Modern tarımın önemli bir kolu olan bitki fabrikaları kavramı giderek daha popüler hale geliyor. Kapalı yetiştirme ortamlarında bitki aydınlatması fotosentez için önemli bir enerji kaynağıdır. LED yetiştirme ışıkları, geleneksel ek aydınlatmaya göre çok büyük avantajlar sunar ve dikey çiftlikler ve seralar gibi büyük-ölçekli ticari uygulamalarda birincil veya ek aydınlatma için tercih edilen seçenek olmaya hazırlanıyor.
Bitkiler gezegendeki en karmaşık yaşam formları arasındadır. Bitki yetiştirmek hem inanılmaz derecede basit hem de zordur. Bitki aydınlatmasının ötesinde çok sayıda değişken birbirini etkiler ve bu faktörleri dengelemek, yetiştiricilerin anlaması ve ustalaşması gereken ustalık gerektiren bir sanattır. Ancak bitki aydınlatması söz konusu olduğunda diğer birçok faktörün dikkatli bir şekilde değerlendirilmesi gerekir.
Öncelikle güneş spektrumunu ve bitkilerin onu nasıl emdiğini anlayalım. Güneş spektrumu sürekli bir spektrumdur; mavi ve yeşil kırmızıdan daha güçlüdür. Görünür ışık spektrumu yaklaşık 380 ila 780 nm arasındadır. Bitkilerin birçok önemli emilim faktörü vardır ve bitki büyümesini etkileyen birkaç önemli büyüme hormonunun farklı ışık emilim spektrumları vardır. Bu nedenle, LED yetiştirme ışıklarının uygulanması basit bir iş değil, oldukça hedefli bir iştir.
LED yetiştirme ışıklarını tasarlarken ve seçerken,
Kaçınılması gereken birkaç temel yanılgı.
1. Kırmızı-Mavi Dalga Boyu Oranı
Bitki fotosentezinin iki ana absorpsiyon bölgesi olduğundan, LED yetiştirme ışıklarının yaydığı spektrum öncelikle kırmızı ve mavi olmalıdır. Ancak bu, 4:1, 6:1 veya 9:1 gibi basit bir kırmızı-mavi oranıyla ölçülemez.
Bitki türleri, farklı alışkanlıklara ve farklı büyüme aşamalarındaki spesifik ışık gereksinimlerine göre büyük farklılıklar gösterir. Bitki büyümesi için gereken spektrum, belirli bir dağılım genişliğine sahip sürekli bir spektrum olmalıdır. Kırmızı ve mavi dalga boylarının dar spektrumuna sahip çiplerden yapılan ışık kaynakları açıkça uygunsuzdur.
Deneyler, bitkilerin sarımsı renk tonlarına sahip olabileceğini, hafif ve ince yaprak saplarına sahip olabileceğini vb. ortaya çıkardı. Kapsamlı araştırmalar, kızılötesi ışığın fotoperiyotlar üzerindeki etkileri, sarı-yeşil ışığın gölgeleme üzerindeki etkileri ve mor ışığın haşere kontrolü ve besin içeriği üzerindeki etkileri gibi farklı ışık spektrumlarına karşı bitkilerin tepkilerini incelemiştir.
Gerçek uygulamalarda fide yanıkları ve solgunluklar yaygındır. Bu nedenle bu parametrelerin tasarımının bitki türüne, yetiştirme ortamına ve koşullara göre uyarlanması gerekir.
Bu nedenle JTGL, her müşterinin tesislerinin ihtiyaçlarına göre özel spektral çözümleri özelleştirmek için profesyonel bir spektral araştırma ekibi kurmuştur. Bitkiler ancak spektrum eşleştiğinde verimli fotosentez gerçekleştirebilir.
2. Sıradan Beyaz Işık ve Tam Spektrum
Bitkilerin "gördüğü" ışık, insan gözünün gördüğü ışıktan farklıdır. Japonya'da yaygın olarak kullanılan üç-renkli beyaz ışık tüpleri gibi yaygın olarak kullanılan beyaz ışık lambalarının bitki büyümesi açısından bazı faydaları vardır, ancak etkisi LED'lerinki kadar iyi değildir.
Son yıllarda yaygın olarak kullanılan üç renkli floresan lambalar beyaz ışığı sentezlese de bunların kırmızı, yeşil ve mavi spektrumları ayrıktır ve spektral genişlik çok dar olup sürekli kısımda nispeten zayıf spektral yoğunluk vardır. Üstelik LED'lere göre 1,5 ila 3 kat daha fazla güç tüketiyorlar. Bahçecilik aydınlatması için özel olarak tasarlanan tam-spektrumlu LED'ler, ışık spektrumunu optimize eder. Görsel olarak hala beyaz olmalarına rağmen bitki fotosentezi için gerekli olan kritik ışık bileşenlerini içerirler.
Profesyonel bir LED yetiştirme ışığı üreticisi olarak JTGL, her senaryo için hangi aydınlatma sisteminin uygun olduğunu ve her bitki için hangi spektrum çözümünün en iyi olduğunu açıkça yönlendirir. Dünya çapındaki müşterilere başarıyla binlerce çözüm sunduk. Bu nedenle JT Grow Lights'ı seçmek bitki büyümeniz için çok önemli bir karardır.
3. Işık Yoğunluğu Parametresi PPFD
Fotosentez akı yoğunluğu (PPFD), bitki ışık yoğunluğunu ölçmek için önemli bir parametredir. Fotonlar veya radyant enerji cinsinden ifade edilebilir. Fotosentezde kullanılan ışığın etkili ışınım akısı yoğunluğunu ifade eder. Bitki yaprakları ve gövdelerine birim zaman ve birim alan başına düşen 400-700 nm dalga boyu aralığındaki toplam foton sayısını temsil eder. Birimi μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1)'dir. Fotosentetik Aktif Radyasyon (PAR), 400-700 nm dalga boyu aralığındaki toplam güneş radyasyonunu ifade eder.
PPFD olarak da bilinen bir bitkinin ışık dengeleme noktası, fotosentezin solunumu aşması gereken ve bitki büyümesinin tüketimi aşarak büyümeye izin vermesi gereken noktayı ifade eder. Farklı tesislerin farklı PPFD'leri vardır ve 200 μmol·m-2·s-1'den büyük bir PPFD gibi tek bir göstergenin elde edilmesi yeterli değildir.
Daha önce, illuminometreler ışık yoğunluğunu parlaklık cinsinden ölçüyorlardı. Ancak bitki büyümesinin ışık spektrumu, ışık kaynağının bitkiden yüksekliği, ışığın kapladığı alan ve ışığın yapraklara nüfuz edip edemeyeceği gibi faktörlere bağlı olarak değiştiğinden, fotosentez çalışırken ışık yoğunluğunun doğru bir göstergesi değildir. PAR artık yaygın olarak kullanılmaktadır.
Genellikle güneşi-seven bitkiler, fotosentezi başlatmak için 50 μmol·m-2·s-1'den daha büyük bir PPFD'ye ihtiyaç duyar; Gölgeyi seven bitkiler yalnızca 20 μmol·m-2·s-1'e ihtiyaç duyar. Bu nedenle, LED yetiştirme ışıklarını takarken, ideal PPFD değerini ve yapraklarda tekdüzeliği elde etmek için uygun montaj yüksekliğini seçerek kurulum ve kurulum için bu referans değerini kullanın.
4. Işık Formülü
Işık formülü, üç temel faktörü kapsayan yakın zamanda önerilen bir kavramdır: ışık kalitesi, ışık miktarı ve süresi. Basitçe söylemek gerekirse, ışık kalitesi bitki fotosentezi için en uygun spektrumdur; ışık miktarı uygun PPFD değeri ve tekdüzeliktir; ve süre, kümülatif maruz kalma ve gün ışığının geceye oranıdır. Hollandalı tarım bilimciler, bitkilerin gece ve gündüz döngüsünü belirlemek için kızılötesi/kırmızı ışık oranını kullandıklarını keşfettiler. Gün batımında kızılötesi oranı önemli ölçüde artar ve buna yanıt olarak bitkilerin hızla uykuya girmesine neden olur. Bu süreç olmasaydı tesislerin tamamlanması saatler alırdı.
LED yetiştirme ışıkları tasarlarken, doğal spektral değişimleri yapay olarak simüle etmek mümkündür. Örneğin:
1) Gün batımını simüle etmek için ayarlanabilir bir uzak-kırmızı ışık kanalının (730nm) dahil edilmesi;
2) Gün-zaman spektrumunun-zamanını kontrol etmek: sabahları ağırlıklı olarak mavi ışık (fotosentezi teşvik etmek için), akşamları uzak-kırmızı ışığın oranını artırmak (bitkilerin hızla gece karanlığına geçmesine yardımcı olmak için);
3) Mahsul döngülerini kontrol etmek için ışık tariflerini kullanmak. Örneğin:
Kenevir ve krizantem gibi-günlük kısa bitkiler için ışık süresinin kısaltılması çiçeklenmeyi tetikleyebilir.
Marul ve çilek gibi uzun-günlük bitkilerde ışık süresinin uzatılması bitkisel büyümeyi koruyabilir.
