一, Kawalan tepat terhadap persekitaran cahaya: melampaui had cahaya semula jadi
1. Solek untuk tidak cukup cahaya dan jadikan cahaya tahan lebih lama.
Di rumah hijau, cuaca musim sejuk atau hujan biasanya bermakna tumbuhan tidak mendapat cahaya yang mencukupi, yang secara langsung mempengaruhi sejauh mana ia berfotosintesis. Lampu tumbuhan LED boleh membantu tumbuhan mendapat lebih banyak cahaya apabila tidak banyak, seperti pada awal pagi atau petang, dengan meniru kitaran cahaya semula jadi. Ini menjadikan tumbuhan mendapat lebih cahaya dari masa ke masa. Sebagai contoh, di Ladang Yuntai di Lianyungang, bilik penanaman pintar untuk Phalaenopsis menggunakan lampu pertumbuhan LED dan peranti penderiaan IoT untuk menukar jumlah masa lampu dihidupkan berdasarkan cara tumbuhan berkembang. Ini menjadikan bunga mekar 15 hari lebih awal dan menjadikan diameter bunga 20% lebih besar. Teknik pencahayaan yang tepat ini bagus untuk menanam-bunga dan sayur-sayuran bernilai tinggi di luar musim, yang menjadikan pasaran lebih kompetitif.
2. Padanan spektrum yang disesuaikan untuk memenuhi keperluan tanaman
Tumbuhan hanya boleh menyerap panjang gelombang cahaya tertentu. Contohnya, cahaya merah (610-720nm) membantu tumbuhan berfotosintesis dan mekar, cahaya biru (400-500nm) membantu tumbuhan membuat klorofil dan menyimpan protein, dan cahaya merah jauh (700-800nm) mengawal ketinggian dan panjang internod. Dengan menggabungkan cip, lampu tumbuhan LED boleh mengubah spektrum untuk memenuhi keperluan yang semakin meningkat bagi tanaman yang berbeza. Sebagai contoh, lampu kultur tisu LED yang dibuat oleh Universiti Pertanian Nanjing menggunakan nisbah cahaya merah kepada biru 4:1. Ini bermakna bahawa 100% daripada segmen batang kekwa akar, 30% lebih banyak akar tumbuh daripada cahaya semula jadi, dan 15% lebih klorofil hadir. Lampu natrium tekanan tinggi tradisional (dengan spektrum tetap) tidak dapat menandingi tahap kawalan spektrum yang tepat ini.
3. Penggunaan ruang tiga-dimensi dan penanaman berbilang-lapisan
Lampu tumbuhan LED tidak menghasilkan banyak haba (hanya 20% daripada-lampu natrium tekanan tinggi), boleh menyalakan tanaman dari dekat tanpa membakarnya dan boleh digunakan dengan reka bentuk rak penanaman berbilang-lapisan. Sebagai contoh, jalur lampu LED boleh diletakkan di atas setiap rak penanaman dalam ladang menegak, yang lebih daripada tiga kali ganda jumlah kawasan yang digunakan. Reka bentuk ini bukan sahaja menjimatkan tanah, tetapi ia juga meningkatkan hasil per unit kawasan dengan menanam tumbuhan berdekatan. Ini menjadikannya cara yang baik untuk menanam sayur-sayuran berdaun seperti salad dan bayam.
2, Mengawal kitaran pertumbuhan: mempercepatkan pembiakan dan menjadikannya lebih baik
1. Menjadikan kitaran pertumbuhan anak benih lebih pendek dan proses pembiakan lebih cekap.
Semasa kultur tisu tumbuhan dan peringkat anak benih, lampu tumbuhan LED boleh mencipta persekitaran cahaya yang konsisten yang membantu akar tumbuh dan anak benih menjadi lebih kuat. Sebagai contoh, sistem pencahayaan antara-tanaman LED Weizhaoye Optoelektronik telah meningkatkan kadar kemandirian anak benih tomato apabila ia dipindahkan ke lokasi baharu kepada 98% dan mengurangkan masa yang diperlukan untuk anak benih berkembang sebanyak 20%. Selain itu, gabungan cahaya merah (660nm) dan cahaya biru (450nm) boleh menjadikan meristem tumbuhan aktif, yang meningkatkan keberkesanan pembiakan stolon strawberi sebanyak 40% dan meningkatkan kitaran pembiakan tahunan daripada 2 kepada 3 kali.
2. Mengawal apabila bunga mekar dan apabila buah masak
Anda boleh mengawal masa berbunga tanaman dengan sangat tepat dengan menukar nisbah cahaya merah kepada cahaya merah jauh (R/FR). Dalam penanaman ceri rumah hijau, sebagai contoh, sistem pencahayaan tambahan LED menambah 14 jam pendedahan cahaya setiap hari pada hari basah. Ini menjadikan ceri mekar 10 hari lebih awal dan meningkatkan kandungan gula buah sebanyak 2 darjah Brix. Lampu isian LED boleh membantu sayur-sayuran solanaceous seperti tomato dan lada mempunyai pewarna buah yang lebih sekata, mengurangkan bilangan buah-buahan yang salah bentuk dan meningkatkan kadar buah komersil melebihi 95%.
3. Menjadikan tanaman lebih baik dari segi rasa dan pemakanan
Sintesis metabolit sekunder dalam tanaman juga boleh dipengaruhi oleh kawalan spektrum LED. Contohnya, cahaya biru (450nm) boleh membuat anthocyanin terkumpul dalam salad, yang menjadikan daun berwarna ungu-merah dan meningkatkan kapasiti antioksidan sebanyak 30%. Lampu merah (660nm) membantu tomato membuat likopena dan meningkatkan kandungan vitamin C sebanyak 15%. Peningkatan kualiti ini membawa kepada harga yang lebih tinggi di pasaran. Sebagai contoh,-pasar raya mewah mengenakan caj 50% lebih untuk salad dengan lampu isi LED berbanding salad konvensional.
3, Meningkatkan kecekapan tenaga bermakna perbelanjaan operasi yang lebih rendah dan kurang pelepasan karbon.
1. Berbanding dengan jenis sumber cahaya lain, ia mempunyai kecekapan penukaran fotoelektrik yang terbaik.
Lampu loji LED mempunyai kecekapan penukaran fotoelektrik sebanyak 2.5 μ mol/J, iaitu lebih daripada dua kali ganda daripada lampu natrium-tekanan tinggi (1.2 μ mol/J). Jika anda mempunyai rumah hijau seluas 1-hektar dan menggunakan lampu LED selama 12 jam sehari, anda boleh menjimatkan 120,000 yuan pada bil elektrik anda setahun dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 30 tan. Selain itu, lampu LED bertahan sehingga 50,000 jam, iaitu lima kali lebih lama daripada lampu natrium tekanan tinggi. Ini mengurangkan lagi kos penyelenggaraan.
2. Kawalan pintar mengurangkan pembaziran tenaga
Lampu tumbuhan LED boleh malap dan cerah secara automatik dengan menggunakan penderia cahaya dan teknologi IoT. Sebagai contoh, secara automatik merendahkan kuasa apabila terdapat cahaya matahari yang mencukupi dan meningkatkan pendedahan cahaya pada hari hujan atau malam untuk memastikan tumbuhan mendapat sinaran aktif fotosintesis (PAR) yang stabil. Sistem kawalan cahaya pintar LED yang dicipta oleh Universiti Pertanian Nanjing boleh meningkatkan penggunaan tenaga sebanyak 40% dan mengurangkan penggunaan tenaga seunit menghasilkan kepada 60% daripada rumah hijau biasa dengan memerhatikan keamatan cahaya di rumah hijau dan kadar di mana tanaman berfotosintesis.
3. Kurangkan penggunaan tenaga untuk penyaman udara dan pengudaraan
Lampu natrium{0}}tekanan tinggi menghasilkan banyak haba dan memerlukan penyaman udara untuk menyejukkan, manakala lampu LED mengurangkan haba dan boleh menurunkan suhu rumah hijau sebanyak 2–3 darjah , yang bermaksud penyaman udara tidak perlu berjalan selama itu. Sebagai contoh, menggunakan lampu pengisi LED di rumah hijau strawberi Guangdong Weizhaoye Optoelektronik mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 35% dan kos operasi keseluruhan sebanyak 20%.
4, Pembangunan Pertanian Mampan: Menggalakkan Pengeluaran Hijau dan Menaik Taraf Industri
1. Kurangkan penggunaan bahan kimia dan tanam dengan cara yang baik untuk alam sekitar.
Lampu pengisi LED boleh membantu tanaman menangani tekanan dengan lebih baik dan mengurangkan keperluan untuk baja dan racun perosak. Sebagai contoh, dalam rumah hijau tomato dengan pampasan cahaya LED, tumbuhan tumbuh dengan baik kerana mereka mendapat cahaya yang mencukupi. Kadar cendawan serbuk dipotong separuh, dan jumlah racun perosak yang digunakan dipotong sebanyak 30%. Selain itu, pengurusan spektrum yang tepat boleh membantu tanaman mengambil nutrien dengan lebih baik, mengurangkan sisa baja nitrogen dan mengurangkan risiko pencemaran daripada sumber bukan-titik.
2. Membantu pertanian bandar dan menegak
Lampu tumbuhan LED sangat bagus untuk ladang menegak dan ladang atas bumbung bandar kerana ia tidak terlalu panas dan menggunakan banyak ruang. Ladang menegak "Sky Greens" di Singapura, misalnya, menggunakan teknologi lampu isian LED untuk menanam sayur-sayuran hijau pada rak pertumbuhan 9-lapisan. Kaedah ini menggunakan 95% kurang air daripada ladang biasa dan menghasilkan 10 kali lebih banyak tanaman setiap kaki persegi. Model ini menawarkan jawapan jangka panjang kepada masalah mendapatkan makanan ke bandar.
3. Bantuan daripada kerajaan dan prospek pasaran yang baik
Kerajaan China telah menjadikan pencahayaan pertanian LED sebagai keutamaan dalam Rancangan Lima Tahun Ke-14. Ia juga memberikan projek rumah hijau yang menggunakan lampu tambahan LED subsidi peralatan sebanyak 30%. Akademi Sains Pertanian China mengatakan bahawa menjelang 2025, saiz pasaran lampu LED pertanian China akan bernilai berbilion yuan, dengan kadar pertumbuhan tahunan lebih daripada 30%. Pasaran untuk lampu tumbuhan LED berkembang sebanyak 25% setahun di seluruh dunia, dan menjelang 2030, ia dianggarkan bernilai lebih daripada $5 bilion.
