В связи с развитием технологий освещения и вызванным интересом к энергосбережению сделан ряд предпосылок по технологиям интенсивного производства продукции растениеводства без использования земли, а с применением культивационных колонн, снабжающих корневую систему аэрозолем питательного раствора [6]. Всем известные технологии верхнего освещения слишком расточительны и функционально недостаточны.
Более двухсот лет назад ученые заметили, что растения питаются водой, воздухом и светом. Существует точка зрения, что «белый» солнечный свет является наилучшим для растений, так как растения ему наиболее приспособлены [2].
На самом деле растения приспособлены только к спектральным составам излучения, которые доходят до них в условиях их экологической ниши. На разных широтах и в течение года спектр излучения может значительно изменяться, т. е. солнечного света не может быть достаточно в качестве всеобщего охвата на весь комплект растений.
К. А. Тимирязев с помощью экспериментальных исследований доказал, что источником энергии для фотосинтеза растений являются преимущественно лучи красного спектра. Доля синего света также очень важна для здорового развития растений. Отсутствие синего света приводит к чрезмерному росту в длину и пожелтению листьев [8]. Эти факты не учитываются в тепличном освещении, поскольку все считают, что на ярком солнечном свете достаточно энергии для хорошего развития растений.
Во многих ведущих сельскохозяйственных предприятиях АПК эти факторы были проанализированы, и для этого они дополнительно производят облучение растений недостающими частями спектра с целью создания оптимальных условий для нормального развития растений в защищенном грунте [3–5].
До недавнего времени в качестве дополнительного источника света использовались в основном только натриевые лампы высокого давления, металло-галогенные лампы и в меньшей степени — люминесцентные лампы. Создание светодиодных светильников позволило выйти на новый этап качественного освещения растений.