Tantangan pencahayaan LED dalam Hortikultura

Tentu saja, terdapat tantangan dalam setiap teknologi yang muncul, dan terdapat juga tantangan dalam pencahayaan hortikultura berbasis LED. Saat ini, pengalaman teknologi pencahayaan solid-state masih sangat dangkal. Bahkan ilmuwan hortikultura yang telah berkecimpung selama bertahun-tahun masih mempelajari “formula ringan” tanaman. Beberapa dari “formula” baru ini tidak dapat dilaksanakan saat ini.

Produsen lampu Asia sering kali diposisikan sebagai produk yang terjangkau namun kelas bawah, dan banyak produk kelas bawah di pasar tidak memiliki sertifikasi yang relevan seperti peringkat UL, serta laporan luminer LM-79 dan laporan LED LM-80. Banyak petani yang mencoba menerapkan pencahayaan LED sejak dini, namun merasa frustrasi dengan buruknya kinerja luminer, sehingga lampu sodium bertekanan tinggi masih menjadi standar emas dalam industri ini.

Tentu saja, ada banyak produk lampu pertumbuhan LED berkualitas tinggi di pasaran. Namun, petani hortikultura dan bunga masih memerlukan metrik yang lebih baik terkait penerapannya. Misalnya, Komite Penerangan Pertanian American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) mulai mengembangkan metrik standar pada tahun 2015. Pekerjaan ini mempertimbangkan metrik yang terkait dengan spektrum PAR (Photosynthetically Active Radiation). Rentang PAR biasanya didefinisikan sebagai pita spektral 400-700 nm, tempat foton aktif mendorong fotosintesis. Metrik umum yang terkait dengan PAR mencakup fluks foton fotosintesis (PPF) dan kerapatan fluks foton fotosintesis (PPFD).

Resep dan metrik

“Resep” dan metrik saling terkait karena penanam memerlukan metrik untuk mengidentifikasi apakah luminer tanaman menyediakan intensitas dan distribusi daya spektral (SPD), yang mencakup “resep”.

Penelitian awal berfokus pada hubungan penyerapan klorofil dengan kekuatan spektral, karena klorofil adalah kunci proses fotosintesis. Studi laboratorium menunjukkan bahwa puncak energi pada spektrum biru dan merah sesuai dengan puncak serapan, sedangkan energi hijau tidak menunjukkan serapan. Penelitian awal menyebabkan kelebihan pasokan perlengkapan lampu berwarna merah muda atau ungu di pasar.

Namun, pemikiran saat ini berfokus pada iluminasi yang memberikan energi puncak pada spektrum biru dan merah, namun pada saat yang sama memancarkan spektrum iluminasi yang luas seperti sinar matahari.

Cahaya putih sangat penting

Hanya menggunakan lampu pertumbuhan LED merah dan biru sudah ketinggalan zaman. Ketika Anda melihat produk dengan spektrum ini, itu didasarkan pada ilmu pengetahuan yang lebih tua dan sering disalahpahami. Alasan orang memilih warna biru dan merah adalah karena puncak panjang gelombang tersebut sesuai dengan kurva serapan klorofil a dan b yang dipisahkan dalam tabung reaksi. Saat ini kita mengetahui bahwa semua panjang gelombang cahaya dalam kisaran PAR berguna untuk mendorong fotosintesis. Tidak ada keraguan bahwa spektrum itu penting, tetapi hal ini berkaitan dengan morfologi tumbuhan seperti ukuran dan bentuk.

Kita dapat mempengaruhi tinggi dan pembungaan tanaman dengan mengubah spektrumnya. Beberapa petani terus-menerus menyesuaikan intensitas cahaya dan SPD karena tanaman memang memiliki kemiripan dengan ritme sirkadian, dan sebagian besar tanaman memiliki ritme dan persyaratan "formulasi" yang unik.

Kombinasi utama merah dan biru mungkin relatif baik untuk sayuran berdaun seperti selada. Namun ia juga mengatakan bahwa untuk tanaman berbunga, termasuk tomat, intensitasnya lebih kuat dari spektrum khusus, 90% energi pada lampu natrium tekanan tinggi berada di area kuning, dan lumen pada lampu hortikultura tanaman berbunga (lm ), lux (lx) Dan kemanjuran mungkin lebih akurat dibandingkan metrik yang berpusat pada PAR.

Para ahli menggunakan 90% LED putih yang dikonversi fosfor pada luminernya, sisanya adalah LED merah atau merah jauh, dan iluminasi biru berbasis LED putih menyediakan semua energi biru yang diperlukan untuk produksi optimal.