Müəllif: Cənubi Çin Kənd Təsərrüfatı Universitetinin Bağçılıq Kollecindən Yamin Li və Houcheng Liu və s.

Məqalə mənbəyi: İstixana Bağçılığı

Bağçılıq müəssisələrinin növlərinə əsasən plastik istixanalar, günəş enerjisi ilə işləyən istixanalar, çoxpilləli istixanalar və bitki fabrikləri daxildir. Müəssisə binaları təbii işıq mənbələrini müəyyən dərəcədə blokladığı üçün qapalı məkanda kifayət qədər işıq yoxdur ki, bu da öz növbəsində məhsuldarlığı və keyfiyyəti aşağı salır. Buna görə də, əlavə işıq müəssisənin yüksək keyfiyyətli və yüksək məhsuldar məhsuldarlığında əvəzsiz rol oynayır, eyni zamanda müəssisədə enerji istehlakının və istismar xərclərinin artmasında əsas amilə çevrilib.

Uzun müddətdir ki, bağçılıq sahəsində istifadə olunan süni işıq mənbələrinə əsasən yüksək təzyiqli natrium lampa, flüoresan lampa, metal halogen lampa, közərmə lampası və s. daxildir. Əsas çatışmazlıqlar yüksək istilik istehsalı, yüksək enerji istehlakı və yüksək əməliyyat xərcləridir. Yeni nəsil işıq yayan diodun (LED) inkişafı, bağçılıq sahəsində aşağı enerjili süni işıq mənbəyindən istifadə etməyə imkan verir. LED-in yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi, DC gücü, kiçik həcm, uzun ömür, aşağı enerji istehlakı, sabit dalğa uzunluğu, aşağı istilik radiasiyası və ətraf mühitin qorunması kimi üstünlükləri var. Hal-hazırda geniş istifadə olunan yüksək təzyiqli natrium lampa və flüoresan lampa ilə müqayisədə LED yalnız bitki böyüməsinin ehtiyaclarına uyğun olaraq işığın miqdarını və keyfiyyətini (müxtəlif zolaqlı işığın nisbətini) tənzimləyə bilməz və soyuq işığı sayəsində bitkiləri yaxın məsafədə şüalandıra bilər. Beləliklə, becərmə təbəqələrinin sayı və məkandan istifadə nisbəti yaxşılaşdırıla bilər və ənənəvi işıq mənbəyi ilə əvəz edilə bilməyən enerjiyə qənaət, ətraf mühitin qorunması və məkandan səmərəli istifadə funksiyaları həyata keçirilə bilər.

Bu üstünlüklərə əsaslanaraq, LED işıqlandırması obyektlərin bağçılıq işıqlandırmasında, idarə olunan mühitin əsas tədqiqatlarında, bitki toxuması mədəniyyətində, bitki fabrikinin şitilində və aerokosmik ekosistemdə uğurla istifadə edilmişdir. Son illərdə LED böyümə işıqlandırmasının performansı yaxşılaşır, qiyməti azalır və müəyyən dalğa uzunluqlarına malik hər cür məhsul tədricən inkişaf etdirilir, buna görə də onun kənd təsərrüfatı və biologiya sahəsində tətbiqi daha geniş olacaq.

Bu məqalədə bağçılıq sahəsində LED-in tədqiqat vəziyyəti ümumiləşdirilir, işıq biologiyası təməlində LED əlavə işığının tətbiqi, LED böyümə işıqlarının bitki işığının əmələ gəlməsinə təsiri, qida keyfiyyəti və yaşlanmanın gecikdirilməsinin təsiri, işıq formulunun qurulması və tətbiqi, eləcə də LED əlavə işıq texnologiyasının mövcud problemləri və perspektivlərinin təhlili və perspektivləri müzakirə olunur.

LED əlavə işığının bağçılıq bitkilərinin böyüməsinə təsiri

İşığın bitki böyüməsinə və inkişafına tənzimləyici təsirlərinə toxum cücərməsi, gövdə uzanması, yarpaq və kök inkişafı, fototropizm, xlorofil sintezi və parçalanması, eləcə də çiçəyin induksiyası daxildir. Müəssisədə işıqlandırma mühitinin elementlərinə işıq intensivliyi, işıq dövrü və spektral paylanma daxildir. Elementlər hava şəraitinin məhdudiyyəti olmadan süni işıq əlavəsi ilə tənzimlənə bilər.

Hazırda bitkilərdə ən azı üç növ fotoreseptor mövcuddur: fitokrom (qırmızı və uzaq qırmızı işığı udma), kriptokrom (mavi işığı və yaxın ultrabənövşəyi işığı udma) və UV-A və UV-B. Bitkiləri şüalandırmaq üçün xüsusi dalğa uzunluğunda işıq mənbəyindən istifadə bitkilərin fotosintetik səmərəliliyini artıra, işığın morfogenezini sürətləndirə və bitkilərin böyüməsini və inkişafını təşviq edə bilər. Bitki fotosintezində qırmızı narıncı işıq (610 ~ 720 nm) və mavi bənövşəyi işıq (400 ~ 510 nm) istifadə edilmişdir. LED texnologiyasından istifadə edərək monoxromatik işıq (məsələn, 660 nm pikli qırmızı işıq, 450 nm pikli mavi işıq və s.) xlorofilin ən güclü udma zolağına uyğun olaraq şüalana bilər və spektral domen eni yalnız ± 20 nm-dir.

Hazırda qırmızı-narıncı işığın bitkilərin inkişafını əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirəcəyinə, quru maddənin toplanmasına, soğanaqların, kök yumrularının, yarpaq soğanaqlarının və digər bitki orqanlarının əmələ gəlməsinə kömək edəcəyinə, bitkilərin daha tez çiçəklənməsinə və meyvə verməsinə səbəb olacağına və bitki rənginin yaxşılaşdırılmasında aparıcı rol oynayacağına inanılır; Mavi və bənövşəyi işıq bitki yarpaqlarının fototropizmini idarə edə, stomataların açılmasını və xloroplastların hərəkətini təşviq edə, gövdə uzanmasını maneə törədə, bitkinin uzanmasının qarşısını ala, bitkinin çiçəklənməsini gecikdirə və vegetativ orqanların böyüməsini təşviq edə bilər; qırmızı və mavi LED-lərin birləşməsi ikisinin tək rəngli işığının qeyri-kafiliyini kompensasiya edə və əsasən məhsul fotosintezi və morfologiyası ilə uyğun gələn spektral udma zirvəsi yarada bilər. İşıq enerjisindən istifadə nisbəti 80%-dən 90%-ə çata bilər və enerjiyə qənaət effekti əhəmiyyətlidir.

Bağçılıq müəssisələrində LED əlavə işıqlandırma ilə təchiz olunmaq istehsalda çox əhəmiyyətli bir artıma nail ola bilər. Araşdırmalar göstərir ki, 12 saat (8:00-20:00) ərzində 300 μmol/(m²·s) LED zolaq və LED borularının əlavə işığı altında meyvələrin sayı, ümumi məhsuldarlığı və hər bir albalı pomidorunun çəkisi əhəmiyyətli dərəcədə artır. LED zolağının əlavə işığı müvafiq olaraq 42,67%, 66,89% və 16,97%, LED borusunun əlavə işığı isə müvafiq olaraq 48,91%, 94,86% və 30,86% artmışdır. Bütün böyümə dövründə LED böyümə işıqlandırma qurğusunun LED əlavə işığı [qırmızı və mavi işığın nisbəti 3:2, işıq intensivliyi isə 300 μmol/(m²·s)-dir] tək meyvənin keyfiyyətini və çiyəva və badımcanın vahid sahəsinə düşən məhsuldarlığı əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Çikuquan 5,3% və 15,6%, badımcan isə 7,6% və 7,8% artıb. LED işığının keyfiyyəti, intensivliyi və bütün böyümə dövrünün müddəti sayəsində bitki böyümə dövrü qısaldıla, kənd təsərrüfatı məhsullarının kommersiya məhsuldarlığı, qida keyfiyyəti və morfoloji dəyəri yaxşılaşdırıla, həmçinin müəssisə bağçılıq bitkilərinin yüksək səmərəliliyi, enerjiyə qənaəti və ağıllı istehsalı təmin edilə bilər.

Tərəvəz fidanlarının becərilməsində LED əlavə işıqlandırmasının tətbiqi

Bitki morfologiyasının, böyüməsinin və inkişafının LED işıq mənbəyi ilə tənzimlənməsi istixana becərilməsi sahəsində mühüm bir texnologiyadır. Ali bitkilər fitoxrom, kriptokrom və fotoreseptor kimi fotoreseptor sistemləri vasitəsilə işıq siqnallarını hiss edə və qəbul edə, bitki toxumalarını və orqanlarını tənzimləmək üçün hüceyrədaxili mesajçılar vasitəsilə morfoloji dəyişikliklər apara bilirlər. Fotomorfogenez o deməkdir ki, bitkilər hüceyrə differensiasiyasına, struktur və funksional dəyişikliklərə, eləcə də toxumaların və orqanların əmələ gəlməsinə, o cümlədən bəzi toxumların cücərməsinə təsir göstərməyə, apikal dominantlığın təşviqinə, yan tumurcuqların böyüməsinin qarşısını almağa, gövdə uzanmasına və tropizmə nəzarət etmək üçün işığa etibar edirlər.

Tərəvəz şitillərinin becərilməsi müəssisə kənd təsərrüfatının vacib hissəsidir. Davamlı yağışlı hava şəraiti müəssisədə kifayət qədər işıq olmamasına səbəb olacaq və şitillər uzanmağa meyllidir ki, bu da tərəvəzlərin böyüməsinə, çiçək tumurcuqlarının fərqlənməsinə və meyvələrin inkişafına təsir edəcək və nəticədə onların məhsuldarlığına və keyfiyyətinə təsir göstərəcək. İstehsalda şitillərin böyüməsini tənzimləmək üçün gibberellin, auksin, paklobutrazol və xlormekvat kimi bəzi bitki böyümə tənzimləyicilərindən istifadə olunur. Lakin bitki böyümə tənzimləyicilərinin əsassız istifadəsi tərəvəz və müəssisələrin ətraf mühitini asanlıqla çirkləndirə bilər və insan sağlamlığına mənfi təsir göstərir.

LED əlavə işığının əlavə işığın bir çox unikal üstünlükləri var və bu, fidan yetişdirmək üçün LED əlavə işığından istifadə etməyin mümkün bir yoludur. Aşağı işıq [0~35 μmol/(m²·s)] şəraitində aparılan LED əlavə işığında [25±5 μmol/(m²·s)] yaşıl işığın xiyar fidanlarının uzanmasını və böyüməsini təşviq etdiyi aşkar edilmişdir. Qırmızı işıq və mavi işıq fidanların böyüməsini maneə törədir. Təbii zəif işıqla müqayisədə qırmızı və mavi işıqla əlavə edilmiş fidanların güclü fidan indeksi müvafiq olaraq 151,26% və 237,98% artmışdır. Monoxromatik işıq keyfiyyəti ilə müqayisədə, mürəkkəb işıqla əlavə işığın müalicəsi altında qırmızı və mavi komponentlər ehtiva edən güclü fidanların indeksi 304,46% artmışdır.

Xiyar fidanlarına qırmızı işıq əlavə etmək, əsl yarpaqların sayını, yarpaq sahəsini, bitkinin hündürlüyünü, gövdə diametrini, quru və təravətli keyfiyyətini, güclü fidan indeksini, kök canlılığını, SOD aktivliyini və həll olunan zülal tərkibini artıra bilər. UV-B əlavə etmək, xiyar fidanlarının yarpaqlarında xlorofil a, xlorofil b və karotenoidlərin miqdarını artıra bilər. Təbii işıqla müqayisədə, qırmızı və mavi LED işığın əlavə edilməsi pomidor fidanlarının yarpaq sahəsini, quru maddə keyfiyyətini və güclü fidan indeksini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. LED qırmızı işığın və yaşıl işığın əlavə edilməsi pomidor fidanlarının hündürlüyünü və gövdə qalınlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. LED yaşıl işıq əlavə işıq müalicəsi, xiyar və pomidor fidanlarının biokütləsini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər və fidanların təzə və quru çəkisi yaşıl işığın əlavə işıq intensivliyinin artması ilə artır, pomidor fidanlarının qalın gövdəsi və güclü fidan indeksi isə yaşıl işıq əlavə işığını izləyir. Güc artımı artır. LED qırmızı və mavi işığın birləşməsi badımcanın gövdə qalınlığını, yarpaq sahəsini, bütün bitkinin quru çəkisini, kök-tumurcuq nisbətini və güclü fidan indeksini artıra bilər. Ağ işıqla müqayisədə, LED qırmızı işıq kələm fidanlarının biokütləsini artıra və kələm fidanlarının uzanma böyüməsini və yarpaq genişlənməsini təşviq edə bilər. LED mavi işıq kələm fidanlarının qalın böyüməsini, quru maddə yığılmasını və güclü fidan indeksini təşviq edir və kələm fidanlarını cırtdan edir. Yuxarıdakı nəticələr göstərir ki, işığın tənzimlənməsi texnologiyası ilə becərilən tərəvəz fidanlarının üstünlükləri çox göz qabağındadır.

LED əlavə işığının meyvə və tərəvəzlərin qida keyfiyyətinə təsiri

Meyvə və tərəvəzlərdə olan zülal, şəkər, üzvi turşu və vitamin insan sağlamlığı üçün faydalı olan qida maddələridir. İşıq keyfiyyəti VC sintezinin və fermentin parçalanmasının fəaliyyətini tənzimləyərək bitkilərdəki VC tərkibinə təsir göstərə bilər və bağçılıq bitkilərində zülal metabolizmasını və karbohidrat yığılmasını tənzimləyə bilər. Qırmızı işıq karbohidrat yığılmasını təşviq edir, mavi işıqla müalicə zülal əmələ gəlməsinə faydalıdır, qırmızı və mavi işığın kombinasiyası isə bitkilərin qida keyfiyyətini monoxromatik işığa nisbətən xeyli yüksək səviyyədə yaxşılaşdıra bilər.

Qırmızı və ya mavi LED işığının əlavə edilməsi kahıdakı nitrat miqdarını azalda bilər, mavi və ya yaşıl LED işığının əlavə edilməsi kahıda həll olan şəkərin toplanmasını təşviq edə bilər və infraqırmızı LED işığının əlavə edilməsi kahıda VC-nin toplanmasına kömək edir. Nəticələr göstərdi ki, mavi işığın əlavə edilməsi pomidorun VC tərkibini və həll olan protein tərkibini yaxşılaşdıra bilər; qırmızı işıq və qırmızı mavi birləşmiş işıq pomidor meyvəsinin şəkər və turşu tərkibini artıra bilər və şəkərin turşuya nisbəti qırmızı mavi birləşmiş işıq altında ən yüksək idi; qırmızı mavi birləşmiş işıq xiyar meyvəsinin VC tərkibini yaxşılaşdıra bilər.

Meyvə və tərəvəzlərdəki fenollar, flavonoidlər, antosiyaninlər və digər maddələr yalnız meyvə və tərəvəzlərin rənginə, dadına və əmtəə dəyərinə mühüm təsir göstərməklə yanaşı, həm də təbii antioksidan aktivliyə malikdir və insan bədənindəki sərbəst radikalları effektiv şəkildə inhibə edə və ya aradan qaldıra bilər.

İşığı tamamlamaq üçün LED mavi işığından istifadə badımcan qabığının antosiyanin tərkibini 73,6% əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, LED qırmızı işığından və qırmızı və mavi işığın kombinasiyasından istifadə isə flavonoidlərin və ümumi fenolların miqdarını artıra bilər. Mavi işıq pomidor meyvələrində likopen, flavonoidlər və antosiyaninlərin toplanmasını təşviq edə bilər. Qırmızı və mavi işığın kombinasiyası müəyyən dərəcədə antosiyaninlərin istehsalını təşviq edir, lakin flavonoidlərin sintezini maneə törədir. Ağ işıqla müalicə ilə müqayisədə qırmızı işıqla müalicə kahı tumurcuqlarının antosiyanin tərkibini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, lakin mavi işıqla müalicə ən aşağı antosiyanin tərkibinə malikdir. Yaşıl yarpaq, bənövşəyi yarpaq və qırmızı yarpaq kahısının ümumi fenol tərkibi ağ işıq altında, qırmızı-mavi birləşdirilmiş işıq və mavi işıqla müalicə altında daha yüksək idi, lakin qırmızı işıqla müalicə altında ən aşağı idi. LED ultrabənövşəyi işığın və ya narıncı işığın əlavə edilməsi kahı yarpaqlarında fenol birləşmələrinin tərkibini artıra bilər, yaşıl işığın əlavə edilməsi isə antosiyaninlərin tərkibini artıra bilər. Buna görə də, LED işıqlandırma qurğularının istifadəsi bağçılıq müəssisələrində meyvə və tərəvəzlərin qida keyfiyyətini tənzimləmək üçün təsirli bir yoldur.

LED əlavə işığının bitkilərin yaşlanmasına qarşı təsiri

Bitki qocalması zamanı xlorofilin parçalanması, sürətli zülal itkisi və RNT hidrolizi əsasən yarpaq qocalması kimi özünü göstərir. Xloroplastlar xarici işıq mühitindəki dəyişikliklərə, xüsusən də işığın keyfiyyətindən təsirlənənlərə çox həssasdırlar. Qırmızı işıq, mavi işıq və qırmızı-mavi birləşmiş işıq xloroplastların morfogenezinə, mavi işıq xloroplastlarda nişasta dənələrinin toplanmasına kömək edir və qırmızı işıq və uzaq qırmızı işıq xloroplastların inkişafına mənfi təsir göstərir. Mavi işıq, qırmızı və mavi işığın birləşməsi xiyar fidanının yarpaqlarında xlorofilin sintezini təşviq edə bilər və qırmızı və mavi işığın birləşməsi sonrakı mərhələdə yarpaq xlorofil tərkibinin azalmasını da gecikdirə bilər. Bu təsir qırmızı işıq nisbətinin azalması və mavi işıq nisbətinin artması ilə daha aydın görünür. LED qırmızı və mavi birləşmiş işıq müalicəsi altında xiyar fidanının yarpaqlarında xlorofil tərkibi flüoresan işıq nəzarəti və monoxromatik qırmızı və mavi işıq müalicəsi altında olduğundan xeyli yüksək idi. LED mavi işıq Wutacai və yaşıl sarımsaq fidanlarının xlorofil a/b dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.

Qocalma zamanı sitokininlər (CTK), auksin (IAA), absis turşusu tərkibindəki dəyişikliklər (ABA) və ferment aktivliyində müxtəlif dəyişikliklər baş verir. Bitki hormonlarının tərkibi işıq mühitindən asanlıqla təsirlənir. Müxtəlif işıq keyfiyyətləri bitki hormonlarına fərqli tənzimləyici təsir göstərir və işıq siqnalının ötürülmə yolunun ilkin mərhələləri sitokininləri əhatə edir.

CTK yarpaq hüceyrələrinin genişlənməsini təşviq edir, yarpaq fotosintezini gücləndirir, eyni zamanda ribonukleaz, dezoksiribonukleaz və proteazın fəaliyyətini inhibə edir və nuklein turşularının, zülalların və xlorofilin parçalanmasını gecikdirir, buna görə də yarpaq qocalmasını əhəmiyyətli dərəcədə gecikdirə bilər. İşıq və CTK vasitəçiliyi ilə inkişaf tənzimlənməsi arasında qarşılıqlı təsir mövcuddur və işıq endogen sitokinin səviyyəsinin artmasını stimullaşdıra bilər. Bitki toxumaları qocalma vəziyyətində olduqda, onların endogen sitokinin tərkibi azalır.

IAA əsasən intensiv böyümə hissələrində cəmləşib və yaşlanan toxumalarda və ya orqanlarda çox az miqdarda olur. Bənövşəyi işıq indol sirkə turşusu oksidazasının aktivliyini artıra bilər və aşağı IAA səviyyələri bitkilərin uzanmasını və böyüməsini maneə törədə bilər.

ABA əsasən qocalmış yarpaq toxumalarında, yetkin meyvələrdə, toxumlarda, gövdələrdə, köklərdə və digər hissələrdə əmələ gəlir. Qırmızı və mavi işığın birləşməsi altında xiyar və kələmin ABA tərkibi ağ və mavi işığın miqdarından daha aşağıdır.

Peroksidaza (POD), superoksid dismutaza (SOD), askorbat peroksidaza (APX), katalaza (CAT) bitkilərdə daha vacib və işıqla əlaqəli qoruyucu fermentlərdir. Bitkilər yaşlanarsa, bu fermentlərin aktivliyi sürətlə azalacaq.

Müxtəlif işıq keyfiyyətləri bitki antioksidan ferment aktivliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. 9 günlük qırmızı işıq müalicəsinin ardından raps fidanlarının APX aktivliyi əhəmiyyətli dərəcədə artdı və POD aktivliyi azaldı. 15 günlük qırmızı işıq və mavi işıqdan sonra pomidorun POD aktivliyi ağ işığa nisbətən müvafiq olaraq 20,9% və 11,7% yüksək idi. 20 günlük yaşıl işıq müalicəsinin ardından pomidorun POD aktivliyi ən aşağı, ağ işığın yalnız 55,4%-ni təşkil etdi. 4 saatlıq mavi işığın əlavə edilməsi, fidan mərhələsindəki xiyar yarpaqlarında həll olan protein tərkibini, POD, SOD, APX və CAT ferment aktivliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Bundan əlavə, SOD və APX aktivliyi işığın uzanması ilə tədricən azalır. Mavi işıq və qırmızı işıq altında SOD və APX aktivliyi yavaş-yavaş azalır, lakin həmişə ağ işığın aktivliyindən yüksəkdir. Qırmızı işıq şüalanması pomidor yarpaqlarının peroksidaza və IAA peroksidaza aktivliyini və badımcan yarpaqlarının IAA peroksidaza aktivliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı, lakin badımcan yarpaqlarının peroksidaza aktivliyinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb oldu. Buna görə də, ağlabatan bir LED əlavə işıqlandırma strategiyasının tətbiqi müəssisə bağçılıq bitkilərinin qocalmasını effektiv şəkildə gecikdirə və məhsuldarlığı və keyfiyyətini artıra bilər.

LED işıq formulunun qurulması və tətbiqi

Bitkilərin böyüməsi və inkişafı işığın keyfiyyətindən və onun müxtəlif tərkib nisbətlərindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. İşıq formulu əsasən işıq keyfiyyəti nisbəti, işıq intensivliyi və işıq vaxtı kimi bir neçə elementi əhatə edir. Müxtəlif bitkilərin işığa olan tələbləri və müxtəlif böyümə və inkişaf mərhələləri olduğundan, becərilən bitkilər üçün işıq keyfiyyəti, işıq intensivliyi və işığın əlavə vaxtının ən yaxşı kombinasiyası tələb olunur.

 ◆İşıq spektr nisbəti

Ağ işıq və tək qırmızı və mavi işıqla müqayisədə, LED qırmızı və mavi işığın birləşməsi xiyar və kələm fidanlarının böyüməsi və inkişafında hərtərəfli üstünlüyə malikdir.

Qırmızı və mavi işığın nisbəti 8:2 olduqda, bitki gövdəsinin qalınlığı, bitkinin hündürlüyü, bitkinin quru çəkisi, təzə çəkisi, güclü fidan indeksi və s. əhəmiyyətli dərəcədə artır və bu, həmçinin xloroplast matrisinin və bazal lamelanın əmələ gəlməsinə və assimilyasiya məsələlərinin çıxışına faydalıdır.

Qırmızı lobya cücərtiləri üçün qırmızı, yaşıl və mavi rənglərin kombinasiyasının istifadəsi onun quru maddə yığılmasına faydalıdır və yaşıl işıq qırmızı lobya cücərtilərində quru maddə yığılmasını təşviq edə bilər. Böyümə ən çox qırmızı, yaşıl və mavi işığın nisbəti 6:2:1 olduqda özünü göstərir. Qırmızı lobya cücərtisinin şitilinin tərəvəz hipokotil uzanması effekti qırmızı və mavi işıq nisbəti 8:1 altında ən yaxşı idi və qırmızı lobya cücərtisinin hipokotil uzanması qırmızı və mavi işıq nisbəti 6:3 altında açıq şəkildə inhibə edildi, lakin həll olan protein tərkibi ən yüksək idi.

Lufa fidanları üçün qırmızı və mavi işığın nisbəti 8:1 olduqda, lufa fidanlarının güclü cücərti indeksi və həll olan şəkər tərkibi ən yüksək olur. Qırmızı və mavi işığın nisbəti 6:3 olan işıq keyfiyyətindən istifadə edildikdə, lufa fidanlarının xlorofil a tərkibi, xlorofil a/b nisbəti və həll olan zülal tərkibi ən yüksək olur.

Kərəvizə qırmızı və mavi işığın 3:1 nisbətində istifadəsi kərəviz bitkisinin hündürlüyünü, saplaq uzunluğunu, yarpaq sayını, quru maddənin keyfiyyətini, VC tərkibini, həll olan zülal tərkibini və həll olan şəkər tərkibini effektiv şəkildə artıra bilər. Pomidor becərilməsində LED mavi işığının nisbətinin artırılması likopen, sərbəst amin turşuları və flavonoidlərin əmələ gəlməsini təşviq edir və qırmızı işığın nisbətinin artırılması titrlənə bilən turşuların əmələ gəlməsini təşviq edir. Qırmızı və mavi işığın kahı yarpaqlarına nisbəti ilə işıq 8:1 olduqda, karotenoidlərin yığılmasına faydalıdır və nitrat tərkibini effektiv şəkildə azaldır və VC tərkibini artırır.

 ◆İşıq intensivliyi

Zəif işıq altında böyüyən bitkilər, güclü işıq altında böyüyən bitkilərə nisbətən fotoinhibəyə daha çox həssasdırlar. Pomidor fidanlarının xalis fotosintez sürəti işıq intensivliyinin artması ilə artır [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], əvvəlcə artma, sonra azalma və 300μmol/(m²·s)-də maksimuma çatma meyli göstərir. Kahının bitki hündürlüyü, yarpaq sahəsi, su tərkibi və VC tərkibi 150μmol/(m²·s) işıq intensivliyi ilə müalicə altında əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. 200μmol/(m²·s) işıq intensivliyi ilə müalicə altında təzə çəki, ümumi çəki və sərbəst amin turşusunun tərkibi əhəmiyyətli dərəcədə artmış və 300μmol/(m²·s) işıq intensivliyi ilə müalicə altında yarpaq sahəsi, su tərkibi, xlorofil a, xlorofil a+b və kahının karotenoidləri azalmışdır. Qaranlıqla müqayisədə, LED işıq intensivliyinin artması ilə [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], qara lobya cücərtilərində xlorofil a, xlorofil b və xlorofil a+b miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. VC tərkibi 3 μmol/(m²·s)-də ən yüksək, həll olan zülal, həll olan şəkər və saxaroza miqdarı isə 9 μmol/(m²·s)-də ən yüksəkdir. Eyni temperatur şəraitində, işıq intensivliyinin artması ilə [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], bibər fidanlarının cücərmə müddəti qısalır, həll olan şəkərin miqdarı artır, lakin xlorofil a və karotinoidlərin miqdarı tədricən azalır.

 ◆İşıq vaxtı

İşıq vaxtının düzgün uzadılması müəyyən dərəcədə qeyri-kafi işıq intensivliyindən qaynaqlanan aşağı işıq stressini azalda, bağçılıq bitkilərinin fotosintetik məhsullarının toplanmasına kömək edə və məhsuldarlığın artırılmasına və keyfiyyətin yaxşılaşdırılmasına təsir göstərə bilər. Cücərtilərin VC tərkibi işıq vaxtının uzanması ilə tədricən artan bir tendensiya göstərdi (0, 4, 8, 12, 16, 20 saat/gün), sərbəst amin turşusu tərkibi, SOD və CAT aktivlikləri isə azalan bir tendensiya göstərdi. İşıq vaxtının uzanması ilə (12, 15, 18 saat) Çin kələm bitkilərinin təzə çəkisi əhəmiyyətli dərəcədə artdı. Çin kələminin yarpaqlarında və gövdələrində VC tərkibi müvafiq olaraq 15 və 12 saatda ən yüksək idi. Çin kələminin yarpaqlarında həll olan protein miqdarı tədricən azaldı, lakin gövdələr 15 saatdan sonra ən yüksək oldu. Çin kələminin yarpaqlarında həll olan şəkər miqdarı tədricən artdı, gövdələr isə 12 saatda ən yüksək oldu. Qırmızı və mavi işığın nisbəti 12 saatlıq işıq müddəti ilə müqayisədə 1:2 olduqda, 20 saatlıq işıq müalicəsi yaşıl yarpaq kahısında ümumi fenolların və flavonoidlərin nisbi miqdarını azaldır, lakin qırmızı və mavi işığın nisbəti 2:1 olduqda, 20 saatlıq işıq müalicəsi yaşıl yarpaq kahısında ümumi fenolların və flavonoidlərin nisbi miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Yuxarıda göstərilənlərdən görünür ki, müxtəlif işıq formulları müxtəlif məhsul növlərinin fotosintezinə, fotomorfogenezinə və karbon və azot metabolizmasına fərqli təsir göstərir. Ən yaxşı işıq formulunu, işıq mənbəyi konfiqurasiyasını və ağıllı idarəetmə strategiyalarının formalaşdırılmasını necə əldə etmək olar, başlanğıc nöqtəsi olaraq bitki növlərini tələb edir və enerjiyə qənaət şəraitində işıq mühitinin və yüksək keyfiyyətli və yüksək məhsuldar bağçılıq bitkilərinin ağıllı idarə olunması məqsədinə çatmaq üçün bağçılıq bitkilərinin əmtəə ehtiyaclarına, istehsal məqsədlərinə, istehsal amillərinə və s. uyğun olaraq müvafiq düzəlişlər edilməlidir.

Mövcud problemlər və perspektivlər

LED böyümə işığının əhəmiyyətli üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, müxtəlif bitkilərin fotosintetik xüsusiyyətləri, morfologiyası, keyfiyyəti və məhsuldarlığı spektrinə uyğun olaraq ağıllı kombinasiya tənzimləmələri edə bilər. Müxtəlif növ bitkilər və eyni məhsulun müxtəlif böyümə dövrləri işıq keyfiyyəti, işıq intensivliyi və fotoperiodu üçün fərqli tələblərə malikdir. Bu, böyük bir işıq formulu məlumat bazası yaratmaq üçün işıq formulu tədqiqatlarının daha da inkişaf etdirilməsini və təkmilləşdirilməsini tələb edir. Peşəkar lampaların tədqiqi və inkişafı ilə birlikdə, enerjiyə daha yaxşı qənaət etmək, istehsal səmərəliliyini və iqtisadi faydaları artırmaq üçün kənd təsərrüfatı tətbiqlərində LED əlavə işıqlarının maksimum dəyəri əldə edilə bilər. Müəssisə bağçılığında LED böyümə işığının tətbiqi güclü canlılıq göstərdi, lakin LED işıqlandırma avadanlıqlarının və ya cihazlarının qiyməti nisbətən yüksəkdir və birdəfəlik investisiya böyükdür. Müxtəlif ətraf mühit şəraitində müxtəlif bitkilərin əlavə işıq tələbləri aydın deyil, əlavə işıq spektri, böyümə işığının əsassız intensivliyi və vaxtı qaçılmaz olaraq böyümə işıqlandırma sənayesinin tətbiqində müxtəlif problemlərə səbəb olacaq.

Lakin, texnologiyanın inkişafı və təkmilləşdirilməsi, eləcə də LED işıqlandırma sisteminin istehsal xərclərinin azalması ilə LED əlavə işıqlandırma qurğu bağçılığında daha geniş istifadə olunacaq. Eyni zamanda, LED əlavə işıqlandırma texnologiyası sisteminin inkişafı və irəliləməsi və yeni enerjinin birləşməsi qurğu kənd təsərrüfatının, ailə kənd təsərrüfatının, şəhər kənd təsərrüfatının və kosmik kənd təsərrüfatının sürətli inkişafına imkan verəcək ki, insanların xüsusi mühitlərdə bağçılıq məhsullarına olan tələbatı ödənilsin.