一, Rødt og blåt lys sammen: den "gyldne partner" til plantevækst
Plantefotosyntesens "bimodale absorptionsegenskaber" gør rødt og blåt lys til det mest almindelige spektralskema for LED-plantelys. Klorofyl a og klorofyl b har store absorptionstoppe i de røde (620-750 nm) og blå (400-520 nm) områder. I andre bånd bruger de dog mindre end 50 % af lysenergien. Denne kvalitet gør blandingen af rødt og blåt lys til en "præcis strejke" måde at udnytte lysenergien bedre.
1. Den funktionelle adskillelse af rødt og blåt lys
Rødt lys (660nm): Dette lys er kendt som planters "kulhydratmester", fordi det hjælper med at lave klorofyl a og fremskynder lagringen af sukker. Ved rødt lys stiger sukkerindholdet i jordbær med 18 %, mens udbyttet af tomater stiger med 30 %.
Lyseblå (450nm): Den kan forhindre stængler i at blive længere og gøre blade tykkere ved at fungere som en "morfologisk regulator" af planter. Under forhold med lidt blåt lys vil sukkulente planter sandsynligvis "sprede en stor kage." Når mængden af blåt lys rammer 30 %, bliver planten 40 % mere kompakt.
2. Forholdsoptimering: fra "oplevelsesværdi" til "datadrevet-"
forskellige afgrøder har meget forskellige behov for rødt og blåt lys, så der skal bruges en "lysformel" for at få det rigtige match:
For bladgrøntsager som salat og spinat er det bedste forhold mellem rødt og blåt lys 2:1 til 3:1. En drivhustest viste, at brugen af LED-lys i forholdet 3:1 gjorde salatbladene 20 % tykkere og C-vitaminindholdet 15 % højere.
Frugter og grøntsager, som agurker og tomater, har brug for mere rødt lys (4:1–6:1). Når der er mere rødt lys end blåt lys (6:1), stiger hastigheden, hvormed tomatblomsterknopper differentierer, med 25 %, og hastigheden, hvormed frugtdeformiteter sker, falder til mindre end 5 %.
Planter, der er sukkulente, skal have et forhold på 1:1 til 2:1. For meget blåt lys kan stoppe væksten, og for meget rødt lys kan fremskynde den. Et forhold på 1:1 er den bedste måde at få den rigtige balance mellem, hvor hurtigt planter farver, og hvor tæt de er på hinanden.
3. Almindelige use cases
Et blomsterdrivhus i Yunnan anvender LED-lys, der er 4:1 rød til blå. Dette øger udbyttet af afskårne afrikanske krysantemumblomster med 40 %, og farven på kronbladene er meget mere jævn end med typiske-højtryksnatriumlamper. Denne plan løser problemet med for meget blåt lys, der stopper stængelvæksten ved at skære den ned til 20 %.
2, Fuldspektrumskema: efterligner naturligt lys til en "luksusbuffet"
Fuldspektret LED-lys bruger multi-chip-integrationsteknologi til at dække hele spektret af 380-780nm, hvilket svarer til den måde, naturligt solskin har et konstant udvalg af farver på. Den største fordel er, at den opfylder alle planters behov gennem hele deres livscyklus. Det fungerer især godt i drivhuse, der ikke får noget naturligt lys.
1. Tre vigtigste teknologiske måder at udføre fuldspektrumanalyse på
Type af fluorescerende pulverkonvertering: Et kontinuerligt spektrum er lavet af spændende gult fluorescerende pulver med en blå LED-chip. Denne løsning er ikke særlig dyr, men energitætheden i det røde lys område er ikke høj nok, derfor skal der tilføjes flere røde lys chips for at kompensere for det.
Multi-chip hybrid type: kombinerer røde, blå, grønne og hvide LED-chips i forskellige farver og lader dig ændre spektret dynamisk ved at dæmpe hver chip separat. Én type fuld-lampe har et 6-chip design, en spektral kontinuitet på 95 % og et CRI (farvegengivelsesindeks) på 90 eller mere, hvilket svarer til niveauet af naturligt lys.
Denne form for quantum dot teknologi bruger quantum dot materialer til at lave meget nøjagtige snit i spektret. CREE XTE-FS-serien ændrer for eksempel blåt lys til 660nm rødt lys ved hjælp af kvantepunktlag. Dette gør lyset 99 % rent og øger effektiviteten af energiomdannelsen med 20 %.
2. Regulering af spektret i etaper
Den største fordel ved fuldspektret belysning er, at de kan "dynamisk tilpasse sig."
Frøplantestadiet: Øg mængden af blåt lys til 40% til 50% for at hjælpe rødderne med at vokse, og stængeldiameteren på salatfrøplanter vokse med 15%.
I blomstringssæsonen kan tilføjelse af orange lys (590-620nm) og langt rødt lys (700-750nm) få krysantemum til at blomstre 7 dage tidligere og gøre deres blomster 10% større.
På modenhedsstadiet skal du øge mængden af rødt lys til 70%, fremskynde farveændringen på tomatfrugter og øge mængden af carotenoider med 30%.
3. Almindelige anvendelser
En grøntsagsfabrik i Shouguang, Shandong-provinsen anvender fuldspektret LED-belysning til at dyrke 60 kg tomater pr. kvadratmeter hvert år. Dette er 50 % mere end den gamle natriumlampemetode. Teknologien bruger en IoT-platform til at holde øje med, hvordan planter vokser i realtid. Det ændrer også de spektrale forhold i farten og gør energiforbruget 35 % mere effektivt.
3, justerbar spektralteknologi: Præcisionslandbrugets "intelligente motor".
Cloud-kontrolsystemer og kunstig intelligens-algoritmer lader justerbare spektrum LED-lys ændre spektrene i realtid. Det vigtigste fremskridt er at ændre "formlen med fast lys" til et "scene-baseret lysmiljø."
1. Analyse af den tekniske arkitektur
Hardwarelag: Ved at bruge uafhængige drivermoduler til flere kanaler kan det dæmpe rødt, blåt, grønt, hvidt, langt rødt og andre bånd uafhængigt med en dæmpningsnøjagtighed på 0,1 %.
Softwarelag: Brug AI-algoritmer til at kombinere afgrødevækstmodeller med data fra miljøsensorer og levere de bedste spektrumløsninger. "Lystemperatur fugtighed"-koblingsmodellen til jordbærvækst kan automatisk variere forholdet mellem rødt og blåt lys for at holde trit med ændringer i temperaturforskellen mellem dag og nat.
Påføringslag: Dette lag har et bibliotek af lysformler til mere end 30 afgrøder, inklusive tomater, peberfrugter, salat og mere. Det lader også brugere oprette deres egne spektrale kurver.
2. Sætte et tal på de økonomiske fordele
Data fra et vertikalt gårdprojekt viser, at efter brug af LED-lys med justerbart spektrum:
Reducer energiforbruget med 40 % og få udgifterne til dit udstyr tilbage på fem år;
Reducer den tid, det tager for afgrøder at vokse med 15 %, og øg mængden af mad, de producerer hvert år, med 25 %;
Skadedyr og sygdomme er 30 % mindre almindelige, og kemikalier er 50 % sjældnere.
3. Almindelige use cases
Wageningen University i Holland producerede "PlantFactory 4.0"-systemet, som bruger LED-lys med udskiftelige spektrum til at forbedre "lysformlen" til dyrkning af salat.
I den ernæringsmæssige vækstperiode holdes PPFD (photosynthetic photon flux density) på 200 μ mol/m ²/s med et rødt til blåt lysforhold på 3:1. Syv dage før høst: Skift forholdet mellem rødt-blåt lys til 6:1 alene, hæv PPFD til 300 μ mol/m ²/s, og øg mængden af opløseligt sukker i salat med 18 %.
4, Tre almindelige fejl og hvordan man løser dem, når du vælger et spektrum
Misforståelse 1: At gå mod "fuldt spektrum" uden at tænke
Nogle virksomheder siger, at den "hvide LED + fluorescerende pulver"-løsning er fuldt spektrum, men den har virkelig ikke de 660 nm røde og 450 nm blå topværdier. Løsning: Bed leverandøren om at sende dig spektre- og PPFD-testrapporter for at sikre, at energitætheden af hovedbåndene er op til specifikationerne.
Fejl 2: Tænker ikke på, hvordan man slipper af med varmen
LED-chips med meget strøm laver meget varme, og brug af plastikunderlag vil få lyset til at falme hurtigere. Løsning: For at holde overgangstemperaturen under 65 grader bør lamper med keramiske underlag og aluminiumskøleplader have første prioritet.
Misforståelse 3: At sætte for meget tro på ét spektrum
visse vækstfaser kræver visse spektrale forhold for at fungere. Løsning: Brug et justerbart spektrumsystem eller skift lysene ud i etaper baseret på, hvordan afgrøden vokser.
