一, Sammenligning af lyskildefunktioner: LED er ikke den eneste mulighed, men det har mange fordele.
1. Evnen til at manipulere spektret: LED'ens "præcise indfald" og den "brede-spektrumdækning" af andre typer lyskilder
Ved hjælp af halvlederluminescens kan LED-plantelys nøjagtigt matche væsentlige bølgelængdebånd som rødt lys (600-700 nm) og blåt lys (400-500 nm). Undersøgelser viser, at anvendelse af LED-lyskilder med et rødt til blåt lysforhold på 4:1 under blomstringsfasen af tomater kan øge frugtbindingshastigheden med 27 % og øge C-vitaminindholdet med 15 %. Spektret af{10}}højtryksnatriumlamper svarer til sollys, men kun 30 % af lyset er rødt og mindre end 5 % er blåt. Så der skal bruges et filter til at ændre spektret, hvilket forårsager et tab på mere end 40% af energien.
Lasersyntese spektroskopi teknik er en ny måde at tilpasse spektret ved at bruge mange bølgelængder af laserlys. Det fungerer især godt til at tilføje langt rødt lys (700-750nm). I et plantefabrikseksperiment havde salat med laserfyldningslys 8 % mere klorofyl end salat med LED-lys, men laserfyldningslysudstyret kostede tre gange så meget. Det er kun godt for afgrøder, der tilføjer en masse værdi lige nu.
2. Energieffektivitet og varmestyring: ændre den måde, LED's "kolde lyskilde" fungerer på for at få den til at fungere bedre
LED'er er i stand til at omdanne 50% til 60% af det lys, de modtager, til elektricitet. Dette er dobbelt så godt som højtryksnatriumlamper, som kun konverterer 30 % af det lys, de modtager. For eksempel bruger et 400 W LED supplerende belysningssystem omkring 1200 kWh strøm om året i et drivhus på 1-acre. Et 1000 W højtryksnatriumlampesystem med samme lysstyrke bruger 3600 kWh strøm om året. Endnu vigtigere er det, at LED'en kan bestråles 10 cm tæt på planten, hvis dens overfladetemperatur er under 40 grader. Højtryksnatriumlampen skal dog holde sig mere end 1,5 meter væk fra planten, hvis dens overfladetemperatur er over 200 grader, hvilket betyder, at kun 60 % af den lysenergi, den bruger, er effektiv.
3. Levetid og vedligeholdelsesomkostninger: Den "langsigtede" fordel ved LED
LED-plantelys holder 50.000 timer, hvilket er 2,5 gange længere end højtryksnatriumlys, der holder 20.000 timer. LED'er holder i 8,5 år med 16 timers daglig brug, men højtryksnatriumlamper skal udskiftes hvert tredje år. En stor grøntsagsbase afslører, at de gennemsnitlige årlige omkostninger ved at vedligeholde et LED-system er 0,8 yuan pr. kvadratmeter, mens omkostningerne ved at vedligeholde et{13}}højtryksnatriumlampesystem er 2,3 yuan pr. kvadratmeter.
2, Differentiering af anvendelsesscenarier: teknikker til valg af lyskilder baseret på forskellige behov
1. Høj-afgrøder: LED er nu en standardfunktion.
I områder med høj-værdi som blomster og medicinske planter fører LED's evne til præcist at regulere spektret til direkte økonomiske fordele. Efter at have brugt fuldspektret LED supplerende belysning i en bestemt orkideplantningsbase i Yunnan, blev blomstringsperioden rykket op med 15 dage, og eksportenhedsprisen steg med 40 %. LED-lys kan tilbyde jævnt lys til dyrkning af vævskulturfrøplanter. De kan holde forskellen i lysintensitet inde i vævskulturflasken inden for ± 5 %, hvilket i høj grad øger spredningskoefficienten.
2. Dyrkning af mange grøntsager: mange muligheder, når pengene er knap
I den nordlige del, hvor der dyrkes grøntsager om vinteren, er den første pris på et LED-fyldningslyssystem omkring 80 yuan pr. kvadratmeter, hvilket er 2,7 gange prisen for et højtryksnatriumlampesystem (30 yuan pr. kvadratmeter). Men fordi det bruger mindre energi, kan LED-lys betale sig selv på tre år. Landmænd med begrænsede midler kan bruge en hybridløsning af "LED-topfyldningslys + høj-højtryksnatriumlampe-sidefyldningslys." De kan bruge LED-lys i vigtige vækstfaser og skifte til-højtryksnatriumlamper under daglige vedligeholdelsesintervaller for at få de bedste resultater til den laveste pris.
3. Ekstrem miljømæssig reaktion: Fleksibiliteten af LED
I det nordøstlige Kina om vinteren er dystert og snedækket vejr almindeligt, hvilket betyder, at der ikke er nok sollys. Et laser supplerende lyssystem bruges i en vegetabilsk base i Heilongjiang-provinsen. Den kan stadig fungere godt ved -30 grader. Når den bruges sammen med en jordvarmepumpe, kan den styre temperatur og lys sammen, hvilket fører til et agurkeudbytte, der er 2,3 gange højere end at dyrke dem i fri luft. Men gammeldags lyskilder har ulemper, som at være svære at starte og miste lyset hurtigere ved lave temperaturer.
3, Tendensen i teknologisk evolution: et gennembrud i LED's "evolutionære teori" og andre muligheder
1. LED-teknologi har ændret sig fra en enkelt lyskilde til smarte systemer.
Nye LED-plantelys har lyssensorer og AI-algoritmer indbygget. Disse kan automatisk ændre spektret baseret på, hvordan planterne vokser. Et smart drivhuseksperiment viste, at brugen af et dynamisk spektrumstyrings-LED-system reducerede salats vækstcyklus med 20 % og gjorde brugen af nitrogengødning mere effektiv med 18 %. Nye innovationer som foldbare LED-film og fleksible LED-strips knuser også formen for klassiske belysningsarmaturer.
2. Gennembrud i alternative teknologier: Mulige problemer med OLED og laser
Supplerende laserbelysning er dyr, selvom den giver klare fordele for mørke bladafgrøder. En forskergruppe har afsløret, at laserfyldning kan øge jernindholdet i spinat med 22%. Udstyrets volumen er kun 1/5 af LED. OLED-plantelys har overfladelyskilder, der gør dem perfekte til tre-dimensionel dyrkning, fordi de ikke kaster nogen skygger. De holder dog kun i 10.000 timer, derfor har de endnu ikke nået markedsgrænsen.
3. Politik- og markedsdrevet: Fremskyndelse af LED-adoption
Mange områder har indført energibesparende tilskudspolitikker- for anlægslandbrug som en del af fremstødet for "dual carbon"-målet. Disse politikker giver LED-fyldlyssystemer et købstilskud på 30-50 %. Prisen på LED-plantelys er faldet fra 5 yuan pr. watt i 2018 til 1,2 yuan pr. watt i 2025, hvilket er tæt på prisen på højtryksnatriumlamper. En industriundersøgelse siger, at i 2028 vil 75% af plantebelysningen bruge LED'er.
4, Beslutningsramme: Hvordan vælger du den bedste belysningsmulighed?
Afgrødetype: Høj-værdi-afgrøder kommer først LED, og bulkafgrøder kan blandes sammen til brug.
Laser- eller LED-lys kan bruges på meget kolde steder, og-højtryksnatriumlamper kan bruges på steder, der ikke er for kolde.
Investeringscyklus: Langsigtede-plantningsindsatser kan bruge LED-lys, men kortsigtede-projekter kan bruge almindeligt lys.
Tekniske evner: LED'er med dynamisk spektrum bruges af baser med smarte kontrolfunktioner, mens faste spektrale produkter bruges af traditionelle baser.
