1. Регулиране на фотосинтезата на квантово ниво
Хлоропластите абсорбират и променят фотони с определени дължини на вълната, което е основната част от фотосинтезата на растенията. Експерименталните доказателства показват, че ефективността на абсорбция на хлорофила a/b е максимална в 660nm червена и 450nm синя светлина, докато каротеноидите подобряват абсорбцията на 400-500nm синьо-виолетова светлина. Това вродено предпочитание към спектъра дава на LED технологията ясна времева рамка кога да действа.
Проучване на изследователския център Xinnuofei GrowWise установи, че LED система със смес от 660nm червена светлина и 460nm синя светлина кара марулята да фотосинтезира с 23% по-бързо от типичните флуоресцентни лампи и повишава съдържанието на витамин С с 42%. Тази ефективност на преобразуване на енергия на квантово ниво идва от факта, че LED чиповете могат директно да превръщат електрическата енергия във фотони с определени дължини на вълната. Това означава, че LED чиповете използват 8 до 10 пъти повече светлинна енергия от натриевите лампи с високо-налягане.
2. Голям напредък във формулата за динамична светлина
Съвременните LED осветителни тела за растения са се отървали от ограниченията на един спектър. Те вече могат да регулират пълния жизнен цикъл на растенията чрез интелигентно комбиниране на червена светлина (660nm), далечна червена светлина (730nm), синя светлина (450nm) и UV-A (380–400nm):
Периодът на покълване на семената е 660nm червена светлина, която активира фоточувствителните пигменти. Това увеличава степента на покълване на семената на маруля до 98%, което е с 30% по-кратко, отколкото при естествена светлина.
По време на хранителния период на растеж, съотношение 1:3 на 450nm синя светлина към 660nm червена светлина прави стъблата на доматите 45% по-дебели и увеличава количеството на хлорофил с 28%.
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-слойна стойка за засаждане със светодиодна система с регулируем спектър може да произведе 350 пъти повече добив на единица площ от традиционното земеделие и да използва 90% по-малко вода.
3. Революция в енергийната ефективност и промяна в начина, по който работят индустриите
Основното предимство на LED технологията е, че тя използва енергия по начин, който е много разрушителен. Данните, които могат да бъдат сравнени, показват:
Вид на източника на светлина, използване на енергия (μ mol/J), дълготрайност (часове) и количество топлинно излъчване
Крушка с нажежаема жичка 0.08 1000 90%
65% от времето натриева лампа с високо{1}}налягане работи при 1.5 24000.
Флуоресцентна светлина 0.8 12000 80%
LED светлина за отглеждане на растения: 2,8–3.2 50000+15%
Този голям скок в енергийната ефективност е това, което движи индустриалната промяна. Глобалният пазар на LED осветителни тела за растения се прогнозира да струва повече от $4,99 милиарда до 2031 г. В Китай се очаква индустрията да се развива с темп от 21% годишно. 85% от законните производители на канабис в Северна Америка са преминали към LED системи, които намаляват разходите за енергия с 62% и повишават нивата на THC с 18%.
