Като ключов отрасъл на съвременното земеделие, концепцията за фабрики за растения става все по-популярна. В среда за отглеждане на закрито осветлението на растенията е основен източник на енергия за фотосинтезата. LED лампите за отглеждане предлагат огромни предимства пред традиционното допълнително осветление и са готови да се превърнат в предпочитан избор за основно или допълнително осветление в-мащабни търговски приложения като вертикални ферми и оранжерии.
Растенията са сред най-сложните форми на живот на планетата. Отглеждането на растения е едновременно невероятно просто и предизвикателно. Освен осветлението на растенията, множество променливи си влияят една на друга и балансирането на тези фактори е майсторско изкуство, което производителите трябва да разберат и овладеят. Въпреки това, когато става въпрос за осветление на растенията, много други фактори изискват внимателно разглеждане.
Първо, нека разберем слънчевия спектър и как растенията го абсорбират. Слънчевият спектър е непрекъснат спектър, като синьото и зеленото са по-силни от червеното. Спектърът на видимата светлина варира от приблизително 380 до 780 nm. Растенията имат няколко ключови фактора на абсорбция и няколко ключови хормона на растежа, които влияят върху растежа на растенията, имат различни спектри на абсорбция на светлина. Следователно прилагането на LED светлини за отглеждане не е проста задача, а по-скоро силно целенасочена.
Когато проектирате и избирате LED лампи за отглеждане,
няколко основни погрешни схващания, които трябва да избягвате.
1. Съотношение на дължината на вълната на червено-синьо
Тъй като двете основни области на абсорбция за фотосинтезата на растенията, спектърът, излъчван от LED светлините за отглеждане, трябва да бъде предимно червен и син. Това обаче не може просто да се измери чрез съотношение на червено-синьо, като например 4:1, 6:1 или 9:1.
Растителните видове се различават значително, с различни навици и специфични изисквания към светлината на различните етапи на растеж. Спектърът, необходим за растежа на растението, трябва да бъде непрекъснат спектър с определена ширина на разпределение. Източниците на светлина, направени с чипове, които имат тесен спектър от червени и сини дължини на вълните, са очевидно неподходящи.
Експериментите са установили, че растенията могат да развият жълтеникави оттенъци, да имат светли и тънки листни стъбла и т.н. Обширни изследвания са изследвали реакциите на растенията към различни светлинни спектри, като ефектите на инфрачервената светлина върху фотопериодите, ефектите на жълто-зелената светлина върху засенчването и ефектите на виолетовата светлина върху контрола на вредителите и хранителното съдържание.
При реални приложения изгарянията на разсада и увяхването са често срещани. Следователно проектирането на тези параметри трябва да бъде съобразено с видовете растения, средата на отглеждане и условията.
По този начин JTGL създаде професионален спектрален изследователски екип за персонализиране на специализирани спектрални решения, базирани на нуждите на инсталациите на всеки клиент. Само когато спектърът съвпада, растенията могат да постигнат ефективна фотосинтеза.
2. Обикновена бяла светлина и пълен спектър
Светлината, която растенията „виждат“, се различава от тази, която вижда човешкото око. Често използваните лампи с бяла светлина, като например три-цветните тръби с бяла светлина, широко използвани в Япония, наистина имат някои предимства за растежа на растенията, но ефектът не е толкова добър, колкото този на светодиодите.
Въпреки че три{0}}цветните флуоресцентни лампи, които бяха широко използвани през последните години, синтезират бяла светлина, техните червени, зелени и сини спектри са дискретни, а спектралната ширина е много тясна, с относително слаб спектрален интензитет в непрекъснатата част. Освен това те консумират 1,5 до 3 пъти повече енергия от светодиодите. Светодиодите с пълен-спектър, проектирани специално за градинско осветление, оптимизират светлинния спектър. Макар и все още визуално бели, те съдържат критичните светлинни компоненти, необходими за фотосинтезата на растенията.
Като професионален производител на LED лампи за отглеждане, JTGL ясно насочва коя система за осветление е подходяща за всеки сценарий и кое решение за спектър е най-добро за всяко растение. Ние успешно предоставихме хиляди решения на клиенти по целия свят. Следователно изборът на JT Grow Lights е решаващо решение за растежа на вашето растение.
3. Параметър на интензитета на светлината PPFD
Плътността на потока на фотосинтезата (PPFD) е ключов параметър за измерване на интензитета на светлината на растенията. Може да се изрази чрез фотони или лъчиста енергия. Отнася се до ефективната плътност на лъчистия поток на светлината, използвана при фотосинтезата. Той представлява общия брой фотони в обхвата на дължината на вълната 400-700 nm, падащи върху листата и стъблата на растенията за единица време и за единица площ. Единицата му е μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). Фотосинтетично активната радиация (PAR) се отнася до общата слънчева радиация в диапазона на дължината на вълната от 400-700 nm.
Точката на светлинна компенсация на растението, известна също като PPFD, се отнася до точката, над която фотосинтезата трябва да надвишава дишането и растежът на растенията трябва да надвишава потреблението, което позволява растеж. Различните растения имат различни PPFD и постигането на един индикатор, като например PPFD, по-голям от 200 μmol·m-2·s-1, не е достатъчно.
Преди това илюминометрите измерваха интензитета на светлината по отношение на яркостта. Въпреки това, тъй като светлинният спектър на растежа на растенията варира в зависимост от фактори като височината на източника на светлина от растението, площта, покрита от светлината, и дали светлината може да проникне през листата, това не е точен показател за интензитета на светлината при изследване на фотосинтезата. PAR вече се използва често.
Обикновено слънцелюбивите растения изискват PPFD над 50 μmol·m-2·s-1, за да започнат фотосинтеза; сенколюбивите растения изискват само 20 μmol·m-2·s-1. Следователно, когато инсталирате LED лампи за отглеждане, използвайте тази референтна стойност за монтаж и настройка, като изберете подходящата височина на монтаж, за да постигнете идеалната стойност на PPFD и равномерност на листата.
4. Лека формула
Светлинната формула е наскоро предложена концепция, обхващаща три ключови фактора: качество на светлината, количество светлина и продължителност. Просто казано, качеството на светлината е оптималният спектър за фотосинтезата на растенията; количеството светлина е подходящата стойност на PPFD и равномерност; а продължителността е кумулативната експозиция и съотношението дневна светлина към нощно време. Холандски земеделски учени са открили, че растенията използват съотношението на инфрачервената към червената светлина, за да определят цикъла на деня и нощта. При залез слънце инфрачервеното съотношение се увеличава значително, което кара растенията бързо да заспиват в отговор. Без този процес растенията биха отнели часове, за да завършат.
При проектирането на LED светлини за отглеждане е възможно изкуствено да се симулират естествени спектрални вариации. Например:
1) Включване на регулируем далечен-канал за червена светлина (730nm) за симулиране на залез;
2) Контролиране на време-от-дневния спектър: предимно синя светлина сутрин (за стимулиране на фотосинтезата), увеличаване на дела на далечната-червена светлина вечер (за да помогне на растенията да преминат бързо към свечеряване);
3) Използване на леки рецепти за контролиране на циклите на културите. Например:
За растения с къс{0}}ден като коноп и хризантеми съкращаването на продължителността на светлината може да предизвика цъфтеж.
За растения с дълъг{0}}ден като маруля и ягоди, удължаването на продължителността на светлината може да поддържа вегетативния растеж.
