一, Valguskeskkonna täpne juhtimine: loomuliku valguse piiridest väljumine
1. Kompenseerige valguse puudumine ja laske valgusel kauem vastu pidada.
Kasvuhoonetes tähendab talvine või vihmane ilm tavaliselt seda, et taimed ei saa piisavalt valgust, mis mõjutab otseselt nende fotosünteesi. LED-taimevalgustid võivad aidata taimedel saada rohkem valgust, kui seda pole palju, näiteks varahommikul või õhtul, imiteerides loomulikku valguse tsükleid. Nii saavad taimed aja jooksul rohkem valgust. Näiteks Lianyungangis asuvas Yuntai farmis kasutab Phalaenopsise intelligentne kultiveerimisruum LED-kasvutulesid ja asjade Interneti-anduri seadmeid, et muuta tulede põlemisaega vastavalt taimede kasvule. See paneb õied õitsema 15 päeva varem ja muudab õie läbimõõdu 20% suuremaks. See täpne valgustustehnika sobib suurepäraselt väärtuslike-lillede ja köögiviljade kasvatamiseks väljaspool hooaega, mis muudab turu palju konkurentsivõimelisemaks.
2. Kohandatud spektraalne sobitamine vastavalt põllukultuuride nõuetele
Taimed suudavad neelata ainult teatud lainepikkuseid valgust. Näiteks punane valgus (610-720 nm) aitab taimedel fotosünteesida ja õitseda, sinine valgus (400–500 nm) aitab taimedel toota klorofülli ja säilitada valku ning kaugpunane valgus (700–800 nm) kontrollib sõlmevahede kõrgust ja pikkust. Kiipide kombineerimisel võivad LED-taimetuled muuta spektrit, et rahuldada erinevate põllukultuuride kasvuvajadusi. Näiteks Nanjingi Põllumajandusülikooli LED koekultuuri lamp kasutab punase ja sinise valguse suhet 4:1. See tähendab, et 100% krüsanteemi varre segmentidest juurdub, 30% rohkem juuri kasvab kui loomulikus valguses ja klorofülli on 15% rohkem. Traditsioonilised kõrgsurve-naatriumlambid (fikseeritud spektriga) ei suuda sellele täpsele spektraalkontrolli tasemele vastata.
3. Kolme-ruumikasutus ja mitmekihiline{2}}harimine
LED-taimevalgustid ei tooda palju soojust (ainult 20% kõrgrõhu{1}naatriumlampidest), suudavad põllukultuure lähedalt valgustada ilma neid põletamata ja neid saab kasutada mitmekihiliste harimisriiulitega. Näiteks saab vertikaalses talus iga kultiveerimisresti kohale asetada LED-valgusribasid, mis rohkem kui kolmekordistavad kasutatava ala. See disain mitte ainult ei säästa maad, vaid suurendab ka saaki pindalaühiku kohta, kasvatades taimi lähestikku. See teeb sellest hea võimaluse kasvatada lehtköögivilju, nagu salat ja spinat.
2, Kasvutsükli reguleerimine: paljunemise kiirendamine ja selle parandamine
1. Muutke seemikute kasvutsükkel lühemaks ja paljunemisprotsess tõhusamaks.
Taimekoekultuuri ja seemikute faasis saavad LED-taimevalgustid luua ühtlase valguskeskkonna, mis aitab juurtel kasvada ja seemikud tugevamaks saada. Näiteks on Weizhaoye Optoelectronicsi taimedevaheline LED-valgustussüsteem tõstnud uude asukohta teisaldatavate tomatiseemikute ellujäämismäära 98%-ni ja lühendanud seemikute kasvamiseks kuluvat aega 20%. Samuti võib punase valguse (660 nm) ja sinise valguse (450 nm) kombinatsioon muuta taimede meristeemid aktiivseks, mis suurendab maasikate sigimistõhusust 40% ja tõstab iga-aastast paljunemistsüklit 2 korda 3 korda.
2. Lillede õitsemise ja viljade valmimise aja kontrollimine
Saate väga täpselt reguleerida põllukultuuride õitsemisaega, muutes punase ja kaugpunase valguse suhet (R/FR). Näiteks kasvuhoonekirsikasvatuses lisab LED lisavalgustussüsteem märgadel päevadel iga päev 14 tundi valgust. See paneb kirsid 10 päeva varem õitsema ja tõstab puuvilja suhkrusisaldust 2 Brixi kraadi võrra. LED-täitevalgustid võivad aidata köögiviljadel, nagu tomatid ja paprikad, saada ühtlasema puuviljavärvi, vähendada ebavormiliste puuviljade arvu ja tõsta kaubandusliku puuvilja osakaalu üle 95%.
3. Muutke põllukultuurid maitse ja toitumise poolest paremaks
Sekundaarsete metaboliitide sünteesi põllukultuurides võib mõjutada ka LED-spektri juhtimine. Näiteks võib sinine valgus (450 nm) panna antotsüaniine salatisse kogunema, mis muudab lehed lillaks-punaseks ja suurendab antioksüdantide võimet 30%. Punane tuli (660 nm) aitab tomatitel teha lükopeeni ja tõstab C-vitamiini sisaldust 15%. See kvaliteedi parandamine toob kaasa kõrgema hinna turul. Näiteks kõrgekvaliteedilised-supermarketid maksavad LED-täidisega salati eest 50% rohkem kui tavalise salati eest.
3. Energiatõhususe parandamine tähendab väiksemaid tegevuskulusid ja vähem süsinikdioksiidi heitkoguseid.
1. Võrreldes teist tüüpi valgusallikatega on sellel parim fotoelektrilise muundamise efektiivsus.
LED-valgustite fotoelektrilise muundamise kasutegur on 2,5 μmol/J, mis on enam kui kaks korda suurem kui kõrgsurvenaatriumlampidel (1,2 μmol/J). Kui teil on 1-hektari suurune kasvuhoone ja kasutate LED-tulesid 12 tundi päevas, võite säästa oma elektriarvelt 120 000 jüaani aastas ja vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid 30 tonni võrra. Samuti kestavad LED-tuled kuni 50 000 tundi, mis on viis korda kauem kui kõrgsurve naatriumvalgustid. See vähendab hoolduskulusid veelgi.
2. Nutikas juhtimine vähendab energia raiskamist
LED-taimede tuled võivad valgusandurite ja asjade Interneti-tehnoloogiate abil automaatselt hämardada ja heledamaks muutuda. Näiteks võimsuse automaatne vähendamine, kui päikesevalgust on piisavalt, ja valgustuse suurendamine vihmastel või öistel päevadel, et taimed saaksid stabiilse fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse (PAR). Nanjingi põllumajandusülikooli loodud LED-intelligentne valgusjuhtimissüsteem võib suurendada energiatarbimist 40% ja vähendada energiatarbimist ühiku kohta 60%ni tavaliste kasvuhoonete omast, jälgides kasvuhoone valguse intensiivsust ja põllukultuuride fotosünteesi kiirust.
3. Kasutage konditsioneerimiseks ja ventilatsiooniks vähem energiat
Kõrgrõhu{0}}naatriumlambid toodavad palju soojust ja vajavad jahutamiseks kliimaseadet, samas kui LED-valgustid toodavad vähem soojust ja võivad kasvuhoone temperatuuri langetada 2–3 kraadi võrra, mis tähendab, et kliimaseade ei pea nii kaua töötama. Näiteks LED-täitevalgusti kasutamine ettevõtte Guangdong Weizhaoye Optoelectronics maasikakasvuhoones vähendab energiatarbimist 35% ja üldisi jooksvaid kulusid 20%.
4. Põllumajanduse säästev areng: keskkonnasäästliku tootmise soodustamine ja tööstuse ajakohastamine
1. Kasutage vähem kemikaale ja istutage keskkonnale kasulikul viisil.
LED-täitevalgusti võib aidata põllukultuuridel stressiga paremini toime tulla ning vähendada väetiste ja pestitsiidide vajadust. Näiteks LED-valguse kompensatsiooniga tomatikasvuhoones kasvavad taimed hästi, kuna saavad piisavalt valgust. Jahukaste määr väheneb poole võrra ja kasutatavate pestitsiidide kogus väheneb 30%. Lisaks võib täpne spektrihaldus aidata põllukultuuridel toitaineid paremini omastada, vähendada lämmastikväetisejäätmeid ja vähendada mitte-punktallikatest pärineva reostuse ohtu.
2. Aidake linna- ja vertikaalpõllumajandust
LED-taimevalgustid sobivad suurepäraselt vertikaalsetele taludele ja linna katusetaludele, kuna need ei lähe liiga kuumaks ja võtavad palju ruumi. Näiteks Singapuris asuv vertikaalne farm Sky Greens kasutab LED-täidisvalgustehnoloogiat, et kasvatada rohelisi köögivilju 9-kihilistel kasvuriiulitel. See meetod kasutab 95% vähem vett kui tüüpilised talud ja annab 10 korda rohkem saaki ruutjalga kohta. See mudel pakub pikaajalist vastust toidu linnadesse jõudmise probleemile.
3. Valitsuse abi ja head turuväljavaated
Hiina valitsus on muutnud LED-põllumajandusliku valgustuse 14. viie aasta plaani peamiseks prioriteediks. Samuti annab see LED-lisavalgustust kasutavatele kasvuhooneprojektidele 30% seadmete toetuse. Hiina Põllumajandusteaduste Akadeemia ütleb, et 2025. aastaks on Hiina põllumajandusliku LED-valgustite turu suurus miljardeid jüaane ja aastane kasvumäär on üle 30%. LED-taimevalgustite turg kasvab üle maailma 25% aastas ja 2030. aastaks on selle väärtus hinnanguliselt üle 5 miljardi dollari.
