Lysdioder ger spektral effektkontroll för trädgårdstillämpningar
Varje planta har ett specifikt "ljusrecept" som gör att den kan odla fler grödor på kortare tid. Receptet definierar förändringar i spektrumet för att optimera varje steg i växtens livscykel och förbättra önskade växtegenskaper, som att öka grönsakssmaken eller hampapotensen.
Som vi alla vet har LED-belysning revolutionerat hur inomhusodlingsanläggningar fungerar, främst på grund av flexibiliteten hos lysdioder för att ge spektraleffekt med extremt låg värmealstring. American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) släppte nyligen ANSI/ASABE S642 SEP2018, Rekommenderade metoder för mätning och testning av LED-produkter för växttillväxt och utveckling )", den andra i en serie av tre standarder som fokuserar på prestanda hos LED. belysningsprodukter för trädgårdstillämpningar.
Den nya standarden definierar testmetoder för LED-produkter med optisk strålning i intervallet 280-800nm (medan det synliga ljusspektrumet ligger i intervallet ca 390-700nm).
"Att använda LED-belysning för trädgårdstillämpningar har varit ett av våra mest intressanta projekt under de senaste två decennierna", säger Scott Cedarquist, chef för standarder och teknik på ASABE.
Inte överraskande är terminologin som används i trädgårdsbelysning växt-centrerad, här är några av de mer allmänt använda termerna:
Photosynthetical Active Radiation (PAR) - Det spektrala området för solstrålning som är tillgänglig för växter under fotosyntes. Traditionellt tros det vara i intervallet 400nm till 700nm, men nyare forskning har visat att våglängder upp till 740nm också kan påverka växternas tillväxt och utveckling.
Photosynthetic Photon Flux (PPF) – Antalet fotosyntetiskt aktiva fotoner per sekund som produceras av ett belysningssystem, liknande ljusflöde (lumen), mätt i mikromol per sekund (μmol/s).
Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD) – Antalet fotosyntetiskt effektiva fotoner som träffar en yta per ytenhet per tidsenhet, liknande belysningsstyrka (lux), i μmol/m²s.
Fokus för trädgårdsbelysning är fotonerna som levereras, eftersom det är de som initierar fotosyntes och andra processer i växtutveckling av spännande elektroner. LED-produkter för trädgårdstillämpningar skiljer sig från LED-produkter för allmän belysning på flera viktiga sätt, det första är att spektraleffekten för dessa produkter generellt sett är bredare. Detta är användbart eftersom olika växter reagerar på olika delar av spektrumet.
Industriell och akademisk forskning har visat att varje planta har ett specifikt "ljusrecept" som gör att den kan odla fler grödor på kortare tid. Receptet definierar förändringar i spektrumet för att optimera varje steg i växtens livscykel och förbättra önskade växtegenskaper, som att öka grönsakssmaken eller hampapotensen.
LED-belysningsprodukter har också speciella egenskaper som inte bara ger ett exakt uteffektspektrum, utan också kan "justeras" till det optimala spektrumet för olika växters livscykelstadier.
För att lösa problemet med för hög temperatur i vissa odlingsmiljöer är aktiv kylning, även om den inte är universell, en annan viktig egenskap hos LED-produkter för trädgårdsbelysning. Aktiv kylning uppnås främst av fläktar, men även vattenkylningssystem används. En vattentät kapsling är också ett övervägande, särskilt i installationer där lysdioderna är monterade nära växterna, såsom vertikala gårdar.
När det gäller vertikala gårdar används LED-belysningsprodukter i stor utsträckning eftersom de genererar mycket mindre värme än traditionell belysning. LED-lampor kan spridas nära växter utan att orsaka skada, vilket gör det möjligt för anläggningschefer att maximera tillgängligt utrymme. Utöver de storskaliga verksamheterna som visas här, blir vertikalt jordbruk också populärt i stadsområden. I dessa områden har övergivna byggnader omvandlats till -växtodlingsplatser för att producera färskvaror till en lägre kostnad.
På bilden: Ett vertikalt gårdsprojekt med LED-belysning i Millis, Massachusetts, USA. Källa: Crop One Holdings
Observera att artikeln hittills inte har nämnt huvudorsaken till den utbredda användningen av LED-belysning i allmänbelysning, nämligen energibesparing. För för chefer för växande anläggningar är det primära syftet med denna flytt avkastning. För en gröda med högt-värde som cannabis – som utan tvekan var den första industrin som tog till sig LED-belysning – är energikostnaderna försumbara jämfört med intäktsvinsterna från högre avkastning och kortare livscykler. Även för mer traditionella grödor, som bladgrönsaker och blommor, är det inte mer övertygande att minska energikostnaderna än att producera fler grödor på kortare tid.
Antagandet av LED-belysning för trädgårdstillämpningar växer snabbt och kommer att leda till en stor förändring i sättet att odla mat i framtiden. Så när du ska köpa björnbär i mataffären nästa vinter, fundera på om din sällsynta vara odlats inomhus med LED-belysning.
