Izazovi LED rasvjete u hortikulturi

Naravno, postoje izazovi u svakoj tehnologiji u nastajanju, a postoje i izazovi u hortikulturnoj rasvjeti temeljenoj na LED diodama. Trenutačno je iskustvo s tehnologijom poluprovodničke rasvjete još uvijek vrlo plitko. Čak i hortikulturni znanstvenici koji se godinama bave još uvijek proučavaju "svjetlosnu formulu" biljaka. Neke od ovih novih "formula" trenutno nisu izvedive.

Azijski proizvođači rasvjete često se pozicioniraju kao pristupačni, ali jeftini proizvodi, a mnogim jeftinim proizvodima na tržištu nedostaju relevantni certifikati kao što su UL ocjene, kao i izvješća o svjetiljkama LM-79 i izvješća o LED LM-80. Mnogi su uzgajivači rano pokušali primijeniti LED rasvjetu, ali su bili frustrirani lošim performansama rasvjetnog tijela, tako da su visokotlačne natrijeve žarulje još uvijek zlatni standard u industriji.

Naravno, na tržištu postoji mnogo visokokvalitetnih LED proizvoda za rasvjetu. Međutim, uzgajivači hortikulture i cvijeća i dalje trebaju bolju metriku u vezi s primjenom. Na primjer, Odbor za poljoprivrednu rasvjetu Američkog društva inženjera poljoprivrede i biologije (ASABE) počeo je razvijati standardizirane metrike 2015. Ovaj rad razmatra metrike povezane sa spektrom PAR (fotosintetski aktivno zračenje). PAR raspon obično se definira kao spektralni pojas od 400-700 nm, gdje fotoni aktivno pokreću fotosintezu. Uobičajene metrike povezane s PAR uključuju fotosintetski tok fotona (PPF) i gustoću fotosintetskog toka fotona (PPFD).

Recept i metrika

"Recept" i metrika su isprepleteni jer uzgajivač treba metriku kako bi identificirao pruža li svjetiljka za biljke intenzitet i spektralnu raspodjelu snage (SPD), što uključuje "recept".

Rana istraživanja bila su usredotočena na odnos apsorpcije klorofila i spektralne snage, jer je klorofil ključ procesa fotosinteze. Laboratorijske studije pokazale su da se energetski vrhovi u plavom i crvenom spektru podudaraju s apsorpcijskim vrhovima, dok zelena energija ne pokazuje apsorpciju. Rana istraživanja dovela su do prevelike ponude ružičastih ili ljubičastih rasvjetnih tijela na tržištu.

Međutim, trenutno se razmišljanje usredotočilo na osvjetljenje koje daje vršnu energiju u plavom i crvenom spektru, ali u isto vrijeme emitira široki spektar osvjetljenja poput sunčeve svjetlosti.

Bijelo svjetlo je vrlo važno

Korištenje samo crvenih i plavih LED svjetala za rast prilično je zastarjelo. Kada vidite proizvod s ovim spektrom, on se temelji na starijoj znanosti i često se pogrešno shvaća. Razlog zašto ljudi biraju plavu i crvenu je taj što su ti vrhovi valnih duljina u skladu s apsorpcijskim krivuljama klorofila a i b odvojenih u epruveti. Danas znamo da su sve valne duljine svjetlosti u PAR rasponu korisne za pokretanje fotosinteze. Nema sumnje da je spektar važan, ali povezan je s morfologijom biljke poput veličine i oblika.

Promjenom spektra možemo utjecati na visinu i cvatnju biljaka. Neki uzgajivači stalno prilagođavaju intenzitet svjetla i SPD jer biljke imaju nešto slično cirkadijalnom ritmu, a većina biljaka ima jedinstvene ritmove i zahtjeve za "formulacijom".

Glavna kombinacija crvene i plave može biti relativno dobra za lisnato povrće kao što je zelena salata. No također je rekao da je za cvjetnice, uključujući rajčice, intenzitet jači od posebnog spektra, 90% energije visokotlačne natrijeve lampe nalazi se u žutom području, a lumeni u hortikulturnim svjetiljkama za cvjetnice (lm ), luks (lx) A učinkovitost može biti točnija od metrike usmjerene na PAR.

Stručnjaci koriste 90% bijelih LED dioda pretvorenih u fosfor u svojim rasvjetnim tijelima, a ostatak su crvene ili daleko crvene LED diode, a plavo osvjetljenje temeljeno na bijelom LED diodi daje svu plavu energiju potrebnu za optimalnu proizvodnju.