1. Fotosintēzes kvantu{1}līmeņa kontrole: sinerģisks process, kas ietver sarkano, zilo un augu hormonus.
Hloroplasti ir augu daļas, kas absorbē un maina noteiktus gaismas viļņu garumus. Eksperimentālie pierādījumi liecina, ka hlorofila a/b absorbcijas efektivitāte ir maksimāli palielināta 660 nm sarkanās un 450 nm zilās gaismas joslās, savukārt karotinoīdi uzlabo 400-500 nm zili violetās gaismas absorbciju. Šī iedzimtā spektra izvēle nodrošina LED tehnoloģijai ļoti noteiktu laika posmu intervencei.
Fotosensitīvo un kriptohroma pigmentu regulēšana, kas darbojas kopā
Fitohroms ļauj augiem redzēt 660 nm sarkano gaismu un 730 nm tālu sarkano gaismu. Tas kontrolē, kad sēklas dīgst, kad zied ziedi un kad mainās diennakts ritms. Mākoņainās un sniegotās dienās siltumnīcas Iekšējā Mongolijā palielina gaismu 4 līdz 6 stundas dienā. Tas pārtrauc īsu-dienu augu miera periodu, paplašinot sarkanās gaismas apstarošanu, kā rezultātā gurķu izlaide palielinās par 25%, salīdzinot ar tendenci. Kriptohroms reaģē uz zilo un ultravioleto gaismu, kas maina stomas atvēršanu un aizvēršanos un bioloģisko pulksteni. Yunnan Flower Base izmanto zilās gaismas regulēšanu, lai padarītu rožu stublājus par 20% biezākus un apturētu hipokotila pagarināšanos. Tas liek lapu dārzeņiem augt kompaktā formā.
Spektrālās formulas dinamiskā optimizācija
Mūsdienu LED augu gaismas ir pārsniegušas viena spektra robežas. Tagad tie var regulēt visu augu dzīves ciklu, izmantojot viedus sarkanās gaismas (660 nm), tālās sarkanās gaismas (730 nm), zilās gaismas (450 nm) un UV-A (380–400 nm) maisījumus.
Laiks, kas nepieciešams sēklu dīgšanai: 660 nm sarkanā gaisma aktivizē gaismjutīgos pigmentus, kas salātu sēklu dīgtspēju paātrina par 30%, salīdzinot ar dabisko gaismu.
Uztura augšanas periods: 450 nm zilās gaismas un 660 nm sarkanās gaismas attiecība 1:3 padara tomātu stublājus par 45% biezākus un hlorofila līmeni par 28% augstāku.
730nm tālu sarkanā gaisma kontrolē ziedēšanas hormonus, kas liek krizantēmām uzziedēt 12 dienas agrāk un palielina ziedpumpuru skaitu par 37%.
Ražas novākšanas un pārstrādes periodā, mainot sarkanās un zilās gaismas attiecību, sarkanajos lapu salātos var būt 2,3 reizes vairāk antocianīnu un par 41% mazāk nitrātu.
Šī elastība, lai ātri mainītu noteikumus, ir ļoti svarīga rūpnīcu rūpnīcās. Nīderlandes Vāgeningenas universitātes pētījumi liecina, ka daudzslāņu stādīšanas plaukts ar regulējama spektra LED sistēmu var dot 350 reizes vairāk uz laukuma vienību nekā parastās fermās un patērē par 90% mazāk ūdens.
2. Energoefektivitātes revolūcija: lielas pārmaiņas no liela enerģijas patēriņa uz zema oglekļa satura produktu ražošanu
LED augu apgaismojuma galvenais ieguvums ir tas, ka tie izmanto enerģiju tādā veidā, kas ļoti atšķiras no citām gaismām. Salīdzinoši pētījumi liecina, ka LED sistēmu fotoelektriskās konversijas efektivitāte ir par 40%, kas ir par 75% energoefektīvāka nekā augsta spiediena nātrija spuldzēm. Tie arī ilgst vairāk nekā 30 000 stundu. 50 akru siltumnīcai iekārtu izmaksas ir no 40 000 līdz 60 000 juaņu, un elektroenerģijas atdeve ir lielāka par 1:5.
Jaunas tehnoloģijas, kas palīdz ar siltuma kontroli
65% enerģijas, ko izdala standarta augstspiediena nātrija spuldzes, tiek pārvērsta siltumā, kas nozīmē, ka tām ir nepieciešama papildu dzesēšanas sistēma, lai uzturētu telpas temperatūru stabilu. LED augu apgaismojumam ir alumīnija siltumu{3}}izkliedējošs korpuss un IP65 ūdensnecaurlaidīga konstrukcija. Asmens temperatūra paaugstinās tikai par 2–3 grādiem, tāpēc nepastāv termisku apdegumu risks. Dubaijas tuksneša vertikālajai fermai ir zema siltuma jauda, kas nozīmē, ka atstarpe starp daudzslāņu stādīšanas plauktu slāņiem ir tikai 30 cm. Raža no platības vienības ir 350 reizes lielāka par parasto lauksaimniecības zemi.
Spektrālās plastiskuma monetārā vērtība
Pateicoties fluorescējošā pārklājuma tehnoloģijai, pilna spektra LED atdarina visu saules gaismas spektru. Tas ietver UV (280–400 nm) un tālu -infrasarkano (720–1000 nm) gaismu, kas var kontrolēt augu sekundāro metabolītu, piemēram, ginsenozīdu un antocianīnu, uzkrāšanos. Philips GreenPower sērija maina sarkanās un zilās gaismas daudzumu tomātu stādiem dažādās augšanas fāzēs. Eksperimentālās grupas raža ir gandrīz divas reizes lielāka nekā kontroles grupai, un C vitamīna un likopēna līmenis ir daudz augstāks.
3. Rūpniecības pārstrukturēšana: pāreja no laboratorijām uz globālajiem tirgiem
LED augu apgaismojuma tehnoloģiskie ieguvumi maina lauksaimniecības rūpniecības ķēdes struktūru. Augu audzēšanas spuldžu tirgus Ķīnā pieauga par 19,09% salīdzinājumā ar iepriekšējo gadu līdz 15,141 miljonam vienību 2022. gadā. Tirgus apjoms bija vairāk nekā 1,6 miljardi juaņu. LED tehnoloģija pārkāpj telpiskos ierobežojumus, ļaujot izmantot arvien vairāk lietojumu. Piemēram, to var izmantot siltumnīcu apgaismošanai, augu rūpnīcām, kosmosa stādīšanai kosmosa biotopos un balkonu fermās audzēšanai mājās.
Vertikālo saimniecību efektivitātes revolūcija
AeroFarms ASV izmanto viedo aptumšošanas sistēmu, lai mainītu spektrālo attiecību, pamatojoties uz auga augšanas stadiju. Piemēram, stādīšanas stadijā zilās gaismas daudzums tiek palielināts līdz 30%, bet ziedēšanas periodā sarkanās gaismas daudzums tiek palielināts līdz 85%. Šis kontroles līmenis uz pusi samazina salātu audzēšanas ciklu par 40%, patērē par 90% vairāk ūdens un iegūst piecas reizes lielāku ražu no tradicionālās stādīšanas platības vienības.
Uz tehnoloģijām balstīta konkurence eksporta tirgos
Ķīnas uzņēmumi, piemēram, Yaorong Technology, ir ieguvuši savu vārdu pasaules tirgū, pateicoties zemajām darbaspēka izmaksām un spējai veikt profesionālu pētniecību un attīstību. Uzņēmuma produkcija ir sertificēta ES un ASV, un 65% no kopējiem ieņēmumiem nāk no eksporta. Ziemeļamerikā 85% legālo marihuānas audzētāju ir pārgājuši uz LED sistēmām. Tas ir samazinājis enerģijas izmaksas par 62% un palielinājis THC līmeni par 18%.
