一، نور قرمز و آبی با هم: "شریک طلایی" برای رشد گیاه
«ویژگیهای جذب دووجهی» فتوسنتز گیاهان، نور قرمز و آبی را به رایجترین طرح طیفی برای چراغهای LED گیاهی تبدیل میکند. کلروفیل a و کلروفیل b پیک جذب زیادی در محدوده قرمز (620-750 نانومتر) و آبی (400-520 نانومتر) دارند. اما در باندهای دیگر، کمتر از 50 درصد انرژی نور را مصرف می کنند. این کیفیت ترکیب نور قرمز و آبی را به روشی «ضربه دقیق» برای استفاده بهتر از انرژی نور تبدیل می کند.
1. جداسازی عملکردی نور قرمز و آبی
نور قرمز (660 نانومتر): این نور به عنوان "ارباب کربوهیدرات" گیاهان شناخته می شود زیرا به ساخت کلروفیل a کمک می کند و ذخیره قند را تسریع می کند. در زیر نور قرمز، محتوای قند توت فرنگی 18 درصد افزایش می یابد، در حالی که عملکرد گوجه فرنگی 30 درصد افزایش می یابد.
آبی روشن (450 نانومتر): با عمل به عنوان یک "تنظیم کننده مورفولوژیکی" گیاهان می تواند از بلند شدن ساقه ها جلوگیری کند و برگ ها را ضخیم تر کند. در شرایطی که نور آبی کمی وجود دارد، گیاهان آبدار احتمالا "یک کیک بزرگ را پخش می کنند." هنگامی که مقدار نور آبی به 30٪ برسد، گیاه 40٪ فشرده تر می شود.
2. بهینه سازی نسبت: از "ارزش تجربه" به "داده{1}}محور"
محصولات متنوع نیازهای بسیار متنوعی به نور قرمز و آبی دارند، بنابراین برای به دست آوردن تطابق مناسب باید از "فرمول نور" استفاده شود:
برای سبزیجات برگدار مانند کاهو و اسفناج، بهترین نسبت نور قرمز به آبی 2:1 تا 3:1 است. یک آزمایش گلخانه ای نشان داد که استفاده از چراغ های LED با نسبت 3:1 باعث می شود برگ های کاهو 20 درصد ضخیم تر و محتوای ویتامین C آن 15 درصد بیشتر شود.
میوه ها و سبزیجات، مانند خیار و گوجه فرنگی، به نور قرمز بیشتری نیاز دارند (4:1-6:1). هنگامی که نور قرمز بیشتر از نور آبی (6:1) باشد، میزان تمایز جوانههای گل گوجهفرنگی 25 درصد افزایش مییابد و نرخ تغییر شکل میوه به کمتر از 5 درصد کاهش مییابد.
گیاهانی که آبدار هستند باید نسبت 1:1 به 2:1 داشته باشند. نور آبی بیش از حد می تواند رشد را متوقف کند و نور قرمز بیش از حد می تواند سرعت آن را افزایش دهد. نسبت 1:1 بهترین راه برای ایجاد تعادل مناسب بین سرعت رنگآمیزی گیاهان و نزدیکی آنها به یکدیگر است.
3. موارد استفاده رایج
یک گلخانه گل در یوننان از چراغ های LED استفاده می کند که 4:1 قرمز تا آبی هستند. این عملکرد شکوفه های داوودی آفریقایی بریده شده را تا 40% افزایش می دهد و رنگ گلبرگ ها بسیار یکنواخت تر از لامپ های معمولی-سدیم فشار بالا است. این طرح مشکل نور آبی بیش از حد مانع رشد ساقه با کاهش آن به 20 درصد می شود.
2، طرح طیف کامل: تقلید از نور طبیعی برای یک "بوفه لوکس"
چراغهای الایدی طیف کامل از فناوری یکپارچهسازی چند{0} تراشه برای پوشش طیف کامل 380 تا 780 نانومتر استفاده میکنند، که مانند نور طبیعی خورشید طیف رنگی ثابتی دارد. مزیت اصلی این است که تمام نیازهای گیاهان را در طول چرخه زندگی آنها برآورده می کند. به ویژه در گلخانه هایی که هیچ نور طبیعی دریافت نمی کنند خوب عمل می کند.
1. سه روش تکنولوژیکی اصلی برای انجام تحلیل طیف کامل
نوع تبدیل پودر فلورسنت: یک طیف پیوسته با پودر فلورسنت زرد هیجان انگیز با یک تراشه LED آبی ساخته می شود. این راه حل خیلی گران نیست، اما چگالی انرژی در ناحیه نور قرمز به اندازه کافی زیاد نیست، بنابراین باید تراشه های نور قرمز بیشتری برای جبران آن اضافه شود.
چند{0}}نوع ترکیبی تراشه: تراشههای LED قرمز، آبی، سبز و سفید را با رنگهای مختلف ترکیب میکند و به شما امکان میدهد با کمنور کردن هر تراشه جداگانه، طیف را به صورت پویا تغییر دهید. یکی از انواع لامپهای طیف{2} کامل دارای طراحی 6 تراشه، پیوستگی طیفی 95% و CRI (شاخص نمایش رنگ) 90 یا بیشتر است که مشابه سطح نور طبیعی است.
این نوع از فناوری نقاط کوانتومی از مواد کوانتومی برای ایجاد برش های بسیار دقیق در طیف استفاده می کند. برای مثال، سری CREE XTE-FS، نور آبی را با استفاده از لایههای کوانتومی به نور قرمز ۶۶۰ نانومتری تبدیل میکند. این باعث می شود نور 99٪ خالص باشد و بازده تبدیل انرژی را 20٪ افزایش می دهد.
2. تنظیم طیف در مراحل
مزیت اصلی نورپردازی با طیف کامل این است که آنها می توانند به صورت پویا وفق دهند.
مرحله نهال: مقدار نور آبی را به 40% تا 50% افزایش دهید تا به رشد ریشه و قطر ساقه نهال کاهو تا 15% کمک شود.
در طول فصل گلدهی، افزودن نور نارنجی (590-620 نانومتر) و نور قرمز دور (700-750 نانومتر) می تواند گل های داوودی را 7 روز زودتر شکوفا کند و گل های آنها را 10٪ بزرگتر کند.
در مرحله بلوغ، مقدار نور قرمز را تا 70 درصد، سرعت تغییر رنگ میوه گوجه فرنگی و مقدار کاروتنوئیدها را 30 درصد افزایش دهید.
3. کاربردهای رایج
یک کارخانه سبزیجات در شوگوانگ، استان شاندونگ، از روشنایی LED با طیف کامل استفاده می کند تا هر سال 60 کیلوگرم گوجه فرنگی در هر متر مربع رشد دهد. این 50 درصد بیشتر از روش قدیمی لامپ سدیم است. این فناوری از یک پلتفرم اینترنت اشیا استفاده می کند تا به نحوه رشد گیاهان در زمان واقعی توجه کند. همچنین نسبت های طیفی را در پرواز تغییر می دهد و مصرف انرژی را 35 درصد کارآمدتر می کند.
3، فناوری طیفی قابل تنظیم: "موتور هوشمند" کشاورزی دقیق
سیستمهای کنترل ابری و الگوریتمهای هوش مصنوعی به چراغهای LED با طیف قابل تنظیم اجازه میدهند تا طیف را در زمان واقعی تغییر دهند. پیشرفت اصلی تغییر "فرمول نور ثابت" به "محیط نوری مبتنی بر صحنه" است.
1. تجزیه و تحلیل معماری فنی
لایه سختافزاری: با استفاده از ماژولهای درایور مستقل برای چندین کانال، میتواند باندهای قرمز، آبی، سبز، سفید، قرمز دور و سایر باندها را بهطور مستقل با دقت کم نور 0.1 درصد کاهش دهد.
لایه نرم افزار: از الگوریتم های هوش مصنوعی برای ترکیب مدل های رشد محصول با داده های حسگرهای محیطی و ارائه بهترین راه حل های طیف استفاده کنید. مدل کوپلینگ "رطوبت دمای نور" برای رشد توت فرنگی می تواند به طور خودکار نسبت نور قرمز به آبی را تغییر دهد تا با تغییرات اختلاف دما بین روز و شب هماهنگی داشته باشد.
لایه کاربردی: این لایه دارای کتابخانه ای از فرمول های روشنایی برای بیش از 30 محصول از جمله گوجه فرنگی، فلفل، کاهو و غیره است. همچنین به کاربران اجازه می دهد منحنی های طیفی خود را ایجاد کنند.
2. قرار دادن شماره در مزیت های اقتصادی
داده های یک پروژه مزرعه عمودی نشان می دهد که پس از استفاده از چراغ های LED طیف قابل تنظیم:
مصرف انرژی را تا 40 درصد کاهش دهید و هزینه تجهیزات خود را ظرف پنج سال پس بگیرید.
زمان لازم برای رشد محصولات را 15 درصد کاهش دهید و میزان غذای تولیدی آنها را تا 25 درصد افزایش دهید.
آفات و بیماری ها 30 درصد کمتر و مواد شیمیایی 50 درصد کمتر شایع هستند.
3. موارد استفاده رایج
دانشگاه Wageningen در هلند سیستم "PlantFactory 4.0" را تولید کرد که از نورهای LED با طیف قابل تغییر برای بهبود "فرمول نور" برای رشد کاهو استفاده می کند.
در طول دوره رشد تغذیه، PPFD (چگالی شار فوتون فتوسنتزی) در 200 میکرومول در متر مربع بر ثانیه با نسبت نور قرمز به آبی 3:1 نگه داشته می شود. هفت روز قبل از برداشت: نسبت نور قرمز-آبی را به خودی خود به 6:1 تغییر دهید، PPFD را به 300 میکرومول در متر مربع بر ثانیه برسانید و مقدار قند محلول در کاهو را تا 18 درصد افزایش دهید.
4، سه اشتباه رایج و نحوه رفع آنها هنگام انتخاب یک طیف
تصور اشتباه 1: رفتن به سمت «طیف کامل» بدون فکر کردن
برخی از شرکت ها می گویند که محلول "LED سفید + پودر فلورسنت" طیف کاملی دارد، اما واقعاً مقادیر پیک قرمز 660 نانومتری و آبی 450 نانومتری را ندارد. راه حل: از تامین کننده بخواهید تا گزارش های آزمایش طیف و PPFD را برای شما ارسال کند تا مطمئن شوید که چگالی انرژی باندهای اصلی مطابق با مشخصات است.
اشتباه 2: به این فکر نمی کنید که چگونه از شر گرما خلاص شوید
تراشه های ال ای دی با قدرت زیاد گرمای زیادی تولید می کنند و استفاده از بسترهای پلاستیکی باعث می شود نور سریعتر محو شود. راه حل: برای حفظ دمای محل اتصال زیر 65 درجه، لامپ های دارای بستر سرامیکی و هیت سینک های آلومینیومی باید در اولویت قرار گیرند.
سوء تفاهم 3: اعتقاد بیش از حد به یک طیف
مراحل خاصی از رشد برای کار کردن به نسبت های طیفی خاصی نیاز دارند. راه حل: از یک سیستم طیف قابل تنظیم استفاده کنید یا بر اساس نحوه رشد محصول، چراغ ها را در مراحل مختلف تغییر دهید.
