Là một nhánh quan trọng của nền nông nghiệp hiện đại, khái niệm nhà máy sản xuất cây trồng ngày càng trở nên phổ biến. Trong môi trường trồng trọt trong nhà, ánh sáng cây trồng là nguồn năng lượng thiết yếu cho quá trình quang hợp. Đèn LED trồng cây mang lại những lợi thế vượt trội so với hệ thống chiếu sáng bổ sung truyền thống và sẵn sàng trở thành lựa chọn ưu tiên cho hệ thống chiếu sáng chính hoặc bổ sung trong-các ứng dụng thương mại quy mô lớn như trang trại thẳng đứng và nhà kính.
Thực vật là một trong những dạng sống phức tạp nhất trên hành tinh. Trồng cây vừa vô cùng đơn giản vừa đầy thách thức. Ngoài ánh sáng thực vật, nhiều yếu tố còn ảnh hưởng lẫn nhau và việc cân bằng các yếu tố này là một nghệ thuật bậc thầy mà người trồng phải hiểu và nắm vững. Tuy nhiên, khi nói đến chiếu sáng cây trồng, nhiều yếu tố khác cần được xem xét cẩn thận.
Đầu tiên, hãy tìm hiểu quang phổ mặt trời và cách thực vật hấp thụ nó. Quang phổ mặt trời là quang phổ liên tục, với màu xanh lam và xanh lục mạnh hơn màu đỏ. Phổ ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng từ 380 đến 780 nm. Thực vật có một số yếu tố hấp thụ quan trọng và một số hormone tăng trưởng quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật có quang phổ hấp thụ ánh sáng riêng biệt. Vì vậy, việc ứng dụng đèn LED trồng trọt không phải là một nhiệm vụ đơn giản mà là một mục tiêu cao độ.
Khi thiết kế và lựa chọn đèn LED trồng trọt,
một số quan niệm sai lầm quan trọng cần tránh.
1. Tỷ lệ bước sóng màu đỏ{1}}màu xanh lam
Là hai vùng hấp thụ chính cho quá trình quang hợp của thực vật, quang phổ phát ra từ đèn LED trồng cây chủ yếu phải có màu đỏ và xanh lam. Tuy nhiên, điều này không thể được đo lường đơn giản bằng tỷ lệ-màu đỏ, chẳng hạn như 4:1, 6:1 hoặc 9:1.
Các loài thực vật rất khác nhau, có tập tính và yêu cầu ánh sáng riêng biệt ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Phổ cần thiết cho sự phát triển của thực vật phải là phổ liên tục với độ rộng phân bố nhất định. Các nguồn ánh sáng được làm bằng chip có quang phổ hẹp ở bước sóng đỏ và xanh rõ ràng là không phù hợp.
Các thí nghiệm đã phát hiện ra rằng thực vật có thể phát triển màu hơi vàng, có thân lá mỏng và nhẹ, v.v. Nghiên cứu sâu rộng đã kiểm tra phản ứng của thực vật với các quang phổ ánh sáng khác nhau, chẳng hạn như tác động của ánh sáng hồng ngoại đến chu kỳ quang, tác động của ánh sáng xanh-vàng đối với bóng đổ và tác động của ánh sáng tím đối với việc kiểm soát sâu bệnh và hàm lượng dinh dưỡng.
Trong các ứng dụng thực tế, hiện tượng cây con bị cháy và héo là phổ biến. Vì vậy, việc thiết kế các thông số này phải phù hợp với loài thực vật, môi trường và điều kiện sinh trưởng.
Vì vậy, JTGL đã thành lập một nhóm nghiên cứu quang phổ chuyên nghiệp để tùy chỉnh các giải pháp quang phổ chuyên biệt dựa trên nhu cầu của từng nhà máy của khách hàng. Chỉ khi quang phổ phù hợp thì thực vật mới có thể đạt được quá trình quang hợp hiệu quả.
2. Ánh sáng trắng thông thường và quang phổ đầy đủ
Ánh sáng mà thực vật “nhìn thấy” khác với ánh sáng mà mắt người nhìn thấy. Các loại đèn ánh sáng trắng thường được sử dụng, chẳng hạn như ống đèn trắng ba{1} màu được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, có một số lợi ích cho sự phát triển của thực vật nhưng hiệu quả không tốt bằng đèn LED.
Mặc dù đèn huỳnh quang ba màu được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây tổng hợp ánh sáng trắng, nhưng quang phổ đỏ, lục và lam của chúng rời rạc và độ rộng quang phổ rất hẹp, với cường độ quang phổ tương đối yếu trong phần liên tục. Hơn nữa, chúng tiêu thụ điện năng gấp 1,5 đến 3 lần so với đèn LED. Đèn LED toàn phổ-được thiết kế dành riêng cho chiếu sáng làm vườn sẽ tối ưu hóa quang phổ ánh sáng. Mặc dù nhìn vẫn có màu trắng nhưng chúng chứa các thành phần ánh sáng quan trọng cần thiết cho quá trình quang hợp của thực vật.
Là nhà sản xuất đèn LED trồng cây chuyên nghiệp, JTGL hướng dẫn rõ ràng hệ thống chiếu sáng nào phù hợp với từng bối cảnh và giải pháp quang phổ nào là tốt nhất cho từng nhà máy. Chúng tôi đã cung cấp thành công hàng ngàn giải pháp cho khách hàng trên toàn thế giới. Vì vậy, việc lựa chọn JT Grow Lights là một quyết định quan trọng cho sự phát triển của cây trồng của bạn.
3. Thông số cường độ ánh sáng PPFD
Mật độ quang hợp (PPFD) là thông số chính để đo cường độ ánh sáng của thực vật. Nó có thể được biểu diễn dưới dạng photon hoặc năng lượng bức xạ. Nó đề cập đến mật độ thông lượng bức xạ hiệu quả của ánh sáng được sử dụng trong quang hợp. Nó đại diện cho tổng số photon trong phạm vi bước sóng 400-700 nm trên lá và thân cây trên một đơn vị thời gian và trên một đơn vị diện tích. Đơn vị của nó là μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). Bức xạ hoạt động quang hợp (PAR) đề cập đến tổng bức xạ mặt trời trong phạm vi bước sóng 400-700 nm.
Điểm bù ánh sáng của thực vật, còn được gọi là PPFD, đề cập đến điểm mà trên đó quá trình quang hợp phải vượt quá quá trình hô hấp và tốc độ tăng trưởng của thực vật phải vượt quá mức tiêu thụ, cho phép tăng trưởng. Các loại cây khác nhau có PPFD khác nhau và việc đạt được một chỉ số duy nhất, chẳng hạn như PPFD lớn hơn 200 μmol·m-2·s-1, là không đủ.
Trước đây, máy đo độ sáng đo cường độ ánh sáng bằng độ sáng. Tuy nhiên, do quang phổ ánh sáng của quá trình phát triển của thực vật thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như độ cao của nguồn sáng từ cây, diện tích được ánh sáng bao phủ và liệu ánh sáng có thể xuyên qua lá hay không nên nó không phải là chỉ số chính xác về cường độ ánh sáng khi nghiên cứu quá trình quang hợp. PAR hiện nay được sử dụng phổ biến.
Nhìn chung, những cây ưa nắng-yêu cầu PPFD lớn hơn 50 μmol·m-2·s-1 để bắt đầu quá trình quang hợp; cây ưa bóng râm chỉ cần 20 μmol·m-2·s-1. Do đó, khi lắp đặt đèn LED trồng trọt, hãy sử dụng giá trị tham chiếu này để lắp đặt và thiết lập, chọn độ cao lắp phù hợp để đạt được giá trị PPFD lý tưởng và độ đồng đều trên lá.
4. Công thức nhẹ
Công thức ánh sáng là một khái niệm được đề xuất gần đây bao gồm ba yếu tố chính: chất lượng ánh sáng, số lượng ánh sáng và thời lượng. Nói một cách đơn giản, chất lượng ánh sáng là quang phổ tối ưu cho quá trình quang hợp của thực vật; lượng ánh sáng là giá trị PPFD thích hợp và độ đồng đều; và thời lượng là mức phơi sáng tích lũy và tỷ lệ giữa ánh sáng ban ngày và ban đêm. Các nhà khoa học nông nghiệp Hà Lan đã phát hiện ra rằng thực vật sử dụng tỷ lệ tia hồng ngoại và ánh sáng đỏ để xác định chu kỳ ngày và đêm. Vào lúc hoàng hôn, tỷ lệ hồng ngoại tăng lên đáng kể, khiến thực vật nhanh chóng đi vào giấc ngủ để phản ứng. Nếu không có quá trình này, cây trồng sẽ mất hàng giờ để hoàn thành.
Khi thiết kế đèn LED trồng trọt, có thể mô phỏng các biến thể quang phổ tự nhiên một cách nhân tạo. Ví dụ:
1) Kết hợp kênh ánh sáng đỏ xa{1}}có thể điều chỉnh (730nm) để mô phỏng cảnh hoàng hôn;
2) Kiểm soát thời gian-của-quang phổ ngày: chủ yếu là ánh sáng xanh lam vào buổi sáng (để kích thích quá trình quang hợp), tăng tỷ lệ ánh sáng đỏ xa-vào buổi tối (để giúp thực vật chuyển sang màn đêm nhanh chóng);
3) Sử dụng công thức nấu ăn nhẹ để kiểm soát chu kỳ cây trồng. Ví dụ:
Đối với những cây ngày ngắn-như cây gai dầu và hoa cúc, việc rút ngắn thời gian chiếu sáng có thể kích thích ra hoa.
Đối với các cây ngày dài như rau diếp và dâu tây, việc kéo dài thời gian chiếu sáng có thể duy trì sự phát triển sinh dưỡng.
