Као важна грана савремене пољопривреде, концепт фабрика биљака постао је веома популаран. У затвореном окружењу за садњу, осветљење биљака је битан извор енергије за фотосинтезу. ЛЕД светла за биљке имају огромне предности које традиционална додатна светла немају, и засигурно ће постати први избор за главна или допунска светла у великим комерцијалним апликацијама, као што су вертикалне фарме и стакленици.
Биљке су један од најсложенијих облика живота на овој планети. Садња биљака је изузетно једноставна, али и тешка и сложена. Поред осветљења биљака, многе променљиве утичу једна на другу, балансирање ових променљивих је врхунска уметност коју узгајивачи морају да разумеју и савладају. Али што се тиче осветљења биљака, још увек постоји много фактора које треба пажљиво размотрити.
Прво, нека [ГГ] разуме спектар Сунца и апсорпцију спектра од стране биљака. Као што се може видети са доње слике, соларни спектар је континуирани спектар, у коме су плави и зелени спектар јачи од црвеног, а спектар видљиве светлости се креће од 380 до 780 нм. Постоји неколико кључних фактора апсорпције за раст биљака, а спектри апсорпције светлости неколико кључних ауксина који утичу на раст биљака значајно се разликују. Према томе, примена ЛЕД сијалица за раст биљака није једноставна ствар, већ је врло циљана. Овде је потребно увести концепте два најважнија фотосинтетичка елемента раста биљака.
Фотосинтеза биљака се ослања на хлорофил у хлоропласту листа, који је један од најважнијих пигмената повезаних са фотосинтезом. Постоји у свим организмима који могу створити фотосинтезу, укључујући зелене биљке и прокариотске биљке. Плаво-зелене алге (цијанобактерије) и еукариотске алге. Хлорофил апсорбује енергију светлости и синтетише угљен -диоксид и воду у угљоводонике.
Хлорофил а је плаво-зелен и углавном упија црвено светло; хлорофил б је жуто-зелене боје и углавном упија плаво-љубичасту светлост. Углавном за разликовање биљака у сенци од биљака сунца. Однос хлорофила б према хлорофилу а биљака у сенци је мали, па биљке у сенци могу снажно користити плаво светло и прилагодити се расту у сенци. Постоје две јаке апсорпције хлорофила а и хлорофила б: црвени регион са таласном дужином од 630 ~ 680 нм и плаво-љубичасти регион са таласном дужином од 400 ~ 460 нм.
Каротеноиди (каротеноиди) су општи израз за класу важних природних пигмената, који се обично налазе у жутим, наранџасто-црвеним или црвеним пигментима код животиња, виших биљака, гљива и алги. До сада је откривено више од 600 природних каротеноида. Каротеноиди произведени у биљним ћелијама не само да апсорбују и преносе енергију како би помогли напредак фотосинтезе, већ имају и функцију заштите ћелија од уништења побуђеним молекулима кисеоника са једном електронском везом. Каротеноиди апсорбују светлост у опсегу 303 ~ 505 нм. Они дају боју храни и утичу на унос хране људским телом [ГГ] #39; у алгама, биљкама и микроорганизмима њихова боја се не може приказати јер је прекривена хлорофилом.
У процесу пројектовања и одабира ЛЕД расвета за биљке, постоји неколико неспоразума које треба избећи, углавном у следећим аспектима.
1. Однос таласних дужина црвене и плаве таласне дужине
Као два главна региона апсорпције за фотосинтезу две биљке, спектар који емитују ЛЕД светла биљака требало би да буде углавном црвено и плаво светло. Али то се не може једноставно измерити односом црвене и плаве боје. На пример, однос црвене и плаве је 4: 1, 6: 1, 9: 1 и тако даље.
Биљне врсте су веома разнолике и имају различите навике, а различите фазе раста такође имају различите потребе за светлосним фокусом. Спектар потребан за раст биљака требао би бити континуирани спектар са одређеном ширином дистрибуције. Очигледно је неприкладно користити извор светлости направљен од два чипа одређене таласне дужине, црвеног и плавог са врло уским спектром. У експериментима је откривено да биљке имају тенденцију да буду жућкасте, лисне стабљике су врло лагане, а стабљике су врло танке. Постојао је велики број студија о одзиву биљака на различите спектре у страним земљама, као што је утицај инфрацрвеног дела на фотопериод, ефекат жуто-зеленог дела на ефекат сенчења и ефекат љубичасти део на отпорност на штеточине и болести, хранљиве материје и тако даље.
У стварним применама, саднице се често спаљују или увену. Због тога дизајн овог параметра мора бити осмишљен према биљним врстама, окружењу за раст и условима.
2. Обично бело светло и пун спектар
Светлосни ефекат [ГГ]; виђен [ГГ]; по биљкама се разликује од људског ока. Наше уобичајено коришћене сијалице са белим светлом не могу заменити светлост сунца [ГГ] #39; као што су три примарне цеви са белим светлом које се широко користе у Јапану. Употреба ових спектара има одређени ефекат на раст биљака, али ефекат није тако добар као извор светлости који производе ЛЕД диоде. .
За флуоресцентне цеви са три основне боје које су се уобичајено користиле претходних година, иако се синтетише бела, црвени, зелени и плави спектар су раздвојени, а ширина спектра је веома уска, а континуирани део спектра је релативно слаб. У исто време, снага је и даље релативно велика у поређењу са ЛЕД диодама, 1,5 до 3 пута већа од потрошње енергије. Цео спектар ЛЕД диода дизајнираних посебно за осветљење биљака оптимизује спектар. Иако је визуелни ефекат још увек бео, он садржи важан део светлости потребан за фотосинтезу биљака.
3. Параметар интензитета осветљења ППФД
Густина флукса фотосинтезе (ППФД) је важан параметар за мерење интензитета светлости биљака. Може се изразити или светлосним квантима или енергијом зрачења. Односи се на ефективну густину тока зрачења светлости у фотосинтези, која представља укупан број светлосних кванти који падају на стабљике листова биљака у опсегу таласних дужина од 400 до 700 нм по јединици времена и јединици површине. Његова јединица је μЕ · м-2 · с-1 (μмол · м-2 · с-1). Фотосинтетски активно зрачење (ПАР) односи се на укупно сунчево зрачење са таласном дужином у распону од 400 до 700 нм.
Тачка компензације светлости биљака, која се назива и тачка компензације светлости, значи да ППФД мора бити виши од ове тачке да би фотосинтеза била већа од дисања, а раст биљака већи од потрошње пре него што биљке могу да расту. Различите биљке имају различите тачке компензације светлости и не може се једноставно сматрати да достиже одређени индекс, као што је ППФД већи од 200μмол · м-2 · с-1.
Интензитет светлости мерача осветљености који се користио у прошлости је осветљеност, али зато што се спектар раста биљака мења због висине извора светлости из биљке, покривености светлости и тога да ли светлост може проћи кроз лишће итд., користи се као светлост при проучавању фотосинтезе. Јаки показатељи нису довољно тачни и сада се углавном користи ПАР.
Генерално, механизам фотосинтезе може покренути позитивна биљка ППФД [ГГ] гт; 50 μмол · м-2 · с-1; док је биљци за хлађење ППФД потребно само 20 μмол · м-2 · с-1. Стога, приликом уградње ЛЕД биљног свјетла, можете га инсталирати и поставити према овој референтној вриједности, одабрати одговарајућу висину уградње и постићи идеалну вриједност и уједначеност ППФД -а на површини листа.
4. Лагана формула
Лагана формула је нови концепт који је недавно предложен и који углавном укључује три фактора: квалитет светлости, количину светлости и трајање. Једноставно схватите да је квалитет светлости спектар најпогоднији за фотосинтезу биљака; светлосна количина је одговарајућа вредност и уједначеност ППФД -а; трајање је кумулативна вредност зрачења и однос дана и ноћи. Холандски пољопривредници открили су да биљке користе однос инфрацрвеног и црвеног светла за процену промене дана и ноћи. Инфрацрвени однос се значајно повећава са заласком сунца, а биљке брзо реагују на сан. Без овог процеса, биљци би требало неколико сати да заврши овај процес.
У практичним применама потребно је акумулирати искуство кроз тестирање и одабрати најбољу комбинацију.
