一, Rdeča in modra svetloba skupaj: "zlati partner" za rast rastlin
Zaradi "bimodalnih absorpcijskih značilnosti" rastlinske fotosinteze sta rdeča in modra svetloba najpogostejša spektralna shema za LED rastlinske luči. Klorofil a in klorofil b imata velike absorpcijske vrhove v rdečem (620–750 nm) in modrem (400–520 nm) območju. V drugih pasovih pa porabijo manj kot 50 % svetlobne energije. Zaradi te kakovosti je mešanica rdeče in modre svetlobe "natančen" način za boljši izkoristek svetlobne energije.
1. Funkcionalna ločitev rdeče in modre svetlobe
Rdeča svetloba (660 nm): Ta svetloba je znana kot "mojster ogljikovih hidratov" rastlin, ker pomaga tvoriti klorofil a in pospešuje shranjevanje sladkorja. Pod rdečo lučjo se sladkornost jagod poveča za 18 %, pridelek paradižnika pa za 30 %.
Svetlo modra (450n): lahko prepreči daljšanje stebel in naredi liste debelejše, tako da deluje kot "morfološki regulator" rastlin. V razmerah z malo modre svetlobe bodo sukulentne rastline verjetno "razmazale veliko torto." Ko količina modre svetlobe doseže 30%, postane rastlina 40% bolj kompaktna.
2. Optimizacija razmerja: od »izkustvene vrednosti« do »podatkov-na podlagi«
različni pridelki imajo zelo različne potrebe po rdeči in modri svetlobi, zato je treba za pravo ujemanje uporabiti "formulo svetlobe":
Za listnato zelenjavo, kot sta solata in špinača, je najboljše razmerje med rdečo in modro svetlobo 2:1 do 3:1. Test v rastlinjaku je pokazal, da je uporaba LED luči v razmerju 3:1 povzročila, da so listi solate za 20 % debelejši, vsebnost vitamina C pa za 15 % večja.
Sadje in zelenjava, tako kot kumare in paradižnik, potrebujeta več rdeče svetlobe (4:1–6:1). Če je rdeče svetlobe več kot modre (6:1), se stopnja diferenciacije cvetnih popkov paradižnika poveča za 25 %, stopnja deformacij plodov pa se zmanjša na manj kot 5 %.
Rastline, ki so sočne, morajo imeti razmerje 1:1 do 2:1. Preveč modre svetlobe lahko ustavi rast, preveč rdeče pa jo lahko pospeši. Razmerje 1:1 je najboljši način za doseganje pravega ravnovesja med tem, kako hitro se rastline obarvajo in kako blizu so druga drugi.
3. Pogosti primeri uporabe
Cvetlični rastlinjak v Yunnanu uporablja LED luči, ki so 4:1 rdeče proti modri. To poveča donos cvetov rezanih afriških krizantem za 40 %, barva cvetnih listov pa je veliko bolj enakomerna kot pri tipičnih visokotlačnih-natrijevih žarnicah. Ta načrt rešuje problem preveč modre svetlobe, ki ustavi rast stebla, tako da jo zmanjša na 20 %.
2, Shema celotnega spektra: posnemanje naravne svetlobe za "luksuzni bife"
Luči LED polnega spektra uporabljajo tehnologijo integracije več{0}}čipov za pokrivanje celotnega razpona 380–780 n, kar je podobno načinu, kako ima naravna sončna svetloba stalen obseg barv. Glavna prednost je, da zadovoljuje vse potrebe rastlin skozi njihov življenjski cikel. Še posebej dobro se obnese v rastlinjakih, ki nimajo naravne svetlobe.
1. Trije glavni tehnološki načini za analizo celotnega spektra
Vrsta pretvorbe fluorescentnega prahu: Neprekinjen spekter nastane z vzbujanjem rumenega fluorescenčnega prahu z modrim LED čipom. Ta rešitev ni zelo draga, vendar gostota energije v območju rdeče luči ni dovolj visoka, zato je treba dodati več čipov rdeče luči, da bi to nadomestili.
Hibridni tip več{0}}čipov: združuje rdeče, modre, zelene in bele LED-čipe različnih barv in vam omogoča dinamično spreminjanje spektra z zatemnitvijo vsakega čipa posebej. Ena vrsta svetilke s polnim -spektrom ima zasnovo s 6 čipi, spektralno kontinuiteto 95 % in CRI (indeks barvnega upodabljanja) 90 ali več, kar je podobno ravni naravne svetlobe.
Ta vrsta tehnologije kvantnih pik uporablja materiale kvantnih pik za zelo natančne reze v spektru. Serija CREE XTE-FS na primer spremeni modro svetlobo v 660nm rdečo svetlobo s pomočjo plasti kvantnih pik. Zaradi tega je svetloba 99 % čista in poveča učinkovitost pretvorbe energije za 20 %.
2. Regulacija spektra po stopnjah
Glavna prednost razsvetljave polnega spektra je, da se lahko "dinamično prilagajajo".
Faza sadike: povečajte količino modre svetlobe na 40 % do 50 %, da pomagate pri rasti korenin in da se premer stebla sadik solate poveča za 15 %.
Med sezono cvetenja lahko z dodajanjem oranžne svetlobe (590–620 nm) in daleč rdeče svetlobe (700–750 nm) krizanteme zacvetijo 7 dni prej in povečajo njihove cvetove za 10 %.
V fazi zrelosti povečajte količino rdeče svetlobe na 70 %, pospešite spremembo barve plodov paradižnika in povečajte količino karotenoidov za 30 %.
3. Skupne uporabe
Tovarna zelenjave v mestu Shouguang v provinci Shandong uporablja LED osvetlitev polnega spektra za pridelavo 60 kg paradižnika na kvadratni meter vsako leto. To je 50 % več kot pri stari metodi natrijeve svetilke. Tehnologija uporablja platformo IoT za spremljanje rasti rastlin v realnem času. Prav tako sproti spreminja spektralna razmerja in omogoča 35 % učinkovitejšo porabo energije.
3, Nastavljiva spektralna tehnologija: "Inteligentni motor" natančnega kmetijstva
Sistemi za nadzor v oblaku in algoritmi umetne inteligence omogočajo, da LED luči s prilagodljivim spektrom spreminjajo spektre v realnem času. Glavni napredek je sprememba »formule fiksne svetlobe« v »-svetlobno okolje, ki temelji na sceni«.
1. Analiza tehnične arhitekture
Sloj strojne opreme: z uporabo neodvisnih modulov gonilnika za več kanalov lahko neodvisno zatemni rdeče, modre, zelene, bele, daleč rdeče in druge pasove z natančnostjo zatemnitve 0,1 %.
Plast programske opreme: uporabite algoritme umetne inteligence za združevanje modelov rasti pridelkov s podatki iz okoljskih senzorjev in zagotavljanje najboljših spektralnih rešitev. Model povezovanja "temperatura svetlobe in vlažnost" za rast jagod lahko samodejno spremeni razmerje med rdečo in modro svetlobo, da sledi spremembam temperaturne razlike med dnevom in nočjo.
Aplikacijska plast: Ta plast ima knjižnico formul za osvetlitev za več kot 30 poljščin, vključno s paradižniki, papriko, solato in drugimi. Uporabnikom omogoča tudi ustvarjanje lastnih spektralnih krivulj.
2. Število gospodarskih prednosti
Podatki iz projekta vertikalne kmetije kažejo, da po uporabi LED luči s prilagodljivim spektrom:
Zmanjšajte porabo energije za 40 % in povrnite stroške svoje opreme v petih letih;
Skrajšajte čas, potreben za rast pridelkov, za 15 % in povečajte količino hrane, ki jo pridelajo vsako leto, za 25 %;
Škodljivcev in bolezni je 30 % manj, kemikalij pa 50 % manj.
3. Pogosti primeri uporabe
Univerza Wageningen na Nizozemskem je izdelala sistem "PlantFactory 4.0", ki uporablja LED luči s spremenljivim spektrom za izboljšanje "formule svetlobe" za gojenje solate.
V obdobju prehranske rasti se PPFD (gostota toka fotosintetskih fotonov) vzdržuje pri 200 μmol/m²/s z razmerjem med rdečo in modro svetlobo 3:1. Sedem dni pred obiranjem: Spremenite razmerje rdeče-modre svetlobe na 6:1 samostojno, povečajte PPFD na 300 μmol/m²/s in povečajte količino topnega sladkorja v solati za 18 %.
4,Tri pogoste napake in kako jih odpraviti pri izbiri spektra
Zmota 1: Iti proti "polnemu spektru" brez razmišljanja
Nekatera podjetja pravijo, da je rešitev "bela LED + fluorescenčni prah" polnega spektra, vendar v resnici nima 660 nm rdečih in 450 nm modrih najvišjih vrednosti. Rešitev: Prosite dobavitelja, da vam pošlje spektre in poročila o preskusih PPFD, da se prepričate, da energijska gostota glavnih pasov ustreza specifikaciji.
Napaka 2: Ne razmišljam o tem, kako se znebiti vročine
LED čipi z veliko močjo proizvajajo veliko toplote, uporaba plastičnih podlag pa bo povzročila, da bo svetloba hitreje zbledela. Rešitev: Da bi ohranili temperaturo spoja pod 65 stopinj, je treba dati prednost žarnicam s keramičnimi substrati in aluminijastimi toplotnimi odvodi.
Nesporazum 3: Preveč zaupanja v en spekter
nekatere faze rasti potrebujejo določena spektralna razmerja za delovanje. Rešitev: Uporabite nastavljiv sistem spektra ali zamenjajte luči postopoma glede na to, kako pridelek raste.
