Ako kľúčové odvetvie moderného poľnohospodárstva sa koncepcia závodov na rastliny stala čoraz populárnejšou. Vo vnútorných pestovateľských prostrediach je osvetlenie rastlín základným zdrojom energie pre fotosyntézu. Rastové LED svetlá ponúkajú obrovské výhody oproti tradičnému doplnkovému osvetleniu a sú pripravené stať sa preferovanou voľbou pre primárne alebo doplnkové osvetlenie vo veľkých-komerčných aplikáciách, ako sú vertikálne farmy a skleníky.
Rastliny patria medzi najzložitejšie formy života na planéte. Pestovanie rastlín je neuveriteľne jednoduché a náročné. Okrem osvetlenia rastlín sa mnohé premenné navzájom ovplyvňujú a vyváženie týchto faktorov je majstrovským umením, ktoré pestovatelia musia pochopiť a ovládať. Pokiaľ však ide o osvetlenie rastlín, mnohé ďalšie faktory si vyžadujú starostlivé zváženie.
Najprv pochopme slnečné spektrum a ako ho rastliny absorbujú. Slnečné spektrum je súvislé spektrum, pričom modrá a zelená sú silnejšie ako červená. Spektrum viditeľného svetla sa pohybuje od približne 380 do 780 nm. Rastliny majú niekoľko kľúčových absorpčných faktorov a niekoľko kľúčových rastových hormónov, ktoré ovplyvňujú rast rastlín, má odlišné svetelné absorpčné spektrá. Preto nie je aplikácia LED pestovateľských svetiel jednoduchou úlohou, ale skôr vysoko cielenou úlohou.
Pri navrhovaní a výbere pestovateľských LED svetiel
niekoľkým kľúčovým mylným predstavám, ktorým sa treba vyhnúť.
1. Červený-modrý pomer vlnovej dĺžky
Ako dve primárne absorpčné oblasti pre fotosyntézu rastlín by spektrum vyžarované rastovými LED svetlami malo byť primárne červené a modré. Nedá sa to však jednoducho merať pomerom červenej-modrej, napríklad 4:1, 6:1 alebo 9:1.
Druhy rastlín sa veľmi líšia, s odlišnými návykmi a špecifickými požiadavkami na svetlo v rôznych štádiách rastu. Spektrum potrebné pre rast rastlín by malo byť súvislé spektrum s určitou šírkou distribúcie. Svetelné zdroje vyrobené s čipmi, ktoré majú úzke spektrum červených a modrých vlnových dĺžok, sú jednoznačne nevhodné.
Experimenty zistili, že rastliny môžu mať žltkastý odtieň, majú svetlé a tenké stonky listov atď. Rozsiahly výskum skúmal reakcie rastlín na rôzne svetelné spektrá, ako sú účinky infračerveného svetla na fotoperiódy, účinky žltého-zeleného svetla na tienenie a účinky fialového svetla na kontrolu škodcov a nutričný obsah.
Pri skutočných aplikáciách sú popáleniny a vädnutie sadeníc bežné. Preto musí byť návrh týchto parametrov prispôsobený druhu rastliny, pestovateľskému prostrediu a podmienkam.
Spoločnosť JTGL preto vytvorila profesionálny tím spektrálneho výskumu na prispôsobenie špecializovaných spektrálnych riešení na základe potrieb závodov každého klienta. Iba vtedy, keď sa spektrum zhoduje, môžu rastliny dosiahnuť účinnú fotosyntézu.
2. Bežné biele svetlo a celé spektrum
Svetlo, ktoré rastliny „vidia“, sa líši od svetla, ktoré vidí ľudské oko. Bežne používané lampy s bielym svetlom, ako sú napríklad troj-farebné biele svetelné trubice, ktoré sa bežne používajú v Japonsku, majú určité výhody pre rast rastlín, ale efekt nie je taký dobrý ako efekt LED.
Hoci trojfarebné žiarivky, ktoré boli v posledných rokoch široko používané, syntetizujú biele svetlo, ich červené, zelené a modré spektrá sú diskrétne a spektrálna šírka je veľmi úzka, s relatívne slabou spektrálnou intenzitou v súvislej časti. Okrem toho spotrebujú 1,5 až 3-krát viac energie ako LED diódy. Celospektrálne{5}}diódy LED navrhnuté špeciálne pre záhradnícke osvetlenie optimalizujú svetelné spektrum. Aj keď sú stále vizuálne biele, obsahujú kritické svetelné zložky potrebné pre fotosyntézu rastlín.
Ako profesionálny výrobca pestovateľských LED svietidiel JTGL jasne vedie, ktorý osvetľovací systém je vhodný pre každý scenár a ktoré spektrálne riešenie je najlepšie pre každú rastlinu. Úspešne sme poskytli tisícky riešení zákazníkom po celom svete. Preto je výber JT Grow Lights zásadným rozhodnutím pre rast vašej rastliny.
3. Parameter intenzity svetla PPFD
Hustota toku fotosyntézy (PPFD) je kľúčovým parametrom na meranie intenzity svetla rastlín. Dá sa vyjadriť vo forme fotónov alebo žiarivej energie. Vzťahuje sa na efektívnu hustotu žiarivého toku svetla používanú pri fotosyntéze. Predstavuje celkový počet fotónov v rozsahu vlnových dĺžok 400-700 nm dopadajúcich na listy a stonky rastlín za jednotku času a na jednotku plochy. Jeho jednotkou je μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). Fotosynteticky aktívne žiarenie (PAR) označuje celkové slnečné žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok 400-700 nm.
Bod kompenzácie svetla rastliny, tiež známy ako PPFD, sa vzťahuje na bod, nad ktorým musí fotosyntéza prekročiť dýchanie a rast rastlín musí prevýšiť spotrebu, čo umožňuje rast. Rôzne rastliny majú rôzne PPFD a dosiahnutie jedného indikátora, ako je PPFD väčšie ako 200 μmol·m-2·s-1, nie je dostatočné.
Predtým iluminometre merali intenzitu svetla z hľadiska jasu. Pretože sa však svetelné spektrum rastu rastlín mení v závislosti od faktorov, ako je výška svetelného zdroja z rastliny, plocha pokrytá svetlom a či môže svetlo preniknúť cez listy, nie je to presný indikátor intenzity svetla pri štúdiu fotosyntézy. PAR sa dnes bežne používa.
Rastliny milujúce slnko vo všeobecnosti vyžadujú PPFD väčšiu ako 50 μmol·m-2·s-1 na spustenie fotosyntézy; tieňomilné rastliny vyžadujú len 20 μmol·m-2·s-1. Preto pri inštalácii LED pestovateľských svetiel použite túto referenčnú hodnotu na inštaláciu a nastavenie, výber vhodnej montážnej výšky na dosiahnutie ideálnej hodnoty PPFD a rovnomernosti na listoch.
4. Ľahká formula
Svetelný vzorec je nedávno navrhnutý koncept zahŕňajúci tri kľúčové faktory: kvalitu svetla, množstvo svetla a trvanie. Jednoducho povedané, kvalita svetla je spektrum optimálne pre fotosyntézu rastlín; množstvo svetla je vhodná hodnota PPFD a rovnomernosť; a trvanie je kumulatívna expozícia a pomer denného svetla k noci. Holandskí poľnohospodárski vedci zistili, že rastliny využívajú pomer infračerveného a červeného svetla na určenie cyklu dňa a noci. Pri západe slnka sa infračervený pomer výrazne zvyšuje, čo vedie rastliny k rýchlemu spánku. Bez tohto procesu by dokončenie rastlín trvalo hodiny.
Pri navrhovaní LED pestovateľských svetiel je možné umelo simulovať prirodzené spektrálne variácie. Napríklad:
1) Začlenenie nastaviteľného kanála vzdialeného červeného svetla (730 nm) na simuláciu západu slnka;
2) Ovládanie času--denného spektra: ráno prevažne modré svetlo (na stimuláciu fotosyntézy), zvýšenie podielu ďaleko-červeného svetla večer (aby rastliny rýchlo prešli do súmraku);
3) Používanie ľahkých receptov na riadenie cyklov plodenia. Napríklad:
V prípade rastlín s krátkym-dňom, ako je konope a chryzantémy, môže skrátenie doby osvetlenia spustiť kvitnutie.
V prípade rastlín s dlhým{0}dňom, ako sú šalát a jahody, môže predĺženie doby osvetlenia udržať vegetatívny rast.
