В настоящее время сельское хозяйство ориентировано на повышение производства отечественной овощной продукции, и в первую очередь огурцов и томатов. Обеспечение населения этими овощами круглогодично возможно лишь при широком использовании светокультуры, т. е. выращивания растений в закрытом грунте при искусственном освещении.
В начале ХХ века К. А. Тимирязев установил, что растения используют в фотосинтезе оранжево-красные и сине-фиолетовые лучи.
Дальнейшее изучение спектра света, используемого растениями в фотосинтезе, показало, что существуют видоспецифические реакции [4, 5].
В частности, для теневыносливых видов более благоприятен синий свет, а для светолюбивых — красный [1].
Изучая рост пекинской капусты под блоками с красными и небольшим количеством синих светодиодов, исследователи предполагают, что они не способны заменить Солнце [1].
Это связано с тем, что свет важен не только для фотосинтеза, но и для морфогенеза как фактор развития, определяющий закладку органов.
В фотоморфогенезе растений наибольшую роль играет свет красной и синей полос спектра [2]. В последнее время появились данные о значении в закладке органов зеленого света [3].
В настоящее время при производстве сельскохозяйственной продукции в закрытом грунте широко используются лампы ДНАТ (дуговые натриевые лампы высокого давления). По спектральному составу они наиболее близки к солнечному свету. Однако у них достаточно высокая стоимость пусковых устройств, они тяжелые, и КПД преобразования электроэнергии в свет в пределах 26 %, т. е. энергозатратные.
Гораздо экономичнее, с КПД преобразования электроэнергии в свет на уровне 95 % и сроком службы в 10 раз продолжительнее ДНАТ, светодиодные лампы. Большим преимуществом светодиодных источников является возможность получения монохроматического излучения.
Опыты по изучению влияния светодиодов на рост и развитие растений малочисленны. В практике сельского хозяйства они используются незначительно, в основном при выращивании зеленных культур.