ประการแรก แนวคิดหลักเบื้องหลังตารางแสงคือการเปลี่ยนช่วงแสงให้เหมาะสมกับประเภทของพืช
1. พื้นฐานทางชีววิทยาของช่วงแสง
พืชสามารถบอกได้ว่าเมื่อใดควรเปลี่ยนระยะการพัฒนาโดยพิจารณาจากระยะเวลากลางวันและกลางคืน (ช่วงแสง) ตัวอย่างเช่น พืชที่มีวันสั้น- เช่น ดอกเบญจมาศและดอก poinsettia ต้องใช้เวลาในความมืดอย่างน้อย 12 ชั่วโมงติดต่อกันจึงจะบานสะพรั่ง ในขณะที่พืชที่มีวันสั้น- เช่น ข้าวสาลีและผักโขมต้องการแสงอย่างน้อย 14 ชั่วโมงจึงจะเจริญเติบโต เนื่องจากพวกมันเปิดปากใบในเวลากลางคืน พืช CAM เช่น อากาเวและกระบองเพชรจึงต้องหลีกเลี่ยงความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อสัมผัสกับแสงตลอดทั้งวัน
อุตสาหกรรมทำอะไร:
เครื่องควบคุมเวลาอัจฉริยะทำให้สามารถปรับช่วงแสงได้อย่างแม่นยำมากในการปลูกพืชเชิงพาณิชย์ ตัวอย่างเช่น เราใช้แสง 16 ชั่วโมงและความมืด 8 ชั่วโมงเพื่อช่วยให้ใบไม้เติบโตในช่วงระยะต้นกล้าของฟาแลนนอปซิส เมื่อช่วงเหนี่ยวนำการบานเปลี่ยนเป็นแสง 12 ชั่วโมง และความมืด 12 ชั่วโมง ดอกตูมก็เริ่มก่อตัว
หากคุณต้องการลดการระบาดของสาหร่ายในตู้ปลาที่บ้าน คุณต้องเลียนแบบวงจรแสงธรรมชาติเมื่อคุณปลูกพืชน้ำ
2. ความต้องการที่แตกต่างกันสำหรับพันธุ์พืชที่แตกต่างกัน
ชนิดของพืชทั่วไปและแนะนำจุดควบคุมสำคัญว่าควรอยู่ในแสงนานเท่าใด
ดอกเบญจมาศและถั่วเหลืองเป็นตัวอย่างของพืช-ช่วงกลางวันสั้นๆ ที่ต้องการความมืดสนิท (น้อยกว่า 5 ลักซ์) ในช่วงความมืด 8 ถึง 12 ชั่วโมง
พืชที่มีวัน{0}}ยาวนาน เช่น ข้าวสาลีและกะหล่ำปลี ควรอยู่ห่างจากแสงแดดโดยตรงในตอนเที่ยงเป็นเวลา 14 ถึง 18 ชั่วโมง เนื่องจากอาจบังแสงได้
เป็นเวลา 12 ถึง 16 ชั่วโมง (± 0.5 ชั่วโมง) พืชที่เป็นกลาง เช่น มะเขือเทศและพริก จะมีช่วงแสงคงที่
เพื่อเลียนแบบที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ พืช CAM เช่น ว่านหางจระเข้และดอกไม้หินต้องการแสงเพิ่มเติมในเวลากลางคืน (4-6 ชั่วโมง) และไม่มีแสงสว่างเลยในระหว่างวัน
กรณี: โรงงานแห่งหนึ่งในเซี่ยงไฮ้กำลังปลูกสตรอเบอร์รี่ เมื่อพวกเขาสังเกตเห็นว่าผลไม้ไม่ได้รับน้ำตาลเพียงพอเมื่อถูกแสงแดดเป็นเวลา 18 ชั่วโมงติดต่อกัน เมื่อเปลี่ยนแสงเป็น 16 ชั่วโมง (โดยมีแสงสีแดงเป็นจังหวะ 2 ชั่วโมง) และความมืด 8 ชั่วโมง น้ำหนักของผลไม้หนึ่งผลเพิ่มขึ้น 12% และปริมาณน้ำตาลเพิ่มขึ้น 1.5 องศา Bx
2, การกำหนดค่าตารางเวลาแบบไดนามิก: การทำงานร่วมกันระหว่างระยะการเจริญเติบโตและสเปกตรัม
1. ระยะต้นกล้า ควบคุมทั้งคุณภาพและปริมาณแสง
ความเข้มแสง: 200–400 μmol/m²/s (ค่า PPFD) เพื่อป้องกันไม่ให้ต้นกล้าไหม้จากแสงมากเกินไป
อัตราส่วนสเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าแสงสีน้ำเงินคิดเป็น 40% ถึง 50% ของแสง ซึ่งช่วยให้รากงอกและลำต้นหนาขึ้น
ตารางคือแสง 16 ชั่วโมงและความมืด 8 ชั่วโมง ซึ่งเหมือนกับการที่ดวงอาทิตย์ค่อยๆ ขึ้นในฤดูใบไม้ผลิ
ข้อมูลจากอุตสาหกรรม:
บริษัทผู้เพาะพันธุ์แห่งหนึ่งได้ทำการทดลองเปรียบเทียบและพบว่าการใช้สเปกตรัมที่มีแสงสีฟ้าครอบงำต้นกล้าพริกเป็นเวลา 16 ชั่วโมงต่อวัน ทำให้ลำต้นหนาขึ้น 22% และมีอัตราการรอดชีวิตจากการปลูกถ่ายสูงขึ้น 18%
หากไข่มุกไมโครแคระในตู้ปลาในบ้านได้รับแสงนานกว่า 14 ชั่วโมง อาจทำให้เกิดการแข่งขันกับสาหร่ายได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่าคุณต้องใส่ปุ๋ยน้ำและควบคุมระบบCO₂
2. ระยะเวลาการเจริญเติบโตของสารอาหาร: มีแสงสว่างมากขึ้นและช่วงสีที่กว้างขึ้น
ความเข้มของแสง: 400–600 μmol/m ²/s ซึ่งเป็นสิ่งที่ใบไม้ต้องการเพื่อให้เติบโตอย่างรวดเร็ว
อัตราส่วนสเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าแสงสีแดงคิดเป็น 30% ถึง 40% แสงสีน้ำเงินคิดเป็น 20% ถึง 30% และแสงสีขาวเติมเต็มช่องว่าง
กำหนดการ: แสงสว่าง 18 ชั่วโมง และความมืด 6 ชั่วโมง พร้อมจัดการไล่ระดับอุณหภูมิ (อุณหภูมิกลางวัน 28 องศา และอุณหภูมิกลางคืน 20 องศา)
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี:
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Wageningen ในเนเธอร์แลนด์พบว่าการใช้สเปกโทรสโกปีแบบไดนามิกในช่วงการเจริญเติบโตทางโภชนาการ (แสงสีแดง 50% ในเวลาเที่ยงวัน และแสงสีน้ำเงิน 40% ในเวลาพลบค่ำ) สามารถเพิ่มอัตราการเติบโตของผักกาดหอมได้ 25%
ในการปลูกพืชเชิงพาณิชย์ ระบบจะใช้ระบบลดแสงตามเวลา-เพื่อค้นหาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างการใช้พลังงานและผลผลิต ตัวอย่างเช่น แสงสีน้ำเงิน 450 นาโนเมตรปลุกต้นไม้ในตอนเช้า แสงสีแดง 660 นาโนเมตรปลุกพวกมันในช่วงเที่ยง และแสงสีเหลือง 590 นาโนเมตรจะปรับพวกมันในเวลากลางคืน
3. ระยะเวลาการออกดอกและติดผล: ควบคุมสเปกตรัมและความยาวของวันได้อย่างแม่นยำ
ความเข้มของแสง: 600–900 μmol/m ²/s ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการพลังงานในการสร้างความแตกต่างของดอกตูม
อัตราส่วนสเปกตรัมคือแสงสีแดง 60%–70% แสงสีแดงไกล 10%–15% (730 นาโนเมตร) และแสงสีแดงไกล 10%–15% ทำให้พืชบานสะพรั่ง
สำหรับพืช-กลางวันสั้น ตารางคือแสง 12 ชั่วโมงและความมืด 12 ชั่วโมง สำหรับพืชที่มีวันยาวนาน- พืชจะมีแสงสว่าง 14 ชั่วโมง และความมืด 10 ชั่วโมง
การสมัครกรณี:
ในมณฑลยูนนาน เมื่อปลูกฟาแลนนอปซิสบนฐานดอกไม้ พบว่าการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์แบบมาตรฐานเพื่อให้แสงสว่างเป็นพิเศษทำให้ลำต้นสูงเกินไป เมื่อเราเปลี่ยนมาใช้ไฟการเจริญเติบโตแบบ LED (แสงสีแดง: แสงสีแดงไกล=5:1) ก้านจะสั้นลง 30% และดอกก็ใหญ่ขึ้น 15%
หากได้รับแสงน้อยกว่า 12 ชั่วโมงในช่วงออกดอก อาจเป็นไปได้ที่ดอกไม้และผลไม้จะร่วงหล่นเมื่อคุณปลูกมะเขือเทศที่บ้าน คุณอาจเพิ่มอัตราการตั้งตัวของผลไม้ได้ 40% โดยใช้ตัวควบคุมเวลาอัจฉริยะเพื่อตั้งค่าแสง 14 ชั่วโมง รวมถึงพัลส์แสงสีแดง 2 ชั่วโมง
3. การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมและการจัดการความผิดปกติ: สามารถเปลี่ยนตารางเวลาได้ตามต้องการ
1. การชำระเงินสำหรับการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลและภูมิภาค
พื้นที่ที่มีละติจูดสูง เช่น ยุโรปเหนือ: หากมีแสงธรรมชาติน้อยกว่า 8 ชั่วโมงในฤดูหนาว จำเป็นต้องใช้ไฟ LED เสริม 24 ชั่วโมง (16–18 ชั่วโมง) ร่วมกับฟิล์มสะท้อนแสงเพื่อให้แสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น
In the equatorial region, if the midday light intensity is too great (>2000 µ mol/m ²/s) คุณต้องใช้ตาข่ายบังแดดและไฟ LED ในเวลาต่างกันเพื่อหลีกเลี่ยงการบดบังแสง
แผนสำหรับอุตสาหกรรม:
เรือนกระจกในแคนาดาใช้ระบบสูตรแสงแบบไดนามิก ในฤดูหนาว แสงสีแดง (660 นาโนเมตร) เป็นแหล่งกำเนิดแสงหลักที่ช่วยให้พืชเจริญเติบโต และในฤดูใบไม้ผลิ แสงสีฟ้า (450 นาโนเมตร) ถูกใช้เพื่อป้องกันไม่ให้พืชสูงเกินไป
ฟาร์มแนวตั้งในสิงคโปร์ใช้เซ็นเซอร์เพื่อจับตาดูปริมาณแสงธรรมชาติและเปลี่ยนเวลาเติม LED โดยอัตโนมัติ (4 ชั่วโมงในวันที่มีแดดจัด และ 12 ชั่วโมงในวันที่ฝนตก)
2. วางแผนสำหรับเหตุฉุกเฉินสภาพอากาศเลวร้าย
วันที่ฝนตกไม่หยุด: เพิ่มความเข้มของแสงเป็น 800 μ mol/m²/s รักษาอัตราการสังเคราะห์แสงเท่าเดิมด้วยการปฏิสนธิ CO₂ (1000ppm) และเพิ่มไฟ LED เป็นเวลา 18 ชั่วโมง
สภาพอากาศที่มีอุณหภูมิสูง: ลดระยะเวลาในการเปิดไฟ LED ในเวลาเที่ยงวัน (อย่าปล่อยให้ซ้อนทับกับแสงธรรมชาติ) ทำให้เย็นลงโดยใช้ระบบพัดลมแบบม่านเปียก จากนั้นจึงเพิ่มแสงสว่าง
การสนับสนุนข้อมูล:
ในช่วงฤดูฝนของลุ่มแม่น้ำแยงซีเกียงปี 2024 ฐานต้นกล้าบางแห่งใช้ไฟเสริม LED (16 ชั่วโมงต่อวัน, 600 μ mol/m ²/s) เพื่อเร่งการเจริญเติบโตของต้นกล้าพริกจาก 45 วันเป็น 32 วัน
ในฤดูร้อน เมื่ออากาศข้างนอกร้อน ไฟ LED ในตู้ปลาที่บ้านควรเปิดครั้งละ 12 ชั่วโมงเท่านั้น หากอุณหภูมิของน้ำเกิน 30 องศาได้ง่าย ควรใช้ตัวจับเวลาเพื่อให้แสงสว่างในส่วนต่างๆ (4 ชั่วโมงในตอนเช้า และ 4 ชั่วโมงในตอนเย็น)
4, เครื่องมือสำหรับงานด้านเทคนิคและวิธีทำให้สิ่งต่าง ๆ มีประสิทธิภาพมากขึ้น: การเปลี่ยนจากแบบแมนนวลไปสู่แบบอัจฉริยะ
1. การตั้งค่าที่สำคัญสำหรับการควบคุมเวลาแบบคลาสสิก
การตั้งค่าในกลุ่ม: รองรับเวลาสวิตช์มากกว่า 10 ครั้งเพื่อตอบสนองความต้องการของการเติบโตในระยะต่างๆ
โหมดตามฤดูกาล: เทมเพลตสำหรับระยะเวลาที่ควรเปิดไฟในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน ฤดูใบไม้ร่วง และฤดูหนาว โดยคลิกเพียงครั้งเดียวเพื่อเปลี่ยน
ระบบสำรองด้านความปลอดภัย: ตั้งค่าตัวควบคุมเวลาสองตัวเพื่อสำรองข้อมูลซึ่งกันและกัน เพื่อให้ไฟฟ้าขัดข้องไม่หยุดวงจรไฟ
ตัวอย่างวิธีการทำ:
เมื่อปลูกเบญจมาศวันสั้น ให้ตั้งค่าตัวเลือก "ระยะเวลาการออกดอก" ซึ่งหมายความว่าควรเปิดไฟตั้งแต่เวลา 6.00 น. - 18.00 น. (12 ชั่วโมง) และปิดตั้งแต่ 18.00 น. - 6.00 น. ของวันถัดไป
สำหรับตู้ปลาที่บ้าน หลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรงตอนเที่ยงวัน ให้ใช้แสงจำลองตอนเช้าระหว่างเวลา 9.00-12.00 น. และใช้แสงจำลองยามบ่ายระหว่างเวลา 14.00-17.00 น. แทน
2. การใช้ระบบ Internet of Things อัจฉริยะ
การตรวจสอบสภาพแวดล้อมของแสง: เซ็นเซอร์สเปกตรัมช่วยให้สามารถเปลี่ยนแปลง-อัตราส่วนคุณภาพแสงแบบเรียลไทม์
แบบจำลอง AI สำหรับการคาดการณ์: สร้างตารางเวลาที่ดีที่สุดโดยอัตโนมัติตามการพยากรณ์อากาศและข้อมูลการเจริญเติบโตของพืช
การควบคุมระยะไกล: ใช้แอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่อเปลี่ยนการตั้งค่าแสงสว่างและให้คนมากกว่าหนึ่งคนจัดการไฟในเวลาเดียวกัน
กรณีในอุตสาหกรรม:
หลังจากติดตั้งระบบไฟส่องสว่างอัจฉริยะที่ผู้ผลิตโรงงานในประเทศเนเธอร์แลนด์ การใช้พลังงานลดลง 30% และผลผลิตพื้นที่ต่อหน่วยเพิ่มขึ้น 25%
ปลั๊กอัจฉริยะช่วยให้ผู้ใช้ตามบ้านสามารถเชื่อมต่อไฟ LED ที่กำลังเติบโตเพื่อให้สามารถควบคุม "การทำงานตอนพระอาทิตย์ขึ้นและพักผ่อนตอนพระอาทิตย์ตก" ได้โดยอัตโนมัติ
