원예 분야의 LED 조명 과제

물론 신흥 기술에는 과제가 있고, LED 기반 원예 조명에도 과제가 있습니다. 현재 고체 조명 기술의 경험은 여전히 ​​매우 얕습니다. 수년 동안 종사해온 원예 과학자들조차도 여전히 식물의 "빛 공식"을 연구하고 있습니다. 이러한 새로운 "공식" 중 일부는 현재 실현 가능하지 않습니다.

아시아 조명 제조업체는 저렴하지만 저가형 제품으로 자리매김하는 경우가 많으며, 시중에 나와 있는 많은 저가형 제품에는 UL 등급, LM-79 등기구 보고서 및 LM-80 LED 보고서와 같은 관련 인증이 부족합니다. 많은 재배자들이 초기에 LED 조명을 배치하려고 시도했지만 등기구의 성능이 좋지 않아 좌절감을 느꼈기 때문에 고압 나트륨 램프는 여전히 업계의 표준입니다.

물론 시중에는 고품질의 LED 성장 조명 제품이 많이 나와 있습니다. 그러나 원예 및 꽃 재배자에게는 응용 분야와 관련된 더 나은 측정 기준이 여전히 필요합니다. 예를 들어, 미국 농업생물공학회(ASABE) 농업 조명 위원회는 2015년에 표준화된 지표를 개발하기 시작했습니다. 이 작업은 PAR(광합성 활성 방사선) 스펙트럼과 관련된 지표를 고려하고 있습니다. PAR 범위는 일반적으로 광자가 적극적으로 광합성을 구동하는 400-700 nm의 스펙트럼 대역으로 정의됩니다. PAR과 관련된 일반적인 측정 기준에는 광합성 광자 플럭스(PPF) 및 광합성 광자 플럭스 밀도(PPFD)가 포함됩니다.

레시피 및 측정항목

재배자는 식물 조명 기구가 "레시피"를 포함하는 강도 및 SPD(스펙트럼 전력 분포)를 제공하는지 여부를 식별하기 위한 메트릭이 필요하기 때문에 "레시피"와 메트릭이 서로 얽혀 있습니다.

엽록소는 광합성 과정의 핵심이므로 초기 연구에서는 엽록소 흡수와 스펙트럼 출력의 관계에 초점을 맞췄습니다. 실험실 연구에 따르면 파란색과 빨간색 스펙트럼의 에너지 피크는 흡수 피크와 일치하는 반면 녹색 에너지는 흡수가 나타나지 않는 것으로 나타났습니다. 초기 연구로 인해 시장에 분홍색 또는 보라색 조명 기구가 과잉 공급되었습니다.

그러나 현재의 생각은 청색 및 적색 스펙트럼에서 최대 에너지를 제공하는 동시에 햇빛과 같이 광범위한 조명 스펙트럼을 방출하는 조명에 중점을 두고 있습니다.

백색광은 매우 중요합니다

빨간색과 파란색 LED 성장등만 사용하는 것은 꽤 구식입니다. 이 스펙트럼을 가진 제품을 보면 이는 오래된 과학에 기초한 것이므로 종종 오해를 받습니다. 사람들이 파란색과 빨간색을 선택하는 이유는 이러한 파장 피크가 시험관에서 분리된 엽록소 a와 b의 흡수 곡선과 일치하기 때문입니다. 오늘날 우리는 PAR 범위의 모든 파장의 빛이 광합성을 촉진하는 데 유용하다는 것을 알고 있습니다. 스펙트럼이 중요하다는 것은 의심할 여지가 없지만 크기나 모양 등 식물의 형태와 관련이 있습니다.

스펙트럼을 변경하여 식물의 키와 개화에 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 재배자는 식물이 일주기 리듬과 유사한 것을 갖고 있고 대부분의 식물은 독특한 리듬과 "공식" 요구 사항을 가지고 있기 때문에 빛의 강도와 SPD를 지속적으로 조정합니다.

주요 빨간색과 파란색 조합은 상추와 같은 잎채소에 상대적으로 좋을 수 있습니다. 그러나 그는 또한 토마토를 포함한 꽃 피는 식물의 경우 특수 스펙트럼보다 강도가 강하고 고압 나트륨 램프의 에너지의 90%가 노란색 영역에 있으며 꽃 식물 원예 램프의 루멘이 있다고 말했습니다(lm ), 럭스(lx) 그리고 효율성은 PAR 중심 지표보다 더 정확할 수 있습니다.

전문가들은 등기구에 90%의 인광 변환 백색 LED를 사용하고 나머지는 적색 또는 원적색 LED를 사용하며 백색 LED 기반 청색 조명은 최적의 생산에 필요한 모든 청색 에너지를 제공합니다.