一,Problemet med typisk belysning är att den använder mycket energi, avger inte bra ljus och skapar mycket värme.
Hög-natriumlampor (HPS) och lysrör är de huvudsakliga typerna av ljus som används i växthus. Dessa ljuskällor har dock tre stora problem:
Inte särskilt energieffektivt: HPS-lampor omvandlar bara cirka 30 % av den elektriska energin de använder till synligt ljus. Resten av energin omvandlas till värme. Till exempel i Shouguang City behöver ett traditionellt växthus 30 % extra elektricitet för att kylas ner under vintern medan lamporna är tända, vilket höjer den totala kostnaden för energianvändning med 45 %.
Det är inte möjligt att kontrollera spektrumet: Lysrör har ett fast spektrum som inte fungerar för alla faser av växttillväxt. Till exempel behövs blått ljus för att hjälpa tomatplantor att växa rötter, och rött ljus behövs för att hjälpa blomknoppar att växa under blomningen. Dynamisk justering är inte möjlig med traditionella ljuskällor.
Termisk strålningsstörning: HPS-lampor kan bli varmare än 200 grader Celsius på sina ytor, vilket kan höja temperaturen i växthuset med 5 till 8 grader Celsius. Detta gör det nödvändigt för lantbrukare att sätta på ventilationsutrustning oftare, vilket slösar ännu mer energi.
2, LED-växtlampor är ett stort steg framåt inom tekniken eftersom de låter dig styra ljuset mycket exakt och spara energi.
LED-tekniken är nu mogen nog för att-förvandla växthusbruk. Dess främsta fördelar visas inom följande områden:
1. Anpassa spektrumet: att gå från "one size fits all" till "on-demand supply" Växts fotosyntes beror mest på rött ljus (630–660nm) och blått ljus (450–470nm), men olika grödor och tillväxtstadier har mycket varierande spektrala behov. Till exempel:
För bladgrönsaker som sallad är biomassan högst när förhållandet rött till blått är 7:3. För mycket blått ljus kan få dem att växa för snabbt;
Solanaceous frukter, som tomater, behöver mer än 60% rött ljus under fruktsäsongen för att hjälpa frukten att växa sig större. Att lägga till långt rött ljus (730nm) kan också hjälpa till att bryta fotoperiodsbegränsningen och möjliggöra produktion under-säsongen. -Läkeväxter som perilla kan göra mer antocyaniner när de utsätts för UV LED-ljus (385nm), vilket ökar mängden aktiva föreningar med 35 %.
Den "Justerbara Spectral LED Tissue Culture Lamp" tillverkad av Nanjing Agricultural University ändrar det röda-blå förhållandet i realtid med hjälp av en molnplattform. Detta höjer kvalitetsgraden för Phalaenopsis vävnadsodlingsplantor från 68 % till 92 % och minskar plantcykeln med 40 %.
2. Spara energi och gör det mer effektivt: byt från "hög förbrukning och låg effektivitet" till "grönt och låg-koldioxid."
Lysdioder kan omvandla 40-50 % av det ljus de får till elektricitet, vilket är mer än 50 % mindre energi än HPS-ljus. Sky Greens vertikala gård i Singapore använder ett LED-planteringssystem med flera-lager. Den producerar 100 gånger mer mat per ytenhet än typiska gårdar, men den använder bara en tredjedel av energin. LED-lampornas lågvärmeegenskaper är ännu viktigare eftersom de begränsar temperaturen i växthuset från att ändras med mer än 2 grader Celsius, vilket gör att luftkonditioneringen inte behöver användas så ofta, vilket sparar ännu mer energi.
Berättelsen om Songjia Daozhuang i Daotian Town, Shouguang City är mer övertygande. En grönsaksodlare bytte från gamla HPS-lampor till LED-belysningssystem, vilket minskade det årliga elbehovet för ett enskilt växthus från 12 000 kWh till 6 000 kWh. Årsinkomsten för ett enskilt växthus ökade med 25 % eftersom mindre bekämpningsmedel användes (LED-spektra kan stoppa vissa bakteriella aktiviteter).
3. Utrymmesoptimering: från "plan plantering" till "tre-dimensionell fabrik"
LED-lampor är bra för vertikalt jordbruk eftersom de är tunna (bara 3–5 cm tjocka) och inte avger mycket värme. På Yuntai Farm i Lianyungang har den intelligenta odlingskammaren för Phalaenopsis LED-ljusremsor ovanför varje odlingsställ. Gapet mellan skikten har minskats från 1,5 meter till 0,8 meter, vilket har ökat utrymmesanvändningen med 47 %. Enheten kan automatiskt ändra ljusintensiteten (0–2000 μ mol/m²/s) och spektralkvot när den används med IoT-sensorer. Detta förkortar Phalaenopsis blomningscykel med 15 dagar och gör kronbladens färg mer enhetlig med 30 %.
3, Den djupa logiken i att uppgradera industrin: samspelet mellan politik, marknader och teknik
Den utbredda användningen av LED-växtlampor beror inte bara på förbättringar i tekniken, utan också på statlig reglering, efterfrågan på marknaden och branschens hälsa som helhet.
1. Policyutdelning: från "subventionsdriven" till "standardledd"
Ministeriet för jordbruk och landsbygdsfrågor i Kinas "14:e femårsplan för nationell jordbruksgrön utveckling" säger att år 2025 måste 60 % av anläggningsgårdarna använda LED-belysning. Strategin "belöning istället för subvention" används av lokala myndigheter för att uppmuntra användningen av teknik. Till exempel ger Shandong-provinsen växthus som använder LED-fyllningsljus en subvention på 2000 yuan per mu och sätter upp ett standardsystem för spektralregleringsteknik.
2. Marknadens efterfrågan: från "produktion kommer först" till "kvalitet är kung"
Marknadens efterfrågan på exklusiva-grönsaker, medicinalväxter och attraktiva blommor ökar med i genomsnitt 12 % per år när folk börjar köpa dyrare saker. LED-spektrumkontrollteknik kan exakt hantera grödans morfologi (till exempel förtjockning av bladgrönsaker), näringsämnen (som att öka C-vitaminhalten i tomater med 20 %) och smakföreningar (som optimering av socker-syraförhållandet i jordgubbar), tillgodose specifika krav.
3. Industriell ekologi: Från "Single Point Breakthrough" till "Systemintegration"
LED-växtlampor fungerar bra med Internet of Things, big data och artificiell intelligens. Till exempel kan Philips GrowWise-kontrollsystem i Nederländerna automatiskt skapa belysningsplaner baserade på modeller av hur grödor växer och möjliggöra fjärrövervakning via 5G-nätverk. Kinas KeRui Microchips "Smart Light Environment Platform" kombinerar data som spektrum, temperatur, luftfuktighet och CO₂-nivåer för att skapa ett sluten-slinga kontrollsystem som ökar växthusproduktionens effektivitet med 18 %.
