Hortikulturno istraživanje je utvrdilo da neki od relativno uskih spektralnih bendova zračenja mogu promicati unos klorofila u biljke, čime se potiče proces fotosinteze. Pakirani proizvođači i proizvođači čvrstog stanja (SSL) koji su završili, kreću se kako bi dobili dio brzorastućeg tržišta. Istodobno, istraživači i dalje razrađuju kako druge valne duljine mogu dodatno poboljšati produktivnost stakleničkih i unutarnjih gospodarskih gospodarstava.
Kombinacija LED rasvjete i komercijalnih uzgajivača cvijeća i povrća je prirodna. Bilo da je u stakleniku koja treba popuniti, ili u zatvorenom okruženju koje se oslanja isključivo na umjetno svjetlo, trošak vrtlarstva rasvjeta je glavni trošak za farme. Energetski učinkoviti proizvodi od čvrstog stanja (SSL) obećali su smanjenje cijena električne energije od samog početka.
Međutim, istraživanja o tome kako određeni spektralni pojasevi utječu na različite faze ciklusa rasta biljaka čine LED diode pogodnijima za ovu aplikaciju. Izvori svjetlosti širokog spektra, kao što su metal halogenidne svjetiljke, bitno otpada energiju u zračenju koja proizvodi neke spektralne pojaseve, kao što je zeleno svjetlo, koje se sada dokazuje da nema koristi barem za rast biljaka. Nasuprot tome, jednobojna priroda LED dioda znači da proizvođači svjetlosnog stanja u čvrstom stanju mogu proizvesti svjetiljke koje emitiraju samo spektralnu energiju potrebnu u postrojenju, čime se povećava energetska učinkovitost.
LED paketa
Zapravo, vrtlarstvo usredotočeno na rasvjetu daleko je od dovoljno, ali su uspostavljena neka načela, a istraživači su nastavili proučavati odnos između specifičnih spektralnih vrpci i biljnih ili cvjetnih produkcija. i proizvođači koji su proveli ovo proučavaju. Na primjer, tvrtka Osram Optoelectronics Semiconductor objavila je takozvanu "daleko crvenu LED", središnju valnu duljinu 730 nm
Slika 1. Osram Novi 730nm LED može povećati produktivnost paprike, rajčice i ruže.
Voditelj aplikacije Osram Solid State Lighting primjenitelj Kim Peiler izjavio je da su 450 nm i 660 nm bendovi kao vrhovi prihvaćanja klorofila za sve biljke potpuno potvrđeni. Međutim, nova su istraživanja pokazala da kombinacija svjetla od 660 i 730nm može utjecati na fotosenzitivni pigmenti u biljkama. Peiler dodaje da poticajni biljni pigmenti mogu brže cvjetati biljke.
Istraživači također proučavaju kako primijeniti daleko crveno svjetlo i ono što rade u ciklusu rasta biljke. Na primjer, Peiler kaže da lišenje biljaka crvene svjetlosti može simulirati sjene i uzrokovati da biljke rastu dulje stabljike koje se mogu koristiti za presađivanje. Ali u drugoj fazi ciklusa rasta ili u različitim primjenama, crvene kombinacije mogu brzo potaknuti cvjetanje.
Kombinacija LED tipova nastavit će se razvijati u hortikulturi. Osram također nudi narančaste, žute i zelene monokromne LED diode, kao i istraživači koji eksperimentiraju s fosfornim bijelim LED diodama. Zašto je to bijela vožnja? Plava svjetlost Crpka na bijeloj LED-u pruža željeni plavi vrh, dok radnici u okruženju vrtlarstva trebaju bijelu svjetlost. Dakle, crvene i bijele LED diode se koriste za dokazivanje da je korisno osigurati svjetlo koje biljke i ljudi trebaju.
Vrtlarstvo Rasvjeta Proizvodi
Istodobno, tržišni potencijal hortikulturnog čvrstog stanja osvjetljenja vozeći nove proizvođače rasvjete u tržišni segment. Na primjer, Hubbell rasvjeta uvela je nutriled horticultural rasvjetnu liniju pomoću $ broj NM red LED i $ number NM blue LED (Slika 2). Centar za inovacije Hubbell New Product Tom Veltri izjavio je kako je Blu-ray LED ključ za vegetacijsku fazu rasta, a crveni LED može promicati cvjetanje i rezultat. Hubbell koristi crveno-plavu mješavinu od 2: 1, a Veltri kaže da može služiti najširem segmentu hortikulturnog tržišta.
Slika 2. Hubbell uvodi skalabilnu matriliziranu svjetiljku koja se može spojiti paralelno u obliku linearne svjetiljke.
Pitajte Veltri zašto Hubbell kao glavni proizvođač rasvjete odlučio je ući u malu tržnicu za hortikulturu? Veltri kaže kako tržišni potencijal vodi ovu odluku. Istaknuo je da je Hubbellovo istraživanje pokazalo da "mnogi poljoprivrednici imaju krov od 1 do 2 milijuna četvornih metara".
Pored prethodno spomenutog tržišnog potencijala za poboljšanje produktivnosti biljaka i očuvanja energije, Veltri također spominje trendove "od farme do stola" i organske hrane, vožnje zatvorenim farmama. "Unutrašnjost, učinkovitije možete kontrolirati okoliš", rekao je. Pretpostavka "od farme do stola" u suštini zahtijeva da uzgajivači rade u blizini područja koncentracije stanovništva.
Veltri je također razgovarao o odnosu između minimiziranja udaljenosti između farmi i potrošača i prinosa usjeva. Rekao je da će proizvodnja biti izgubljena u žetvi, prijevozu i roku valjanosti. Smanjeno vrijeme isporuke i udaljenost može smanjiti gubitak proizvodnje i produžiti rok trajanja.
Konačno, zatvorena farme mogu se držati u pogonu i mogu se proizvesti samo s malim dijelom tradicionalnog poljoprivrednog područja. S LED rasvjetom, farme mogu biti slojevite u biljke, kao što su salata, ili 20-foot-tall rajčice. Ovo usitnjavanje rajčice može biti ugrađeno na način koji će LED svjetlo uspraviti, uz smjer rasta biljaka. To je kao da stavlja LED u blizini salate ili rajčice, a ne spali biljke.
Dizajn rasvjete
Naravno, u usporedbi s općom rasvjetom, vrtlarstvo zahtijeva niz različitih načela dizajniranja rasvjete. Nutrilirani hortikulturni proizvodi za rasvjetu koje je dizajnirao Hubbell mogu se proširiti. Ova vrsta svjetlosne linije ima 2 i 4 stopa, koja se može kombinirati paralelno (slika 3) i spojiti kraj na kraj. Svaka rasvjetna tijela imaju potpuni pogon, a Hubbell osigurava kratki kabel za napajanje koji može biti povezan s lijevom stranom za povezivanje do 16 lampica na izvor napajanja izmjeničnom strujom.
Slika 3. Netočena rasvjetna tijela uključuje ugrađeni parabolični reflektor koji daje uzorak od 60 °.
Veltri je također objasnio da je Hubbell dizajnirala ovaj optički sustav kako bi osigurao 60 ° linearnih greda - kompaktniji od tipičnog Lambertovog modela visoke snage. Dizajn svjetiljke uključuje parabolični reflektor, akril leća za zaštitu LED na unutarnjoj strani anodiziranog aluminijskog žarulja. Osim toga, dizajn omogućuje da rasvjetna tijela budu smještena u nizu biljaka, ne samo da osvjetljavaju vrh postrojenja, već i da omogućuju osvjetljenje na nižoj poziciji.
Staklenici i profesionalne aplikacije
Naravno, primjena LED-a u hortikulturi nije samo u zatvorenom prostoru. Mnogi staklenici trebaju dodatno osvjetljenje. Na primjer, Lumigrow, proizvođač hortikulturnih rasvjetnih tijela, nedavno je objavio studiju slučaja s Pattersonovim staklenicima u gradu North Carolina State Broadway. Patterson koristi svjetiljke Lumigrow kako bi produljila vegetacijsku sezonu za rajčice, posebno u toplijim dijelovima Sjedinjenih Država.
"Ako prosječete količinu sunčeve svjetlosti koju primate svake zime, čini se da nam nije potrebno dodatno svjetlo", rekao je vlasnik Ryan Patterson. Ako biljke ne dobiju ono što im je potrebno za tri uzastopna dana oblačno, oni ne rastu ili rastu brzo. Rajčice ispod lumigrove svjetiljke snažnije su od onih bez svjetiljke.
Patterson je ugradio umjetnu rasvjetu na svoje trećine uzgajališta i zabilježila rezultate. U ranoj fazi rasta biljaka, kaže on, deblji stabljici su povoljniji, a kod umjetne rasvjete promjer biljke je 0,63 inča veći od promjera postrojenja bez umjetnog osvjetljenja.
Također se može prilagoditi veličini rasvjete na bazi LED. Kao dvorišni vrtlari, potrošači mogu pronaći LED svjetla poput najvećih komercijalnih poljoprivrednika. Na primjer, švedski Heliospectra sustav uključuje i kontrolu vode za kupce.
Mogućnost vrtlarstva
Zapravo, potencijal hortikulturnih LED osvjetljenja prodaje nije moguće predvidjeti, pogotovo kada je istraživanje pronašlo nove načine za povećanje produktivnosti pomoću čvrstog stanja osvjetljenja. Ali, kao i obična LED rasvjeta, vinogradari imaju neke probleme s LED tehnologijom. "Mnogi uzgajivači imaju loše iskustvo s LED diodama", kaže Hubbellov Veltri. "Mnogi od ranih proizvoda nisu u skladu s specifikacijama i dolaze od malih dobavljača ili prekomorskih proizvođača s nedovoljnim iskustvom u projektiranju složenih sustava osvjetljenja čvrstog stanja."
Međutim, prednosti LED dioda omogućit će većini vinogradara da usvajaju tehnologiju u nekom trenutku (slika 4). Osram's Peiler naglašava da aplikacije kao što su "rasvjeta blizu zaslona za zelenu salatu" mogu koristiti samo LED diode. Dodala je: "Danas smo sigurni da ćemo vidjeti više aktivnosti." ”
Slika 4. Najveća slika pokazuje da biljke napreduju pod nutrirano osvjetljenje Hubbell Lighting, dok ostala tri pokazuju da selo na salati tvrtke koristi LED svjetiljke koje je razvio GE Japan Inc. kako bi se povećala proizvodnja u kontroliranim sredinama.
U tijeku je istraživanje dobro i loše. Akademska zajednica može na kraju pružiti različite spektre za svaku vrstu biljke. S obzirom na odabir i kombinaciju LED dioda, Hubbellov Veltri je rekao: "Sve ovisi o vrsti postrojenja koju sadiš, a svi koriste različite spektre". "Jasno je da je koncept inteligentne rasvjete i podesive spektroskopije važno u vrtlarstvu.
