Autores: Yamin Li e Houcheng Liu, etc., da Faculdade de Horticultura, Universidade Agrícola do Sul da China.

Fonte do artigo: Horticultura em Estufa

Os principais tipos de instalações para horticultura incluem estufas de plástico, estufas solares, estufas de múltiplos vãos e fábricas de plantas. Como essas instalações bloqueiam, em certa medida, as fontes de luz natural, há iluminação interna insuficiente, o que, por sua vez, reduz a produtividade e a qualidade das colheitas. Portanto, a iluminação suplementar desempenha um papel indispensável na obtenção de culturas de alta qualidade e produtividade nessas instalações, mas também se tornou um fator importante no aumento do consumo de energia e dos custos operacionais.

Por muito tempo, as fontes de luz artificial utilizadas na horticultura em estufas incluíram principalmente lâmpadas de sódio de alta pressão, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas halógenas metálicas, lâmpadas incandescentes, etc. As principais desvantagens eram a alta produção de calor, o alto consumo de energia e o alto custo operacional. O desenvolvimento da nova geração de diodos emissores de luz (LEDs) possibilitou o uso de fontes de luz artificial de baixo consumo de energia na horticultura em estufas. Os LEDs apresentam vantagens como alta eficiência de conversão fotoelétrica, alimentação em corrente contínua (CC), tamanho reduzido, longa vida útil, baixo consumo de energia, comprimento de onda fixo, baixa radiação térmica e respeito ao meio ambiente. Comparados às lâmpadas de sódio de alta pressão e às lâmpadas fluorescentes comumente utilizadas atualmente, os LEDs não só permitem ajustar a quantidade e a qualidade da luz (a proporção de diferentes faixas de luz) de acordo com as necessidades de crescimento das plantas, como também podem irradiá-las a curta distância devido à sua luz fria. Dessa forma, é possível aumentar o número de camadas de cultivo e a taxa de utilização do espaço, além de alcançar as funções de economia de energia, respeito ao meio ambiente e otimização do espaço, que não podem ser substituídas pelas fontes de luz tradicionais.

Graças a essas vantagens, a tecnologia LED tem sido utilizada com sucesso na iluminação de instalações hortícolas, em pesquisas básicas sobre ambientes controlados, em cultura de tecidos vegetais, na produção de mudas em fábricas de plantas e em ecossistemas aeroespaciais. Nos últimos anos, o desempenho da iluminação LED para cultivo tem melhorado, o preço está diminuindo e diversos produtos com comprimentos de onda específicos estão sendo desenvolvidos gradualmente, ampliando assim sua aplicação nos campos da agricultura e da biologia.

Este artigo resume o estado atual da pesquisa sobre LEDs no campo da horticultura em instalações de cultivo, com foco na aplicação da luz suplementar de LED nos fundamentos da biologia da luz, na formação de luz pelas plantas, na qualidade nutricional e no efeito de retardamento do envelhecimento, na construção e aplicação de fórmulas de luz, e analisa os problemas e perspectivas atuais da tecnologia de luz suplementar de LED.

Efeito da iluminação suplementar por LED no crescimento de culturas hortícolas.

Os efeitos regulatórios da luz no crescimento e desenvolvimento das plantas incluem a germinação de sementes, o alongamento do caule, o desenvolvimento de folhas e raízes, o fototropismo, a síntese e decomposição da clorofila e a indução da floração. Os elementos do ambiente de iluminação na instalação incluem a intensidade da luz, o ciclo de luz e a distribuição espectral. Esses elementos podem ser ajustados por meio de suplementação de luz artificial, sem a limitação das condições climáticas.

Atualmente, existem pelo menos três tipos de fotorreceptores em plantas: fitocromo (que absorve luz vermelha e vermelha distante), criptocromo (que absorve luz azul e ultravioleta próximo) e UV-A e UV-B. O uso de fontes de luz com comprimentos de onda específicos para irradiar as culturas pode melhorar a eficiência fotossintética das plantas, acelerar a morfogênese induzida pela luz e promover o crescimento e desenvolvimento das plantas. A luz vermelho-alaranjada (610 ~ 720 nm) e a luz azul-violeta (400 ~ 510 nm) são utilizadas na fotossíntese vegetal. Utilizando a tecnologia LED, a luz monocromática (como a luz vermelha com pico em 660 nm, a luz azul com pico em 450 nm, etc.) pode ser emitida alinhada com a banda de absorção mais forte da clorofila, e a largura do domínio espectral é de apenas ± 20 nm.

Atualmente, acredita-se que a luz vermelho-alaranjada acelera significativamente o desenvolvimento das plantas, promove o acúmulo de matéria seca, a formação de bulbos, tubérculos, bulbos foliares e outros órgãos vegetais, faz com que as plantas floresçam e frutifiquem mais cedo e desempenha um papel fundamental no realce da coloração das plantas. A luz azul e violeta controla o fototropismo das folhas, promove a abertura dos estômatos e o movimento dos cloroplastos, inibe o alongamento do caule, previne o crescimento excessivo da planta, retarda a floração e promove o crescimento dos órgãos vegetativos. A combinação de LEDs vermelhos e azuis pode compensar a insuficiência de luz de cada cor isoladamente e formar um pico de absorção espectral que é basicamente compatível com a fotossíntese e a morfologia das culturas. A taxa de utilização da energia luminosa pode atingir de 80% a 90%, e o efeito de economia de energia é significativo.

A utilização de iluminação suplementar LED em estufas de horticultura pode proporcionar um aumento significativo na produção. Estudos demonstraram que o número de frutos, a produção total e o peso de cada tomate-cereja sob iluminação suplementar de fitas e tubos de LED com intensidade de 300 μmol/(m²·s) durante 12 horas (das 8h às 20h) aumentaram significativamente. A iluminação suplementar com fitas de LED apresentou aumentos de 42,67%, 66,89% e 16,97%, respectivamente, enquanto a iluminação suplementar com tubos de LED apresentou aumentos de 48,91%, 94,86% e 30,86%, respectivamente. A iluminação suplementar LED, proveniente de luminárias de cultivo LED, durante todo o período de crescimento [com proporção de luz vermelha e azul de 3:2 e intensidade de 300 μmol/(m²·s)], pode aumentar significativamente a qualidade e a produtividade por unidade de área de tomates-cereja e berinjelas. A produção de chikuquan aumentou 5,3% e 15,6%, e a de berinjela, 7,6% e 7,8%. Através da qualidade da luz LED, sua intensidade e duração ao longo de todo o período de crescimento, o ciclo de crescimento da planta pode ser encurtado, o rendimento comercial, a qualidade nutricional e o valor morfológico dos produtos agrícolas podem ser melhorados, e a produção de culturas hortícolas em instalações de cultivo pode ser realizada de forma inteligente, com alta eficiência e economia de energia.

Aplicação de luz suplementar LED no cultivo de mudas de hortaliças

A regulação da morfologia, do crescimento e do desenvolvimento das plantas por meio de fontes de luz LED é uma tecnologia importante no cultivo em estufa. As plantas superiores conseguem perceber e receber sinais luminosos através de sistemas fotorreceptores, como o fitocromo, o criptocromo e outros fotorreceptores, e realizam alterações morfológicas por meio de mensageiros intracelulares para regular os tecidos e órgãos vegetais. A fotomorfogênese significa que as plantas dependem da luz para controlar a diferenciação celular, as alterações estruturais e funcionais, bem como a formação de tecidos e órgãos, incluindo a influência na germinação de algumas sementes, a promoção da dominância apical, a inibição do crescimento de gemas laterais, o alongamento do caule e o tropismo.

O cultivo de mudas de hortaliças é uma parte importante da agricultura em estufas. A chuva constante causa insuficiência de luz nas estufas, e as mudas tendem a crescer excessivamente, o que afeta o desenvolvimento das hortaliças, a diferenciação dos botões florais e o desenvolvimento dos frutos, impactando, em última instância, a produtividade e a qualidade. Na produção, alguns reguladores de crescimento vegetal, como giberelina, auxina, paclobutrazol e clormequat, são utilizados para controlar o crescimento das mudas. No entanto, o uso indiscriminado desses reguladores pode facilmente poluir o ambiente de cultivo e as instalações, sendo prejudicial à saúde humana.

A iluminação suplementar por LED apresenta diversas vantagens exclusivas e é uma forma viável de utilizá-la no cultivo de mudas. Em um experimento com iluminação suplementar por LED [25±5 μmol/(m²·s)] conduzido sob condições de baixa luminosidade [0~35 μmol/(m²·s)], observou-se que a luz verde promove o alongamento e o crescimento de mudas de pepino. As luzes vermelha e azul, por sua vez, inibem o crescimento das mudas. Comparado à luz natural fraca, o índice de vigor das mudas suplementadas com luz vermelha e azul aumentou em 151,26% e 237,98%, respectivamente. Em comparação com a luz monocromática, o índice de vigor das mudas com componentes vermelho e azul sob o tratamento com iluminação suplementar composta aumentou em 304,46%.

A adição de luz vermelha às mudas de pepino pode aumentar o número de folhas verdadeiras, a área foliar, a altura da planta, o diâmetro do caule, a qualidade da matéria seca e fresca, o índice de vigor das mudas, a vitalidade radicular, a atividade da SOD e o teor de proteína solúvel. A suplementação com UV-B pode aumentar o teor de clorofila a, clorofila b e carotenoides nas folhas das mudas de pepino. Comparada à luz natural, a suplementação com luz LED vermelha e azul pode aumentar significativamente a área foliar, a qualidade da matéria seca e o índice de vigor das mudas de tomate. A suplementação com luz LED vermelha e verde aumenta significativamente a altura e a espessura do caule das mudas de tomate. O tratamento com luz LED verde suplementar pode aumentar significativamente a biomassa das mudas de pepino e tomate, e o peso fresco e seco das mudas aumenta com o aumento da intensidade da luz verde suplementar, enquanto o caule grosso e o índice de vigor das mudas de tomate acompanham o aumento da intensidade da luz verde suplementar. A combinação de luz LED vermelha e azul pode aumentar a espessura do caule, a área foliar, o peso seco da planta inteira, a relação raiz/parte aérea e o índice de vigor das mudas de berinjela. Em comparação com a luz branca, a luz vermelha de LED pode aumentar a biomassa das mudas de repolho e promover o crescimento em alongamento e a expansão foliar. A luz azul de LED promove o crescimento denso, o acúmulo de matéria seca e um alto índice de desenvolvimento das mudas de repolho, além de torná-las mais compactas. Os resultados acima demonstram que as vantagens do cultivo de mudas de hortaliças com tecnologia de regulação de luz são bastante evidentes.

Efeito da iluminação suplementar por LED na qualidade nutricional de frutas e vegetais.

As proteínas, açúcares, ácidos orgânicos e vitaminas presentes em frutas e vegetais são nutrientes benéficos à saúde humana. A qualidade da luz pode afetar o teor de vitamina C nas plantas, regulando a atividade das enzimas de síntese e decomposição dessa vitamina, além de regular o metabolismo proteico e o acúmulo de carboidratos em plantas hortícolas. A luz vermelha promove o acúmulo de carboidratos, enquanto a luz azul é benéfica para a formação de proteínas. A combinação de luz vermelha e azul pode melhorar significativamente a qualidade nutricional das plantas em comparação com a luz monocromática.

A adição de luz LED vermelha ou azul pode reduzir o teor de nitrato na alface, enquanto a adição de luz LED azul ou verde pode promover o acúmulo de açúcar solúvel. Já a adição de luz LED infravermelha favorece o acúmulo de vitamina C na alface. Os resultados mostraram que a suplementação com luz azul pode aumentar o teor de vitamina C e de proteína solúvel no tomate; a luz vermelha e a combinação de luz vermelha e azul podem aumentar o teor de açúcar e acidez no tomate, sendo a proporção açúcar/ácido mais elevada sob a combinação de luz vermelha e azul; a combinação de luz vermelha e azul também pode aumentar o teor de vitamina C no pepino.

Os fenóis, flavonoides, antocianinas e outras substâncias presentes em frutas e vegetais não só influenciam significativamente a cor, o sabor e o valor comercial desses produtos, como também possuem atividade antioxidante natural, podendo inibir ou eliminar eficazmente os radicais livres no organismo humano.

A utilização de luz LED azul como suplemento luminoso pode aumentar significativamente o teor de antocianinas na casca da berinjela em 73,6%, enquanto a utilização de luz LED vermelha e a combinação de luz vermelha e azul podem aumentar o teor de flavonoides e fenóis totais. A luz azul pode promover o acúmulo de licopeno, flavonoides e antocianinas em frutos de tomate. A combinação de luz vermelha e azul promove a produção de antocianinas até certo ponto, mas inibe a síntese de flavonoides. Comparado ao tratamento com luz branca, o tratamento com luz vermelha pode aumentar significativamente o teor de antocianinas em brotos de alface, mas o tratamento com luz azul apresenta o menor teor de antocianinas. O teor de fenóis totais em alfaces de folhas verdes, roxas e vermelhas foi maior sob tratamento com luz branca, luz combinada vermelha-azul e luz azul, mas foi o menor sob tratamento com luz vermelha. A suplementação com luz ultravioleta ou laranja de LED pode aumentar o teor de compostos fenólicos em folhas de alface, enquanto a suplementação com luz verde pode aumentar o teor de antocianinas. Portanto, o uso de luzes de LED para cultivo é uma maneira eficaz de regular a qualidade nutricional de frutas e vegetais no cultivo hortícola em instalações fechadas.

O efeito da luz suplementar de LED no antienvelhecimento de plantas

A degradação da clorofila, a rápida perda de proteínas e a hidrólise do RNA durante a senescência vegetal manifestam-se principalmente como senescência foliar. Os cloroplastos são muito sensíveis a alterações no ambiente luminoso externo, especialmente à qualidade da luz. A luz vermelha, a luz azul e a combinação de luz vermelha e azul são propícias à morfogênese dos cloroplastos; a luz azul favorece o acúmulo de grânulos de amido nos cloroplastos, enquanto a luz vermelha e a luz vermelha distante têm um efeito negativo no desenvolvimento dos cloroplastos. A combinação de luz azul e luz vermelha e azul pode promover a síntese de clorofila em folhas de plântulas de pepino, e a combinação de luz vermelha e azul também pode retardar a redução do teor de clorofila foliar em estágios posteriores. Esse efeito é mais evidente com a diminuição da proporção de luz vermelha e o aumento da proporção de luz azul. O teor de clorofila em folhas de plântulas de pepino sob tratamento com luz LED combinada vermelha e azul foi significativamente maior do que sob luz fluorescente controle e sob tratamentos com luz monocromática vermelha e azul. A luz azul de LED pode aumentar significativamente o valor da clorofila a/b em mudas de Wutacai e alho verde.

Durante a senescência, ocorrem alterações nos níveis de citocininas (CTK), auxina (IAA) e ácido abscísico (ABA), além de diversas mudanças na atividade enzimática. O conteúdo de hormônios vegetais é facilmente afetado pelo ambiente luminoso. Diferentes qualidades de luz exercem diferentes efeitos regulatórios sobre os hormônios vegetais, e as etapas iniciais da via de transdução do sinal luminoso envolvem as citocininas.

A citocinina (CTK) promove a expansão das células foliares, aumenta a fotossíntese foliar e inibe as atividades de ribonucleases, desoxirribonucleases e proteases, além de retardar a degradação de ácidos nucleicos, proteínas e clorofila, podendo, assim, atrasar significativamente a senescência foliar. Existe uma interação entre a luz e a regulação do desenvolvimento mediada pela CTK, sendo que a luz pode estimular o aumento dos níveis endógenos de citocinina. Quando os tecidos vegetais estão em estado de senescência, seu conteúdo endógeno de citocinina diminui.

O AIA concentra-se principalmente em partes de crescimento vigoroso, estando presente em quantidades muito baixas em tecidos ou órgãos envelhecidos. A luz violeta pode aumentar a atividade da enzima oxidase do ácido indolacético, e baixos níveis de AIA podem inibir o alongamento e o crescimento das plantas.

O ABA se forma principalmente em tecidos foliares senescentes, frutos maduros, sementes, caules, raízes e outras partes. O teor de ABA em pepino e repolho sob a combinação de luz vermelha e azul é menor do que sob luz branca e luz azul.

A peroxidase (POD), a superóxido dismutase (SOD), a ascorbato peroxidase (APX) e a catalase (CAT) são enzimas protetoras importantes e relacionadas à luz em plantas. Com o envelhecimento, a atividade dessas enzimas diminui rapidamente.

Diferentes qualidades de luz têm efeitos significativos sobre as atividades das enzimas antioxidantes em plantas. Após 9 dias de tratamento com luz vermelha, a atividade da APX em plântulas de colza aumentou significativamente, enquanto a atividade da POD diminuiu. A atividade da POD em tomateiros, após 15 dias de exposição à luz vermelha e azul, foi 20,9% e 11,7% maior, respectivamente, do que a observada sob luz branca. Após 20 dias de tratamento com luz verde, a atividade da POD em tomateiros foi a mais baixa, correspondendo a apenas 55,4% da atividade observada sob luz branca. A suplementação com 4 horas de luz azul pode aumentar significativamente o teor de proteína solúvel e as atividades das enzimas POD, SOD, APX e CAT em folhas de pepino na fase de plântula. Além disso, as atividades da SOD e da APX diminuem gradualmente com o prolongamento da exposição à luz. A atividade da SOD e da APX sob luz azul e vermelha diminui lentamente, mas permanece sempre maior do que sob luz branca. A irradiação com luz vermelha diminuiu significativamente as atividades da peroxidase e da IAA peroxidase em folhas de tomateiro e da IAA peroxidase em folhas de berinjela, mas causou um aumento significativo na atividade da peroxidase em folhas de berinjela. Portanto, a adoção de uma estratégia adequada de iluminação suplementar por LED pode retardar eficazmente a senescência de culturas hortícolas em estufa e melhorar o rendimento e a qualidade.

Construção e aplicação da fórmula de luz LED

O crescimento e o desenvolvimento das plantas são significativamente afetados pela qualidade da luz e suas diferentes proporções. A fórmula da luz inclui principalmente vários elementos, como a proporção da qualidade da luz, a intensidade da luz e o tempo de exposição à luz. Como diferentes plantas têm diferentes necessidades de luz e diferentes estágios de crescimento e desenvolvimento, a combinação ideal de qualidade da luz, intensidade da luz e tempo de exposição à luz é necessária para as culturas cultivadas.

 ◆proporção do espectro de luz

Em comparação com a luz branca e com a luz vermelha e azul isoladamente, a combinação de luz LED vermelha e azul apresenta uma vantagem abrangente no crescimento e desenvolvimento de mudas de pepino e repolho.

Quando a proporção de luz vermelha e azul é de 8:2, a espessura do caule da planta, a altura da planta, o peso seco da planta, o peso fresco, o índice de vigor das mudas, etc., aumentam significativamente, sendo também benéfico para a formação da matriz do cloroplasto e da lamela basal, bem como para a liberação de substâncias assimiladas.

A utilização de uma combinação de luz vermelha, verde e azul para o cultivo de brotos de feijão-vermelho é benéfica para o acúmulo de matéria seca, sendo a luz verde particularmente eficaz nesse processo. O crescimento é mais evidente quando a proporção de luz vermelha, verde e azul é de 6:2:1. O alongamento do hipocótilo das mudas de broto de feijão-vermelho foi melhor observado na proporção de luz vermelha para azul de 8:1, enquanto que na proporção de 6:3, o alongamento foi significativamente inibido, embora o teor de proteína solúvel tenha sido o mais elevado.

Quando a proporção de luz vermelha para azul é de 8:1 para mudas de bucha vegetal, o índice de vigor das mudas e o teor de açúcar solúvel são os mais altos. Ao utilizar uma qualidade de luz com uma proporção de luz vermelha para azul de 6:3, o teor de clorofila a, a relação clorofila a/b e o teor de proteína solúvel das mudas de bucha vegetal também foram os mais altos.

Ao utilizar uma proporção de 3:1 de luz vermelha e azul para o aipo, é possível promover efetivamente o aumento da altura da planta, do comprimento do pecíolo, do número de folhas, da qualidade da matéria seca, do teor de vitamina C, do teor de proteína solúvel e do teor de açúcar solúvel. No cultivo de tomate, o aumento da proporção de luz azul de LED promove a formação de licopeno, aminoácidos livres e flavonoides, enquanto o aumento da proporção de luz vermelha promove a formação de ácidos tituláveis. Quando a proporção de luz vermelha e azul aplicada às folhas de alface é de 8:1, há benefício no acúmulo de carotenoides, além de reduzir efetivamente o teor de nitrato e aumentar o teor de vitamina C.

 ◆Intensidade da luz

Plantas que crescem sob luz fraca são mais suscetíveis à fotoinibição do que sob luz forte. A taxa fotossintética líquida de mudas de tomate aumenta com o aumento da intensidade luminosa [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], apresentando uma tendência inicial de aumento seguida de diminuição, atingindo o máximo em 300 μmol/(m²·s). A altura da planta, a área foliar, o teor de água e o teor de vitamina C da alface aumentaram significativamente sob o tratamento com intensidade luminosa de 150 μmol/(m²·s). Sob o tratamento com intensidade luminosa de 200 μmol/(m²·s), o peso fresco, o peso total e o teor de aminoácidos livres aumentaram significativamente, enquanto que sob o tratamento com intensidade luminosa de 300 μmol/(m²·s), a área foliar, o teor de água, a clorofila a, a clorofila a+b e os carotenoides da alface diminuíram. Em comparação com o cultivo na escuridão, com o aumento da intensidade da luz LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], o teor de clorofila a, clorofila b e clorofila a+b em brotos de feijão-preto aumentou significativamente. O teor de vitamina C foi máximo em 3 μmol/(m²·s), e os teores de proteína solúvel, açúcar solúvel e sacarose foram máximos em 9 μmol/(m²·s). Sob as mesmas condições de temperatura, com o aumento da intensidade luminosa [(2~2,5) lx×10³ lx, (4~4,5) lx×10³ lx, (6~6,5) lx×10³ lx], o tempo de germinação das mudas de pimenta diminuiu, o teor de açúcar solúvel aumentou, mas o teor de clorofila a e carotenoides diminuiu gradualmente.

 ◆Tempo de luz

Prolongar adequadamente o tempo de exposição à luz pode aliviar, até certo ponto, o estresse causado pela baixa luminosidade, auxiliando no acúmulo de produtos fotossintéticos em culturas hortícolas e resultando no aumento da produtividade e na melhoria da qualidade. O teor de vitamina C (VC) nos brotos apresentou uma tendência de aumento gradual com o prolongamento do tempo de exposição à luz (0, 4, 8, 12, 16, 20 h/dia), enquanto o teor de aminoácidos livres e as atividades da SOD e da CAT apresentaram uma tendência de diminuição. Com o prolongamento do tempo de exposição à luz (12, 15, 18 h), a massa fresca das plantas de couve-chinesa aumentou significativamente. O teor de VC nas folhas e nos talos da couve-chinesa foi maior em 15 e 12 h, respectivamente. O teor de proteína solúvel nas folhas da couve-chinesa diminuiu gradualmente, mas atingiu o valor máximo nos talos após 15 h. O teor de açúcar solúvel nas folhas da couve-chinesa aumentou gradualmente, atingindo o valor máximo nos talos após 12 h. Quando a proporção de luz vermelha e azul é de 1:2, em comparação com 12 horas de exposição à luz, o tratamento com 20 horas de luz reduz o teor relativo de fenóis totais e flavonoides na alface verde. No entanto, quando a proporção de luz vermelha e azul é de 2:1, o tratamento com 20 horas de luz aumenta significativamente o teor relativo de fenóis totais e flavonoides na alface verde.

A partir do exposto, observa-se que diferentes fórmulas de luz têm efeitos distintos na fotossíntese, fotomorfogênese e metabolismo de carbono e nitrogênio em diferentes tipos de culturas. Para obter a melhor fórmula de luz, a configuração ideal da fonte de luz e a formulação de estratégias de controle inteligente, é necessário considerar a espécie vegetal como ponto de partida e realizar ajustes adequados de acordo com as necessidades específicas das culturas hortícolas, os objetivos de produção, os fatores de produção, etc., visando alcançar o controle inteligente do ambiente luminoso e a produção de culturas hortícolas de alta qualidade e produtividade, em condições de economia de energia.

Problemas atuais e perspectivas

A principal vantagem da iluminação LED para cultivo é a capacidade de realizar ajustes inteligentes de acordo com o espectro de demanda das características fotossintéticas, morfologia, qualidade e produtividade de diferentes plantas. Diferentes tipos de culturas e diferentes períodos de crescimento da mesma cultura apresentam requisitos distintos em relação à qualidade, intensidade e fotoperíodo da luz. Isso exige o desenvolvimento e aprimoramento contínuos da pesquisa em fórmulas de luz para a formação de um extenso banco de dados de fórmulas de luz. Combinando isso com a pesquisa e o desenvolvimento de lâmpadas profissionais, o máximo valor da iluminação suplementar LED em aplicações agrícolas poderá ser alcançado, resultando em maior economia de energia, aumento da eficiência da produção e benefícios econômicos. A aplicação da iluminação LED para cultivo em estufas tem demonstrado grande potencial, porém o preço dos equipamentos ou dispositivos de iluminação LED é relativamente alto, e o investimento inicial é considerável. As necessidades de iluminação suplementar de diversas culturas sob diferentes condições ambientais ainda não estão totalmente esclarecidas, e o espectro de luz suplementar inadequado, a intensidade e o tempo de exposição à luz de cultivo inevitavelmente causarão diversos problemas na aplicação dessa tecnologia na indústria de iluminação para cultivo.

No entanto, com o avanço e aprimoramento da tecnologia e a redução do custo de produção das lâmpadas de LED para cultivo, a iluminação suplementar por LED será mais amplamente utilizada na horticultura em estufas. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento e o progresso dos sistemas de tecnologia de iluminação suplementar por LED, combinados com novas energias, permitirão o rápido desenvolvimento da agricultura em estufas, da agricultura familiar, da agricultura urbana e da agricultura espacial, atendendo à demanda por culturas hortícolas em ambientes especiais.