Mae gwaith ymchwil garddwriaethol wedi penderfynu y gall rhywfaint o ymbelydredd band sbectol cymharol gul hyrwyddo nifer y cloroffig mewn planhigion, gan hyrwyddo'r broses ffotosynthesis. Mae gweithgynhyrchwyr a gynhyrchwyd gan becynnau a chynhyrchwyr gorffen goleuadau cyflwr (SSL) yn symud i gael slice o'r farchnad sy'n tyfu'n gyflym. Ar yr un pryd, mae ymchwilwyr yn parhau i weithio allan sut y gall tonfedd eraill wella ymhellach gynhyrchiant ffermydd tŷ gwydr a ffermydd dan do.
Mae'r cyfuniad o oleuadau LED a thyfwyr masnachol o flodau a llysiau yn naturiol. P'un ai mewn tŷ gwydr y mae angen ei llenwi, neu mewn amgylchedd dan do sy'n dibynnu'n llwyr ar oleuni artiffisial, mae cost goleuadau garddio yn draul mawr i ffermydd. Mae cynhyrchion goleuadau cyflwr-ynni-effeithlon (SSL) wedi addo i leihau tariffau trydan o'r cychwyn cyntaf.
Fodd bynnag, mae ymchwil ar "Sut mae bandiau sbectol penodol yn effeithio ar wahanol gamau o gylchoedd twf planhigyn" yn gwneud LEDs yn fwy addas ar gyfer y cais hwn. Mae ffynonellau golau sbectrwm eang, fel lampau halogen metel, yn y bôn yn ynni gwastraff yn yr ymbelydredd sy'n cynhyrchu rhai o'r bandiau sbectol, megis golau gwyrdd, sydd bellach yn profi nad oes ganddynt fudd o leiaf ar gyfer twf planhigyn. Mewn cyferbyniad, mae natur ddi-dor LEDau yn golygu y gall gweithgynhyrchwyr goleuadau cyflwr sefydlog gynhyrchu lampau sy'n allyrru'r ynni sbectrwm sydd ei angen yn unig gan blanhigyn, gan gynyddu effeithlonrwydd ynni yn unig.
Pecyn LED
Mewn gwirionedd, mae garddio sy'n canolbwyntio ar oleuadau yn bell o ddigon, ond mae rhai egwyddorion wedi'u sefydlu, ac mae ymchwilwyr wedi parhau i astudio'r berthynas rhwng bandiau sbectol penodol a chynhyrchu llysiau neu flodau. ac mae gweithgynhyrchwyr dan arweiniad yn astudio hyn. Er enghraifft, rhyddhaodd cwmni Semiconductor Osram Optoelectroneg yr hyn a elwir yn "Far Red led", tonfedd canolfan 730nm
Ffigur 1. Osram Gall LED 730nm newydd gynyddu cynhyrchiant pupurau, tomatos a rhosynnau.
Dywedodd Kim Peiler, rheolwr cais Osram Solid State Solid, fod y bandiau 450nm a 660nm wrth i'r brigiau o gloroffyll gael eu cadarnhau'n llwyr ar gyfer pob planhigyn. Fodd bynnag, mae ymchwil newydd wedi dangos y gall y cyfuniad o 660 a 730nm o oleuni effeithio ar pigmentau ffotosensitif mewn planhigion. Mae Peiler yn ychwanegu y gall pigmentau planhigion ysgogol wneud planhigion yn blodeuo'n gyflymach.
Mae ymchwilwyr hefyd yn astudio sut i wneud cais am oleuni goch coch a beth maen nhw'n ei wneud yng nghylch twf y planhigyn. Er enghraifft, mae Peiler yn dweud y gall amddifadu planhigion o oleuni coch efelychu cysgodion ac achosi planhigion i dyfu coesau hirach y gellir eu defnyddio i grafio. Ond mewn cyfnod arall o'r cylch twf neu mewn gwahanol geisiadau, gall cyfuniadau coch ysgogi blodeuo'n gyflym.
Bydd y cyfuniad o fathau LED yn parhau i ddatblygu mewn garddwriaeth. Mae Osram hefyd yn cynnig LEDau monocrom oren, melyn a gwyrdd yn ogystal ag ymchwilwyr yn arbrofi gyda LEDau gwyn ffosffor-drawsnewid. Pam ei fod yn arwain gwyn? Mae'r Pwmp golau glas yn y LED gwyn yn darparu'r brig glas dymunol, tra bod angen golau gwyn ar y gweithwyr yn yr amgylchedd garddio. Felly, mae'r LEDs coch a gwyn yn cael eu defnyddio i brofi ei bod yn ddefnyddiol darparu'r golau y mae angen planhigion a dynol arnynt.
Cynhyrchion Goleuo Garddio
Ar yr un pryd, mae potensial marchnad goleuadau sefydledig garddwriaethol yn gyrru gweithgynhyrchwyr goleuadau newydd i mewn i'r segment marchnad. Er enghraifft, cyflwynodd Hubbell Lighting linell gynnyrch goleuadau garddwriaethol maethol gan ddefnyddio $ LED LED coch NM rhif a LED NM golau LED (Ffigwr 2). Meddai Tom Veltri, rheolwr Arloesedd Cynnyrch Hubbell, fod Blu-ray LED yn allweddol i gyfnod twf llystyfiant, a gall LED coch hyrwyddo blodeuo a chanlyniad. Mae Hubbell yn defnyddio cymysgedd goch glas 2: 1, ac mae Veltri yn dweud y gall wasanaethu'r rhan fwyaf ehangaf o'r farchnad garddwriaethol.
Ffigur 2. Mae Hubbell yn cyflwyno llinellau maethol scalable y gellir eu cysylltu ochr yn ochr â ffurfio llinellau llinellol.
Gofynnwch i Veltri pam y penderfynodd Hubbell fel gwneuthurwr goleuadau prif ffrwd fynd i'r farchnad fach ar gyfer garddwriaeth? Mae Veltri yn dweud bod potensial y farchnad yn gyrru'r penderfyniad hwn. Nododd fod arolwg Hubbell yn dangos bod "llawer o ffermwyr yn cael canopi o 1 miliwn i 2 miliwn troedfedd sgwâr."
Yn ogystal â'r potensial marchnad a grybwyllwyd yn flaenorol ar gyfer gwella cynhyrchiant planhigion a chadwraeth ynni, mae Veltri hefyd yn sôn am dueddiadau o "fferm i fwrdd" a bwyd organig, gan yrru ffermydd dan do. "Y tu mewn, gallwch reoli'r amgylchedd yn fwy effeithiol," meddai. Yn y bôn, mae'r rhagdybiaeth o "Farm to table" yn mynnu bod tyfwyr yn gweithredu yn agos at ganolbwyntio ar boblogaeth.
Trafododd Veltri hefyd y berthynas rhwng lleihau'r pellter rhwng ffermydd a defnyddwyr a chynhyrchion cnydau. Dywedodd y byddai cynhyrchu yn cael ei golli yn ystod y cynhaeaf, y cludiant a'r bywyd silff. Gall llai o amser dosbarthu a phellter leihau colli cynhyrchu ac ymestyn oes y silff.
Yn olaf, gellir cadw ffermydd dan do ar waith a dim ond gyda ffracsiwn bach o'r ardal fferm traddodiadol y gellir ei gynhyrchu. Gyda goleuadau LED, gall ffermydd gael eu haenu i blanhigion, megis letys, neu tomatos taldra o 20 troedfedd. Gellir ymgorffori y cnwd tomato hwn mewn ffordd a fydd yn dod â'r golau LED i fyny yn fertigol, ar hyd cyfeiriad twf planhigyn. Mae'n debyg i roi LED ger letys neu dafen tomato, ac nid yw'n llosgi planhigion.
Dylunio Goleuo
Wrth gwrs, o'i gymharu â goleuo cyffredinol, mae angen nifer o wahanol egwyddorion dylunio goleuadau ar arddio. Mae'r cynhyrchion goleuadau garddwriaethol maeth a gynlluniwyd gan Hubbell yn estynadwy. Mae'r math hwn o olau llinell wedi 2 a 4 troedfedd, y gellir eu cyfuno yn gyfochrog (Ffigur 3) a chysylltiedig o'r diwedd i'r diwedd. Mae gan bob llinellau gyriant cyflawn, ac mae'r Hubbell yn darparu llinyn pŵer byr y gellir ei gaethio â'i gilydd i gysylltu hyd at 16 o lampau i ffynhonnell pŵer AC.
Ffigwr 3. Mae'r lliner maethol yn cynnwys adlewyrchydd parabolig adeiledig sy'n darparu patrwm halog 60 °.
Hefyd, eglurodd Veltri fod Hubbell wedi dylunio'r system optegol hon i ddarparu trawstiau llinellol 60 ° - yn fwy cryno na'r model Lambert dan arweiniad pŵer uchel nodweddiadol. Mae'r dyluniad lliwydd yn cynnwys adlewyrchydd parabolig, lens acrylig ar gyfer diogelu'r LED ar y tu mewn i'r lamp stampio ac anodized alwminiwm lamp. Yn ogystal, mae'r dyluniad yn caniatáu i'r llinellau gael eu rhoi mewn rhes o blanhigion, nid yn unig i oleuo top y planhigyn, ond hefyd i roi goleuo fertigol i safle is.
Ty gwydr a chymwysiadau proffesiynol
Wrth gwrs, nid yw cymhwyso LED mewn garddwriaeth nid yn unig dan do. Mae angen goleuo ychwanegol ar lawer o dai gwydr. Er enghraifft, mae Lumigrow, gwneuthurwr goleuadau garddwriaethol, wedi cyhoeddi astudiaeth achos yn ddiweddar gyda thai gwydr Patterson yn nhref North Carolina State Broadway. Mae Patterson yn defnyddio lampau Lumigrow i ymestyn y tymor tyfu ar gyfer tomatos, yn enwedig mewn rhannau cynhesach o'r Unol Daleithiau.
"Os ydych chi'n cyfateb i faint o oleuad yr haul a gewch bob gaeaf, mae'n ymddangos nad oes angen golau ychwanegol arnom," meddai'r perchennog Ryan Patterson. Os na fydd y planhigion yn cael yr hyn sydd ei angen arnynt am dri diwrnod yn olynol o dywydd cymylog, nid ydynt yn tyfu neu'n tyfu'n gyflym. Mae'r tomatos o dan y lamp lumigrow yn fwy egnïol na'r rhai heb y lamp.
Dim ond goleuadau artiffisial a osododd Patterson ar ei thrydydd ffermydd a chofnododd y canlyniadau. Yn ystod camau cynnar twf planhigion, dywed, mae coesau trwchus yn fwy manteisiol, ac mewn goleuadau artiffisial, mae diamedr planhigyn yn 0.63 modfedd yn fwy na diamedr planhigyn heb oleuo artiffisial.
Gellir addasu maint y goleuadau planhigion yn seiliedig ar LEDs hefyd. Fel garddwyr iard gefn, gall defnyddwyr ddod o hyd i oleuadau LED fel y ffermwyr masnachol mwyaf. Er enghraifft, mae system Heliospectra Sweden hefyd yn cynnwys darparu rheolaeth dŵr ar gyfer cwsmeriaid.
Potensial garddio
Mewn gwirionedd, nid oes modd rhagweld potensial gwerthiannau goleuadau LED garddwriaethol, yn enwedig pan fo ymchwil wedi canfod ffyrdd newydd o gynyddu cynhyrchiant gan ddefnyddio goleuadau cyflwr sefydlog. Ond fel goleuadau LED cyffredin, mae gan dyfwyr rai problemau gyda thechnoleg LED. "Mae gan lawer o dyfwyr brofiad gwael gyda LEDs," meddai Veltri Hubbell. "Nid yw llawer o'r cynhyrchion cynnar yn cydymffurfio â manylebau ac maent o gyflenwyr bach neu wneuthurwyr tramor heb brofiad annigonol wrth ddylunio systemau goleuo cyflwr cadarn cymhleth."
Fodd bynnag, bydd manteision LEDs yn galluogi'r rhan fwyaf o dyfwyr i fabwysiadu'r dechnoleg ar ryw adeg (Ffigwr 4). Mae Osram's Peiler yn nodi nad yw ceisiadau megis "goleuadau agos i letys" yn gallu defnyddio LEDs yn unig. Ychwanegodd: "Heddiw, rydym yn siŵr o weld mwy o weithgaredd." "
Ffigur 4. Mae'r ffigwr uchaf yn dangos bod planhigion yn ffynnu o dan goleuo maeth Hubbell Lighting, tra bod y tri arall yn dangos bod fferm letys y ddinas yn defnyddio lampau LED a ddatblygwyd gan GE Japan Inc. i gynyddu cynhyrchu mewn amgylcheddau dan reolaeth.
Mae ymchwil barhaus yn dda ac yn ddrwg. Yn y pen draw, gall yr Academia ddarparu gwahanol sbectra ar gyfer pob math o blanhigyn. O ran detholiad a chyfuniad o LEDau, dywedodd Hubbell's Veltri: "Mae hyn i gyd yn dibynnu ar y math o blanhigyn rydych chi'n ei blannu, ac maent i gyd yn defnyddio sbectra gwahanol." "Yn amlwg, mae'r cysyniad o oleuadau deallus a sbectrosgopeg tynadwy yn bwysig mewn garddio.
