1. Tæknileg meginregla: Hönnun ljósgæðastjórnunar á sameindastigi
Plöntur eru frekar vandlátar um hvernig þær nota ljós. Plöntur geta aðeins notað sýnilegt ljós á milli 400 og 700 nm (sem er 43% til 52,5% af sólargeislun) til ljóstillífunar. Rautt ljós (610 til 720 nm) og blátt ljós (400 til 510 nm) eru helstu frásogstopparnir og þess vegna eru þeir kallaðir "léttur áburður" plantna. LED plöntuljós nota ljósafmagnsgetu hálfleiðaraefna til að senda út einlita ljós á ákveðnum bylgjulengdum. Þeir nota einnig flísasamsetningar til að fá fína litrófsstýringu.
Til dæmis getur rautt ljós (660nm) hjálpað plöntum að blómstra, rækta ávexti og búa til C-vítamín, en blátt ljós (450nm) er aðalljósið sem hjálpar plöntum að búa til blaðgrænu og vaxa stilkur og lauf. Rannsóknir hafa sýnt fram á að í salatræktun eykur hlutfall rauðs og blátts ljóss 4:1 blaðgrænu innihald blaða um 23% og flýtir fyrir vexti um 18%; á sama hátt, í jarðarberjaræktun, eykur 5:1 hlutfall af rauðu og bláu ljósi ávaxtasykurinnihaldi um 15% og styttir markaðstímann um 10 daga. Einnig getur það að bæta við langt rauðu ljósi (730nm) breytt lengd internóta plantna. Að bæta við útfjólubláu ljósi (380-400nm) getur haldið meindýrum og sjúkdómum í burtu og aukið magn auka umbrotsefna.
2. Helsti ávinningurinn er að fara frá "Energy Black Hole" til "Light Efficiency Revolution."
Háþrýstingsnatríumlampar og málmhalíðlampar eru tvenns konar hefðbundin gróðurhúsalýsing sem hefur þrjú stór vandamál: litróf þeirra eru fast og ekki er hægt að breyta þeim, þeir gefa frá sér mikinn hita og þeir nota mikið rafmagn. Til dæmis breytir 1000W háþrýstinatríumlampa aðeins 30% af ljóstillífunarvirkri geislun sinni (PAR) í nothæft ljós. Það framleiðir einnig mikla innrauða hitageislun, sem hækkar hitastigið í gróðurhúsinu og krefst auka kælikerfis. Þrjár mikilvægar tækniframfarir hafa gert LED plöntuljós byltingarkennd:
Sérsniðin litróf: Þú getur búið til hvaða hlutfall sem er af einlitu ljósi og fullu litrófsljósi með því að breyta fyrirkomulagi LED flísanna. "Full hringrás litrófskerfi" Weizhaoye Optoelectronics notar mikið af bláu ljósi (40%) til að hjálpa rótum að vaxa á ungplöntustigi, mikið af rautt ljós (60%) til að hjálpa laufblöðum að vaxa á gróðurvaxtastigi, og svolítið af fjarrauðu ljósi (10%) til að hjálpa blómum að blómstra á æxlunarstigi.
Einkenni köldu ljósgjafa: Ljósnýtni LED er meira en 200lm/W og minna en 5% af hitanum tapast með varmageislun. Ekki þarf frekari búnað til að kæla þau niður. LED kerfið á Yuntai Farm í Lianyungang ræktunarhólfinu fiðrildabrönugrös sker fjarlægðina milli laga úr venjulegum 1,5 metrum í 0,6 metra og þrefaldar fjölda plantna sem hægt er að rækta á tilteknu svæði.
Bylting í orkunotkun: LED plöntuljós eru meira en þrisvar sinnum betri í að breyta raforku í ljósorku en háþrýstinatríumperur. Vísindamenn við Wageningen háskólann í Hollandi hafa komist að því að með því að bæta LED ljósum við framleiðslu tómataverksmiðja getur það dregið úr orkunotkun á hvert kíló af ávöxtum úr 5,2 kWst í 1,8 kWst og áburðarnotkun um 30%.
3. Umsóknaratburðarás: heill keðjuumfjöllun frá rannsóknarstofu til iðnvæðingar
Að rækta hluti í gróðurhúsi: LED auka lýsing getur aukið gúrkuuppskeru um 40% og C-vítamínmagn tómata um 25% á norðlægum stöðum þar sem birta og skugga eru lítil allan tímann á veturna. Weizhaoye Optoelectronics hannaði viðbótarljósakerfi með tvöföldum-stillingum fyrir gróðurhúsið í Xiaotangshan, Peking. Það kviknar sjálfkrafa þegar ljósstyrkurinn fer niður fyrir 200 μ mól/m ²/s. Þetta styttir vaxtarhring laufgrænmetis um 15 daga.
Verksmiðja fyrir plöntur: LED kerfi nota fjöl-laga þrívíddar-menningu til að nýta plássið sem best í gerviljósumhverfi. Shanghai Sunqiao nútíma landbúnaðarþróunarsvæðið notar 10 laga lóðréttan gróðursetningu og háþróað ljósumhverfisstýringarkerfi. Þetta gerir þeim kleift að rækta 10 sinnum meiri uppskeru á ferfet en venjuleg gróðurhús og nota 90% minna vatn.
Rannsóknir og ræktun: LED eru frábærar fyrir plöntuljóslíffræðirannsóknir vegna þess að hægt er að stjórna litrófseiginleikum þeirra. Grænmetis- og blómarannsóknastofnun kínversku landbúnaðarvísindaakademíunnar notaði stillanlegan litrófs LED vettvang til að prófa tómatafbrigðið „Zhongvegetable 606,“ sem getur haldið ljóstillífunarvirkni sinni við 85% jafnvel þegar ljósið er aðeins 300 μ mól/m ²/s.
Sérstök gróðursetning í umhverfinu: LED plöntuljós eru nú mikilvægustu hlutar lífsbjörgunarkerfa á stöðum eins og rannsóknarstöðvum á Suðurskautslandinu og geimförum, þar sem aðstæður eru mjög erfiðar. Great Wall Station gróðurhús Kína á Suðurskautslandinu notar fullt litróf LED kerfi til að rækta salat og jarðarber allt árið um kring. Kerfið hefur ljóstillífun sem nemur 92% af yfirborði jarðar.
