Đèn LED Nhật – Nhiệt độ màu của đèn trồng cây Grow light, (đèn LED nông nghiệp) đèn LED trồng rau khác nhau mỗi loại cây trồng cần quang phổ ánh sáng khác nhau. Mô hình tăng trưởng thực vật có thể đáp ứng với phổ màu sắc của ánh sáng, một quá trình hoàn toàn riêng biệt, từ quang gọi là Photomorphogenesis.
Ánh sáng tự nhiên có nhiệt độ màu cao (khoảng 5.000 – 5.800K theo bảng Kevin). Màu sắc ánh sáng nhìn thấy được thay đổi tùy theo thời tiết và các góc của mặt trời tùy theo mùa, và số lượng cụ thể của ánh sáng gọi là quang thông (đo bằng lumen) kích thích quang hợp. Khoảng cách từ mặt trời ít nhiều thay đổi theo mùa về chất lượng và số lượng của ánh sáng và thực vật cũng thay đổi theo để phù hợp.
Các trục của Trái Đất không vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh mặt trời. Trong nửa năm cực bắc nghiêng về phía mặt trời để bán cầu bắc được ánh sáng mặt trời gần như trực tiếp và Nam bán cầu được ánh sáng mặt trời xiên mà phải đi qua bầu khí quyển nhiều hơn trước khi nó đạt đến bề mặt trái đất. Trong nửa khác trong năm, điều này được đảo ngược.
Quang phổ màu sắc của ánh sáng phát ra ánh nắng mặt trời không thay đổi, chỉ có số lượng (nhiều hơn trong mùa hè và ít hơn trong mùa đông) và chất lượng chung của ánh sáng tới bề mặt của Trái đất là thay đổi. Một số bổ sung đèn LED tăng ánh sáng trong nhà kính hay hỗ trợ cho các vườn cây theo hướng thẳng đứng để nhằm tạo ra sự kết hợp của bước sóng màu đỏ và màu xanh (tại sao sử dụng hai bước sóng này có thể xem bài:
“Đèn LED cho nông nghiệp (LED Grow Light)”).
Khả năng của cây trồng hay thực vật nói chung hấp thụ ánh sáng thay đổi theo loài và môi trường, tuy nhiên, thước đo chung cho chất lượng ánh sáng khi nó ảnh hưởng đến cây trồng là giá trị bước sóng ánh sáng và một phần bức xạ UV.
Đã có rất nhiều thí nghiệm sử dụng đèn LED để trồng cây, và nó đã được chứng minh thực vật cần ánh sáng cả màu đỏ và màu xanh để đảm bảo cây trồng cho sự phát triển khỏe mạnh. Từ thí nghiệm này đã được thống nhất nhận thấy rằng cây trồng theo chỉ đỏ (660 nm) đèn LED phát triển kém với dị tật lá, tuy nhiên thêm một lượng nhỏ màu xanh cho phép hầu hết các cây phát triển bình thường.
Một số báo cáo cho thấy một yêu cầu ánh sáng màu xanh tối thiểu 15-30 mmol · m-2 · s-1 là cần thiết cho sự phát triển bình thường trong một số loài thực vật.
Nghiên cứu của Nasa
Đã có nhiều thực nghiệp LED cung cấp ánh sáng trong các thí nghiệm về tăng trưởng cây trồng khoai tây của NASA.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng ngay cả với ánh sáng màu xanh thêm đèn LED màu đỏ, tăng trưởng thực vật vẫn còn tốt hơn dưới ánh sáng trắng hoặc ánh sáng bổ sung với màu xanh lá cây. Neil C Yorio chứng minh rằng bằng cách thêm 10% ánh sáng màu xanh (400-500 nm) với ánh sáng đỏ (660 nm) trong đèn LED, đối với rau diếp và lúa mì thì cây trồng phát triển bình thường, giống như kiểm soát cây trồng dưới ánh sáng quang phổ đầy đủ. Tuy nhiên, các loại cây khác như củ cải và rau bina rất khó phát triển, và mặc dù họ đã làm tốt hơn dưới 10% ánh sáng xanh hơn ánh sáng và đỏ, sản lượng thấp hơn đáng kể so với các cây trồng kiểm soát dưới một ánh sáng quang phổ đầy đủ. Yorio phỏng đoán có thể có quang phổ của ánh sáng thêm rằng một số cây cần cho sự phát triển tối ưu.
Greg D. Goins kiểm tra sự tăng trưởng và năng suất hạt của cây Cannabis được trồng từ hạt giống để gieo dưới ánh đèn LED màu đỏ với 0%, 1%, hoặc 10% ánh sáng quang phổ màu xanh. Cây Cannabis trồng trong LEDS chỉ có màu đỏ vẫn cho hạt giống, nhưng có lá kém phát triển, và các cây trồng mất gấp đôi thời gian để bắt đầu ra hoa so với các cây trồng khác trong thí nghiệm đó được tiếp cận với ánh sáng màu xanh. Cây trồng bằng 10% ánh sáng màu xanh cho sản lượng hạt giống bằng 50% của những người trồng trong quang phổ đầy đủ, và thí nghiệm có 0% hoặc 1% ánh sáng màu xanh cho năng suất bằng một phần mười những hạt giống của các cây trồng với quang phổ đầy đủ. Các hạt giống nảy mầm tất cả với tốc độ cao trong tất cả các loại ánh sáng được thử nghiệm.
Hyeon-Hye Kim đã chứng minh rằng việc bổ sung 24% ánh sáng màu xanh lá cây (500-600 nm) với đèn LED màu đỏ và màu xanh tăng cường sự phát triển của cây rau diếp.
(NASA) Nhóm nghiên cứu khoa học sinh học của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ đã kết luận rằng các nguồn ánh sáng gồm hơn 50% giảm nguyên nhân màu xanh lá cây trong tăng trưởng thực vật, trong khi kết hợp trong đó có tới 24% màu xanh lá cây tăng sự phát triển của một số loài.
Ở Việt Nam, việc sử dụng led trong trồng trọt thủy canh và các hệ thống Aquaponics khi sử dụng dung dịch thủy canh đã khá phổ biến, đặc biệt là ở các đô thị nơi không có nhiều không gian đón nắng và ánh sáng mặt trời thì việc bổ sung ánh sáng nhân tạo là điều vô cùng cấp bách cho cây trồng.
