V zadnjih desetih letih se je območje sajenja v zaprtih prostorih hitro razvilo, tehnologija osvetlitve dodatnega nadzora svetlobnega okolja za rast rastlin pa je pritegnila pozornost. Tehnologija osvetlitve, ki polni rastline, se uporablja predvsem v dveh vidikih:
1. Uporabite kot dodatno osvetlitev za fotosintezo rastlin, ko je količina sonca majhna ali je čas sonca kratek;
2. Inducirana osvetlitev kot fotoperioda in fotomorfologija rastlin.
1. Raziskave dodatne osvetlitve LED za rastline kot dodatne osvetlitve za fotosintezo rastlin. Tradicionalni umetni viri svetlobe ustvarjajo preveč toplote, kot so dodatna osvetlitev LED in hidroponični sistemi, zrak je mogoče reciklirati, odvečno toploto in vodo pa je mogoče odstraniti, električno energijo je mogoče učinkovito pretvori v učinkovito fotosintetsko sevanje in končno v rastlinsko snov. Študije so pokazale, da je mogoče stopnjo rasti in fotosintezo solate povečati za več kot 20 odstotkov z uporabo LED osvetlitve rastlin. V rastlinskih tovarnah je izvedljivo uporabiti LED polnilno luč za rastline.
Študija je pokazala, da lahko v primerjavi s fluorescentnimi sijalkami dodatna svetloba LED za rastline z mešanimi valovnimi dolžinami znatno spodbuja rast in razvoj špinače, redkvice in solate ter izboljša morfološke kazalnike; lahko maksimira bioakumulacijo sladkorne pese, najpomembnejše pa je kopičenje betalaina v dlakavih koreninah. Največje kopičenje sladkorja in škroba je bilo v dlakavih koreninah.
V primerjavi s kovinskimi halogenidnimi žarnicami se je anatomska morfologija stebel in listov rastlin popra in perile, gojenih pod LED diodami z valovno dolžino, bistveno spremenila, s povečanjem optične gostote pa se je povečala stopnja fotosinteze rastlin. Svetleče diode s sestavljenimi valovnimi dolžinami so povzročile povečanje števila žel v rastlinah ognjiča in žajblja.
2. Svetloba LED za polnjenje rastlin kot fotoobdobje rastline in svetlobna oblika za induciranje osvetlitve s specifičnimi valovnimi dolžinami LED lahko vpliva na čas cvetenja, kakovost in trajanje cvetenja rastlin. Določene valovne dolžine LED diod lahko povečajo število cvetnih popkov in cvetenja rastlin; določene valovne dolžine LED rastlinske polnilne svetlobe lahko zmanjšajo odziv na tvorbo cvetov, uravnavajo dolžino peclja in obdobje cvetenja, kar je ugodno za proizvodnjo in trženje rezanega cvetja. Vidimo lahko, da lahko cvetenje in kasnejšo rast rastlin reguliramo z LED regulacijo.
3. Raziskave o uporabi LED v letalskem in vesoljskem ekološkem sistemu za zaščito življenja
Vzpostavitev nadzorovanega ekološkega sistema za vzdrževanje življenja (CELSS) je temeljni način za rešitev problema dolgoročnega vzdrževanja življenja s posadko v vesolju. Gojenje višjih rastlin je pomemben element CELSS, eden od ključev pa je svetloba.
Na podlagi posebnih zahtev vesoljskega okolja mora imeti svetlobni vir, ki se uporablja pri gojenju višjih rastlin v vesolju, visoko svetlobno učinkovitost, izhodne svetlobne valove, primerne za fotosintezo in morfogenezo rastlin, majhnost, majhno težo, dolgo življenjsko dobo, visoko varnost in zapisi o zanesljivosti in brez onesnaževanja okolja itd. V primerjavi z drugimi svetlobnimi viri, kot so hladne bele fluorescenčne sijalke, visokotlačne natrijeve sijalke in metalhalogenidne sijalke, lahko LED svetilke za polnjenje rastlin učinkoviteje pretvorijo svetlobno energijo v fotosintetično aktivno sevanje; poleg tega ima dolgo življenjsko dobo, majhnost, majhno težo in trdno stanje. Zato mu zadnja leta namenjajo veliko pozornosti pri gojenju talnih in prostorskih rastlin. Študije so pokazale, da lahko sistem osvetlitve LED za osvetlitev rastlin zagotovi osvetlitev z enakomerno spektralno porazdelitvijo energije, učinkovitost pretvorbe električne energije v svetlobo, ki jo potrebujejo rastline, pa je 520-krat višja kot pri metalhalogenidnih žarnicah.
