Повышение урожайности томатов в теплицах на 17 %: инженерная логика светодиодного освещения внутри-навеса

Почему кроне вашей теплицы не хватает света

На протяжении десятилетий стандартная схема дополнительного освещения в северных широтах была простой: подвешивайте натриевые лампы высокого-натриевого давления (HPS) к желобам и облучайте урожай сверху. Как инженер, который годами бродил по коммерческим теплицам, я увидел в этом подходе «сверху-вниз» присущий недостаток. В то время как головка томата греется в 800+ мкмоль/м²/с, нижние две-трети лозы,-где фактически созревают плоды,-часто находятся в «легкой тени», с трудом выдерживая менее 10 % этой интенсивности. Основной причиной неоптимальной урожайности является экспоненциальное затухание света по мере его прохождения по растению. Чтобы понять физику, стоящую за этим, прочитайте наше подробное описаниерешение проблемы потери света на 60 % в высоких-проволочных навесах

ЭтоФеномен угасания света. У высоких-проволочных культур, таких как томат, плотная структура листьев действует как биологический зонтик. К тому времени, когда свет достигает нижних листьев, большая часть ФАР (фотосинтетически активного излучения) перехватывается. По сути, мы просим нижний завод поддерживать производительность в темноте.

Чтобы преодолеть этот потолок урожайности, мы должны сменить точку зрения с «освещения комнаты» на «освещение растения». Вот гдеВнутри-навесное освещение-размещение светодиодов непосредственно в слоях растительности-меняет экономическое уравнение для современных производителей.

Физика продуктивности: анализ преимуществ внутри-навеса

Когда мы смотрим на данные недавних крупномасштабных-исследований, проведенных на Среднем Западе Америки, результаты подтверждают то, что мы давно подозревали в лаборатории. В контролируемой теплице с использованием HPS в качестве основного дополнительного источника внедрение светодиодного меж-освещения не просто добавляет фотонов; он оптимизирует метаболическую эффективность растения.

1. Преодоление эффекта затенения

В стандартной испытательной зоне площадью 9800-квадратных-футов датчики часто обнаруживают огромное несоответствие между внешним солнечным излучением и фактической PPFD (плотностью потока фотосинтетических фотонов) на уровне завязи плодов. Устанавливая светодиодные модули примерно в 6 футах над подложкой, мы доставляем энергию непосредственно к средним и нижним листьям. Эти листья, которые обычно являются чистыми потребителями энергии, внезапно становятся чистыми производителями, направляя больше углеводов на развитие плодов.

2. Повышение плотности посадки

Одним из наиболее значительных «скрытых» преимуществ ICL является способность увеличивать плотность посевов. В недавних сравнительных исследованиях производители увеличили плотность посадки с 3,0до 3,5 растений на квадратный метр. Без меж-освещения кроны такая плотность обычно приводит к уменьшению размеров плодов или повышению заболеваемости из-за плохого проникновения света. Благодаря светодиодному меж-освещению «активный» фотосинтетический объем теплицы увеличивается, что позволяет выращивать больше растений без ущерба для здоровья отдельных растений.

Экономический кризис: от килограммов до капитала

Как производитель, я всегда говорю своим клиентам по адресу:JTGL (JT светильник для выращивания растений)что свет — это инвестиция, а не просто полезность. Если светодиодная система не окупает себя за счет увеличения веса урожая или сокращения времени цикла, то это просто дорогой декор. Давайте рассмотрим данные об урожае за 41-неделю последних испытаний томатов в США. Цифры говорят сами за себя:

Примечание. Расчеты основаны на рыночной цене 1,80 долл. США/кг.

Увеличение доходности на 17% — это разница между испытывающим трудности предприятием и лидером рынка. Даже с учетом потребления электроэнергии светодиодными модулями,-которые в данном случае работали по 17 часов в день с сентября по май-, рост чистой прибыли составил более 14 %. Для крупного-предприятия эта прибыль составляет сотни тысяч долларов ежегодного роста прибыли. Хотя увеличение доходности на 17% является крупным достижением, качество этой доходности также впечатляет:увеличение уровня BRIX и содержания витамина С.

Почему JTGL фокусируется на «середине»

ВJTGLмы не просто производим светильники; мы разрабатываем биологические решения. Одна из самых больших «ловушек», в которые, по моему мнению, попадают садоводы, — это использование-мощных верхних фонарей, чтобы попытаться «пробить» крону. Это часто приводит к легкому ожогу меристемы (верхней части растения), но при этом не удается достичь нижней части.

Наш подход к проектированию внутреннего-навеса фокусируется на двух важнейших инженерных факторах:

Термическое управление:В отличие от HPS, наши светодиодные промежуточные-осветительные планки не нагреваются. Это позволяет размещать их в нескольких дюймах от листьев и фруктов, не вызывая теплового стресса или «приготовления» помидоров.

Точность угла луча:Мы используем специальную оптику, чтобы свет был направлен горизонтально, под небольшим углом вверх/вниз к поверхности листьев, а не тратил энергию на пол или стебли.

Наше производство по адресуJTGLуделяет первоочередное внимание долговечности, необходимой для условий-высокой влажности в теплицах для выращивания винограда-. Мы понимаем, что система меж-освещения должна быть достаточно тонкой, чтобы не препятствовать потоку воздуха, и в то же время достаточно прочной, чтобы выдерживать ежедневную работу в теплице.

-Выращивание на основе данных: роль экологической интеграции

Успех испытаний томатов на Среднем Западе был связан не только с освещением; речь шла оинтеграция. Использование таких систем, как Priva, для мониторинга уровня CO2, влажности корневой зоны и воздушного потока имеет важное значение при увеличении интенсивности освещения.

Добавляя светодиоды Intra-Canopy, вы фактически «заводите двигатель» установки. Скорость транспирации увеличивается, а потребность в питательных веществах и CO2 возрастает. Профессиональный производитель должен настроить параметры климата в соответствии с новым уровнем освещенности. Во время испытаний датчики в нижней трети кроны обеспечивали петлю обратной связи, необходимую для обеспечения эффективного использования увеличенного PPFD лозами «Macxize».

Преодоление "подводных камней" меж-освещения

Я видел, как многие производители пытались «сделать» меж-освещение своими руками с помощью стандартных светодиодных лент, но их урожай терпел неудачу. Есть три распространенные «ловушки», которых следует избегать:

Спектральная ловушка:Некоторые производители используют «фиолетовый» (только красный/синий) спектр для меж-освещения. По моему опыту, «белый» свет полного-спектра с целенаправленными красными пиками лучше подходит для комфорта работников и долгосрочного-здоровья растений, особенно при использовании-проводов с большой длиной проводов.

Ловушка влаги:Высокие-проволочные посевы создают микро-климат с высокой влажностью. Если ваши меж-осветительные приборы не соответствуют классу IP65 или IP66, они выйдут из строя в течение одного сезона. ВJTGL, мы гарантируем, что каждый модуль защищен от «пота» навеса.

Ловушка воздушного потока:Густые кроны уже борются с застоем воздуха, что приводит к появлению мучнистой росы. Интер-осветительные приборы должны иметь тонкий профиль, чтобы не препятствовать горизонтальному потоку воздуха.

Подходят ли светодиодные светильники Inter Canopy для вашей теплицы?

Если вы выращиваете виноградные культуры, такие как помидоры, огурцы или перец, и в настоящее время полагаетесь исключительно на верхнее освещение HPS или светодиодное освещение, вы оставляете деньги на столе. Увеличение урожайности на 17 %, наблюдаемое в исследовании Hort Americas, не является аномалией-, это логический результат обеспечения растения необходимой ему энергией там, где она ему нужна.

Переход на внутреннее-навесное освещение — это больше, чем просто добавление дополнительных светильников; это эволюция вашей стратегии совершенствования. Увеличивая плотность посадки и максимизируя фотосинтетический потенциал каждого листа, вы превращаете теплицу в фабрику по производству прецизионных продуктов-прецизионной обработки.

ВJTGL, мы стремимся быть больше, чем просто поставщиком оборудования. Мы — ваши партнеры в обеспечении более прибыльного и предсказуемого урожая. Данные очевидны: будущее продуктивности теплиц зависит не только от взгляда вверх-, но и от взгляда внутрь.