一,Точный контроль световой среды: выход за пределы естественного освещения
1. Компенсируйте недостаток света и продлите срок службы света.
В теплицах зима или дождливая погода обычно означают, что растения не получают достаточно света, что напрямую влияет на то, насколько хорошо они фотосинтезируют. Светодиодные светильники для растений могут помочь растениям получить больше света, когда его мало, например, ранним утром или вечером, имитируя циклы естественного освещения. Благодаря этому растения со временем получают больше света. Например, на ферме Юньтай в Ляньюньгане в интеллектуальном помещении для выращивания фаленопсисов используются светодиодные лампы для выращивания растений и сенсорные устройства Интернета вещей, позволяющие изменять продолжительность включения света в зависимости от того, как растут растения. Благодаря этому цветы распускаются на 15 дней раньше, а диаметр цветка увеличивается на 20%. Этот точный метод освещения отлично подходит для выращивания ценных-цветов и овощей в межсезонье, что делает рынок намного более конкурентоспособным.
2. Индивидуальное спектральное согласование в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур.
Растения могут поглощать только определенные длины волн света. Например, красный свет (610-720 нм) помогает растениям фотосинтезировать и цвести, синий свет (400–500 нм) помогает растениям вырабатывать хлорофилл и запасать белок, а дальний красный свет (700–800 нм) контролирует высоту и длину междоузлий. Комбинируя чипы, светодиодные светильники для растений могут менять спектр, чтобы удовлетворить растущие потребности различных культур. Например, светодиодная лампа для культуры тканей, изготовленная Нанкинским сельскохозяйственным университетом, использует соотношение красного и синего света 4:1. Это означает, что 100% сегментов стебля хризантемы укореняются, растет на 30% больше корней, чем при естественном освещении, и присутствует на 15% больше хлорофилла. Традиционные натриевые лампы высокого давления (с фиксированным спектром) не могут обеспечить такой уровень точного контроля спектра.
3. Трех-использование пространства и многоуровневое культивирование.
Светодиодные светильники для растений не выделяют много тепла (только 20 % от натриевых ламп высокого-давления), могут освещать посевы вблизи, не сжигая их, и могут использоваться с много-конструкциями стоек для выращивания растений. Например, светодиодные ленты можно разместить над каждой стойкой для культивирования на вертикальной ферме, что более чем в три раза увеличивает площадь используемой площади. Такая конструкция не только экономит землю, но и повышает урожайность с единицы площади за счет выращивания растений близко друг к другу. Это делает его хорошим способом выращивания листовых овощей, таких как салат и шпинат.
2.Регулирование цикла роста: ускорение воспроизводства и его улучшение.
1. Сократить цикл выращивания рассады и повысить эффективность репродуктивного процесса.
На стадии культуры тканей растений и рассады светодиодные светильники для растений могут создать постоянную световую среду, которая помогает корням расти, а саженцы становятся сильнее. Например, светодиодная система освещения меж-растений Weizhaoye Optoelectronics повысила выживаемость рассады томатов при их перемещении на новое место до 98 % и сократила время, необходимое для роста рассады, на 20 %. Кроме того, сочетание красного света (660 нм) и синего света (450 нм) может активизировать меристемы растений, что повышает репродуктивную эффективность столонов клубники на 40% и увеличивает годовой репродуктивный цикл от 2 до 3 раз.
2. Контроль за цветением цветов и созреванием фруктов.
Вы можете очень точно контролировать время цветения сельскохозяйственных культур, изменяя соотношение красного и дальнего красного света (R/FR). Например, при выращивании вишни в теплицах дополнительная светодиодная система освещения добавляет 14 часов освещения каждый день во влажные дни. Благодаря этому вишня зацветает на 10 дней раньше, а содержание сахара в плодах увеличивается на 2 градуса Брикса. Светодиодный заполняющий свет может помочь пасленовым овощам, таким как помидоры и перец, иметь более равномерную окраску плодов, снизить количество деформированных плодов и повысить товарный процент плодов до более чем 95%.
3. Улучшить урожай с точки зрения вкуса и питательности.
На синтез вторичных метаболитов в сельскохозяйственных культурах также может влиять контроль спектра светодиодов. Например, синий свет (450 нм) может вызвать накопление антоцианов в салате, что делает листья пурпурно--красными и повышает антиоксидантную способность на 30 %. Красный свет (660 нм) помогает томатам вырабатывать ликопин и повышает содержание витамина С на 15%. Такое улучшение качества приводит к более высокой цене на рынке. Например, в супермаркетах-высокого класса за салат со светодиодной подсветкой взимается на 50 % больше, чем за обычный салат.
3. Повышение энергоэффективности означает снижение эксплуатационных расходов и выбросов углекислого газа.
1. По сравнению с другими типами источников света он имеет лучшую эффективность фотоэлектрического преобразования.
Светодиодные светильники для растений имеют эффективность фотоэлектрического преобразования 2,5 мкмоль/Дж, что более чем вдвое превышает эффективность натриевых ламп высокого-давления (1,2 мкмоль/Дж). Если у вас есть теплица площадью 1-га и вы используете светодиодные фонари по 12 часов в день, вы можете сэкономить 120 000 юаней на счетах за электроэнергию в год и сократить выбросы углекислого газа на 30 тонн. Кроме того, срок службы светодиодных фонарей составляет до 50 000 часов, что в пять раз дольше, чем у натриевых ламп высокого давления. Это еще больше снижает затраты на техническое обслуживание.
2. Интеллектуальное управление сокращает потери энергии.
Светодиодные светильники для растений могут автоматически уменьшать и увеличивать яркость с помощью датчиков освещенности и технологий Интернета вещей. Например, автоматическое снижение мощности при достаточном солнечном свете и увеличение освещенности в дождливые или ночные дни, чтобы растения получали стабильное фотосинтетически активное излучение (ФАР). Интеллектуальная светодиодная система управления освещением, созданная Нанкинским сельскохозяйственным университетом, может повысить потребление энергии на 40% и снизить потребление энергии на единицу урожая до 60% по сравнению с обычными теплицами, следя за интенсивностью света в теплице и скоростью фотосинтеза сельскохозяйственных культур.
3. Используйте меньше энергии для кондиционирования и вентиляции.
Натриевые лампы высокого-давления выделяют много тепла, и для их охлаждения требуется кондиционер, тогда как светодиодное освещение выделяет меньше тепла и может снизить температуру в теплице на 2–3 градуса, а это означает, что кондиционеру не придется работать так долго. Например, использование светодиодного заполняющего освещения в клубничной теплице компании Guangdong Weizhaoye Optoelectronics позволило сократить потребление энергии на 35 % и общие эксплуатационные расходы на 20 %.
4. Устойчивое развитие сельского хозяйства: поощрение экологически чистого производства и модернизация промышленности.
1. Используйте меньше химикатов и сажайте растения так, чтобы это не наносило вред окружающей среде.
Светодиодный заполняющий свет может помочь сельскохозяйственным культурам лучше справляться со стрессом и снизить потребность в удобрениях и пестицидах. Например, в теплице для томатов со светодиодной компенсацией света растения растут хорошо, поскольку получают достаточно света. Заболеваемость мучнистой росой снижается вдвое, а количество используемых пестицидов сокращается на 30%. Кроме того, точное управление использованием спектра может помочь сельскохозяйственным культурам лучше усваивать питательные вещества, сократить количество отходов азотных удобрений и снизить риск загрязнения из не-точечных источников.
2. Помощь городскому и вертикальному фермерству
Светодиодные светильники для растений отлично подходят для вертикальных ферм и городских ферм на крышах, поскольку они не слишком нагреваются и занимают много места. Например, вертикальная ферма Sky Greens в Сингапуре использует технологию заполняющего светодиодного освещения для выращивания зеленых овощей на 9-уровневых полках. Этот метод использует на 95% меньше воды, чем обычные фермы, и дает в 10 раз больше урожая на квадратный фут. Эта модель предлагает долгосрочный ответ на проблему доставки продовольствия в города.
3. Помощь государства и хорошие рыночные перспективы.
Правительство Китая сделало светодиодное сельскохозяйственное освещение главным приоритетом 14-й пятилетки. Он также предоставляет тепличным проектам, в которых используется дополнительное светодиодное освещение, 30% субсидию на оборудование. Китайская академия сельскохозяйственных наук сообщает, что к 2025 году объем китайского рынка светодиодного освещения для сельского хозяйства будет составлять миллиарды юаней, а ежегодные темпы роста превысят 30%. Рынок светодиодных светильников для растений растет на 25% в год во всем мире и, по оценкам, к 2030 году его стоимость превысит 5 миллиардов долларов.
