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植物照明光譜解決方案

更新時間:2022-12-21瀏覽:1198次

LED通過437nm峰值波長的植物照明專用光譜,實現(xiàn)植物工廠種植生菜減排6%!

地球持續(xù)面臨嚴重的氣候變化,預(yù)計未來幾年作物產(chǎn)量將逐漸減少,糧食短缺問題將變得更加嚴重。此外,蔬菜價格因季節(jié)變動而波動較大,這也是一個問題。在秋收季節(jié),價格保持在相對較低的水平,但在冬季價格暴漲。這些問題表明,作物生產(chǎn)高度依賴于氣候。農(nóng)業(yè)面臨著挑戰(zhàn),需要新的種植方法。

除了作物產(chǎn)量減少外,還有糧食浪費的問題。根據(jù)研究,超過 1/3 的水果和蔬菜還未到達消費者手中就被丟棄,主要原因是供應(yīng)過剩和變質(zhì)。美國蔬菜從農(nóng)場到餐桌的平均運輸距離為1596英里,過長的運輸距離會導(dǎo)致食物變質(zhì)。為了縮短運輸距離,農(nóng)業(yè)正在尋找在消費群體所在的城市地區(qū)種植蔬菜的新方法。


室內(nèi)種植或可解決所有這些問題,因此全球各地都在建造大型室內(nèi)農(nóng)場。照明是室內(nèi)種植最重要的一個因素。室內(nèi)農(nóng)場沒有陽光,可用的光源是人工照明。因此,優(yōu)化的園藝照明對室內(nèi)種植能否取得成功至關(guān)重要。

關(guān)于室內(nèi)種植照明系統(tǒng),還必須考慮到幾個因素。由于室內(nèi)種植燈長時間保持開啟狀態(tài),與高昂電費有關(guān)的高運營成本是室內(nèi)種植的不利因素之一。因此,理想的照明系統(tǒng)應(yīng)能夠在促進植物生長的同時節(jié)約能源和降低成本。此外,室內(nèi)種植照明必須能夠承受高溫高濕的極l端環(huán)境以及化肥的頻繁使用。

解決方案的特點、優(yōu)勢和節(jié)能效果


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出于這些原因,三星室內(nèi)種植照明解決方案專注于4個關(guān)鍵功能。首先,憑借行業(yè)**的PPE,我們的解決方案可減少能耗,從而*大程度地降低運營成本。它們的光利用率高,能夠促進植物生長并顯著延長保質(zhì)期。最后,三星先進的倒裝芯片技術(shù)提高了我們的LED在惡劣條件下的可靠性。

采用植物照明專用光譜LED,這是三星室內(nèi)種植照明解決方案的關(guān)鍵所在。與峰值為 450nm 的常規(guī)白光LED不同,我們的解決方案將峰值降低到437nm的較短波長,以實現(xiàn)促進植物生長的*優(yōu)效率。

使用將電信號轉(zhuǎn)換為光能的藍色管芯,我們發(fā)現(xiàn)可以提高效率的峰值波長。我們最終的LED光譜設(shè)計是在437nm處達到峰值,從而實現(xiàn)最高的光合光子效能(PPE)。


與峰值為450nm的常規(guī)全光譜白光LED相比,峰值為437nm的LED的PPE高出約2%,而且在較大電流下保持更高的效能。這對于使用大電流的室內(nèi)種植環(huán)境非常有價值。


植物對整個光譜都有反應(yīng),包括適合生長的紅色、綠色和藍色波長。其中,藍光不僅影響光形態(tài)發(fā)生,即植物生長模式對光譜做出反應(yīng),還促進了酚類或黃酮醇類等次生代謝物的產(chǎn)生。光形態(tài)發(fā)生是光介導(dǎo)的成長,即植物生長模式對光譜做出反應(yīng)。


我們與以農(nóng)業(yè)和園藝研究而聞名的韓國著名大學(xué)合作開展了一系列實驗。在六周的時間里,我們在不同的LED照明環(huán)境和不同波長下種植了兩種類型的葉菜??偣灿?個不同的光源,其中包括兩個新設(shè)計的437nm光譜,一個窄光譜,藍光和紅光組合,以及一個常規(guī)全光譜白光LED。所有其他栽培條件(例如溫度和濕度)都受控并保持恒定。通過為每種環(huán)境設(shè)置統(tǒng)一的PPFD,我們測量了每種LED光源下的植物生長和功耗。我們進一步研究了植物營養(yǎng)水平以及與作物耐貯性有關(guān)的細菌形成程度的差異。通過這些實驗,我們確認了峰值437nm的植物照明專用照明的具體優(yōu)勢。


三星室內(nèi)種植LED*強大的功能之一是其節(jié)能能力。我們的解決方案所消耗的能源遠低于任何現(xiàn)有的室內(nèi)種植光源,包括窄光譜LED和常規(guī)全光譜LED。三星植物照明專用光譜的功耗比其他光源低30%。

同樣,三星的室內(nèi)種植照明解決方案具有更高的PPFD性能,對促進植物生長有積極影響。根據(jù)實驗,在相同功率下,與在不同類型照明下生長的植物相比,暴露在具有更高PPFD的植物照明專用光譜 LED 下的植物能夠形成更厚和更大的葉片。此外,在我們的照明解決方案下生長的植物中,黃酮類化合物(一種含有抗氧化劑的成分)的含量要高得多。


在PPFD水平相似的燈中,由于三星的植物照明專用光譜,在三星EVO系列燈下生長的植物明顯更厚重,葉片更大。

試驗得出結(jié)論,437nm波長環(huán)境下生長的植物更健康,能夠更有效地抑制細菌、真菌和其他微生物的產(chǎn)生,從而實現(xiàn)更好的耐貯性。我們比較了收獲日及7天后和14天后的作物,發(fā)現(xiàn)在437nm短波長EVO系列下生長的植物細菌和真菌更少。

能耗被認為是室內(nèi)種植最大的負擔(dān)之一。三星的室內(nèi)種植照明解決方案不僅能降低能耗,與其他產(chǎn)品相比,它的初始投資是*低的??傮w而言,我們的解決方案可實現(xiàn)*低的總成本,同時承諾更經(jīng)濟的可持續(xù)運營。


 

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