Secara umum, meningkatkan fraksi cahaya biru dalam cahaya putih dapat mempersingkat ruas, mengurangi luas daun, mengurangi tingkat pertumbuhan relatif, dan meningkatkan rasio nitrogen / karbon (N / C).
Sintesis klorofil tanaman yang tinggi dan pembentukan kloroplas serta kloroplas positif dengan rasio a / b klorofil yang tinggi dan kadar karotenoid yang rendah membutuhkan cahaya biru. Di bawah lampu merah, laju fotosintesis sel-sel ganggang secara bertahap menurun, dan laju fotosintesis cepat pulih setelah pergi ke cahaya biru atau menambahkan beberapa cahaya biru di bawah lampu merah terus menerus. Ketika sel-sel tembakau yang tumbuh gelap ditransfer ke cahaya biru terus menerus selama 3 hari, ribulose bisphosphate carboxylase / oxygenase (rubulose-1, 5-bisphosphate)
Carboxylase / oxygenase, Rubisco) Jumlah total dan kandungan klorofil meningkat secara dramatis. Konsisten dengan ini, berat kering sel dalam volume larutan kultur unit juga meningkat tajam, sementara itu meningkat sedikit lambat di bawah lampu merah terus menerus.
Jelas, untuk fotosintesis dan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, hanya lampu merah saja tidak cukup. Gandum dapat melengkapi siklus hidupnya di bawah satu sumber LED merah tunggal, tetapi untuk mendapatkan tanaman tinggi dan sejumlah besar biji, jumlah cahaya biru yang sesuai harus ditambahkan (Tabel 1). Hasil selada, bayam dan lobak yang ditanam di bawah lampu merah tunggal lebih rendah daripada tanaman yang tumbuh di bawah kombinasi merah dan biru, sedangkan hasil tanaman yang ditanam di bawah kombinasi merah dan biru dengan cahaya biru yang sesuai sebanding dengan bahwa tanaman ditanam di bawah lampu neon putih dingin. Demikian pula, Arabidopsis thaliana dapat menghasilkan biji di bawah lampu merah tunggal, tetapi tumbuh di bawah kombinasi lampu merah dan biru karena proporsi cahaya biru berkurang (10% hingga 1%) dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh di bawah lampu neon putih dingin. Perbautan tanaman, berbunga dan hasilnya ditunda. Namun, hasil biji tanaman yang tumbuh di bawah kombinasi cahaya merah dan biru yang mengandung 10% cahaya biru hanya setengah dari tanaman yang ditanam di bawah lampu fluorescent putih dingin. Cahaya biru yang berlebihan menghambat pertumbuhan tanaman, memendek ruas, mengurangi bercabang, mengurangi luas daun, dan mengurangi berat total kering. Tumbuhan memiliki perbedaan spesies yang signifikan dalam kebutuhan cahaya biru.
Perlu dicatat bahwa meskipun beberapa studi menggunakan berbagai jenis sumber cahaya telah menunjukkan bahwa perbedaan dalam morfologi dan pertumbuhan tanaman terkait dengan perbedaan dalam proporsi cahaya biru dalam spektrum, kesimpulannya masih bermasalah karena komposisi non-biru cahaya yang dipancarkan oleh berbagai jenis lampu yang digunakan berbeda. Sebagai contoh, meskipun berat kering tanaman kedelai dan sorgum yang ditanam di bawah lampu intensitas cahaya yang sama dan laju fotosintesis bersih per unit luas daun secara signifikan lebih tinggi daripada yang tumbuh di bawah lampu natrium tekanan rendah, hasil ini tidak dapat sepenuhnya dikaitkan dengan lampu biru di bawah lampu natrium tekanan rendah. Kurangnya, saya khawatir itu juga terkait dengan lampu kuning dan hijau di bawah lampu natrium tekanan rendah dan lampu merah oranye.