一، کنترل دقیق محیط نور: فراتر از محدودیت های نور طبیعی
1. نور کافی را جبران کنید و نور را طولانی تر کنید.
در گلخانه ها، زمستان یا هوای بارانی معمولاً به این معنی است که گیاهان نور کافی دریافت نمی کنند، که مستقیماً بر میزان فتوسنتز آنها تأثیر می گذارد. چراغهای الایدی گیاهی میتوانند با تقلید از چرخههای نور طبیعی، به گیاهان کمک کنند تا زمانی که نور زیادی وجود ندارد، مانند صبح زود یا عصر، نور بیشتری دریافت کنند. این باعث می شود گیاهان در طول زمان نور بیشتری دریافت کنند. به عنوان مثال، در مزرعه Yuntai در Lianyungang، اتاق کشت هوشمند Phalaenopsis از چراغهای رشد LED و دستگاههای حسگر اینترنت اشیاء استفاده میکند تا میزان زمان روشن شدن چراغها را بر اساس نحوه رشد گیاهان تغییر دهد. این باعث می شود گل ها 15 روز زودتر شکوفا شوند و قطر گل را 20 درصد بزرگتر می کند. این تکنیک نورپردازی دقیق برای رشد-گلها و سبزیجات با ارزش خارج از فصل عالی است، که بازار را بسیار رقابتیتر میکند.
2. تطبیق طیفی متناسب با نیازهای محصول
گیاهان فقط می توانند طول موج های خاصی از نور را جذب کنند. به عنوان مثال، نور قرمز (610{12}}720 نانومتر) به فتوسنتز و شکوفه دادن گیاهان کمک میکند، نور آبی (400-500 نانومتر) به گیاهان در ساخت کلروفیل و ذخیره پروتئین کمک میکند، و نور قرمز دور (700-800 نانومتر) ارتفاع و طول میانگرهها را کنترل میکند. با ترکیب تراشه ها، چراغ های گیاهی LED ممکن است طیف را برای برآوردن نیازهای رو به رشد محصولات مختلف تغییر دهند. به عنوان مثال، لامپ کشت بافت LED ساخته شده توسط دانشگاه کشاورزی نانجینگ از نسبت نور قرمز به آبی 4:1 استفاده می کند. این بدان معنی است که 100٪ بخش های ساقه گل داوودی ریشه دارند، 30٪ ریشه های بیشتری نسبت به نور طبیعی رشد می کنند و 15٪ کلروفیل بیشتری وجود دارد. لامپ های سدیم پرفشار سنتی (با طیف ثابت) نمی توانند با این سطح از کنترل دقیق طیفی مطابقت داشته باشند.
3. استفاده از فضای سه بعدی و کشت چندلایه-
چراغهای الایدی گیاهی گرمای زیادی تولید نمیکنند (فقط 20٪ لامپهای سدیم فشار قوی)، میتوانند محصولات را از نزدیک بدون سوزاندن آنها روشن کنند، و میتوانند با طرحهای قفسههای کشت چندلایه استفاده شوند. به عنوان مثال، نوارهای نور LED را می توان در بالای هر قفسه کشت در یک مزرعه عمودی قرار داد، که میزان مساحت مورد استفاده را بیش از سه برابر می کند. این طرح نه تنها باعث صرفه جویی در زمین می شود، بلکه با رشد گیاهان نزدیک به هم، عملکرد در واحد سطح را نیز افزایش می دهد. این باعث می شود که روش خوبی برای رشد سبزیجات برگدار مانند کاهو و اسفناج باشد.
2، تنظیم چرخه رشد: تسریع تولید مثل و بهبود آن
1. چرخه رشد نهال را کوتاهتر و فرآیند تولید مثل را کارآمدتر کنید.
در مرحله کشت بافت گیاهی و مرحله نهال، چراغهای LED گیاهی میتوانند یک محیط نوری ثابت ایجاد کنند که به رشد ریشهها و قویتر شدن نهالها کمک میکند. به عنوان مثال، سیستم روشنایی ال ای دی بین{1}گیاهی Weizhaoye Optoelectronics میزان بقای نهال های گوجه فرنگی را هنگام انتقال به مکان جدید تا 98% افزایش داده و زمان رشد نهال ها را تا 20% کاهش داده است. همچنین، ترکیب نور قرمز (660 نانومتر) و نور آبی (450 نانومتر) میتواند مریستمهای گیاهی را فعال کند که کارایی تولیدمثلی استولونهای توت فرنگی را تا 40 درصد افزایش میدهد و چرخه تولیدمثلی سالانه را از 2 به 3 برابر افزایش میدهد.
2. کنترل زمان شکوفه دادن گلها و زمان رسیدن میوه
با تغییر نسبت نور قرمز به نور قرمز دور (R/FR) میتوانید زمان شکوفهدهی محصولات را کاملاً کنترل کنید. به عنوان مثال، در پرورش گیلاس گلخانه ای، سیستم روشنایی اضافی LED هر روز 14 ساعت در معرض نور قرار گرفتن در روزهای مرطوب اضافه می کند. این باعث می شود گیلاس 10 روز زودتر شکوفا شود و میزان قند میوه را 2 درجه بریکس افزایش دهد. نور پرکننده LED میتواند به سبزیجاتی مانند گوجهفرنگی و فلفل کمک کند تا رنگ میوهای یکنواخت داشته باشند، تعداد میوههای بدشکل را کاهش داده و نرخ میوه تجاری را به بالای 95 درصد برساند.
3. محصولات را از نظر طعم و تغذیه بهتر کنید
سنتز متابولیت های ثانویه در محصولات نیز می تواند تحت تأثیر کنترل طیف LED قرار گیرد. برای مثال، نور آبی (450 نانومتر) میتواند باعث ایجاد آنتوسیانین در کاهو شود، که برگها را بنفش-قرمز میکند و ظرفیت آنتیاکسیدانی را تا 30% افزایش میدهد. نور قرمز (660 نانومتر) به گوجه فرنگی کمک می کند لیکوپن بسازد و محتوای ویتامین C را تا 15 درصد افزایش می دهد. این افزایش کیفیت منجر به افزایش قیمت در بازار می شود. به عنوان مثال، سوپرمارکتهای سطح بالا 50 درصد بیشتر از کاهوهای معمولی با نور LED دریافت میکنند.
3، بهبود بهره وری انرژی به معنای هزینه های عملیاتی کمتر و انتشار کربن کمتر است.
1. در مقایسه با انواع دیگر منابع نور، بهترین راندمان تبدیل فوتوالکتریک را دارد.
چراغهای LED کارخانه دارای راندمان تبدیل فوتوالکتریک 2.5 میکرومول در ژول هستند که بیش از دو برابر لامپهای سدیم فشار قوی (1.2 میکرومول در ژول) است. اگر گلخانه ای به مساحت 1{12}}هکتار دارید و از چراغ های LED به مدت 12 ساعت در روز استفاده می کنید، می توانید سالانه 120000 یوان در قبض برق خود صرفه جویی کنید و انتشار دی اکسید کربن را تا 30 تن کاهش دهید. همچنین چراغ های LED تا 50000 ساعت دوام می آورند که پنج برابر بیشتر از لامپ های سدیمی پرفشار است. این امر هزینه های نگهداری را حتی بیشتر کاهش می دهد.
2. کنترل هوشمند اتلاف انرژی را کاهش می دهد
چراغهای الایدی گیاهی میتوانند با استفاده از حسگرهای نور و فناوریهای اینترنت اشیا، بهطور خودکار کمنور و روشن شوند. به عنوان مثال، زمانی که نور خورشید به اندازه کافی وجود دارد، قدرت را به طور خودکار کاهش می دهد و در روزهای بارانی یا شبانه نور را افزایش می دهد تا مطمئن شود که گیاهان تابش فعال فتوسنتزی پایدار (PAR) دریافت می کنند. سیستم کنترل نور هوشمند LED ایجاد شده توسط دانشگاه کشاورزی نانجینگ ممکن است با توجه به شدت نور در گلخانه و سرعت فتوسنتز محصولات، مصرف انرژی را تا 40 درصد افزایش دهد و مصرف انرژی در هر واحد را تا 60 درصد از گلخانه های معمولی کاهش دهد.
3. از انرژی کمتری برای تهویه مطبوع و تهویه استفاده کنید
لامپهای سدیم فشار قوی-گرمای زیادی تولید میکنند و برای خنک کردن به تهویه مطبوع نیاز دارند، در حالی که نور LED گرمای کمتری تولید میکند و میتواند دمای گلخانه را 2 تا 3 درجه کاهش دهد، به این معنی که تهویه مطبوع نیازی به کار طولانی ندارد. به عنوان مثال، استفاده از نور پرکننده LED در گلخانه توتفرنگی گوانگدونگ ویژائوی اپتوالکترونیک، مصرف انرژی را تا 35 درصد و هزینههای جاری را تا 20 درصد کاهش داد.
4، توسعه پایدار کشاورزی: تشویق تولید سبز و ارتقاء صنایع
1. از مواد شیمیایی کمتر استفاده کنید و به روشی که برای محیط زیست مفید باشد گیاه بکارید.
نور پرکننده LED می تواند به گیاهان کمک کند تا با استرس بهتر مقابله کنند و نیاز به کود و آفت کش را کاهش دهند. به عنوان مثال، در گلخانه گوجه فرنگی با جبران نور LED، گیاهان به خوبی رشد می کنند زیرا نور کافی دریافت می کنند. میزان سفیدک پودری به نصف کاهش می یابد و میزان آفت کش های مصرفی نیز 30 درصد کاهش می یابد. همچنین، مدیریت دقیق طیف میتواند به گیاهان کمک کند تا مواد مغذی را بهتر دریافت کنند، ضایعات کود نیتروژن را کاهش دهند، و خطر آلودگی ناشی از منابع غیر نقطهای را کاهش دهند.
2. به کشاورزی شهری و عمودی کمک کنید
چراغ های ال ای دی گیاهی برای مزارع عمودی و مزارع روی پشت بام شهری بسیار عالی هستند زیرا خیلی گرم نمی شوند و از فضای زیادی استفاده می کنند. به عنوان مثال، مزرعه عمودی "سبزهای آسمان" در سنگاپور، از فناوری نور پرکننده LED برای رشد سبزیجات سبز در قفسههای رشد 9 لایهای استفاده میکند. این روش 95 درصد آب کمتری نسبت به مزارع معمولی مصرف می کند و 10 برابر بیشتر محصول در هر فوت مربع تولید می کند. این مدل پاسخی بلندمدت به مشکل رساندن غذا به شهرها ارائه می دهد.
3. کمک از سوی دولت و چشم انداز خوب بازار
دولت چین در چهاردهمین برنامه پنج ساله، روشنایی کشاورزی ال ای دی را در اولویت اصلی قرار داده است. همچنین به پروژه های گلخانه ای که از روشنایی مکمل LED استفاده می کنند 30 درصد یارانه تجهیزات می دهد. آکادمی علوم کشاورزی چین می گوید که تا سال 2025، اندازه بازار روشنایی ال ای دی کشاورزی چین میلیاردها یوان ارزش خواهد داشت و نرخ رشد سالانه آن بیش از 30 درصد خواهد بود. بازار چراغ های ال ای دی گیاهی سالانه 25 درصد در سرتاسر جهان رشد می کند و تا سال 2030 ارزش آن به بیش از 5 میلیارد دلار تخمین زده می شود.
