Gotovo sva najnovija istraživanja rasvjete staklenika usmjerena su na LED tehnologiju. Postoji dobar razlog za to jer dugoročne uštede energije koje mogu nastati korištenjem LED dioda čine je privlačnom opcijom. Osim uštede energije, LED svjetla mogu se koristiti ne samo za poticanje rasta biljaka, već se također mogu koristiti i za poboljšanje njihovog cjelogodišnjeg okusa i kvalitete i potencijalno povećanja njihove hranjive vrijednosti. Uz to,uzgoj voća i povrća pod LED svjetlom čini ih manje osjetljivima na prijetnje klimatskih promjena. Ne čudi stoga što raste interes za ulogu koju LED diode mogu imati u poljoprivredi.
Iako LED rasvjeta može poboljšati rast biljaka u staklenicima, potrebni su standardi za određivanje optimalnog intenziteta i boje svjetlosti. Tako je pokazalo istraživanje koje bi moglo pomoći u poboljšanju energetske učinkovitosti proizvoda za rasvjetu u zaštićenim prostorima.
Recept za svjetlost
Mnoge tvrtke za koje prodaju LED opremu plasiraju svoje proizvode s tvrdnjama da isporučuju optimalni “recept za svjetlost” koji se često sastoji od kombinacije valnih duljina i omjera boja, kao što je omjer crvene i plave boje 4 prema 1 na spektru duginih boja. Znanstvenici često koriste ove informacije za procjenu potencijalnih učinaka svjetiljki na rast i razvoj biljaka. Međutim, ono što nedostaje su standardizirane procedure za izračun ovih omjera. Što su učinkovitiji dodatni izvori rasvjete, to je manja potrebna količina električne energije za uspješan uzgoj biljaka. Jedan od osnovnih ciljeva znanstvene zajednice je učiniti uzgoj u zaštićenim prostorima održivijim i financijski pristupačnijim. Informacije o novim metodama primjene rasvjete za uzgoj poljoprivrednih kultura svakako će pomoći toj rastućoj grani poljoprivredne proizvodnje.
U staklenicima i kontroliranim okruženjima, električne svjetiljke koriste se za dopunjavanje sunčeve svjetlosti i produljenje vremena osvjetljenja za proizvodnju kultura poput povrća, cvijeća i ljekovitog bilja. Nedavni napredak energetski učinkovite LED tehnologije pruža poljoprivrednimk proizvođačima višestruke mogućnosti osvjetljenja. No, uzgajivačima nije lako usporediti tehnologije i LED opcije zbog nedostatka neovisnih podataka o samoj izvedbi svjetiljki. Nedavna dostignuća pružila su mogućnosti preciznog kontroliranja LED svjetlosti i proučavanje njihovog utjecaja na rast i razvoj biljaka.
Što su dodatni izvori rasvjete učinkovitiji, poljoprivrednim proizvođačima treba manje vremena i energije da uzgoje svoje usjeve. A studija sa Sveučilišta Rutgers nastoji istražiti kako proizvodnju u zaštićenim prostorima učiniti održivom i isplativijom.
Učinak rasvjete
Istraživanje se usredotočuje na neovisnu procjenu mjernih podataka o učinku rasvjete kao što su potrošnja energije, učinkovitost, intenzitet svjetlosti i obrazac raspodjele svjetlosti te prenošenje tih podataka komercijalnim proizvođačima. Napredak u LED tehnologiji rasvjete pružio je mogućnosti preciznog upravljanja svjetlošću LED svjetiljki i proučavanja njihovih utjecaja na rast i razvoj biljaka.
Nova studija preporučuje korištenje spektroradiometra, instrumenta koji mjeri snagu svjetlosti u određenom rasponu valnih duljina.
Pomoću takvog instrumenta mogu se izračunati različiti omjeri svjetlosti. Istraživači su izvijestili o značajnim razlikama u omjeru svjetlosti kad se usporedi sunčeva svjetlost sa LED svjetiljkama, visokotlačnim natrijevim te fluorescentnim žaruljama koje se koriste za rasvjetu biljaka. Nadaju da će njihov rad doprinijeti razvoju standardnih definicija za određene valne duljine važne za rast i razvoj biljaka.
Presudna je sposobnost promjene boje LED svjetla. 90 posto biljnih gena regulirano je svjetlošću. Dakle, promjenom svjetlosnog spektra moguće je promijeniti način na koji biljka raste, koliko se brzo razvija i njezinu morfologiju. Također je moguće promijeniti okus, aromu, sadržaj antioksidansa i, potencijalno, količinu vitamina koje biljka proizvodi i to sve korištenjem biologije biljke, bez mijenjanja i na bilo koji način uplitanja u njezin genski sastav. Umjesto toga, koristi se svjetlost za poboljšanje prinosa, kvalitete, kao i okusa proizvoda koji se uzgaja. Svjetlost se može koristiti kako bi se osiguralo da okus voća i povrća bude konzistentan tijekom cijele godine, na primjer, osiguravajući da ne postoje razlike u okusu između jagode koja se uzgaja u sezoni i one koja se uzgaja zimi.
