Danh Mục
Ánh sáng LED là gì?
Ánh sáng LED là một lĩnh vực đã thay đổi nhanh chóng đang gây ra một trào lưu mới; từ ánh sáng sử dụng chung đến ánh sáng giải trí kể cả ánh sáng làm vườn!. Với các tính năng tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ dài và không có độc tính hại. Đèn LED đang bắt đầu trở nên nổi bật trong thế giới đèn ở mọi nơi hiện nay trên toàn thế giới.
Sự ra đời của công nghệ LED cường độ cao, có một bước xạ phù hợp mang đến cho người trồng cây thuận tiện hơn; những cơ hội mà trước đây không có ở ngành cây trồng nông nghiệp. Vì công nghệ LED hiện nay cho phép cách ly và trộn các bước sóng. Người trồng có thể kiểm soát các tổ hợp bước sóng và các loại chiếu sáng mà họ quản lý cho các khu vực của mình.
Do sản lượng nhiệt thấp của đèn LED; người trồng hiện có thể tăng cường độ ánh sáng bằng cách thu hẹp khoảng cách giữa đèn và cây. Thiết kế và kích thước của đèn LED mới nổi đã cải thiện tính linh hoạt của chúng từ đèn băng rộng lớn. Chẳng hạn như loại đèn halogen kim loại (MH) hoặc đèn natri cao áp (HPS).
Công nghệ LED
Công nghệ LED ngành công nghiệp chiếu sáng dựa trên các bước sóng để trồng cây bằng đèn LED. Trong đó là phải kiểm soát lại nhiệt độ, gió, không gian, CO2, độ ẩm, tưới nước và phân bón phù hợp với loại đèn led quang hợp. Sự phổ biến của các nguồn băng thông rộng như hệ thống phóng điện cường độ cao (HID).
Phần lớn người trồng trong nhà nhận thức không gian trồng trong nhà và quản lý cây trồng trong nhà một cách cẩn thận hơn. Các biến chứng điển hình của các hệ thống chiếu sáng từ đèn led quang hợp này. Đã được chấp nhận là quy trình chuẩn và thường không được xem xét; khi so sánh LED với các hệ thống đèn truyền thống thông thường.
Tuy nhiên, sự khác biệt được giải quyết khi so sán hệ thống chiếu sáng led và truyền thống. Đèn LED hoạt động sẽ phát ra rất ít nhiệt đặc biệt là tương phản với các nguồn ánh sáng diện rộng lớn. So với đèn chiếu sáng truyền thống thì khoảng cách của nó sẽ hạn chế hơn.
Nhiệt độ và thông gió
Khác biệt giữa đèn LED và nguồn sáng truyền thống là hiệu quả chuyển đổi năng lượng thành ánh sáng. Khi các thiết bị muốn chiếu sáng ở diện rộng thì đèn sẽ tạo ra một lượng nhiệt tương đương. Nguồn nhiệt sinh ra quá mức sẽ ánh hưởng đến hiệu suất ánh sáng về sau của bóng. Đây là một vấn đề kiểm soát nhiệt độ vô cùng quan trọng khi lắp đặt cùng cây trồng trong nhà.
Khiệt độ và gió có ảnh hưởng gì?
Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến một phần cho sự phát triển của cây trồng trong môi trời giảm nhiệt. Khi nhiệt độ cao sẽ khiến cho lượng nước bay hơi nhanh và cây sẽ nhanh chóng bị khô. Nó có thể gây những tình trạng thiệt hại thực vật trong quá trình vô sinh hòa giữa cây trồng. Mà điều đó sẽ làm giẩm quá trình ra hoa và quả của mùa canh tác điều đương nhiên là giảm năng suất cây trông là điều có thể.
Lý do lắp hệ thống nhiệt độ và gió
Do đó, hầu hết các nguồn năng lượng ánh sáng phải hoạt động cùng với một hệ thống thông hơi khá đắt tiền. Hệ thống thông gió và lưu thông nhiệt độ phức tạp; với nhiều bộ điều khiển quạt giúp loại bỏ một phần nhiệt trong phòng trồng cây chắn gió. Một quạt để giữ nhiệt độ ánh sáng, và một quạt khác được đặt ở bên cạnh để đẩy khí nóng ra ngoài.
Hệ thống riêng biệt này được lắp đặt trong khu vực trồng để giúp nhiệt trực tiếp ra khỏi cây ra môi trường bên ngoài. Trong mùa hè khi thời tiết nóng hơn; điều hòa thường được sử dụng nhiều hơn để ổn định nhiệt đô bên trong nhà kính. Lựa chọn thông gió tốt là cần thiết để kiểm soát nhiệt độ trong khu vực chứa để theo dõi sự ổn định của môi trường phát triển cây trồng.
Tại sao chọn đèn LED quang hợp trồng cây trong nhà
Với đèn LED, không cần một hệ thống thông gió riêng. Bởi vì chúng hiệu quả trong việc chuyển đổi năng lượng thành ánh sáng, đèn LED tự nhiên mát mẻ. Đây là một lợi thế lớn cho người trồng vì nó loại bỏ một khía cạnh khác; mà họ phải tránh trong sự phất triển của cây. Người trồng không phải lo lắng về việc nhiệt độ trở nên quá nóng ở khu vực trồng canh tác cây trồng nông nghiệp.
Khí CO2 và không khí lưu thông
Carbon dixode (CO2) là một thành phần quan trọng trong việc cho phép quang hợp trong thực vật. Thực vật chuyển carbon thành năng lượng cho thực phẩm và giải phóng oxy dưới dạng chuyển hóa khác. Biết được điều này, người trồng thường cung cấp cho cây lượng khí CO2 khi thực hiện trồng trong không gian kín.
Trong một khu vực đang thực hiện quá trình canh tác cây trồng phát triển; thì thường có hai quạt thường có mặt trong hệ thống thông gió được cung cấp cho các nguồn sáng diện rộng. Để giúp tăng lưu thông ở cấp độ thực vật, một quạt khác thường được đặt gần các nhà máy. Điều này giúp cung cấp đủ lưu thông không khí xung quanh các nhà máy; theo dõi nhiệt lượng mà hệ thống thông gió trực tiếp lấy ra.
Khí CO2 có hữu ích hay không
Tuy nhiên, sự chuyển động thêm trong không khí này cũng lấy đi CO2; khiến thực vật khó sử dụng hơn những người trồng cây tạo ra CO2 để bổ sung trong nhà kính.
Khi sử dụng nguồn LED quang hợp trong một khu vực thì việc lưu thông không khí cũng là điều cần thiết. Quạt lưu thông có thể được sử dụng ở tốc độ thấp hơn hoặc rời rạc hơn dưới ánh đèn LED; để tạo ra sự tác động tự tạo giúp cây cứng cáp hơn với các tác động. Tuy nhiên, vì không cần quạt thông gió nên có ít không khí thoát ra ngoài nên việc CO2 bên trong sẽ vẫn còn để cây quang hợp.
Hầu hết các tham số này không áp dụng khi phát triển trong một khu vực mở. Vì có nhiều thông gió hơn; tuy nhiên, một chiếc quạt nhỏ có thể được sử dụng để tăng lưu thông là điều cần thiết.
Độ ẩm, nước tưới và phụ gia dinh dưỡng
Có thể duy trì cùng một mức nhiệt độ giữa các nguồn băng thông rộng và đèn LED. Nó không phải là khá dễ dàng để theo dõi mức độ ẩm. Nhiệt độ cao liên quan đến nhiệt độ đèn làm giảm độ ẩm; dẫn đến tăng tốc độ bay hơi và thoát hơi nước ở thực vật nhanh hơn. Ở nhiệt độ cao, những hoạt động của mỗi phân tử nước được nâng lên.
Các phân tử nước di chuyển nhanh hơn, cho phép chúng bay hơi khỏi cây dễ dàng hơn. Các phân tử nước trong không khí có thể giữ nhiệt; hấp thụ động năng từ ánh sáng bức xạ và khiến chúng dễ bị thoát ra khỏi khu vực chứa. Nước và các chất dinh dưỡng trong nước trong trồng rau thủy canh sau đó cũng đi ra khỏi cây, cản trở sự phát triển của chúng.
Làm sao để bù lượng nước do đèn quang hợp làm mất?
Để bù lượng nước bị mất, người trồng sử dụng nguồn ánh sáng có nhiệt độ cao thì phải tăng số lần tưới; lượng dinh dưỡng được phân bổ cho cây sẽ tốt hơn. Điều này đúng với hệ thống thủy canh điều kiện trồng cây môi trường nước là tốt. Các chất dinh dưỡng trong nước và dinh dưỡng từ phân phải được thay đổi và bổ sung thường xuyên hơn. Vì tốc độ bay hơi cao của chúng dưới các nguồn sáng có bước sóng lớn hoặc không hợp lý.
Khi sử dụng đèn LED phát ra nhiệt ít hơn nhiều đèn truyền thống. Nó sẽ giúp kiểm soát độ ẩm trong khu vực trồng trọt dễ dàng hơn nhiều. Nhiệt ít hơn làm giảm quá trình chuyển hóa của các phân tử không khí nước để chúng di chuyển chậm hơn để ở trong khu vực có đèn trồng cây quang hợp.
Các phân tử nước không thể làm quá trình chuyển hóa nhanh hơn nên độ ẩm ổn định hơn. Có nghĩa là bạn tưới nước ít hơn đối với hệ thống thủy canh
Các phân tử nước không thể thoát ra nhanh như vậy. Điều này dẫn đến độ ẩm ổn định hơn, có nghĩa là tưới nước ít thường xuyên hơn. Đối với hệ thống thủy canh, điều này làm giảm tỷ lệ người trồng phải thay nước hoặc thêm chất dinh dưỡng vào nước.
Cường độ sáng đèn quang hợp trồng cây
Quang hợp là gì?
Quang hợp là quá trình thực vật sử dụng để chuyển đổi ánh sáng thành thực phẩm. Cường độ ánh sáng cung cấp cho thực vật đóng một vai trò lớn trong quang hợp. Quang hợp xảy ra trong lá của cây trong các cấu trúc gọi là lục lạp có chứa diệp lục.
Chất diệp lục phục vụ cho việc thu hoạch các photon ánh sáng sau đó được truyền từ phân tử này sang phân tử khác. Cho đến khi bị giữ lại bởi các trung tâm phản ứng quang hợp nằm sâu bên trong lục lạp. Các trung tâm phản ứng này sau đó lấy năng lượng ánh sáng để sử dụng trong quá trình quang hợp.
Quá trình hoạt động của việc quang hợp
Là phản ứng chỉ chặn xung quanh một photon. Do đó khả năng hấp thụ ánh sáng của diệp lục là rất quan trọng của cây. Càng nhiều photon, càng nhiều cơ hội diệp lục sẽ phải chuyển các photon đến nơi hoạt động. Đây là nơi cường độ ánh sáng trở thành một vấn đề để cây có thể phát triển. Một ánh sáng phù hợp mạnh hơn có nghĩa là sẽ có nhiều photon hơn đang được phát ra.
Với nhiều photon hơn, xác suất một photon sẽ hoạt động phản ứng cao hơn nhiều. Theo cách tương tự, thực vật được hưởng lợi từ việc có cường độ ánh sáng cao hơn; vì nồng độ photon cao hơn dẫn đến năng suất quang hợp cao hơn.
Tuy nhiên, nhiệt phát ra từ các nguồn đèn HID thông thường từ lâu đã hạn chế lượng ánh sáng được cung cấp. Nếu đèn được đặt quá gần khu vực trồng; cây sẽ bị cháy do đối lưu hoặc bức xạ từ ánh sáng. Kích thước lớn của chúng cũng cắt giảm số lượng thiết bị chiếu sáng có thể được đặt trên một khu vực phát triển nhất định.
Bức xạ của đèn LED có thể gây ra hiểu lầm với người trồng cây
Đây không phải là một vấn đề đến từ đèn LED. Bởi vì đèn LED ánh sáng mát tự nhiên giúp chuyển đổi điện thành ánh sáng hiệu quả. Người trồng sẽ có thể đặt nhiều đèn LED để tăng thêm ánh sáng mà không phải lo về nhiệt. Kích thước cho phép chúng được sử dụng với tính linh hoạt hơn về các vị trí lắp đặt với số lượng lớn.
Với nhiều ánh sáng cung cấp nhiều photon hơn để quang hợp tốt hơn. Người trồng có thể mong đợi sự tăng hiệu suất từ các nhà máy của họ. Khi công nghệ LED tiếp tục phát triển; người trồng cũng sẽ bắt đầu; thấy các sản phẩm LED quang hợp nhỏ hơn, sáng hơn, mạnh hơn cho các cây trồng trong nhà.
Quang phổ
Thực vật phản ứng thuận lợi với các bước sóng cụ thể trong một phổ ánh sáng. Tuy nhiên, các hệ thống băng thông rộng có khiếm khuyết thường được chấp nhận là phát ra phổ hạn chế. Ánh sáng mà các hệ thống này tạo ra không cân bằng. Bước sóng ánh sáng vô dụng đối với thực vật được phát ra từ các hệ thống này, làm hạn chế hiệu quả của chúng.
Phần lớn ánh sáng thêm này dẫn đến nhiều nhiệt hơn, không có lợi cho sự phát triển của cây. Như chi tiết ở trên, việc loại bỏ nhiệt dư thừa đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và các hệ thống đắt tiền phải được thực hiện.
Ngược lại, đèn LED có khả năng tạo ra ánh sáng cụ thể bước sóng xanh và đỏ tím. Đây là lợi thế lớn nhất của đèn LED trong thị trường phát triển trong nhà. Bởi vì mỗi đèn LED phát ra một bước sóng cụ thể; người trồng hiện có thể tối ưu hóa ánh sáng cho sự phát triển của cây. Bằng cách trộn các chip LED khác nhau; một phổ ánh sáng phức tạp có thể được tạo ra như các công thức độc đáo cho các điều kiện tăng trưởng khác nhau.
Một số điều cần lưu ý về quang phổ ánh sáng:
Thực vật được hưởng lợi chủ yếu từ các phần màu xanh và đỏ của quang phổ. Nhưng việc tạo ra ánh sáng tốt nhất không đơn giản như sử dụng chip LED màu xanh và đỏ ngẫu nhiên. Có những bước sóng cụ thể là lý tưởng cho sự tăng trưởng của thực vật.
Các tỷ lệ khác nhau của ánh sáng đỏ xanh sẽ ảnh hưởng đến các loại diệp lục khác nhau. Không chỉ vậy, thực vật cần những bước sóng khác nhau trong các giai đoạn tăng trưởng khác nhau.
Kết quả chắc chắn sẽ thay đổi từ vụ này sang vụ khác, và thậm chí căng thẳng đến căng thẳng. Vì đây là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực; các nhà khoa học đang khám phá nhiều hơn mỗi ngày không chỉ bước sóng nào có lợi cho thực vật. Mà trong thời gian nào trong ngày hoặc giai đoạn phát triển nào để sử dụng chúng.
Người trồng thậm chí có thể hạn chế sử dụng bộ điều chỉnh tăng trưởng thực vật (PGR). Vì các bước sóng đặc biệt này sẽ được tối ưu hóa để tạo ra kết quả tương tự. Bên cạnh việc cắt giảm chi phí, điều này mang lại cho người trồng một nhiệm vụ ít phải lo lắng hơn. Với nhiều nghiên cứu, người trồng sẽ biết rõ hơn để tăng tốc hoặc làm chậm sự tăng trưởng. Để cải thiện năng suất hoặc biến đổi hình dạng của các loại cây phát triển khác nhau.
Phần kết luận
Vẫn còn nhiều điều cần khám phá về công nghệ sắp tới này. Khi bạn tìm hiểu thêm về công nghệ LED thì công thức bước sóng tối ưu ánh sáng trong ngành công nghiệp trong nhà. Được đưa ra với những cơ hội mà trước đây không được phát triển để áp dụng. Việc trồng cây trong nhà phổ biến nó giúp người trồng tiết kiệm được năng lượng và chi phí trong sản xuất. Với bài viết hướng dẫn trồng cây bằng đèn quang hợp trong nông nghiệp sé giúp bạn trong thời gian tìm hiểu.
