Abstract
Light emitting diodes (LED) are able to selectively control the wavelength of light, enabling them to enhance photosynthesis by increasing specific wavelengths. The objectives of this study were to determine the effects of LED light exposure with various wavelengths (630 nm: 550 nm: 450 nm=8:1:1) on plant growth and bio-active compound concentrations in cherry tomato and red cabbage. With cherry tomatoes, LED decreased the number of fruits compared to fluorescent light (FL) but resulted in a significantly higher value in the total weight of the fruits and in sugar content. However, lycopene contents were not significantly different between the groups. With red cabbages, the weight and length were both significantly higher in the LED group than in the FL group. Furthermore, the anthocyanin contents in the red cabbage LED group were two times higher than those of the FL group. These results suggested that exposure to LED light with a high ratio of red wavelength can increase the anthocyanins contents in red cabbages but not the lycopene content in cherry tomatoes. Further studies will be needed to determine which LED wavelength can enhance lycopene content in cherry tomatoes.
본 연구는 식물 공장에서 특정 파장을 조합한 혼합 LED를 광원으로 사용하여 방울토마토와 적채를 재배할 때 식물의 성장과 각각에 존재하는 생리활성물질인 리코펜과 안토시아닌의 함량 변화를 탐색하였다. 대조광으로 형광등을 사용하였고 LED 혼합 파장은 적색, 녹황색, 청색 파장(630 nm:550 nm:450 nm=8:1:1)을 혼합하여 방울토마토와 적채에 조사하였다. 방울토마토에서는 LED을 조사하였을 때, 수확되는 방울토마토의 개수는 적었으나 수확된 방울토마토의 무게와 당도에서 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 그러나 방울토마토의 생리활성 물질인 리코펜의 함량은 LED 조사 시 오히려 낮았다. 적채는 LED를 조사하였을 때, 형광등에 비해 적체의 무게에서 유의적으로 높은 값을 나타내었고, 안토시아닌 함량 또한 유의적으로 증가시켰다. 결론적으로 작물의 색에 따라 성장에 요구하는 LED의 파장 및 혼합 비율이 다르다는 것을 알았고, 과실의 색에 따라 LED 파장의 혼합 비율을 달리하는 것이 필요하다는 것을 보여주었다.