在可見光中,被綠色植物吸收多的是紅橙光(波長600~700nm)和藍(lán)紫光(波長400~500nm),對綠色光(500~600nm)只有微量吸收。紅光是較早被用于作物栽培試驗的光質(zhì),是作物正常生長的必須光質(zhì),生物需求數(shù)量居于各種單色光質(zhì)之首,LED植物燈光源中重要的光質(zhì)。紅光下所生成的物質(zhì)使植物長高,而藍(lán)光下所生成的物質(zhì)促進(jìn)蛋白質(zhì)與非碳水化合物的積累,給植物增重。補(bǔ)遠(yuǎn)紅外使花色速苷、類胡蘿卜素和葉綠素濃度分別降低40%、11%和14%、而使得植株鮮重、干重、莖長、葉長和葉寬分別增加28%、15%、14%、44%和15%。紅光通過光敏色素調(diào)控光形態(tài)建成;紅光通過光合色素吸收驅(qū)動光合作用;紅光促進(jìn)莖伸長,促進(jìn)碳水化合物合成,有利于果蔬VC和糖的合成;但抑制氮同化作用。但是單獨(dú)紅光想很好地栽培植物還是有點(diǎn)難度。
藍(lán)光是紅光用于作物栽培必要的補(bǔ)充光質(zhì),是作物正常生長的必需光質(zhì),光強(qiáng)生物用量僅次于紅光。藍(lán)光抑制莖伸長,促進(jìn)葉綠素合成,有利于氮同化和蛋白質(zhì)合成,有利于抗氧化物質(zhì)合成。藍(lán)光影響植物的向光性、光形態(tài)發(fā)生、氣孔開放以及葉片的光合作用。LED植物燈紅光補(bǔ)充LED藍(lán)光可提高小麥的干物質(zhì)量、分薛數(shù)和種子產(chǎn)量,增加生菜的干物質(zhì)量。藍(lán)光抑制散葉萵苣莖的生長。白光中增加藍(lán)光可縮短節(jié)間、縮小葉面積、降低相對生長速率和提高N/C效率。高等植物葉綠素合成和葉綠體形成以及具有高葉綠素a/b比與低葉綠體都需要藍(lán)光。過量藍(lán)光不利于植物生長發(fā)育。紅藍(lán)光組合光譜比紅光或藍(lán)光單色光更能促進(jìn)蔬菜幼苗的生長發(fā)育,不同植物所需要的紅藍(lán)光組合比例不一樣。
綠光與紅藍(lán)光可以和諧調(diào)節(jié)適應(yīng)植物的生長發(fā)育。一般在紅藍(lán)LED復(fù)合光下,植物略帶紫灰色,使得病害和失調(diào)癥狀不易診斷,可以通過補(bǔ)充少量綠光來解決。綠光效應(yīng)通常與紅藍(lán)光效應(yīng)相對立,例如綠光可以逆轉(zhuǎn)藍(lán)光促進(jìn)的氣孔開放等。在強(qiáng)白光下上部位于近光照表面的葉綠體的光合作用量子產(chǎn)額比下部的葉綠體低。因為強(qiáng)白光下綠光比紅光、藍(lán)光更能穿透葉片,下部葉綠體吸收額外的綠光比額外吸收紅光和藍(lán)光能更大程度增加葉片光合作用。低光強(qiáng)栽培植物可不考慮綠光,低密度低冠層厚度設(shè)施植物不考慮綠光,高光強(qiáng)高密度高冠層厚度時綠光必須考慮。