一, Rødt og blått lys sammen: den "gyldne partneren" for plantevekst
De "bimodale absorpsjonsegenskapene" til plantefotosyntese gjør rødt og blått lys til det vanligste spektralskjemaet for LED-plantelys. Klorofyll a og klorofyll b har store absorpsjonstopper i det røde (620–750 nm) og blått (400–520 nm) området. I andre bånd bruker de imidlertid mindre enn 50 % av lysenergien. Denne kvaliteten gjør blandingen av rødt og blått lys til en "presis strike" måte å utnytte lysenergien bedre på.
1. Den funksjonelle separasjonen av rødt og blått lys
Rødt lys (660nm): Dette lyset er kjent som planters "karbohydratmester" fordi det bidrar til å lage klorofyll a og øker lagringen av sukker. Ved rødt lys øker sukkerinnholdet i jordbær med 18 %, mens utbyttet av tomater går opp med 30 %.
Lyseblå (450nm): Den kan stoppe stilkene fra å bli lengre og gjøre bladene tykkere ved å fungere som en "morfologisk regulator" av planter. Under forhold med lite blått lys vil sukkulente planter sannsynligvis "spre en stor kake." Når mengden blått lys når 30 %, blir planten 40 % mer kompakt.
2. Forholdsoptimalisering: fra «opplevelsesverdi» til «datadrevet-
forskjellige avlinger har svært forskjellige behov for rødt og blått lys, og derfor må en "lysformel" brukes for å få den rette matchen:
For bladgrønnsaker som salat og spinat er det beste forholdet mellom rødt og blått lys 2:1 til 3:1. En drivhustest indikerte at bruk av LED-lys i forholdet 3:1 gjorde salatbladene 20 % tykkere og C-vitamininnholdet 15 % høyere.
Frukt og grønnsaker, som agurker og tomater, trenger mer rødt lys (4:1–6:1). Når det er mer rødt lys enn blått lys (6:1), øker hastigheten som tomatblomstknopper differensierer med 25 %, og hastigheten som fruktdeformasjoner oppstår går ned til mindre enn 5 %.
Planter som er sukkulente bør ha et forhold på 1:1 til 2:1. For mye blått lys kan stoppe veksten, og for mye rødt lys kan øke hastigheten. Et forhold på 1:1 er den beste måten å få den rette balansen mellom hvor raskt planter farges og hvor nærme de er hverandre.
3. Vanlige brukstilfeller
Et blomsterdrivhus i Yunnan bruker LED-lys som er 4:1 rødt til blått. Dette øker utbyttet av kuttede afrikanske krysantemumblomster med 40 %, og fargen på kronbladene er mye jevnere enn med typiske-høytrykksnatriumlamper. Denne planen løser problemet med for mye blått lys som stopper stammeveksten ved å kutte den ned til 20 %.
2, Fullspekteropplegg: etterligner naturlig lys for en "luksusbuffé"
Fullspektret LED-lys bruker multi-chip-integrasjonsteknologi for å dekke hele spekteret på 380–780 nm, som er som måten naturlig solskinn har et konstant utvalg av farger. Den største fordelen er at den oppfyller alle behovene til planter gjennom hele livssyklusen. Det fungerer spesielt godt i drivhus som ikke får noe naturlig lys.
1. Tre hovedteknologiske måter å gjøre fullspekteranalyse på
Type fluorescerende pulverkonvertering: Et kontinuerlig spektrum er laget av spennende gult fluorescerende pulver med en blå LED-brikke. Denne løsningen er ikke veldig dyr, men energitettheten i området med rødt lys er ikke høy nok, derfor må flere røde lysbrikker legges til for å gjøre opp for det.
Multi-chip hybrid type: kombinerer røde, blå, grønne og hvite LED-brikker i forskjellige farger og lar deg endre spekteret dynamisk ved å dimme hver brikke separat. Én type full-lampe har en 6-brikkes design, en spektral kontinuitet på 95 % og en CRI (fargegjengivelsesindeks) på 90 eller mer, som tilsvarer nivået av naturlig lys.
Denne typen kvantepunktteknologi bruker kvantepunktmaterialer for å lage svært nøyaktige kutt i spekteret. CREE XTE-FS-serien endrer for eksempel blått lys til 660nm rødt lys ved hjelp av kvantepunktlag. Dette gjør lyset 99 % rent og øker effektiviteten av energikonvertering med 20 %.
2. Regulering av spekteret i trinn
Den største fordelen med fullspekterbelysning er at de kan "dynamisk tilpasse seg."
Frøplantestadium: Øk mengden blått lys til 40 % til 50 % for å hjelpe røttene til å vokse og stammediameteren til salatfrøplanter vokse med 15 %.
I løpet av blomstringssesongen kan tilsetning av oransje lys (590–620 nm) og langt rødt lys (700–750 nm) få krysantemum til å blomstre 7 dager tidligere og gjøre blomstene deres 10 % større.
På modenhetsstadiet øker du mengden rødt lys til 70 %, øker fargeendringen på tomatfrukter og øker mengden karotenoider med 30 %.
3. Vanlige bruksområder
En grønnsaksfabrikk i Shouguang, Shandong-provinsen bruker fullspektret LED-belysning for å dyrke 60 kg tomater per kvadratmeter hvert år. Dette er 50 % mer enn den gamle natriumlampemetoden. Teknologien bruker en IoT-plattform for å holde et øye med hvordan planter vokser i sanntid. Det endrer også spektralforholdene i farten og gjør energibruken 35 % mer effektiv.
3, justerbar spektralteknologi: Den "intelligente motoren" til presisjonslandbruk
Skykontrollsystemer og kunstig intelligens-algoritmer lar justerbare spektrum LED-lys endre spektrene i sanntid. Det viktigste fremskrittet er å endre «formelen for fast lys» til et «scene-basert lysmiljø».
1. Analysere den tekniske arkitekturen
Maskinvarelag: Ved å bruke uavhengige drivermoduler for flere kanaler, kan den dimme rødt, blått, grønt, hvitt, langt rødt og andre bånd uavhengig, med en dimmingsnøyaktighet på 0,1 %.
Programvarelag: Bruk AI-algoritmer for å kombinere avlingsvekstmodeller med data fra miljøsensorer og gi de beste spektrumløsningene. Koblingsmodellen "lett temperatur fuktighet" for jordbærvekst kan automatisk variere forholdet mellom rødt og blått lys for å holde tritt med endringer i temperaturforskjellen mellom dag og natt.
Påføringslag: Dette laget har et bibliotek med lysformler for mer enn 30 avlinger, inkludert tomater, paprika, salat og mer. Den lar også brukere lage sine egne spektralkurver.
2. Sette et tall på de økonomiske fordelene
Data fra et vertikalt gårdsprosjekt viser at etter bruk av justerbare LED-lys:
Kutt energibruken med 40 % og få tilbake kostnadene for utstyret ditt om fem år;
Kutt tiden det tar for avlinger å vokse med 15 % og øk mengden mat de produserer hvert år med 25 %;
Skadedyr og sykdommer er 30 % sjeldnere, og kjemikalier er 50 % sjeldnere.
3. Vanlige brukstilfeller
Wageningen University i Nederland produserte "PlantFactory 4.0"-systemet, som bruker LED-lys med utskiftbare spektrum for å forbedre "lysformelen" for dyrking av salat.
I løpet av den ernæringsmessige vekstperioden holdes PPFD (fotosyntetisk fotonfluksdensitet) på 200 μ mol/m ²/s med et forhold mellom rødt og blått lys på 3:1. Syv dager før høsting: Endre forholdet mellom rødt-blått lys til 6:1 alene, øk PPFD til 300 μ mol/m ²/s, og øk mengden løselig sukker i salat med 18 %.
4, Tre vanlige feil og hvordan du fikser dem når du velger et spektrum
Misforståelse 1: Gå mot "hele spekteret" uten å tenke
Noen selskaper sier at "hvit LED + fluorescerende pulver"-løsningen er fullt spekter, men den har egentlig ikke 660nm rød og 450nm blå toppverdi. Løsning: Be leverandøren sende deg spektre- og PPFD-testrapporter for å sikre at energitettheten til hovedbåndene er opp til spesifikasjonene.
Feil 2: Tenker ikke på hvordan man kan bli kvitt varmen
LED-brikker med mye kraft lager mye varme, og bruk av plastunderlag vil få lyset til å falme raskere. Løsning: For å holde overgangstemperaturen under 65 grader, bør lamper med keramiske underlag og aluminiumskjøleribber gis første prioritet.
Misforståelse 3: Setter for mye tro på ett spekter
visse faser av vekst trenger visse spektralforhold for å fungere. Løsning: Bruk et justerbart spektrumsystem eller skift ut lysene i trinn basert på hvordan avlingen vokser.
