A luz de cultivo de LED é uma fonte de luz artificial que usa LED como corpo luminoso para atender às condições de iluminação da fotossíntese de plantas. Tem muitos tipos, pertencente à terceira geração de luz de enchimento da planta.
Na ausência de luz solar, Este tipo de lâmpada pode desempenhar o papel da luz solar, para que as plantas possam crescer normalmente ou melhor.
Este tipo de lâmpada tem as funções de fortalecer raízes, Regulando o período e a cor das flores, promovendo amadurecimento e coloração de frutas, assim como Melhorando o gosto e qualidade.
O que é crescer luz?
A luz de crescimento é uma espécie de luz elétrica para ajudar as plantas a crescer. A luz de cultivo oferece um espectro semelhante ao do sol, ou um espectro mais adequado às necessidades da planta. As luzes de cultivo simulam as condições ao ar livre, variando sua cor, temperatura e saída espectral, bem como a intensidade da luz. Podemos ajustar a faixa espectral, eficiência luminosa e temperatura da cor da luz de cultivo, dependendo do tipo de planta cultivada, o estágio de crescimento (E.G., Período de germinação/vegetativo ou floração/frutificação), e o fotoperíodo exigido pela planta.
O que é luz LED?
Lâmpada LED ou lâmpada LED é uma fonte de luz elétrica que usa um diodo emissor de luz para emitir luz. A lâmpada LED comercial mais eficiente tem uma eficiência de 200 lúmens por watt (LM / C). A vida útil das lâmpadas LED comercial é muitas vezes mais longa que a das lâmpadas incandescentes.
A lâmpada de LED precisa de um Driver de LED eletrônico circuito para trabalhar na linha de energia principal. A perda do circuito significa que a eficiência da lâmpada LED é menor que a do chip LED. O circuito do motorista pode exigir funções especiais compatíveis com dimmers incandescentes. De um modo geral, A forma de onda atual contém um certo grau de distorção, que depende da tecnologia da lâmpada.
O mercado de LED deve crescer de nós $2 bilhão em cedo 2014 para nós $25 bilhão em 2023.
O LED acende imediatamente sem o pré -aquecimento do atraso. A comutação frequente não reduz a expectativa de vida como lâmpadas fluorescentes. Durante a vida útil do LED, A saída de luz diminui gradualmente (Veja a seção "Redução de eficiência").
Algumas lâmpadas LED são substitutos diretos para lâmpadas incandescentes ou fluorescentes. As luzes LED podem usar múltiplas Pacotes LED para melhorar a difusão da luz, dissipação de calor, e custo geral. O texto na embalagem LED de varejo pode ser exibido com saída de luz em lúmens, consumo de energia em watts, Temperatura de cor em Kelvin, ou uma descrição de cor, como “branco quente”, “branco legal” ou “luz do dia”.
Princípio de trabalho da LED Grow Light
A luz é um fator necessário no crescimento das plantas. Sem luz, As plantas não podem sobreviver. Controlar o crescimento das plantas através do ar condicionado é um meio importante de horticultura. O LED Grow Light é mais eficiente e mais eficaz. LED Grow Light fornece uma fonte de luz eficiente para plantas, promove a fotossíntese de plantas, diminui o tempo de floração das plantas, acelera o crescimento de plantas, e fornece o rendimento de plantas. É um componente importante para realizar o desenvolvimento inteligente da modernização agrícola.
Requisitos para a luz da planta
A duração, quantidade, e qualidade da luz regulam o desenvolvimento e o crescimento das plantas. De um modo geral, Se uma planta não conseguir uma luz suficiente, Não pode obter fotossíntese suficiente, nutrição, E não pode crescer normalmente. À medida que o pigmento diminui, começa a se esconder da luz. As plantas que não recebem a qualidade da luz certas podem mostrar diferenças fisiológicas em comparação com as mesmas plantas cultivadas sob as melhores condições de luz.
No passado, A quantidade e qualidade das luzes da planta eram tecnicamente limitadas. Lâmpadas de halogeneto de metal e lâmpadas de sódio de alta pressão ainda são fontes de luz auxiliares comuns por causa de suas próprias vantagens, especialmente para estufa e algumas operações de fonte de luz única. O LED mais velho LED Light só consiste em LEDs azuis e vermelhos Porque eles convertem energia elétrica na eficiência dos fótons e na eficiência de dirigir a fotossíntese. À medida que os LEDs se tornam mais baratos e mais eficientes, O interesse pela qualidade da luz aumentou na ciência vegetal.
um. PRadiação quente ativa (PAR)
A curva de ponderação de fótons é usada para converter PPFD para ypf; A curva de ponderação de energia é usada para pesar o par em watts ou joules.
Lúmens e lux são unidades fotométricas de intensidade da luz, e eles servem para medir a intensidade da luz percebida pelo olho humano.
O nível espectral de luz medido pelo lúmen é semelhante, mas diferente do usado para a fotossíntese. A faixa espectral de radiação solar de 400 para 700 NM é a faixa espectral correspondente de fotossíntese. As plantas podem usar esse intervalo de espectro para a fotossíntese, e a luz nesse intervalo também é fotossinteticamente radiação ativa ou par para curta. Portanto, Ao medir a quantidade de luz que as plantas podem usar para a fotossíntese, Os botânicos geralmente medem a quantidade de par que as plantas recebem.
A irradiância do PAR pode ser expressa como fluxo de energia (c / M2), que está relacionado ao balanço energético de organismos fotossintéticos. Os botânicos geralmente usam o número de fótons ou densidade de fluxo de fótons fotossintéticos na faixa de 400-700 nm por unidade de área recebida em um determinado tempo para quantificar o PAR, Porque a fotossíntese é um processo quântico, e a quantidade de energia obtida pela reação química da fotossíntese depende mais do número de fótons do que da energia contida em fótons. Isso geralmente é medido usando mol M-2 S-1, Mas o valor associado ao crescimento da planta é a integral da luz do dia (Dli), com PPFD integral sobre 24 horas.
A maioria das espécies de plantas crescerá bem no DLI de 5-15 Mol M-2 D-1. Espécies tolerantes de luz podem lidar facilmente 30-50 mol m -2 dia -1, e espécies tolerantes à sombra podem crescer em valores de DLI de 1-3 mol m -2 dia -1.
b. UMMonte da luz
A quantidade de luz é a quantidade de luz que as plantas precisam para crescer melhor todos os dias. Historicamente, A quantidade de luz foi expressa em unidades de WM-2, lúmen, ou lux. Embora essas unidades possam ser usadas para cálculos de energia de wm -2 ou iluminação humana (lúmens e lux), Os cientistas vegetais agora preferem usar a densidade μ fotossintética de fluxo de fótons (PPFD) medido em mol M-2S-1. PPFD é um método de medição eficiente, que podem medir com precisão o número de fótons por metro quadrado por segundo, impactando a superfície, de modo a inferir a cooperação direta entre fótons e plantas.
DLI ou integração solar também é uma maneira eficaz de medir a quantidade de luz. O DLI considera o PPFD e o total de horas de exposição à planta ao PPFD para obter a quantidade total de fótons por dia em mol M-2 D-1. Supondo que o PPFD seja uma constante, A fórmula para converter PPFD para DLI é a seguinte:
Dli (Mãe M-2 D-1 ) = 0,0036 * PPFD ( m mol m -2 S-1) * tempo de iluminação
De um modo geral, O requisito de luz de culturas específicas é maior para as culturas que dão frutos e florescem, mas menos para as culturas que mantêm a nutrição. Geralmente consideramos vegetais de folhas verdes, como alface, espinafre, e couve como culturas com pouca luz, exigindo dli de 12 para 17 Mol M-2 D-1. Tomate, pepino, e pimenta necessidade 20-30 mol m -2 D-1. A maconha é uma das plantas mais exigentes para a luz, que precisa 40 DLL MOD M-2.
c. euQualidade do Iight
A qualidade da luz é a distribuição espectral, e a qualidade da luz que afeta o crescimento das plantas refere -se à distribuição espectral que afeta o crescimento da planta. Normalmente medimos os espectros de absorção de clorofila livre b (vermelho) e a (azul) em solvente. De acordo com a interação específica de pigmento-proteína, O espectro de interação da molécula de clorofila muda ligeiramente.
Diferentes comprimentos de onda da luz têm cores diferentes; 700-750 nm está muito vermelho, 600-700 NM é vermelho, 500-600 NM é verde, 400-500 NM é azul, e 320-400 NM é UVA. A qualidade da luz também pode ser expressa como seu pico de irradiância, como 660 nm vermelho e 450 nm azul, ou às vezes como uma proporção, como um 2:3 proporção azul para vermelho. As plantas podem sentir o espectro através de algumas substâncias especiais sensíveis à luz, como Zein, Fitocromo, criptocromo, e fototropismo. Cada substância sensível à luz tem uma sensibilidade diferente a uma luz diferente. A fotomorfogênese é um tipo de reação mediada pela luz da planta ao espectro. Espectro pode enviar sinais diferentes para as plantas, e as plantas darão feedback diferente de acordo com esses sinais, que pode afetar o metabolismo das plantas, o estado de crescimento das plantas, como floração e germinação, e a velocidade de crescimento das plantas.
d. PHOPOPERIOD
Fotoperíodo é o período escuro e o período de luz que as plantas precisam. A mudança do fotoperíodo pode desencadear a floração. Portanto, é necessário definir o tempo ligado ou desligado da luz. Defina o tempo ideal de comutação de acordo com as espécies e preferências das plantas, Porque algumas plantas gostam de longas noites e dias curtos, Enquanto algumas plantas gostam de noites curtas e longos dias, E algumas plantas gostam da mesma duração do dia e da noite.
O fotoperíodo é um fator importante no crescimento e desenvolvimento das plantas, E devemos prestar atenção a isso. No entanto, O tempo da escuridão pode afetar o julgamento da planta da duração do dia. De um modo geral, “sol curto” refere -se ao sol com um fotoperíodo não mais do que 12 horas" “Longa de sol” refere -se ao sol com um fotoperíodo não menos que 14 horas. Plantas de dia de longo dia são aquelas que apenas florescem quando o fotoperíodo é maior que a duração crítica. Plantas de dia curto são aquelas que florescem quando a duração do dia é menor que a duração crítica. Plantas neutras diurnas são aquelas que florescem, independentemente do fotoperíodo.
Plantas florescem em resposta ao fotoperíodo pode ter respostas facultativas ou específicas. Resposta facultativa significa que, independentemente do fotoperíodo, A planta acabará por florescer, mas se crescer sob um fotoperíodo específico, A taxa de floração será mais rápida. Resposta específica significa que as plantas só podem florescer sob um fotoperíodo específico.
Características da LED Grow Light
Além da proteção ambiental e de economia de energia, LED tem muitas características diferentes de outras fontes de luz. É a fonte de iluminação de quarta geração. Devido ao rico espectro de comprimento de onda, A luz emitida pelo LED é consistente com a faixa espectral de morfogênese da luz vegetal e fotossíntese, Portanto, o LED é particularmente adequado para o cultivo de plantas.
Refratando o espectro, O ângulo de refração de diferentes comprimentos de onda da luz é diferente. Desta maneira, Podemos obter luz monocromática pura e espectro composto, conforme necessário, e pode concentrar a luz de um comprimento de onda específico para irradiar uniformemente. Controlando a mudança de luz de crescimento para regular a germinação, crescimento, e frutificação de culturas, Também pode controlar a tendência crescente e os nutrientes das culturas. A luz de cultivo de LED pode ser usada em um sistema de cultura combinado tridimensional de várias camadas para realizar a miniaturização do espaço de produção e a baixa carga de calor. Além disso, A forte durabilidade e baixa potência das luzes de cultivo de LED reduzem os custos operacionais. Por causa dessas características notáveis, LEDs são muito adequados para o cultivo de plantas, como o levantamento de mudas, cultura de tecidos vegetais, Horticultura da instalação, e até mesmo o sistema de proteção à vida ecológica aeroespacial.
Aplicação de LED Grow Light
um. Pode funcionar como iluminação suplementar para a fotossíntese de plantas quando a quantidade de sol é pequena ou o tempo do sol é curto.
b. Como a iluminação induzida do fotoperíodo vegetal e da morfogênese da luz.
- LED cresce luz como iluminação induzida da morfogênese da luz e fotoperíodo vegetal
O comprimento de onda específico do LED afetará o tempo de florescimento, duração, e o número de flores. Alguns comprimentos de onda do LED podem ajustar o comprimento do período de floração e do pedicelo, Alguns comprimentos de onda podem reduzir o número de flores, e alguns comprimentos de onda podem aumentar o número de flores e brotos. O status de floração e crescimento das plantas pode ser regulado pelo LED, que é propício à produção e marketing de flores e culturas.
- Pesquisa sobre a aplicação de LED cresce luz no ecossistema aeroespacial
Para resolver o problema de apoio à vida de longo prazo do voo espacial, O estabelecimento de um sistema de suporte à vida ecológico controlado é um link -chave, em que o cultivo de plantas superiores é uma parte importante, e a luz é um dos principais fatores.
O ambiente espacial é diferente do ambiente interno geral. A seleção de fontes de luz para o cultivo de plantas espaciais é mais rigoroso e duro. As luzes devem ser seguras e confiáveis, sem poluição ambiental, tamanho pequeno, leve, longa vida, alta eficiência, e o comprimento de onda da luz de saída é adequado para fotossíntese e morfogênese vegetais. Comparado com outras fontes de luz, LED pode converter energia luminosa em radiação fotossinteticamente ativa; Além disso, LED tem as características do peso leve, tamanho pequeno, longa vida, e assim por diante, que atraiu muita atenção no campo do cultivo de plantas aeroespaciais. Os resultados mostram que essas características da iluminação LED a tornam a fonte de luz mais adequada para o cultivo de plantas espaciais. Talvez em um futuro próximo, Estabeleceremos nosso próprio sistema de circulação ecológica através da tecnologia de cultivo LED no espaço e na lua.
- LED cresce luz como iluminação suplementar para a fotossíntese de plantas
A fonte de luz tradicional produz muito calor. Se a fonte de luz auxiliar do assento desperdiça energia, aumentará o custo, E uma temperatura muito alta não é propícia ao crescimento de culturas. Relativamente falando, O calor gerado pelo LED é relativamente pequeno. Se combinado com o sistema hidropônico, O ar pode ser usado, e calor e água excessivos podem ser removidos. Porque a fonte de luz gerada pelo LED é semelhante ao espectro da fotossíntese, A energia elétrica pode ser convertida em radiação fotossintética eficaz, e finalmente em bioenergia. Os resultados mostram que a taxa fotossintética e a taxa de crescimento da alface aumentarão em mais de 20% usando iluminação LED. É viável usar LEDs em fábricas de plantas.
Comparado com a lâmpada de halogeneidade de metal comum, As hastes e as folhas das cenas de fruto de Capsicum Annum e Perilla cultivadas sob o LED específico do comprimento de onda mudaram significativamente, e a taxa fotossintética aumentou com o aumento da densidade da luz. LED de comprimento de onda composto pode aumentar o número de estômatos de Salvia multirrhiza e crazim.
Os resultados mostram que, comparado com outras fontes de luz, o Fonte de luz LED completa do espectro pode melhorar significativamente a taxa de crescimento da alface, espinafre, e rabanete. Pode tornar o biomassa máximo de beterraba, A acumulação de elementos de beterraba na raiz peluda é a mais significativa, e produzir o maior acúmulo de açúcar e amido na raiz peluda.
Conclusão
Com o extenso desenvolvimento da indústria agrícola moderna, A luz de crescimento LED é sem dúvida uma oportunidade de regenerar essas empresas. No entanto, Apesar das perspectivas brilhantes da planta, crescem luz, O desenvolvimento de fábricas de plantas ainda está enfrentando alguns “gargalos”. Por exemplo, Se o investimento inicial for muito grande, uma fábrica de plantas de luz artificial com uma produção diária de 1000 As plantas de alface geralmente precisam de um investimento inicial relativamente alto. Mesmo que o governo subsidie 30%, Geralmente leva dois anos para obter lucro. Além disso, A tecnologia de plantio na era da agricultura da fábrica ainda não foi madura, e o modo de controle de qualidade e logística relacionado ainda estão na fase de exploração.
