Muallif: Yamin Li va Houcheng Liu va boshqalar, Janubiy Xitoy qishloq xo'jaligi universitetining Bog'dorchilik kollejidan

Maqola manbasi: Issiqxona bog'dorchiligi

Bog'dorchilik inshootlari turlariga asosan plastik issiqxonalar, quyoshli issiqxonalar, ko'p diapazonli issiqxonalar va o'simlik fabrikalari kiradi. Muassasa binolari tabiiy yorug'lik manbalarini ma'lum darajada to'sib qo'ygani sababli, ichki yorug'lik yetarli emas, bu esa o'z navbatida hosildorlik va sifatni pasaytiradi. Shuning uchun qo'shimcha yorug'lik inshootning yuqori sifatli va yuqori hosildorlikdagi ekinlarida ajralmas rol o'ynaydi, ammo u inshootda energiya sarfi va ekspluatatsiya xarajatlarining oshishida ham asosiy omilga aylandi.

Uzoq vaqt davomida bog'dorchilik sohasida qo'llaniladigan sun'iy yorug'lik manbalari asosan yuqori bosimli natriy lampa, lyuminestsent lampa, metall halogen lampa, akkor lampa va boshqalarni o'z ichiga oladi. Asosiy kamchiliklari yuqori issiqlik ishlab chiqarish, yuqori energiya sarfi va yuqori operatsion xarajatlardir. Yangi avlod yorug'lik chiqaradigan diod (LED) ning rivojlanishi bog'dorchilik sohasida kam energiyali sun'iy yorug'lik manbasidan foydalanish imkonini beradi. LED yuqori fotoelektrik konversiya samaradorligi, doimiy tok quvvati, kichik hajm, uzoq umr, kam energiya sarfi, belgilangan to'lqin uzunligi, past issiqlik nurlanishi va atrof-muhitni muhofaza qilish kabi afzalliklarga ega. Hozirgi kunda keng tarqalgan yuqori bosimli natriy lampa va lyuminestsent lampa bilan taqqoslaganda, LED nafaqat o'simliklarning o'sishi ehtiyojlariga muvofiq yorug'lik miqdori va sifatini (turli diapazonli yorug'likning nisbati) sozlashi va sovuq nuri tufayli yaqin masofadagi o'simliklarni nurlantirishi mumkin. Shunday qilib, kultivatsiya qatlamlari soni va maydondan foydalanish darajasi yaxshilanishi mumkin va an'anaviy yorug'lik manbalari bilan almashtirib bo'lmaydigan energiya tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish va maydondan samarali foydalanish funktsiyalari amalga oshirilishi mumkin.

Ushbu afzalliklarga asoslanib, LED ob'ektlarni bog'dorchilik yoritishida, boshqariladigan muhitni asosiy tadqiq qilishda, o'simlik to'qimalari madaniyatida, o'simlik zavodining ko'chatlarida va aerokosmik ekotizimda muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. So'nggi yillarda LED o'stirish yoritgichlarining ishlashi yaxshilanmoqda, narxi pasaymoqda va ma'lum to'lqin uzunliklariga ega barcha turdagi mahsulotlar asta-sekin ishlab chiqilmoqda, shuning uchun uni qishloq xo'jaligi va biologiya sohasida qo'llash kengroq bo'ladi.

Ushbu maqolada bog'dorchilik sohasidagi LEDning tadqiqot holati umumlashtiriladi, yorug'lik biologiyasi asoslarida LED qo'shimcha yorug'likdan foydalanish, o'simliklar yorug'ligining shakllanishiga LED o'sish chiroqlari, ozuqaviy sifat va qarishni kechiktirishning ta'siri, yorug'lik formulasini yaratish va qo'llash, shuningdek, LED qo'shimcha yorug'lik texnologiyasining mavjud muammolari va istiqbollari tahlil qilinadi va istiqbollari ko'rib chiqiladi.

LED qo'shimcha yorug'ligining bog'dorchilik ekinlarining o'sishiga ta'siri

Yorug'likning o'simliklarning o'sishi va rivojlanishiga ta'sirini urug'ning unib chiqishi, poyaning cho'zilishi, barg va ildizning rivojlanishi, fototropizm, xlorofill sintezi va parchalanishi hamda gullarning induksiyasi o'z ichiga oladi. Muassasadagi yoritish muhiti elementlari yorug'lik intensivligi, yorug'lik aylanishi va spektral taqsimotni o'z ichiga oladi. Elementlarni ob-havo sharoitlariga cheklov qo'ymasdan sun'iy yorug'lik qo'shimchasi bilan sozlash mumkin.

Hozirgi vaqtda o'simliklarda kamida uch xil fotoreseptorlar mavjud: fitoxrom (qizil va uzoq qizil yorug'likni yutish), kriptokrom (ko'k va yaqin ultrabinafsha nurlarni yutish) va UV-A va UV-B. Ekinlarni nurlantirish uchun ma'lum to'lqin uzunligidagi yorug'lik manbasidan foydalanish o'simliklarning fotosintez samaradorligini oshirishi, yorug'lik morfogenezini tezlashtirishi va o'simliklarning o'sishi va rivojlanishini rag'batlantirishi mumkin. O'simliklar fotosintezida qizil to'q sariq yorug'lik (610 ~ 720 nm) va ko'k binafsha yorug'lik (400 ~ 510 nm) ishlatilgan. LED texnologiyasidan foydalangan holda monoxromatik yorug'lik (masalan, 660 nm cho'qqili qizil yorug'lik, 450 nm cho'qqili ko'k yorug'lik va boshqalar) xlorofillning eng kuchli yutilish diapazoniga mos ravishda nurlanishi mumkin va spektral domen kengligi atigi ± 20 nm.

Hozirgi vaqtda qizil-to'q sariq yorug'lik o'simliklarning rivojlanishini sezilarli darajada tezlashtiradi, quruq moddalarning to'planishiga, piyozchalar, ildiz mevalari, barg piyozchalari va boshqa o'simlik organlarining shakllanishiga yordam beradi, o'simliklarning erta gullashiga va meva berishiga olib keladi va o'simliklar rangini yaxshilashda yetakchi rol o'ynaydi, deb ishoniladi; Moviy va binafsha yorug'lik o'simlik barglarining fototropizmini boshqarishi, stomata ochilishini va xloroplastlarning harakatlanishini rag'batlantirishi, poyaning cho'zilishini inhibe qilishi, o'simliklarning cho'zilishini oldini olishi, o'simliklarning gullashini kechiktirishi va vegetativ organlarning o'sishini rag'batlantirishi mumkin; qizil va ko'k LEDlarning kombinatsiyasi ikkalasining bitta rangining yetarli bo'lmagan yorug'ligini qoplashi va asosan ekin fotosintezi va morfologiyasiga mos keladigan spektral yutilish cho'qqisini hosil qilishi mumkin. Yorug'lik energiyasidan foydalanish darajasi 80% dan 90% gacha yetishi mumkin va energiyani tejash samarasi sezilarli.

Bog'dorchilik muassasalarida LED qo'shimcha chiroqlar bilan jihozlash ishlab chiqarishni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, 12 soat (8:00-20:00) davomida 300 μmol/(m²·s) LED chiziqlar va LED naychalari qo'shimcha yorug'lik ostida mevalar soni, umumiy hosildorlik va har bir gilos pomidorining og'irligi sezilarli darajada oshadi. LED chiziqning qo'shimcha yorug'ligi mos ravishda 42,67%, 66,89% va 16,97% ga, LED naychaning qo'shimcha yorug'ligi esa mos ravishda 48,91%, 94,86% va 30,86% ga oshdi. LED o'sish yoritgichining LED qo'shimcha chiroqi butun o'sish davrida [qizil va ko'k chiroqlarning nisbati 3:2 va yorug'lik intensivligi 300 μmol/(m²·s)] bitta meva sifatini va chiehwa va baqlajonning birlik maydoniga to'g'ri keladigan hosildorlikni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Chikuquan 5,3% va 15,6% ga, baqlajon esa 7,6% va 7,8% ga oshdi. LED yorug'lik sifati va uning intensivligi va butun o'sish davrining davomiyligi orqali o'simliklarning o'sish siklini qisqartirish, qishloq xo'jaligi mahsulotlarining tijorat hosildorligi, ozuqaviy sifati va morfologik qiymatini yaxshilash hamda yuqori samarali, energiya tejaydigan va aqlli bog'dorchilik ekinlarini ishlab chiqarish mumkin.

Sabzavot ko'chatlarini yetishtirishda LED qo'shimcha chiroqlarini qo'llash

O'simliklar morfologiyasi va o'sishini LED yorug'lik manbai orqali tartibga solish issiqxonada yetishtirish sohasida muhim texnologiya hisoblanadi. Yuqori o'simliklar fitoxrom, kriptokrom va fotoreseptor kabi fotoreseptor tizimlari orqali yorug'lik signallarini sezishi va qabul qilishi, shuningdek, o'simlik to'qimalari va organlarini tartibga solish uchun hujayra ichidagi xabarchilar orqali morfologik o'zgarishlarni amalga oshirishi mumkin. Fotomorfogenez shuni anglatadiki, o'simliklar hujayra differentsiatsiyasini, strukturaviy va funktsional o'zgarishlarni, shuningdek, to'qimalar va organlarning shakllanishini, jumladan, ba'zi urug'larning unib chiqishiga ta'sir qilish, apikal dominantlikni rag'batlantirish, lateral kurtak o'sishini inhibe qilish, poyaning cho'zilishi va tropizmni boshqarish uchun yorug'likka tayanadi.

Sabzavot ko'chatlarini yetishtirish ob'ekt qishloq xo'jaligining muhim qismidir. Doimiy yomg'irli ob-havo ob'ektda yorug'likning yetarli bo'lmasligiga olib keladi va ko'chatlar cho'zilib ketishga moyil bo'ladi, bu esa sabzavotlarning o'sishiga, gul kurtaklarining differentsiatsiyasiga va mevalarning rivojlanishiga ta'sir qiladi va oxir-oqibat ularning hosildorligi va sifatiga ta'sir qiladi. Ishlab chiqarishda ko'chatlarning o'sishini tartibga solish uchun gibberellin, auksin, paklobutrazol va xlormekvat kabi ba'zi o'simliklarning o'sishini tartibga soluvchi vositalardan foydalaniladi. Biroq, o'simliklarning o'sishini tartibga soluvchi vositalardan asossiz foydalanish sabzavotlar va ob'ektlar atrof-muhitini osongina ifloslantirishi mumkin, bu esa inson salomatligiga salbiy ta'sir qiladi.

LED qo'shimcha yorug'lik qo'shimcha yorug'likning ko'plab noyob afzalliklariga ega va bu ko'chatlarni o'stirish uchun LED qo'shimcha yorug'likdan foydalanishning amaliy usuli hisoblanadi. Kam yorug'lik [0~35 μmol/(m²·s)] sharoitida o'tkazilgan LED qo'shimcha yorug'lik [25±5 μmol/(m²·s)] tajribasida yashil yorug'lik bodring ko'chatlarining cho'zilishi va o'sishiga yordam berishi aniqlandi. Qizil yorug'lik va ko'k yorug'lik ko'chatlarning o'sishiga to'sqinlik qiladi. Tabiiy zaif yorug'lik bilan solishtirganda, qizil va ko'k yorug'lik bilan to'ldirilgan ko'chatlarning kuchli ko'chat indeksi mos ravishda 151,26% va 237,98% ga oshdi. Monoxromatik yorug'lik sifati bilan solishtirganda, aralash yorug'lik bilan ishlov berilganda qizil va ko'k komponentlarni o'z ichiga olgan kuchli ko'chat indeksi 304,46% ga oshdi.

Bodring ko'chatlariga qizil chiroq qo'shish haqiqiy barglar sonini, barg maydonini, o'simlik balandligini, poya diametrini, quruq va yangi sifatini, kuchli ko'chat indeksini, ildiz hayotiyligini, SOD faolligini va bodring ko'chatlarining eruvchan oqsil miqdorini oshirishi mumkin. UV-B qo'shimchasi bodring ko'chatlari barglarida xlorofill a, xlorofill b va karotenoidlar miqdorini oshirishi mumkin. Tabiiy yorug'lik bilan solishtirganda, qizil va ko'k LED chiroqlarini qo'shish pomidor ko'chatlarining barg maydonini, quruq modda sifatini va kuchli ko'chat indeksini sezilarli darajada oshirishi mumkin. LED qizil va yashil chiroqlarni qo'shish pomidor ko'chatlarining balandligi va poya qalinligini sezilarli darajada oshiradi. LED yashil chiroq qo'shimcha yorug'lik bilan ishlov berish bodring va pomidor ko'chatlarining biomassasini sezilarli darajada oshirishi mumkin va ko'chatlarning yangi va quruq og'irligi yashil chiroq qo'shimcha yorug'lik intensivligining oshishi bilan ortadi, pomidor ko'chatlarining qalin poyasi va kuchli ko'chat indeksi esa yashil chiroq qo'shimcha yorug'ligiga ergashadi. Kuchning oshishi ortadi. LED qizil va ko'k chiroqlarning kombinatsiyasi poyaning qalinligini, barg maydonini, butun o'simlikning quruq vaznini, ildizning kurtaklarga nisbatini va baqlajonning kuchli ko'chat indeksini oshirishi mumkin. Oq yorug'lik bilan solishtirganda, LED qizil chiroq karam ko'chatlarining biomassasini oshirishi va karam ko'chatlarining cho'zilish o'sishi va barglarining kengayishiga yordam berishi mumkin. LED ko'k chiroq karam ko'chatlarining qalin o'sishini, quruq moddalar to'planishini va kuchli ko'chat indeksini rag'batlantiradi va karam ko'chatlarini mitti qiladi. Yuqoridagi natijalar yorug'likni boshqarish texnologiyasi bilan yetishtirilgan sabzavot ko'chatlarining afzalliklari juda aniq ekanligini ko'rsatadi.

LED qo'shimcha yorug'likning meva va sabzavotlarning ozuqaviy sifatiga ta'siri

Meva va sabzavotlar tarkibidagi oqsil, shakar, organik kislota va vitamin inson salomatligi uchun foydali bo'lgan ozuqaviy moddalardir. Yorug'lik sifati VC sintezi va fermentlarning faolligini tartibga solish orqali o'simliklardagi VC miqdoriga ta'sir qilishi mumkin, shuningdek, bog'dorchilik o'simliklarida oqsil metabolizmi va uglevod to'planishini tartibga solishi mumkin. Qizil yorug'lik uglevod to'planishiga yordam beradi, ko'k yorug'lik bilan ishlov berish oqsil hosil bo'lishiga foydali, qizil va ko'k yorug'likning kombinatsiyasi esa o'simliklarning ozuqaviy sifatini monoxromatik yorug'likka qaraganda ancha yuqori darajada yaxshilashi mumkin.

Qizil yoki ko'k LED chiroqni qo'shish salat bargidagi nitrat miqdorini kamaytirishi mumkin, ko'k yoki yashil LED chiroqni qo'shish salat bargida eriydigan shakarning to'planishiga yordam beradi va infraqizil LED chiroqni qo'shish salat bargida VC to'planishiga yordam beradi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, ko'k chiroq qo'shilishi pomidorning VC miqdorini va eriydigan oqsil miqdorini yaxshilashi mumkin; qizil chiroq va qizil ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik pomidor mevasining shakar va kislota miqdorini oshirishi mumkin va qizil ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik ostida shakarning kislotaga nisbati eng yuqori bo'lgan; qizil ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik bodring mevasining VC miqdorini yaxshilashi mumkin.

Meva va sabzavotlardagi fenollar, flavonoidlar, antosiyaninlar va boshqa moddalar nafaqat meva va sabzavotlarning rangi, ta'mi va tovar qiymatiga muhim ta'sir ko'rsatadi, balki tabiiy antioksidant faollikka ham ega va inson tanasidagi erkin radikallarni samarali ravishda inhibe qilishi yoki yo'q qilishi mumkin.

Yorug'likni to'ldirish uchun LED ko'k chiroqdan foydalanish baqlajon po'stining antosiyanin miqdorini sezilarli darajada 73,6% ga oshirishi mumkin, LED qizil chiroq va qizil va ko'k chiroqlarning kombinatsiyasidan foydalanish esa flavonoidlar va umumiy fenollarning miqdorini oshirishi mumkin. Moviy chiroq pomidor mevalarida likopen, flavonoidlar va antosiyaninlarning to'planishiga yordam beradi. Qizil va ko'k chiroqlarning kombinatsiyasi ma'lum darajada antosiyaninlar ishlab chiqarilishini rag'batlantiradi, ammo flavonoidlar sintezini inhibe qiladi. Oq yorug'lik bilan ishlov berish bilan solishtirganda, qizil yorug'lik bilan ishlov berish salat kurtaklarining antosiyanin miqdorini sezilarli darajada oshirishi mumkin, ammo ko'k chiroq bilan ishlov berish antosiyanin miqdori eng past. Yashil barg, binafsha barg va qizil bargli salatning umumiy fenol miqdori oq yorug'lik ostida yuqori, qizil-ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik va ko'k chiroq bilan ishlov berish ostida esa eng past edi. LED ultrabinafsha yoki to'q sariq chiroqni qo'shish salat barglaridagi fenol birikmalarining miqdorini oshirishi mumkin, yashil chiroqni qo'shish esa antosiyaninlar miqdorini oshirishi mumkin. Shuning uchun, LED o'sish chiroqlaridan foydalanish bog'dorchilik korxonalarida meva va sabzavotlarning ozuqaviy sifatini tartibga solishning samarali usuli hisoblanadi.

LED qo'shimcha yorug'ligining o'simliklarning qarishiga qarshi ta'siri

O'simliklar qarishi paytida xlorofillning parchalanishi, oqsilning tez yo'qolishi va RNK gidrolizi asosan barg qarishi sifatida namoyon bo'ladi. Xloroplastlar tashqi yorug'lik muhitidagi o'zgarishlarga, ayniqsa yorug'lik sifatidagi o'zgarishlarga juda sezgir. Qizil yorug'lik, ko'k yorug'lik va qizil-ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik xloroplast morfogeneziga yordam beradi, ko'k yorug'lik xloroplastlarda kraxmal donalarining to'planishiga yordam beradi va qizil yorug'lik va qizil-qizil yorug'lik xloroplastlarning rivojlanishiga salbiy ta'sir ko'rsatadi. Moviy yorug'lik va qizil va ko'k yorug'likning kombinatsiyasi bodring ko'chatlari barglarida xlorofill sintezini rag'batlantirishi mumkin va qizil va ko'k yorug'likning kombinatsiyasi keyingi bosqichda barg xlorofill miqdorining pasayishini kechiktirishi mumkin. Bu ta'sir qizil yorug'lik nisbatining pasayishi va ko'k yorug'lik nisbatining oshishi bilan yanada aniqroq ko'rinadi. LED qizil va ko'k kombinatsiyalangan yorug'lik bilan ishlov berish ostida bodring ko'chatlari barglaridagi xlorofill miqdori lyuminestsent yorug'lik nazorati va monoxromatik qizil va ko'k yorug'lik bilan ishlov berish ostidagiga qaraganda ancha yuqori edi. LED ko'k yorug'lik Vutacai va yashil sarimsoq ko'chatlarining xlorofill a/b qiymatini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

Qarilik davrida sitokininlar (CTK), auksin (IAA), abssis kislotasi tarkibidagi o'zgarishlar (ABA) va ferment faolligida turli xil o'zgarishlar bo'ladi. O'simlik gormonlarining tarkibi yorug'lik muhitiga osongina ta'sir qiladi. Turli xil yorug'lik sifatlari o'simlik gormonlariga turli xil tartibga soluvchi ta'sir ko'rsatadi va yorug'lik signali transduktsiya yo'lining dastlabki bosqichlari sitokininlarni o'z ichiga oladi.

CTK barg hujayralarining kengayishiga yordam beradi, barg fotosintezini kuchaytiradi, shu bilan birga ribonukleaza, deoksiribonukleaza va proteaza faolligini inhibe qiladi va nuklein kislotalar, oqsillar va xlorofilning parchalanishini kechiktiradi, shuning uchun u bargning qarishini sezilarli darajada kechiktirishi mumkin. Yorug'lik va CTK vositachiligidagi rivojlanishni tartibga solish o'rtasida o'zaro ta'sir mavjud va yorug'lik endogen sitokinin darajasining oshishini rag'batlantirishi mumkin. O'simlik to'qimalari qarish holatida bo'lganda, ularning endogen sitokinin miqdori kamayadi.

IAA asosan kuchli o'sadigan qismlarda to'plangan va qarigan to'qimalarda yoki organlarda juda kam miqdorda mavjud. Binafsha nur indol sirka kislotasi oksidaza faolligini oshirishi mumkin va past IAA darajalari o'simliklarning cho'zilishi va o'sishini inhibe qilishi mumkin.

ABA asosan qarigan barg to'qimalarida, pishgan mevalarda, urug'larda, poyalarda, ildizlarda va boshqa qismlarda hosil bo'ladi. Qizil va ko'k yorug'likning kombinatsiyasi ostida bodring va karamning ABA miqdori oq va ko'k yorug'likdagiga qaraganda pastroq.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) o'simliklarda muhimroq va yorug'lik bilan bog'liq himoya fermentlari hisoblanadi. Agar o'simliklar qarisa, bu fermentlarning faolligi tezda pasayadi.

Turli yorug'lik sifatlari o'simlik antioksidant ferment faolligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. 9 kunlik qizil yorug'lik bilan ishlov berilgandan so'ng, raps ko'chatlarining APX faolligi sezilarli darajada oshdi va POD faolligi pasaydi. 15 kunlik qizil yorug'lik va ko'k yorug'likdan keyin pomidorning POD faolligi oq yorug'likdan mos ravishda 20,9% va 11,7% ga yuqori bo'ldi. 20 kunlik yashil yorug'lik bilan ishlov berilgandan so'ng, pomidorning POD faolligi eng past bo'ldi, oq yorug'likning atigi 55,4% ni tashkil etdi. 4 soatlik ko'k yorug'likni qo'shish ko'chat bosqichida bodring barglarida eriydigan oqsil miqdorini, POD, SOD, APX va CAT ferment faolligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Bundan tashqari, SOD va APX faolligi yorug'likning uzayishi bilan asta-sekin pasayadi. Moviy yorug'lik va qizil yorug'lik ostida SOD va APX faolligi asta-sekin pasayadi, lekin har doim oq yorug'likdan yuqori bo'ladi. Qizil yorug'lik nurlanishi pomidor barglarining peroksidaza va IAA peroksidaza faolligini va baqlajon barglarining IAA peroksidaza faolligini sezilarli darajada kamaytirdi, ammo baqlajon barglarining peroksidaza faolligini sezilarli darajada oshirdi. Shuning uchun, oqilona LED qo'shimcha yorug'lik strategiyasini qo'llash bog'dorchilik ekinlarining qarishini samarali ravishda kechiktirishi va hosildorlik va sifatni yaxshilashi mumkin.

LED yorug'lik formulasini qurish va qo'llash

O'simliklarning o'sishi va rivojlanishi yorug'lik sifati va uning turli xil tarkibiy nisbatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Yorug'lik formulasi asosan yorug'lik sifati nisbati, yorug'lik intensivligi va yorug'lik vaqti kabi bir nechta elementlarni o'z ichiga oladi. Turli o'simliklarning yorug'likka bo'lgan talablari va turli o'sish va rivojlanish bosqichlari bo'lgani uchun, yetishtiriladigan ekinlar uchun yorug'lik sifati, yorug'lik intensivligi va yorug'likni qo'shish vaqtining eng yaxshi kombinatsiyasi talab qilinadi.

 ◆Yorug'lik spektri nisbati

Oq yorug'lik va bitta qizil va ko'k chiroq bilan solishtirganda, LED qizil va ko'k chiroqlarning kombinatsiyasi bodring va karam ko'chatlarining o'sishi va rivojlanishida keng qamrovli afzalliklarga ega.

Qizil va ko'k yorug'lik nisbati 8:2 bo'lganda, o'simlik poyasining qalinligi, o'simlik balandligi, o'simlikning quruq vazni, yangi vazni, kuchli ko'chat indeksi va boshqalar sezilarli darajada oshadi va bu xloroplast matritsasi va bazal lamellarning shakllanishiga va assimilyatsiya chiqindilariga foydali ta'sir ko'rsatadi.

Qizil loviya nihollari uchun qizil, yashil va ko'k ranglarning kombinatsiyasidan foydalanish uning quruq moddalar to'planishiga foydalidir va yashil yorug'lik qizil loviya nihollarining quruq moddalar to'planishiga yordam beradi. O'sish qizil, yashil va ko'k yorug'lik nisbati 6:2:1 bo'lganda eng aniq bo'ladi. Qizil loviya niholining ko'chat o'simligi gipokotil uzayish effekti qizil va ko'k yorug'lik nisbati 8:1 ostida eng yaxshi bo'ldi va qizil va ko'k yorug'lik nisbati 6:3 ostida qizil loviya niholining gipokotil uzayishi aniq inhibe qilindi, ammo eruvchan oqsil miqdori eng yuqori edi.

Lufa ko'chatlari uchun qizil va ko'k yorug'lik nisbati 8:1 bo'lganda, lufa ko'chatlarining kuchli ko'chat indeksi va eruvchan shakar miqdori eng yuqori bo'ladi. Qizil va ko'k yorug'lik nisbati 6:3 bo'lgan yorug'lik sifati ishlatilganda, lufa ko'chatlarining xlorofil a miqdori, xlorofil a/b nisbati va eruvchan oqsil miqdori eng yuqori bo'lgan.

Qizil va ko'k chiroqni seldereyga 3:1 nisbatda qo'llash selderey o'simligining balandligini, poyasi uzunligini, barg sonini, quruq modda sifatini, VC miqdorini, eruvchan oqsil miqdorini va eruvchan shakar miqdorini samarali ravishda oshirishi mumkin. Pomidor yetishtirishda LED ko'k chiroq ulushini oshirish likopen, erkin aminokislotalar va flavonoidlarning hosil bo'lishiga yordam beradi va qizil chiroq ulushini oshirish titrlanadigan kislotalarning hosil bo'lishiga yordam beradi. Qizil va ko'k chiroqning salat barglariga nisbati 8:1 bo'lganda, bu karotinoidlarning to'planishiga foydali bo'ladi va nitrat miqdorini samarali ravishda kamaytiradi va VC miqdorini oshiradi.

 ◆Yorug'lik intensivligi

Kuchsiz yorug'lik ostida o'sadigan o'simliklar kuchli yorug'lik ostida o'sadigan o'simliklarga qaraganda fotoinhibisyonga ko'proq moyil bo'ladi. Pomidor ko'chatlarining sof fotosintez tezligi yorug'lik intensivligining oshishi bilan ortadi [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], avval o'sish, keyin pasayish tendentsiyasini ko'rsatadi va 300 μmol/(m²·s) da maksimal darajaga yetadi. 150 μmol/(m²·s) yorug'lik intensivligi bilan ishlov berish ostida o'simlik balandligi, barg maydoni, suv miqdori va salat bargining VC miqdori sezilarli darajada oshdi. 200 μmol/(m²·s) yorug'lik intensivligi bilan ishlov berish ostida yangi og'irlik, umumiy og'irlik va erkin aminokislota miqdori sezilarli darajada oshdi va 300 μmol/(m²·s) yorug'lik intensivligi bilan ishlov berish ostida barg maydoni, suv miqdori, xlorofill a, xlorofill a+b va salat bargining karotinoidlari kamaydi. Qorong'ulik bilan solishtirganda, LED yorug'lik intensivligining oshishi bilan [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], qora loviya nihollarida xlorofil a, xlorofil b va xlorofil a+b miqdori sezilarli darajada oshdi. VC miqdori 3 μmol/(m²·s) da eng yuqori, eriydigan oqsil, eriydigan shakar va saxaroza miqdori esa 9 μmol/(m²·s) da eng yuqori. Xuddi shu harorat sharoitida, yorug'lik intensivligining oshishi bilan [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], qalampir ko'chatlarining ko'chat vaqti qisqaradi, eriydigan shakar miqdori oshadi, ammo xlorofil a va karotinoidlar miqdori asta-sekin kamayadi.

 ◆Yorug'lik vaqti

Yorug'lik vaqtini to'g'ri uzaytirish ma'lum darajada yorug'lik intensivligining yetarli emasligidan kelib chiqadigan past yorug'lik stressini kamaytirishi, bog'dorchilik ekinlarining fotosintetik mahsulotlarini to'planishiga yordam berishi va hosildorlikni oshirish va sifatni yaxshilash samarasiga erishishi mumkin. Nihollarning VC miqdori yorug'lik vaqtining uzayishi bilan (0, 4, 8, 12, 16, 20 soat/kun) asta-sekin o'sib borayotgan tendentsiyani ko'rsatdi, erkin aminokislotalar miqdori, SOD va CAT faolligi esa pasayish tendentsiyasini ko'rsatdi. Yorug'lik vaqtining uzayishi bilan (12, 15, 18 soat) xitoy karam o'simliklarining yangi vazni sezilarli darajada oshdi. Xitoy karamining barglari va poyalaridagi VC miqdori mos ravishda 15 va 12 soatda eng yuqori bo'ldi. Xitoy karamining barglaridagi eruvchan oqsil miqdori asta-sekin kamaydi, ammo poyalari 15 soatdan keyin eng yuqori bo'ldi. Xitoy karamining barglaridagi eruvchan shakar miqdori asta-sekin oshdi, poyalari esa 12 soatda eng yuqori bo'ldi. Qizil va ko'k yorug'lik nisbati 12 soatlik yorug'lik vaqtiga nisbatan 1:2 bo'lganda, 20 soatlik yorug'lik bilan ishlov berish yashil bargli salat tarkibidagi umumiy fenollar va flavonoidlarning nisbiy miqdorini kamaytiradi, ammo qizil va ko'k yorug'lik nisbati 2:1 bo'lganda, 20 soatlik yorug'lik bilan ishlov berish yashil bargli salat tarkibidagi umumiy fenollar va flavonoidlarning nisbiy miqdorini sezilarli darajada oshiradi.

Yuqoridagilardan ko'rinib turibdiki, turli xil yorug'lik formulalari turli xil ekin turlarining fotosintezi, fotomorfogenezi va uglerod va azot metabolizmiga turlicha ta'sir ko'rsatadi. Eng yaxshi yorug'lik formulasini, yorug'lik manbai konfiguratsiyasini va aqlli boshqaruv strategiyalarini qanday olish mumkinligi boshlang'ich nuqta sifatida o'simlik turlarini talab qiladi va energiya tejash sharoitida yorug'lik muhitini va yuqori sifatli va yuqori hosildor bog'dorchilik ekinlarini aqlli boshqarish maqsadiga erishish uchun bog'dorchilik ekinlarining tovar ehtiyojlari, ishlab chiqarish maqsadlari, ishlab chiqarish omillari va boshqalarga muvofiq tegishli o'zgarishlar kiritilishi kerak.

Mavjud muammolar va istiqbollar

LED o'sish chiroqlarining muhim afzalligi shundaki, u turli o'simliklarning fotosintetik xususiyatlari, morfologiyasi, sifati va hosildorligi talab spektriga muvofiq aqlli kombinatsiya sozlamalarini amalga oshirishi mumkin. Turli xil ekinlar va bir xil ekinning turli o'sish davrlari yorug'lik sifati, yorug'lik intensivligi va fotoperiod uchun turli talablarga ega. Bu ulkan yorug'lik formulalari ma'lumotlar bazasini yaratish uchun yorug'lik formulalari tadqiqotlarini yanada rivojlantirish va takomillashtirishni talab qiladi. Professional lampalarni tadqiq qilish va ishlab chiqish bilan birgalikda qishloq xo'jaligida qo'shimcha LED chiroqlarining maksimal qiymatiga erishish mumkin, bu energiyani tejash, ishlab chiqarish samaradorligi va iqtisodiy foydani oshirish imkonini beradi. Ob'ekt bog'dorchiligida LED o'sish chiroqlarini qo'llash juda katta hayotiylikni ko'rsatdi, ammo LED yoritish uskunalari yoki qurilmalarining narxi nisbatan yuqori va bir martalik investitsiya katta. Turli xil atrof-muhit sharoitlarida turli ekinlarning qo'shimcha yorug'lik talablari aniq emas, qo'shimcha yorug'lik spektri, o'sish chiroqlarining asossiz intensivligi va vaqti o'sish yoritish sanoatini qo'llashda muqarrar ravishda turli muammolarni keltirib chiqaradi.

Biroq, texnologiyaning rivojlanishi va takomillashishi hamda LED o'sish chiroqlarini ishlab chiqarish tannarxining pasayishi bilan LED qo'shimcha yoritish moslamalari bog'dorchilikda kengroq qo'llaniladi. Shu bilan birga, LED qo'shimcha yorug'lik texnologiyasi tizimining rivojlanishi va rivojlanishi hamda yangi energiyaning uyg'unligi maxsus muhitlarda odamlarning bog'dorchilik ekinlariga bo'lgan ehtiyojini qondirish uchun ob'ekt qishloq xo'jaligi, oilaviy qishloq xo'jaligi, shahar qishloq xo'jaligi va kosmik qishloq xo'jaligining jadal rivojlanishiga imkon beradi.