Spektrum-optimalizálás a maximális fotoszintetikus hatékonyság érdekében
A pontosan hangolt fénytartományok kibocsátásának képessége talán a legjelentősebb előnye a üvegházbeli LED növényvilágítóknak a hagyományos világítástechnológiákhoz képest. A növények a fotoszintézishez meghatározott hullámhosszúságú fényt használnak fel, amelynek csúcselnyelése a kék tartományban, körülbelül 450 nanométeres hullámhosszon, illetve a vörös tartományban, kb. 660 nanométeres hullámhosszon következik be. A hagyományos világítási rendszerek széles spektrumú fényt bocsátanak ki, amely jelentős mennyiségű zöld és sárga fényt is tartalmaz; ezt a fényt a növények inkább visszaverik, mintsem elnyelik, így az energia nagy része olyan hullámhosszakon pazarlódik el, amelyek minimálisan járulnak hozzá a növények növekedéséhez. Az üvegházbeli LED növényvilágítók ezt az hatékonyságot hiányt úgy küszöbölik ki, hogy a fénykibocsátást a növények ténylegesen hasznosított hullámhosszaira koncentrálják, így több hasznosítható fényt biztosítanak a fogyasztott egy watt elektromos energiára. A fejlett rendszerek lehetővé teszik a termelők számára, hogy a növekedési ciklus során módosítsák a fénytartományok arányát: a vegetatív szakaszban a kék fényre hangsúlyozott megvilágítás segíti a kompakt, bokros növekedést, erős szárak és sűrű levélzettel. Amikor a növények virágzásra és termésre való átállásra készülnek, a vörös hullámhosszak arányának növelése aktiválja a szaporodási válaszokat, és elősegíti a virágzást, a termés kialakulását és az összesített hozamot. Egyes kifinomult üvegházbeli LED növényvilágítók további hullámhosszakat is tartalmaznak, például távoli vörös fényt, amely befolyásolja a növény morfológiáját és gyorsítja a virágzást, ultraibolya fényt, amely növelheti a másodlagos anyagcsere-termékek termelését és javíthatja a kártékony élőlényekkel szemüli ellenállást, valamint infravörös hullámhosszakat, amelyek hatással vannak a levelek hőmérsékletére és a pórusok (stomata) viselkedésére. Ez a spektrális vezérlés szintje lehetővé teszi a termelők számára, hogy olyan módon manipulálják a növények tulajdonságait, amely korábban lehetetlen volt – például a szár megnyúlásának szabályozása, a levél méretének és vastagságának befolyásolása, sőt akár a vitaminok, antioxidánsok és illóolajok, mint hasznos vegyületek koncentrációjának módosítása is. A kutatások folyamatosan új alkalmazási területeket fedeznek fel a különféle fényhullámhosszak számára, és az üvegházbeli LED növényvilágítók programozható jellege lehetővé teszi a termelők számára, hogy ezeket a felfedezéseket azonnal alkalmazzák anélkül, hogy hardvert kellene cserélniük. A gyakorlati következmények a termesztési ütemezésre és a piaci reagálóképességre is kiterjednek, mivel a termelők gyorsíthatják vagy lassíthatják a növekedést, hogy a betakarítás időpontját a kereslet csúcsidőszakához és a prémium árakhoz igazítsák. Különböző növényfajok eltérően reagálnak a különféle fénytartomány-összetételekre, és ezeknek a rendszereknek a rugalmassága lehetővé teszi, hogy kevert termesztésű üvegházakban testreszabott világítási zónákat hozzanak létre, amelyek minden egyes termesztett fajtára optimalizáltak.