1. Fotosintēzes regulēšana kvantu līmenī
Hloroplasti absorbē un maina noteikta viļņa garuma fotonus, kas ir augu fotosintēzes galvenā sastāvdaļa. Eksperimentālie pierādījumi liecina, ka hlorofila a/b absorbcijas efektivitāte ir maksimāli palielināta 660 nm sarkanās un 450 nm zilās gaismas joslās, savukārt karotinoīdi uzlabo 400-500 nm zili violetās gaismas absorbciju. Šī iedzimtā spektra izvēle nodrošina LED tehnoloģijai skaidru laika grafiku, kad rīkoties.
Pētījumā, ko veica Xinnuofei GrowWise Research Center, tika atklāts, ka LED sistēma ar 660 nm sarkanās gaismas un 460 nm zilās gaismas kombināciju veicināja salātu fotosintēzi par 23% ātrāk nekā parastās dienasgaismas spuldzes un paaugstināja C vitamīna saturu par 42%. Šī kvantu līmeņa enerģijas pārveidošanas efektivitāte izriet no fakta, ka LED mikroshēmas var tieši pārvērst elektrisko enerģiju noteikta viļņa garuma fotonos. Tas nozīmē, ka LED mikroshēmas patērē 8–10 reizes vairāk gaismas enerģijas nekā augstspiediena nātrija spuldzes.
2. Liels progress dinamiskās gaismas formulā
Mūsdienu LED augu gaismas ir atbrīvojušās no viena spektra ierobežojumiem. Tagad tie var regulēt visu augu dzīves ciklu, gudri apvienojot sarkano gaismu (660 nm), tālu sarkano gaismu (730 nm), zilo gaismu (450 nm) un UV-A (380–400 nm):
Sēklu dīgšanas periods ir 660nm sarkanā gaisma, kas aktivizē gaismjutīgos pigmentus. Tas palielina salātu sēklu dīgtspēju līdz 98%, kas ir par 30% īsāks nekā dabiskā apgaismojumā.
Uztura augšanas periodā 450 nm zilās gaismas attiecība pret 660 nm sarkano gaismu padara tomātu stublājus par 45% biezākus un palielina hlorofila daudzumu par 28%.
730nm tālu sarkanā gaisma kontrolē ziedēšanas hormonus, kas liek krizantēmām uzziedēt 12 dienas agrāk un palielina ziedpumpuru skaitu par 37%.
Ražas novākšanas un pārstrādes periodā, mainot sarkanās un zilās gaismas attiecību, sarkanajos lapu salātos var būt 2,3 reizes vairāk antocianīnu un par 41% mazāk nitrātu.
Šī elastība, lai ātri mainītu noteikumus, ir ļoti svarīga rūpnīcu rūpnīcās. Nīderlandes Vāgeningenas universitātes pētījumi liecina, ka daudzslāņu stādīšanas plaukts ar regulējama spektra LED sistēmu var dot 350 reižu lielāku ražu no tradicionālās lauksaimniecības platības un izmantot par 90% mazāk ūdens.
3. Revolūcija energoefektivitātē un pārmaiņas nozaru darbībā
LED tehnoloģijas galvenais ieguvums ir tas, ka tā izmanto enerģiju ļoti traucējošā veidā. Salīdzināmie dati parāda:
Gaismas avota veids, enerģijas patēriņš (μ mol/J), ilgmūžība (stundas) un termiskā starojuma daudzums
Kvēlspuldze 0.08 1000 90%
65% gadījumu augstspiediena nātrija spuldze darbojas -pie 1.5 24000.
Luminiscences gaisma 0.8 12000 80%
LED gaisma augu audzēšanai: 2,8–3.2 50000+15%
Šis lielais energoefektivitātes pieaugums ir tas, kas virza pārmaiņas rūpniecībā. Tiek prognozēts, ka pasaules LED augu apgaismojuma tirgus vērtība līdz 2031. gadam būs vairāk nekā 4,99 miljardi ASV dolāru. Paredzams, ka Ķīnā nozare attīstīsies par 21% gadā. 85% legālo kaņepju audzētāju Ziemeļamerikā ir pārgājuši uz LED sistēmām, kas samazina enerģijas izmaksas par 62% un paaugstina THC līmeni par 18%.
