一, Червена и синя светлина заедно: „златният партньор“ за растежа на растенията
„Характеристиките на бимодално поглъщане“ на фотосинтезата на растенията правят червената и синята светлина най-често срещаната спектрална схема за LED светлини за растения. Хлорофил a и хлорофил b имат големи пикове на абсорбция в червения (620–750 nm) и синия (400–520 nm) диапазони. В други ленти обаче те използват по-малко от 50% от светлинната енергия. Това качество прави комбинацията от червена и синя светлина начин за "прецизен удар" за по-добро използване на светлинната енергия.
1. Функционалното разделяне на червената и синята светлина
Червена светлина (660 nm): Тази светлина е известна като "въглехидратния господар" на растенията, защото помага за производството на хлорофил а и ускорява съхранението на захар. При червена светлина захарността на ягодите се повишава с 18%, а добивът на доматите се увеличава с 30%.
Светло синьо (450n): Може да спре стъблата да стават по-дълги и да направи листата по-дебели, като действа като "морфологичен регулатор" на растенията. В условия с малко синя светлина е вероятно сукулентните растения да „намажат голяма торта“. Когато количеството синя светлина достигне 30%, растението става с 40% по-компактно.
2. Оптимизиране на съотношението: от „стойност на опита“ до „управляван-данни“
различните култури имат много различни нужди от червена и синя светлина, поради което трябва да се използва "светлинна формула", за да се получи правилното съвпадение:
За листни зеленчуци като маруля и спанак, най-доброто съотношение на червена към синя светлина е 2:1 до 3:1. Тест в оранжерия показа, че използването на LED светлини със съотношение 3:1 прави листата на марулята с 20% по-дебели и съдържанието на витамин С с 15% по-високо.
Плодовете и зеленчуците, като краставиците и доматите, се нуждаят от повече червена светлина (4:1–6:1). Когато има повече червена светлина от синя светлина (6:1), скоростта, с която цветните пъпки на доматите се диференцират, се повишава с 25%, а скоростта, с която се появяват деформации на плодовете, намалява до по-малко от 5%.
Растенията, които са сукулентни, трябва да имат съотношение 1:1 към 2:1. Твърде много синя светлина може да спре растежа, а твърде много червена светлина може да го ускори. Съотношението 1:1 е най-добрият начин да постигнете правилния баланс между това колко бързо се оцветяват растенията и колко близо са едно до друго.
3. Обичайни случаи на употреба
Оранжерия за цветя в Юнан използва LED светлини, които са 4:1 червено към синьо. Това увеличава добива на отрязани цветове на африканска хризантема с 40%, а цветът на венчелистчетата е много по-равномерен, отколкото при типичните натриеви лампи с високо-налягане. Този план решава проблема с твърде много синя светлина, спираща растежа на стъблото, като го намалява до 20%.
2, Схема с пълен спектър: имитиране на естествена светлина за "луксозен бюфет"
LED светлините с пълен спектър използват много{0}}технология за интегриране на чипове, за да покрият пълния диапазон от 380–780 n, което е като начина, по който естествената слънчева светлина има постоянна гама от цветове. Основното предимство е, че отговаря на всички нужди на растенията през целия им жизнен цикъл. Работи особено добре в оранжерии, които не получават естествена светлина.
1. Три основни технологични начина за извършване на пълен спектрален анализ
Тип преобразуване на флуоресцентен прах: Непрекъснат спектър се получава чрез вълнуващ жълт флуоресцентен прах със син LED чип. Това решение не е много скъпо, но енергийната плътност в областта на червената светлина не е достатъчно висока, следователно трябва да се добавят повече чипове за червена светлина, за да се компенсира.
Мулти{0}}чипов хибриден тип: съчетава червени, сини, зелени и бели LED чипове с различни цветове и ви позволява динамично да променяте спектъра чрез затъмняване на всеки чип поотделно. Един тип лампа с пълен -спектър има дизайн с 6 чипа, спектрална непрекъснатост от 95% и CRI (индекс на цветопредаване) от 90 или повече, което е подобно на нивото на естествената светлина.
Този вид технология с квантови точки използва материали с квантови точки, за да прави много точни разрези в спектъра. Серията CREE XTE-FS, например, променя синята светлина в 660nm червена светлина с помощта на слоеве с квантови точки. Това прави светлината 99% чиста и повишава ефективността на преобразуване на енергия с 20%.
2. Поетапно регулиране на спектъра
Основното предимство на осветлението с пълен спектър е, че те могат „динамично да се адаптират“.
Етап на разсад: Увеличете количеството синя светлина до 40% до 50%, за да помогнете на корените да растат и диаметърът на стъблото на разсада на маруля да нарасне с 15%.
По време на сезона на цъфтеж добавянето на оранжева светлина (590–620 nm) и далечна червена светлина (700–750 nm) може да накара хризантемите да цъфтят 7 дни по-рано и да направи цветовете им с 10% по-големи.
На етапа на зрялост увеличете количеството червена светлина до 70%, ускорете промяната на цвета на плодовете на доматите и увеличете количеството каротеноиди с 30%.
3. Общи употреби
Фабрика за зеленчуци в Шоугуанг, провинция Шандонг, използва LED осветление с пълен спектър, за да отглежда 60 кг домати на квадратен метър всяка година. Това е с 50% повече от стария метод на натриева лампа. Технологията използва IoT платформа, за да следи как растенията растат в реално време. Той също така променя спектралните съотношения в движение и прави използването на енергия с 35% по-ефективно.
3, Регулируема спектрална технология: „Интелигентният двигател“ на прецизното земеделие
Облачните системи за контрол и алгоритмите за изкуствен интелект позволяват на LED светлините с регулируем спектър да променят спектрите в реално време. Основният напредък е промяната на „фиксираната светлинна формула“ на „светлинна среда,-базирана на сцената“.
1. Анализ на техническата архитектура
Хардуерен слой: Използвайки независими драйверни модули за няколко канала, той може да затъмнява червено, синьо, зелено, бяло, далечно червено и други ленти независимо, с точност на затъмняване от 0,1%.
Софтуерен слой: Използвайте AI алгоритми, за да комбинирате модели на растеж на култури с данни от сензори за околната среда и да предоставите най-добрите решения за спектъра. Моделът за свързване на "светлинна температура и влажност" за растеж на ягоди може автоматично да променя съотношението между червена и синя светлина, за да се справи с промените в температурната разлика между деня и нощта.
Приложен слой: Този слой има библиотека от формули за осветление за повече от 30 култури, включително домати, чушки, марули и др. Той също така позволява на потребителите да създават свои собствени спектрални криви.
2. Поставяне на номер на икономическите предимства
Данните от проект за вертикална ферма показват, че след използване на LED светлини с регулируем спектър:
Намалете потреблението на енергия с 40% и възстановете цената на вашето оборудване след пет години;
Намалете времето, необходимо на културите да растат с 15% и увеличете количеството храна, която произвеждат всяка година с 25%;
Вредителите и болестите са с 30% по-рядко срещани, а химикалите са с 50% по-рядко срещани.
3. Обичайни случаи на употреба
Университетът Вагенинген в Холандия създаде системата "PlantFactory 4.0", която използва LED светлини с променлив спектър, за да подобри "формулата на светлината" за отглеждане на марули.
По време на хранителния период на растеж, PPFD (фотосинтетична фотонна плътност на потока) се поддържа на 200 μ mol/m²/s със съотношение червена към синя светлина 3:1. Седем дни преди прибиране на реколтата: Променете съотношението на червената-синя светлина на 6:1 самостоятелно, повишете PPFD до 300 μ mol/m²/s и увеличете количеството разтворима захар в марулята с 18%.
4, Три често срещани грешки и как да ги поправите при избора на спектър
Погрешно схващане 1: Преминаване към „пълен спектър“ без мислене
Някои компании казват, че решението "бял LED+флуоресцентен прах" е с пълен спектър, но наистина няма 660nm червени и 450nm сини пикови стойности. Решение: Помолете доставчика да ви изпрати спектрални и PPFD тестови доклади, за да сте сигурни, че енергийната плътност на основните ленти отговаря на спецификацията.
Грешка 2: Не мислите как да се отървете от топлината
LED чиповете с голяма мощност произвеждат много топлина и използването на пластмасови субстрати ще накара светлината да избледнее по-бързо. Решение: За да се поддържа температурата на свързване под 65 градуса, лампите с керамични субстрати и алуминиевите радиатори трябва да бъдат с първи приоритет.
Недоразумение 3: Влагането на твърде много вяра в един спектър
някои фази на растеж се нуждаят от определени спектрални съотношения, за да работят. Решение: Използвайте система с регулируем спектър или сменете светлините на етапи въз основа на това как расте културата.
