一,Problemet med typisk belysning er, at det bruger meget energi, ikke afgiver godt lys og skaber en masse varme.
Høj-natriumlamper (HPS) og lysstofrør er de vigtigste lystyper, der bruges i drivhuse. Disse lyskilder har dog tre store problemer:
Ikke særlig energieffektiv: HPS-lys omdanner kun omkring 30 % af den elektriske energi, de bruger, til synligt lys. Resten af energien bliver til varme. I Shouguang City har et traditionelt drivhus f.eks. brug for 30 % ekstra elektricitet for at køle ned om vinteren, mens lyset er tændt, hvilket øger de samlede omkostninger ved energiforbruget med 45 %.
Det er ikke muligt at styre spektret: Lysstofrør har et fast spektrum, der ikke fungerer for alle faser af plantevækst. For eksempel er blåt lys nødvendigt for at hjælpe tomatkimplanter med at få rødder, og rødt lys er nødvendigt for at hjælpe blomsterknopper med at vokse under blomstringen. Dynamisk justering er ikke mulig med traditionelle lyskilder.
Termisk strålingsinterferens: HPS-lamper kan blive varmere end 200 grader Celsius på deres overflader, hvilket kan hæve temperaturen i drivhuset med 5 til 8 grader Celsius. Det gør det nødvendigt for landmændene at tænde for ventilationsudstyr oftere, hvilket spilder endnu mere energi.
2, LED plantelys er et stort skridt fremad inden for teknologi, da de lader dig styre lyset meget præcist og spare energi.
LED-teknologi er nu moden nok til at være en{0}}game changer for drivhusbrug. Dens vigtigste fordele er vist på følgende områder:
1. Tilpasning af spektret: at gå fra "one size fits all" til "on-demand supply" Plantefotosyntese afhænger for det meste af rødt lys (630-660 nm) og blåt lys (450-470 nm), men forskellige afgrøder og vækststadier har meget varierende spektrale behov. For eksempel:
For grønne blade som salat er biomassen højest, når forholdet mellem rød og blå er 7:3. For meget blåt lys kan få dem til at vokse for hurtigt;
Solanaceous frugter, ligesom tomater, har brug for mere end 60% rødt lys i frugtsæsonen for at hjælpe frugten med at vokse sig større. Tilføjelse af langt rødt lys (730 nm) kan også hjælpe med at bryde begrænsningen af fotoperiode og give mulighed for produktion uden for-sæsonen. -Lægeplanter som perilla kan lave flere anthocyaniner, når de udsættes for UV LED-lys (385 nm), hvilket øger mængden af aktive forbindelser med 35 %.
Den "Justerbare Spectral LED Tissue Culture Lamp" lavet af Nanjing Agricultural University ændrer det røde-blå forhold i realtid ved hjælp af en skyplatform. Dette hæver kvaliteten af Phalaenopsis vævskulturkimplanter fra 68 % til 92 % og reducerer kimplantecyklussen med 40 %.
2. Spar energi og gør det mere effektivt: Skift fra "højt forbrug og lav effektivitet" til "grønt og lavt-kulstof."
LED'er kan omdanne 40-50 % af det lys, de modtager, til elektricitet, hvilket er mere end 50 % mindre energi end HPS-lys. Sky Greens vertikale gård i Singapore bruger et LED flerlags-plantningssystem. Den producerer 100 gange mere mad pr. arealenhed end typiske gårde, men den bruger kun en tredjedel af energien. LED'ernes egenskaber med lav varme er endnu vigtigere, da de begrænser temperaturen i drivhuset fra at ændre sig med mere end 2 grader Celsius, hvilket betyder, at aircondition ikke skal bruges så ofte, hvilket sparer endnu mere energi.
Historien om Songjia Daozhuang i Daotian Town, Shouguang City er mere overbevisende. En grøntsagsbonde skiftede fra gamle HPS-lamper til LED-belysningssystemer, som reducerede det årlige elbehov for et enkelt drivhus fra 12000 kWh til 6000 kWh. Den årlige indkomst for et enkelt drivhus steg med 25 %, da der blev brugt færre pesticider (LED-spektre kan stoppe nogle bakterielle aktiviteter).
3. Pladsoptimering: fra "flad beplantning" til "tre-dimensionel fabrik"
LED-lys er gode til vertikalt landbrug, fordi de er tynde (kun 3-5 cm tykke) og ikke afgiver meget varme. På Yuntai Farm i Lianyungang har det intelligente dyrkningskammer til Phalaenopsis LED-lysbånd over hvert dyrkningsstativ. Mellemrummet mellem lagene er skåret ned fra 1,5 meter til 0,8 meter, hvilket har øget pladsforbruget med 47 %. Enheden kan automatisk ændre lysintensiteten (0–2000 μ mol/m²/s) og spektralforholdet, når den bruges med IoT-sensorer. Dette forkorter Phalaenopsis' blomstringscyklus med 15 dage og gør farven på kronbladene mere ensartet med 30%.
3, Den dybe logik i at opgradere industrien: samspillet mellem politikker, markeder og teknologier
Den udbredte brug af LED-plantelys skyldes ikke kun forbedringer i teknologien, men også regeringsregulering, markedsefterspørgsel og industriens sundhed som helhed.
1. Politisk udbytte: fra "subsidiedrevet" til "standardled"
Ministeriet for landbrug og landdistrikter i Kinas "14. femårsplan for national landbrugsgrøn udvikling" siger, at i 2025 skal 60 % af anlægsbedrifterne bruge LED-belysning. Strategien "belønning i stedet for tilskud" bruges af lokale regeringer til at fremme brugen af teknologi. For eksempel giver Shandong-provinsen drivhuse, der anvender LED-fyldningslys, et tilskud på 2000 yuan pr. mu og opretter et standardsystem for spektral reguleringsteknologi.
2. Markedsefterspørgsel: fra "produktion kommer først" til "kvalitet er konge"
Markedsefterspørgslen efter-avancerede grøntsager, lægeplanter og attraktive blomster vokser med gennemsnitligt 12 % om året, efterhånden som folk begynder at købe dyrere ting. LED-spektrumkontrolteknologi kan præcist styre afgrødemorfologi (f.eks. fortykkelse af bladgrøntsager), ernæringsmæssige elementer (som at øge C-vitaminindholdet i tomater med 20%) og smagsstoffer (som optimering af sukker-syreforholdet i jordbær), der opfylder specifikke krav.
3. Industriel økologi: Fra "Single Point Gennembrud" til "Systemintegration"
LED-plantelys fungerer godt sammen med tingenes internet, big data og kunstig intelligens. For eksempel kan Philips' GrowWise-kontrolsystem i Holland automatisk oprette belysningsplaner baseret på modeller for, hvordan afgrøder vokser og tillade fjernovervågning gennem 5G-netværk. Kinas KeRui Microchips "Smart Light Environment Platform" kombinerer data som spektrum, temperatur, fugtighed og CO₂-niveauer for at skabe et lukket-sløjfekontrolsystem, der øger drivhusproduktionens effektivitet med 18 %.
