1. Контрол на квантово-ниво на фотосинтезата: синергичен процес, включващ червени, сини и растителни хормони.
Хлоропластите са части от растения, които абсорбират и променят определени дължини на вълната на светлината. Експерименталните доказателства показват, че ефективността на абсорбция на хлорофила a/b е максимална в лентите на 660 nm червена и 450 nm синя светлина, докато каротеноидите подобряват абсорбцията на 400-500 nm синьо-виолетова светлина. Това вродено предпочитание към спектъра дава на LED технологията много специфична времева рамка за намеса.
Регулиране на фоточувствителни и криптохромни пигменти, които работят заедно
Фитохромът позволява на растенията да виждат 660nm червена светлина и 730nm далечна червена светлина. Това контролира кога семената покълват, кога цветята цъфтят и кога се променя циркадният ритъм. В облачни и снежни дни оранжериите във Вътрешна Монголия добавят светлина за 4 до 6 часа на ден. Това прекъсва латентността на растенията с къс-ден чрез удължаване на облъчването с червена светлина, което води до 25% увеличение на продукцията от краставици срещу тенденцията. Криптохромът реагира на синя и ултравиолетова светлина, което променя отварянето и затварянето на устицата и биологичния часовник. Yunnan Flower Base използва регулиране на синята светлина, за да направи стъблата на розата 20% по-дебели и да спре удължаването на хипокотила. Това кара листните зеленчуци да растат в компактна форма.
Динамична оптимизация на спектрална формула
Съвременните LED осветителни тела за растения са надхвърлили границите на един спектър. Вече могат да регулират пълния жизнен цикъл на растенията с интелигентни смеси от червена светлина (660 nm), далечна червена светлина (730 nm), синя светлина (450 nm) и UV-A (380–400 nm):
Времето, необходимо за покълване на семената: 660nm червена светлина активира фоточувствителните пигменти, което ускорява покълването на семената на марулята с 30% в сравнение с естествената светлина.
Хранителен период на растеж: Съотношение 1:3 на 450nm синя светлина към 660nm червена светлина прави стъблата на доматите с 45% по-дебели и нивата на хлорофил с 28% по-високи.
730nm далечна червена светлина контролира хормоните на цъфтежа, което кара хризантемите да цъфтят 12 дни по-рано и увеличава броя на цветните пъпки с 37%.
По време на периода на прибиране и преработка, промяната на съотношението между червена и синя светлина може да направи червенолистната салата да има 2,3 пъти повече антоцианини и 41% по-малко нитрати.
Тази гъвкавост за бърза промяна на правилата е много важна в заводите. Изследване от университета Вагенинген в Холандия демонстрира, че много{1}}слойна стойка за засаждане със светодиодна система с регулируем спектър може да даде 350 пъти повече добиви на единица площ от типичните ферми и да използва 90% по-малко вода.
2. Революцията на енергийната ефективност: Голяма промяна от използването на много енергия към производството на нисковъглеродни продукти
Основното предимство на LED осветителните тела за растения е, че те използват енергия по начин, който е много различен от другите осветителни тела. Сравнително изследване показва, че LED системите имат ефективност на фотоелектрическо преобразуване от 40%, което е със 75% по-енергийно-ефективни от натриевите лампи с високо-налягане. Освен това издържат повече от 30 000 часа. За оранжерия от 50 акра цената на оборудването е между 40 000 и 60 000 юана, а възвръщаемостта на електроенергията е повече от 1:5.
Нови технологии, които помагат при термичния контрол
65% от енергията, която отделят стандартните натриеви лампи с високо-налягане, се превръща в топлина, което означава, че те се нуждаят от допълнителна система за охлаждане, за да поддържат стабилна температурата в помещението. Светодиодната лампа за растения има алуминиев корпус, разсейващ- топлината и IP65 водоустойчива конструкция. Температурата на острието се повишава само с 2-3 градуса, така че няма риск от термични изгаряния. Вертикалната пустинна ферма в Дубай има ниска топлинна мощност, което означава, че разстоянието между слоевете много-слойни стелажи за засаждане е само 30 см. Добивът от единица площ е 350 пъти по-висок от обикновената земеделска земя.
Паричната стойност на Spectral Plasticity
Чрез технологията на флуоресцентно покритие, светодиодът с пълен спектър имитира целия спектър на слънчевата светлина. Това включва UV (280–400nm) и далечна{3}}инфрачервена (720–1000nm) светлина, която може да контролира натрупването на растителни вторични метаболити като гинзенозиди и антоцианини. Серията Philips GreenPower променя количеството червена и синя светлина за разсад от домати по време на различни фази на растеж. Добивът на експерименталната група е почти два пъти по-висок от този на контролната група, а нивата на витамин С и ликопен са много по-високи.
3. Преструктуриране на индустрията: преминаване от лаборатории към глобални пазари
Технологичните предимства на LED светлините за растения променят структурата на селскостопанската индустриална верига. Пазарът на лампи за растеж на растения в Китай нарасна с 19,09% спрямо предходната година до 15,141 милиона единици през 2022 г. Размерът на пазара беше повече от 1,6 милиарда юана. LED технологията пробива пространствените ограничения, позволявайки все повече и повече приложения. Например, може да се използва за осветление на оранжерии, растителни фабрики, засаждане в космически местообитания и балконски ферми за домашно отглеждане.
Революцията на ефективността на вертикалните ферми
AeroFarms в САЩ използва интелигентна система за затъмняване, за да промени спектралното съотношение въз основа на етапа на растеж на растението. Например, по време на етапа на разсад, количеството синя светлина се повишава до 30%, а по време на етапа на цъфтеж количеството червена светлина се повишава до 85%. Това ниво на контрол намалява наполовина цикъла на отглеждане на маруля с 40%, използва 90% повече вода и получава пет пъти повече добив на единица площ от традиционното засаждане.
Конкуренция на експортните пазари, основана на технологиите
Китайски компании като Yaorong Technology са си създали име на световния пазар благодарение на ниските си разходи за труд и способността да правят професионални изследвания и разработки. Продуктите на компанията са сертифицирани от ЕС и САЩ, а 65% от общите й приходи идват от износ. В Северна Америка 85% от легалните производители на марихуана са преминали към LED системи. Това намали разходите за енергия с 62% и повиши нивата на THC с 18%.
