Spektrin optimointi maksimaalisen fotosynteesitehokkuuden saavuttamiseksi
Kyky tuottaa tarkasti säädetyt valon spektrit on ehkä merkittävin etu kasvihuoneiden LED-kasvavaloissa verrattuna perinteisiin valaistusteknologioihin. Kasvit käyttävät fotosynteesiin tiettyjä valon aallonpituuksia, ja niiden absorptio on suurimmillaan sinisellä alueella noin 450 nanometrin kohdalla ja punaisella alueella noin 660 nanometrin kohdalla. Perinteiset valaistusjärjestelmät emittoivat laajoja spektrejä, joihin kuuluu huomattavia määriä vihreää ja keltaista valoa, joita kasvit heijastavat pikemminkin kuin absorboivat, mikä merkitsee sitä, että energiaa haaskataan aallonpituuksille, jotka vaikuttelevat kasvua vain vähän. Kasvihuoneiden LED-kasvavaliot voittavat tämän tehottomuuden keskittämällä tehotuotannon niihin aallonpituuksiin, joita kasvit todella käyttävät, ja toimittamalla enemmän hyödyllistä valoa kulutettua wattia kohden. Edistyneet järjestelmät mahdollistavat kasvattajien säätää spektrisuhteita kasvukauden aikana: kasvuvaiheessa sinipitoisen valon antaminen edistää tiukkaa, pensasmäistä kasvua vahvojen varsien ja tiukkojen lehtien kanssa. Kun kasvit siirtyvät kukinta- ja hedelmöintivaiheeseen, punaisten aallonpituuksien osuuden lisääminen herättää lisääntymisvasteita ja parantaa kukintojen kehitystä, hedelmien muodostumista ja kokonaistuottoa. Jotkut kehittyneet kasvihuoneiden LED-kasvavaliot sisältävät myös muita aallonpituuksia, kuten kaukopunaisen valon, joka vaikuttaa kasvien muotoon ja kiihdyttää kukintaa, ultravioletti-valon, joka voi lisätä toissijaisten aineenvaihduntatuotteiden tuotantoa ja parantaa tuholaisresistenssiä, sekä infrapunavalon, joka vaikuttaa lehtien lämpötilaan ja ilmarakojen toimintaan. Tämä spektrin säätömahdollisuus mahdollistaa kasvattajien vaikutella kasvien ominaisuuksiin tavalla, joka ei ollut aiemmin mahdollista, esimerkiksi säätelemällä varsien pituutta, vaikuttamalla lehtien kokoan ja paksuuteen sekä jopa vaikuttamalla hyödyllisten yhdisteiden, kuten vitamiinien, antioksidanttien ja oljeoiden, pitoisuuksiin. Tutkimus paljastaa jatkuvasti uusia sovelluksia eri valon aallonpituuksille, ja kasvihuoneiden LED-kasvavalojen ohjelmoitavuus mahdollistaa näiden löytöjen välittömän hyödyntämisen ilman laitteiston vaihtoa. Käytännön seuraukset ulottuvat viljelysuunnitteluun ja markkinoiden reagoitavuuteen: kasvattajat voivat kiihdyttää tai hidastaa kasvua saadakseen sadon ajoitettua huippukysynnän ja korkeamman hinnan aikoihin. Eri kasvilajit reagoivat yksilöllisesti eri spektrikoostumuksiin, ja näiden järjestelmien joustavuus mahdollistaa sekaviljelykasvihuoneissa räätälöityjen valaistusalueiden luomisen, jotka on optimoitu jokaiselle viljeltävälle lajille.