Dalam sepuluh tahun yang lalu, kawasan penanaman dalaman telah berkembang pesat, dan teknologi pencahayaan kawalan persekitaran cahaya tambahan untuk pertumbuhan tumbuhan telah menarik perhatian. Teknologi pencahayaan lampu isi tumbuhan digunakan terutamanya dalam dua aspek:
1. Gunakan sebagai pencahayaan tambahan untuk fotosintesis tumbuhan apabila jumlah cahaya matahari adalah kecil atau masa cahaya matahari adalah singkat;
2. Pencahayaan teraruh sebagai fotoperiod tumbuhan dan fotomorfologi.
1. Penyelidikan tentang pencahayaan tambahan tumbuhan LED sebagai pencahayaan tambahan untuk fotosintesis tumbuhan Sumber cahaya buatan tradisional menjana terlalu banyak haba, seperti lampu tambahan LED dan sistem hidroponik, udara boleh dikitar semula, dan haba dan air yang berlebihan boleh dikeluarkan, tenaga elektrik boleh cekap ditukar kepada sinaran fotosintesis yang berkesan, dan akhirnya menjadi bahan tumbuhan. Kajian telah menunjukkan bahawa kadar pertumbuhan dan kadar fotosintesis selada boleh ditingkatkan lebih daripada 20 peratus dengan menggunakan pencahayaan lampu pengisian tumbuhan LED. Ia boleh dilaksanakan untuk menggunakan lampu pengisi kilang LED di kilang kilang.
Kajian mendapati bahawa berbanding dengan lampu pendarfluor, cahaya tambahan tumbuhan LED dengan panjang gelombang bercampur boleh menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan bayam, lobak dan salad dengan ketara, serta menambah baik penunjuk morfologi; ia boleh memaksimumkan bioakumulasi bit gula, dan pengumpulan betalain dalam akar berbulu adalah yang paling ketara. Pengumpulan gula dan kanji tertinggi berlaku pada akar berbulu.
Berbanding dengan lampu halida logam, morfologi anatomi batang dan daun lada dan tumbuhan perilla yang ditanam di bawah LED dengan panjang gelombang berubah dengan ketara, dan dengan peningkatan ketumpatan optik, kadar fotosintesis tumbuhan meningkat. LED dengan panjang gelombang komposit menyebabkan peningkatan bilangan stomata dalam tumbuhan marigold dan sage.
2. Lampu pengisi tumbuhan LED sebagai fototempoh tumbuhan dan bentuk cahaya untuk mendorong pencahayaan dengan panjang gelombang tertentu LED boleh menjejaskan masa berbunga, kualiti dan tempoh berbunga tumbuhan. Panjang gelombang tertentu LED boleh meningkatkan bilangan tunas bunga dan berbunga tumbuhan; panjang gelombang cahaya pengisi tumbuhan LED tertentu boleh mengurangkan tindak balas pembentukan bunga, mengawal panjang pedicel dan tempoh berbunga, yang kondusif untuk pengeluaran dan pemasaran bunga potong. Ia boleh dilihat bahawa berbunga dan pertumbuhan tumbuhan seterusnya boleh dikawal oleh peraturan LED.
3. Penyelidikan mengenai aplikasi LED dalam sistem perlindungan hayat ekologi aeroangkasa
Mewujudkan Sistem Sokongan Hidupan Ekologi Terkawal (CELSS) ialah cara asas untuk menyelesaikan masalah sokongan hayat angkasa lepas berawak jangka panjang. Penanaman tumbuhan yang lebih tinggi adalah elemen penting CELSS, dan salah satu kuncinya adalah cahaya.
Berdasarkan keperluan khas persekitaran ruang, sumber cahaya yang digunakan dalam penanaman tumbuhan yang lebih tinggi di angkasa mestilah mempunyai kecekapan bercahaya yang tinggi, gelombang cahaya keluaran yang sesuai untuk fotosintesis dan morfogenesis tumbuhan, saiz kecil, ringan, jangka hayat, keselamatan yang tinggi dan rekod kebolehpercayaan dan tiada pencemaran alam sekitar, dsb. Berbanding dengan sumber cahaya lain seperti lampu pendarfluor putih sejuk, lampu natrium tekanan tinggi dan lampu halida logam, lampu pengisi kilang LED boleh menukar tenaga cahaya kepada sinaran aktif fotosintesis dengan lebih berkesan; di samping itu, ia mempunyai hayat yang panjang, saiz kecil, ringan dan keadaan pepejal. Oleh itu, ia telah diberi banyak perhatian dalam penanaman tumbuhan tanah dan ruang angkasa sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Kajian telah menunjukkan bahawa sistem pencahayaan lampu isian loji LED boleh memberikan pencahayaan dengan pengagihan tenaga spektrum yang seragam, dan kecekapan menukar tenaga elektrik kepada cahaya yang diperlukan oleh tumbuhan adalah 520 kali lebih tinggi daripada lampu halida logam.
