LED განათების გამოწვევები მებაღეობაში

რა თქმა უნდა, არის გამოწვევები ნებისმიერ განვითარებად ტექნოლოგიაში და არის გამოწვევები LED-ზე დაფუძნებული მებაღეობის განათებაში. ამჟამად, მყარი მდგომარეობის განათების ტექნოლოგიის გამოცდილება ჯერ კიდევ ძალიან ზედაპირულია. მებაღეობის მეცნიერებიც კი, რომლებიც მრავალი წლის განმავლობაში მუშაობდნენ, კვლავ სწავლობენ მცენარეების "მსუბუქ ფორმულას". ზოგიერთი ახალი „ფორმულა“ ამჟამად შეუძლებელია.

აზიური განათების მწარმოებლები ხშირად პოზიციონირებულნი არიან როგორც ხელმისაწვდომ, მაგრამ დაბალი კლასის პროდუქტად, და ბევრი დაბალი კლასის პროდუქტს არ გააჩნია შესაბამისი სერთიფიკატები, როგორიცაა UL რეიტინგები, ასევე LM-79 სანათების ანგარიშები და LM-80 LED ანგარიშები. ბევრი მწარმოებელი ცდილობდა LED განათების გამოყენებას ადრეულ პერიოდში, მაგრამ იმედგაცრუებული იყო ნათურის ცუდი მუშაობის გამო, ამიტომ ნატრიუმის მაღალი წნევის ნათურები კვლავ ოქროს სტანდარტად რჩება ინდუსტრიაში.

რა თქმა უნდა, ბაზარზე ბევრი მაღალი ხარისხის LED ზრდის განათების პროდუქტია. თუმცა, მებაღეობისა და ყვავილების მწარმოებლებს ჯერ კიდევ სჭირდებათ განაცხადთან დაკავშირებული უკეთესი მეტრიკა. მაგალითად, ამერიკის სოფლის მეურნეობისა და ბიოლოგიურ ინჟინერთა საზოგადოებამ (ASABE) სოფლის მეურნეობის განათების კომიტეტმა დაიწყო სტანდარტიზებული მეტრიკის შემუშავება 2015 წელს. ეს ნაშრომი განიხილავს PAR (ფოტოსინთეზურად აქტიური გამოსხივება) სპექტრთან დაკავშირებულ მეტრებს. PAR დიაპაზონი ჩვეულებრივ განისაზღვრება, როგორც სპექტრული ზოლი 400-700 ნმ, სადაც ფოტონები აქტიურად ახორციელებენ ფოტოსინთეზს. PAR-თან დაკავშირებული საერთო მეტრიკა მოიცავს ფოტოსინთეზურ ფოტონის ნაკადს (PPF) და ფოტოსინთეზური ფოტონის ნაკადის სიმკვრივეს (PPFD).

რეცეპტი და მეტრიკა

„რეცეპტი“ და მეტრიკა ერთმანეთშია გადაჯაჭვული, რადგან მწარმოებელს სჭირდება მეტრიკა იმის დასადგენად, უზრუნველყოფს თუ არა მცენარის სანათი ინტენსივობას და სპექტრულ სიმძლავრის განაწილებას (SPD), რომელიც მოიცავს „რეცეპტს“.

ადრეული კვლევა ფოკუსირებული იყო ქლოროფილის შთანთქმის ურთიერთობაზე სპექტრულ ძალასთან, რადგან ქლოროფილი არის ფოტოსინთეზის პროცესის გასაღები. ლაბორატორიულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ლურჯ და წითელ სპექტრებში ენერგიის პიკები ემთხვევა შთანთქმის პიკებს, ხოლო მწვანე ენერგია არ აჩვენებს შთანთქმას. ადრეულმა კვლევამ გამოიწვია ბაზარზე ვარდისფერი ან მეწამული განათების მოწყობილობების ჭარბი მიწოდება.

თუმცა, ამჟამინდელი აზროვნება ფოკუსირებულია განათებაზე, რომელიც უზრუნველყოფს პიკს ენერგიას ლურჯ და წითელ სპექტრში, მაგრამ ამავე დროს ასხივებს განათების ფართო სპექტრს, როგორიცაა მზის შუქი.

თეთრი შუქი ძალიან მნიშვნელოვანია

მხოლოდ წითელი და ლურჯი LED ზრდის განათების გამოყენება საკმაოდ მოძველებულია. როდესაც ხედავთ ამ სპექტრის პროდუქტს, ის ეფუძნება ძველ მეცნიერებას და ხშირად არასწორად არის გაგებული. მიზეზი, რის გამოც ადამიანები ირჩევენ ლურჯს და წითელს, არის ის, რომ ტალღის სიგრძის ეს მწვერვალები შეესაბამება ტესტის მილში გამოყოფილი ქლოროფილის a და b შთანთქმის მრუდებს. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ PAR დიაპაზონში სინათლის ყველა ტალღის სიგრძე გამოსადეგია ფოტოსინთეზისთვის. ეჭვგარეშეა, რომ სპექტრი მნიშვნელოვანია, მაგრამ ის დაკავშირებულია მცენარეთა მორფოლოგიასთან, როგორიცაა ზომა და ფორმა.

ჩვენ შეგვიძლია გავლენა მოვახდინოთ მცენარეების სიმაღლეზე და ყვავილობაზე სპექტრის შეცვლით. ზოგიერთი მწარმოებელი მუდმივად არეგულირებს სინათლის ინტენსივობას და SPD-ს, რადგან მცენარეებს აქვთ მსგავსი ცირკადული რიტმი და მცენარეთა უმეტესობას აქვს უნიკალური რიტმები და „ფორმულირების“ მოთხოვნები.

ძირითადი წითელი და ლურჯი კომბინაცია შეიძლება შედარებით კარგი იყოს ფოთლოვანი ბოსტნეულისთვის, როგორიცაა სალათის ფოთოლი. მაგრამ მან ასევე თქვა, რომ აყვავებული მცენარეებისთვის, პომიდვრის ჩათვლით, ინტენსივობა უფრო ძლიერია, ვიდრე სპეციალური სპექტრი, ნატრიუმის მაღალი წნევის ნათურის ენერგიის 90% არის ყვითელ არეში, ხოლო ნათურები ყვავილოვანი მცენარის მებაღეობის ნათურებში (lm ), ლუქსი (lx) და ეფექტურობა შეიძლება იყოს უფრო ზუსტი, ვიდრე PAR-ცენტრული მეტრიკა.

ექსპერტები იყენებენ 90% ფოსფორით გარდაქმნილ თეთრ LED-ებს თავიანთ ნათურებში, დანარჩენი არის წითელი ან შორს წითელი LED-ები, ხოლო თეთრი LED-ზე დაფუძნებული ლურჯი განათება უზრუნველყოფს ოპტიმალური წარმოებისთვის საჭირო მთელ ლურჯ ენერგიას.