Spektra optimizācija maksimālai fotosintētiskai efektivitātei
Spēja nodrošināt precīzi pielāgotus gaismas spektrus, iespējams, ir lielākais priekšrocības faktors, ko piedāvā siltumnīcās izmantotās LED augšanas lampas salīdzinājumā ar tradicionālajām apgaismojuma tehnoloģijām. Augi izmanto noteiktus gaismas viļņu garumus fotosintēzei, kur maksimālā absorbcija notiek zilajā diapazonā aptuveni 450 nanometru un sarkanajā diapazonā tuvu 660 nanometriem. Parastās apgaismojuma sistēmas izstaro plašus spektrus, kas ietver ievērojamus daudzumus zaļās un dzeltenās gaismas, kuras augi atspoguļo, nevis absorbē, tādējādi patiesībā izšķiežot enerģiju uz viļņu garumiem, kas minimāli veicina augšanu. Siltumnīcās izmantotās LED augšanas lampas šo neefektivitāti novērš, koncentrējot izstaroto gaismu uz tiem viļņu garumiem, kurus augi patiešām izmanto, un nodrošinot vairāk izmantojamās gaismas uz katru patērēto vatu elektrības. Uzlabotās sistēmas ļauj audzētājiem pielāgot spektra attiecības visā augšanas ciklā: veģetatīvajā stadijā dominējoša zilā gaisma veicina kompaktu, krūmveida augšanu ar stipriem stublājiem un biezu lapotni. Kad augi pāriet uz ziedēšanas un augļu veidošanās stadiju, sarkanā viļņu garuma proporcijas palielināšana izraisa reproduktīvas reakcijas un uzlabo ziedu attīstību, augļu veidošanos un kopējo ražu. Dažas sarežģītākas siltumnīcās izmantotās LED augšanas lampas ietver papildu viļņu garumus, tostarp tālo sarkano gaismu, kas ietekmē augu morfoloģiju un paātrina ziedēšanu, ultravioletās gaismas starus, kas var uzlabot sekundāro metabolītu ražošanu un palielināt pretestību kaitēkļiem, kā arī infrasarkanos viļņus, kas ietekmē lapu temperatūru un stomatico darbību. Šis spektrālās kontroles līmenis ļauj audzētājiem manipulēt ar augu raksturlielumiem tādos veidos, kādi agrāk bija neiespējami, piemēram, kontrolēt stublāju izstiepšanos, ietekmēt lapu lielumu un biezumu, kā arī pat ietekmēt noderīgo savienojumu — piemēram, vitamīnu, antioksidantu un etērisko eļļu — koncentrāciju. Pētījumi turpina atklāt jaunas lietojumprogrammas specifiskiem gaismas viļņu garumiem, un siltumnīcās izmantoto LED augšanas lampu programmējamība ļauj audzētājiem nekavējoties īstenot šos atklājumus, nepievienojot jaunu aprīkojumu. Praktiskās sekas attiecas arī uz ražas plānošanu un tirgus reaģētspēju, jo audzētāji var paātrināt vai palēnināt augšanu, lai saskaņotu ražošanu ar periodiem, kad pieprasījums ir visaugstākais un cenām — visaugstākām. Dažādi augu sugas reaģē unikāli uz dažādiem spektrālajiem sastāviem, un šo sistēmu elastība ļauj jauktās kultūras siltumnīcām izveidot pielāgotas apgaismojuma zonas, kas optimizētas katram audzētajam šķirnim.