En els darrers deu anys, la zona de plantació interior s'ha desenvolupat ràpidament i ha cridat l'atenció la tecnologia d'il·luminació de control ambiental de llum suplementària per al creixement de la planta. La tecnologia d'il·luminació de llum d'ompliment de plantes s'utilitza principalment en dos aspectes:
1. Utilitzar com a il·luminació complementària per a la fotosíntesi de les plantes quan la quantitat de sol és petita o el temps de sol és curt;
2. Il·luminació induïda com a fotoperíode vegetal i fotomorfologia.
1. Investigació sobre il·luminació complementària de plantes LED com a il·luminació complementària per a la fotosíntesi vegetal Les fonts de llum artificial tradicionals generen massa calor, com la il·luminació complementària LED i els sistemes hidropònics, l'aire es pot reciclar i es pot eliminar l'excés de calor i aigua, l'energia elèctrica es pot convertir eficientment en radiació fotosintètica eficaç i, finalment, en matèria vegetal. Els estudis han demostrat que la taxa de creixement i la taxa fotosintètica de l'enciam es poden augmentar en més d'un 20% mitjançant l'ús d'il·luminació d'ompliment de plantes LED. És factible utilitzar llum d'ompliment de plantes LED a les fàbriques de plantes.
L'estudi va trobar que, en comparació amb les làmpades fluorescents, la llum suplementària de les plantes LED amb longituds d'ona mixtes pot promoure significativament el creixement i el desenvolupament d'espinacs, rave i enciam, i millorar els indicadors morfològics; pot maximitzar la bioacumulació de la remolatxa sucrera, i l'acumulació de betalaïna en arrels peludes és la més significativa. La major acumulació de sucre i midó es va produir en arrels peludes.
En comparació amb les làmpades d'halogenurs metàl·lics, la morfologia anatòmica de tiges i fulles de plantes de pebre i perilla cultivades sota LED amb longituds d'ona va canviar significativament i, amb l'augment de la densitat òptica, la taxa fotosintètica de les plantes va augmentar. Els LED amb longituds d'ona compostes van provocar un augment del nombre d'estomes en plantes de calèndula i sàlvia.
2. La planta LED omple la llum com a fotoperíode vegetal i forma de llum per induir la il·luminació amb longituds d'ona específiques dels LED pot afectar el temps de floració, la qualitat i la durada de la floració de les plantes. Certes longituds d'ona dels LED poden augmentar el nombre de brots florals i la floració de les plantes; certes longituds d'ona de la llum d'ompliment de plantes LED poden reduir la resposta de formació de flors, regular la longitud del pedicel i el període de floració, cosa que afavoreix la producció i comercialització de flors tallades. Es pot veure que la floració i el creixement posterior de les plantes es poden regular per reglament LED.
3. Investigació sobre l'aplicació de LED en el sistema de protecció de la vida ecològica aeroespacial
L'establiment d'un sistema de suport a la vida ecològica controlada (CELSS) és la manera fonamental de resoldre el problema del suport a la vida espacial tripulada a llarg termini. El cultiu de plantes superiors és un element important del CELSS, i una de les claus és la llum.
Basant-se en els requeriments especials de l'entorn espacial, la font de llum utilitzada en el cultiu de plantes superiors a l'espai ha de tenir una alta eficiència lumínica, ones de llum de sortida adequades per a la fotosíntesi i morfogènesi de les plantes, mida petita, pes lleuger, llarga vida útil, alta seguretat i fiabilitat i sense contaminació ambiental, etc. En comparació amb altres fonts de llum, com ara làmpades fluorescents blanques fredes, làmpades de sodi d'alta pressió i làmpades d'halogenurs metàl·lics, els llums d'ompliment de plantes LED poden convertir més eficaçment l'energia lumínica en radiació fotosintèticament activa; a més, té una llarga vida útil, mida petita, pes lleuger i estat sòlid. Per tant, s'ha prestat molta atenció al cultiu de plantes terrestres i espacials en els darrers anys. Els estudis han demostrat que el sistema d'il·luminació d'ompliment de plantes LED pot proporcionar il·luminació amb una distribució espectral uniforme, i l'eficiència de convertir l'energia elèctrica en la llum que necessiten les plantes és 520 vegades superior a la de les làmpades d'halogenurs metàl·lics.
