一,Control precís de l'entorn de llum: superant els límits de la llum natural
1. Compensa la falta de llum i fes que la llum duri més.
Als hivernacles, l'hivern o el temps plujós solen significar que les plantes no reben prou llum, cosa que afecta directament la fotosíntesi. Les llums LED de les plantes poden ajudar les plantes a obtenir més llum quan no hi ha gaire cosa, com a primera hora del matí o al vespre, imitant els cicles de llum natural. Això fa que les plantes tinguin més llum amb el pas del temps. Per exemple, a la granja Yuntai de Lianyungang, la sala de cultiu intel·ligent de Phalaenopsis utilitza llums de creixement LED i dispositius de detecció d'IoT per canviar la quantitat de temps en què s'encenen les llums en funció de com creixen les plantes. Això fa que les flors floreixin 15 dies abans i fa que el diàmetre de la flor sigui un 20% més gran. Aquesta tècnica d'il·luminació precisa és ideal per cultivar flors i hortalisses d'alt-valor fora de temporada, cosa que fa que el mercat sigui molt més competitiu.
2. Concordança espectral a mida per adaptar-se als requisits dels cultius
Les plantes només poden absorbir determinades longituds d'ona de la llum. Per exemple, la llum vermella (610-720 nm) ajuda les plantes a la fotosíntesi i la floració, la llum blava (400-500 nm) ajuda a les plantes a produir clorofil·la i emmagatzemar proteïnes, i la llum vermella llunyana (700-800 nm) controla l'alçada i la longitud dels entrenusos. En combinar xips, les llums LED de les plantes poden canviar l'espectre per satisfer les necessitats creixents de diferents cultius. Per exemple, la làmpada LED de cultiu de teixits fabricada per la Universitat Agrícola de Nanjing utilitza una proporció de llum vermella a blava de 4:1. Això significa que el 100% dels segments de la tija del crisantem arrel, creixen un 30% més d'arrels que a la llum natural i hi ha un 15% més de clorofil·la. Les làmpades tradicionals de sodi d'alta pressió (amb espectres fixos) no poden igualar aquest nivell de control espectral exacte.
3. Ús de l'espai en tres-dimensionalitat i cultiu multi-capes
Les llums LED de les plantes no produeixen molta calor (només el 20% de les làmpades de sodi d'alta pressió-), poden il·luminar els cultius de prop sense cremar-los i es poden utilitzar amb dissenys de bastidors de cultiu multi-capes. Per exemple, es poden col·locar tires de llum LED a sobre de cada bastidor de cultiu en una granja vertical, la qual cosa triplica més que la superfície utilitzada. Aquest disseny no només estalvia terra, sinó que també augmenta el rendiment per unitat de superfície cultivant plantes juntes. Això fa que sigui una bona manera de cultivar verdures de fulla com l'enciam i els espinacs.
2, Regulació del cicle de creixement: accelerar la reproducció i millorar-la
1. Acurtar el cicle de creixement de les plàntules i el procés reproductiu més eficient.
Durant el cultiu de teixits vegetals i l'etapa de plàntules, les llums LED de les plantes poden crear un entorn de llum constant que ajudi a créixer les arrels i les plàntules es facin més fortes. Per exemple, el sistema d'il·luminació inter-LED de les plantes de Weizhaoye Optoelectronics ha augmentat la taxa de supervivència de les plàntules de tomàquet quan es traslladen a una nova ubicació al 98% i ha reduït el temps que triguen a créixer les plàntules en un 20%. A més, la combinació de llum vermella (660 nm) i llum blava (450 nm) pot activar els meristemes vegetals, la qual cosa augmenta l'eficàcia reproductiva dels estolons de maduixa en un 40% i augmenta el cicle reproductiu anual de 2 a 3 vegades.
2. Controlar quan floreixen les flors i quan maduren els fruits
Podeu controlar el temps de floració dels cultius amb molta precisió canviant la proporció de llum vermella a llum vermella llunyana (R/FR). En el cultiu de cireres d'hivernacle, per exemple, el sistema d'il·luminació LED addicional afegeix 14 hores d'exposició a la llum cada dia en dies humits. Això fa que les cireres floreixin 10 dies abans i augmenta el contingut de sucre de la fruita en 2 graus Brix. La llum d'ompliment LED pot ajudar les verdures solanàcies com els tomàquets i els pebrots a tenir un color de fruita més uniforme, reduir el nombre de fruites deformes i augmentar la taxa de fruita comercial per sobre del 95%.
3. Millorar els cultius pel que fa al gust i la nutrició
La síntesi de metabòlits secundaris als cultius també es pot veure afectada pel control de l'espectre LED. Per exemple, la llum blava (450 nm) pot fer que s'acumulin antocianines a l'enciam, la qual cosa fa que les fulles siguin vermelloses-porpras i augmenta la capacitat antioxidant en un 30%. La llum vermella (660 nm) ajuda els tomàquets a fer licopè i augmenta el contingut de vitamina C en un 15%. Aquesta millora de la qualitat comporta un preu més elevat al mercat. Per exemple, els-supermercats de gamma alta cobren un 50% més per als enciams amb llum d'ompliment LED que per als enciams convencionals.
3, Millorar l'eficiència energètica significa menys despeses operatives i menys emissions de carboni.
1. En comparació amb altres tipus de fonts de llum, té la millor eficiència de conversió fotoelèctrica.
Les llums de plantes LED tenen una eficiència de conversió fotoelèctrica de 2,5 μ mol/J, que és més del doble que les làmpades de sodi d'alta pressió (1,2 μmol/J). Si teniu un hivernacle d'1-hectàrea i feu servir llums LED durant 12 hores al dia, podeu estalviar 120.000 iuans a la vostra factura d'electricitat a l'any i reduir les emissions de diòxid de carboni en 30 tones. A més, les llums LED duren fins a 50.000 hores, cinc vegades més que les llums de sodi d'alta pressió. Això redueix encara més els costos de manteniment.
2. El control intel·ligent redueix el malbaratament energètic
Les llums LED de les plantes es poden atenuar i il·luminar automàticament mitjançant l'ús de sensors de llum i tecnologies IoT. Per exemple, reduir automàticament la potència quan hi ha prou llum solar i augmentar l'exposició a la llum els dies plujosos o nocturns per assegurar-se que les plantes rebin una radiació fotosintèticament activa (PAR) estable. El sistema de control de llum intel·ligent LED creat per la Universitat Agrícola de Nanjing pot augmentar l'ús d'energia en un 40% i reduir l'ús d'energia per unitat de rendiment fins al 60% del dels hivernacles típics vigilant la intensitat de la llum a l'hivernacle i el ritme al qual els cultius fan la fotosíntesi.
3. Utilitzar menys energia per a la climatització i la ventilació
Les làmpades de sodi d'alta pressió-produeixen molta calor i necessiten aire condicionat per refredar-se, mentre que la il·luminació LED produeix menys calor i pot baixar la temperatura de l'hivernacle entre 2 i 3 graus, la qual cosa significa que l'aire condicionat no ha de funcionar tant. Per exemple, l'ús de la llum d'ompliment LED a l'hivernacle de maduixes de Guangdong Weizhaoye Optoelectronics va reduir el consum d'energia en un 35% i els costos generals de funcionament en un 20%.
4, Desenvolupament agrícola sostenible: foment de la producció verda i millora de les indústries
1. Utilitzar menys productes químics i plantar d'una manera que sigui bona per al medi ambient.
La llum d'ompliment LED pot ajudar els cultius a afrontar millor l'estrès i reduir la necessitat de fertilitzants i pesticides. Per exemple, a l'hivernacle de tomàquet amb compensació de llum LED, les plantes creixen bé perquè reben prou llum. La taxa de mildiu en pols es redueix a la meitat i la quantitat de pesticides utilitzats es redueix un 30%. A més, una gestió precisa de l'espectre pot ajudar els cultius a absorbir millor els nutrients, reduir els residus de fertilitzants nitrogenats i reduir el risc de contaminació de fonts no-puntuals.
2. Ajudar a l'agricultura urbana i vertical
Les llums de plantes LED són ideals per a granges verticals i granges urbanes de terrats perquè no s'escalfen massa i ocupen molt d'espai. La granja vertical "Sky Greens" de Singapur, per exemple, utilitza tecnologia de llum d'ompliment LED per cultivar verdures verdes en prestatgeries de creixement de 9-capes. Aquest mètode utilitza un 95% menys d'aigua que les granges típiques i produeix 10 vegades més cultius per peu quadrat. Aquest model ofereix una resposta a llarg termini al problema de fer arribar aliments a les ciutats.
3. Ajuda del govern i bones perspectives de mercat
El govern xinès ha fet de la il·luminació agrícola LED una prioritat màxima en el 14è Pla quinquennal. També concedeix una subvenció del 30% a l'equip als projectes d'hivernacle que utilitzen il·luminació suplementària LED. L'Acadèmia Xinesa de Ciències Agràries diu que el 2025, la mida del mercat d'il·luminació LED agrícola de la Xina valdrà milers de milions de iuans, amb una taxa de creixement anual de més del 30%. El mercat de llums de plantes LED està creixent un 25% anual a tot el món i, per al 2030, s'estima que valdrà més de 5.000 milions de dòlars.
