เนื่องจากเป็นสาขาสำคัญของการเกษตรสมัยใหม่ แนวคิดเรื่องโรงงานจึงได้รับความนิยมมากขึ้น ในสภาพแวดล้อมการปลูกพืชในร่ม แสงสว่างของพืชเป็นแหล่งพลังงานที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง ไฟ LED เติบโตมีข้อได้เปรียบอย่างล้นหลามเหนือระบบไฟเสริมแบบดั้งเดิม และพร้อมที่จะเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับระบบไฟหลักหรือระบบไฟเสริมในการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่- เช่น ฟาร์มแนวตั้งและเรือนกระจก
พืชเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนที่สุดในโลก การปลูกพืชนั้นทั้งง่ายและท้าทายอย่างเหลือเชื่อ นอกเหนือจากการให้แสงสว่างของพืชแล้ว ตัวแปรมากมายมีอิทธิพลต่อกันและกัน และการรักษาสมดุลของปัจจัยเหล่านี้ถือเป็นศิลปะชั้นยอดที่ผู้ปลูกต้องเข้าใจและเชี่ยวชาญ อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงการให้แสงสว่างในโรงงาน ปัจจัยอื่นๆ มากมายจำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ
ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจสเปกตรัมแสงอาทิตย์และวิธีที่พืชดูดซับสเปกตรัมกันก่อน สเปกตรัมแสงอาทิตย์เป็นสเปกตรัมต่อเนื่อง โดยสีน้ำเงินและสีเขียวจะเข้มกว่าสีแดง สเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้อยู่ในช่วงประมาณ 380 ถึง 780 นาโนเมตร พืชมีปัจจัยการดูดซึมที่สำคัญหลายประการ และฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่สำคัญหลายตัวที่มีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของพืชก็มีสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่แตกต่างกัน ดังนั้นการประยุกต์ใช้ไฟ LED เติบโตจึงไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เป็นงานที่มีการกำหนดเป้าหมายสูง
เมื่อออกแบบและเลือกไฟ LED เติบโต
ความเข้าใจผิดที่สำคัญหลายประการที่ควรหลีกเลี่ยง
1. อัตราส่วนความยาวคลื่นสีแดง-สีน้ำเงิน
เนื่องจากบริเวณการดูดซึมหลักสองแห่งสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช สเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจากไฟ LED เติบโตจึงควรเป็นสีแดงและสีน้ำเงินเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่สามารถวัดได้ง่ายๆ ด้วยอัตราส่วนสีแดง-สีน้ำเงิน เช่น 4:1, 6:1 หรือ 9:1
พันธุ์พืชมีความแตกต่างกันอย่างมาก โดยมีลักษณะนิสัยและความต้องการแสงเฉพาะเจาะจงในแต่ละช่วงการเจริญเติบโต สเปกตรัมที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืชควรเป็นสเปกตรัมต่อเนื่องโดยมีความกว้างของการกระจายที่แน่นอน แหล่งกำเนิดแสงที่สร้างจากชิปที่มีสเปกตรัมแคบที่มีความยาวคลื่นสีแดงและสีน้ำเงินนั้นไม่เหมาะสมอย่างชัดเจน
การทดลองพบว่าพืชสามารถมีสีเหลืองอ่อน มีก้านใบบางและบาง เป็นต้น การวิจัยอย่างกว้างขวางได้ตรวจสอบการตอบสนองของพืชต่อสเปกตรัมแสงต่างๆ เช่น ผลกระทบของแสงอินฟราเรดต่อช่วงแสง ผลกระทบของแสงสีเหลือง-สีเขียวต่อเงา และผลกระทบของแสงสีม่วงต่อการควบคุมสัตว์รบกวนและปริมาณสารอาหาร
ในการใช้งานจริง ต้นกล้าไหม้และเหี่ยวเฉาเป็นเรื่องปกติ ดังนั้นการออกแบบพารามิเตอร์เหล่านี้จึงต้องปรับให้เหมาะกับพันธุ์พืช สภาพแวดล้อมในการปลูก และเงื่อนไข
ดังนั้น JTGL จึงได้จัดตั้งทีมวิจัยสเปกตรัมมืออาชีพเพื่อปรับแต่งโซลูชันสเปกตรัมเฉพาะทางตามความต้องการของพืชของลูกค้าแต่ละราย เฉพาะเมื่อสเปกตรัมที่ตรงกันเท่านั้นที่พืชสามารถสังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. แสงสีขาวธรรมดาและเต็มสเปกตรัม
แสงที่พืช "มองเห็น" นั้นแตกต่างจากแสงที่ตามนุษย์มองเห็น โคมไฟแสงสีขาวที่ใช้กันทั่วไป เช่น หลอดไฟสีขาวสาม-ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในญี่ปุ่น มีประโยชน์บางประการต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่ผลที่ได้จะไม่ดีเท่าหลอด LED
แม้ว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์สาม-ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สังเคราะห์แสงสีขาวได้ แต่สเปกตรัมสีแดง เขียว และน้ำเงินของพวกมันจะแยกจากกัน และความกว้างของสเปกตรัมก็แคบมาก โดยมีความเข้มของสเปกตรัมค่อนข้างต่ำในส่วนที่ต่อเนื่องกัน นอกจากนี้ ยังใช้พลังงานมากกว่า LED ถึง 1.5 ถึง 3 เท่า ไฟ LED สเปกตรัม-เต็มสเปกตรัมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแสงพืชสวนจะปรับสเปกตรัมแสงให้เหมาะสม แม้ว่าจะยังคงมองเห็นเป็นสีขาว แต่ก็มีส่วนประกอบของแสงที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
ในฐานะผู้ผลิตไฟเติบโต LED มืออาชีพ JTGL จะให้คำแนะนำอย่างชัดเจนว่าระบบไฟส่องสว่างแบบใดที่เหมาะกับแต่ละสถานการณ์ และโซลูชันสเปกตรัมใดดีที่สุดสำหรับโรงงานแต่ละแห่ง เราประสบความสำเร็จในการนำเสนอโซลูชั่นหลายพันรายการให้กับลูกค้าทั่วโลก ดังนั้นการเลือก JT Grow Lights จึงเป็นการตัดสินใจที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของพืช
3. พารามิเตอร์ความเข้มแสง PPFD
ความหนาแน่นของฟลักซ์การสังเคราะห์ด้วยแสง (PPFD) เป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการวัดความเข้มของแสงของพืช มันสามารถแสดงออกมาในรูปของโฟตอนหรือพลังงานการแผ่รังสี หมายถึงความหนาแน่นฟลักซ์การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพของแสงที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง โดยแสดงถึงจำนวนโฟตอนทั้งหมดในช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตรที่ตกกระทบบนใบและลำต้นของพืชต่อหน่วยเวลาและต่อหน่วยพื้นที่ มีหน่วยเป็น μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1) การแผ่รังสีเชิงสังเคราะห์ด้วยแสง (PAR) หมายถึงการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดภายในช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตร
จุดชดเชยแสงของพืชหรือที่เรียกว่า PPFD หมายถึงจุดข้างต้นซึ่งการสังเคราะห์ด้วยแสงจะต้องเกินกว่าการหายใจ และการเจริญเติบโตของพืชจะต้องเกินการบริโภค เพื่อให้สามารถเจริญเติบโตได้ พืชแต่ละชนิดมี PPFD ที่แตกต่างกัน และการบรรลุตัวบ่งชี้เดียว เช่น PPFD ที่มากกว่า 200 μmol·m-2·s-1 นั้นไม่เพียงพอ
ก่อนหน้านี้ เครื่องวัดความสว่างจะวัดความเข้มของแสงในแง่ของความสว่าง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสเปกตรัมแสงของการเจริญเติบโตของพืชจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความสูงของแหล่งกำเนิดแสงจากพืช พื้นที่ที่แสงปกคลุม และแสงสามารถทะลุผ่านใบไม้ได้หรือไม่ จึงไม่ใช่ตัวบ่งชี้ความเข้มของแสงที่แม่นยำเมื่อศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสง ปัจจุบัน PAR ถูกใช้กันทั่วไป
โดยทั่วไป พืชที่ชอบแสงแดด-ต้องการ PPFD มากกว่า 50 μmol·m-2·s-1 เพื่อเริ่มต้นการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชที่ชอบร่มเงาต้องการเพียง 20 μmol·m-2·s-1 ดังนั้น เมื่อติดตั้งไฟเติบโต LED ให้ใช้ค่าอ้างอิงนี้สำหรับการติดตั้งและการตั้งค่า โดยเลือกความสูงในการติดตั้งที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ค่า PPFD ในอุดมคติและความสม่ำเสมอบนใบไม้
4. สูตรบางเบา
สูตรแสงเป็นแนวคิดที่นำเสนอเมื่อเร็วๆ นี้ซึ่งครอบคลุมปัจจัยสำคัญ 3 ประการ ได้แก่ คุณภาพแสง ปริมาณแสง และระยะเวลา พูดง่ายๆ ก็คือคุณภาพแสงเป็นสเปกตรัมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ปริมาณแสงคือค่า PPFD ที่เหมาะสมและความสม่ำเสมอ และระยะเวลาคือค่าแสงสะสมและอัตราส่วนของแสงกลางวันต่อเวลากลางคืน นักวิทยาศาสตร์การเกษตรชาวดัตช์พบว่าพืชใช้อัตราส่วนอินฟราเรดต่อแสงสีแดงเพื่อกำหนดวงจรของกลางวันและกลางคืน เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน อัตราส่วนอินฟราเรดจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้พืชเข้าสู่โหมดสลีปอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนอง หากไม่มีกระบวนการนี้ พืชจะใช้เวลาหลายชั่วโมงกว่าจะเสร็จสมบูรณ์
เมื่อออกแบบไฟเติบโต LED เป็นไปได้ที่จะจำลองความแปรผันของสเปกตรัมตามธรรมชาติโดยไม่ได้ตั้งใจ ตัวอย่างเช่น:
1) ผสมผสานช่องแสงสีแดงไกล-ที่ปรับได้ (730 นาโนเมตร) เพื่อจำลองพระอาทิตย์ตก
2) การควบคุม-สเปกตรัมของวัน-: ส่วนใหญ่เป็นแสงสีน้ำเงินในตอนเช้า (เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์แสง) เพิ่มสัดส่วนของแสงสีแดงไกล-ในตอนเย็น (เพื่อช่วยให้พืชเปลี่ยนไปสู่เวลาพลบค่ำได้อย่างรวดเร็ว)
3) การใช้สูตรแสงเพื่อควบคุมวงจรการเพาะปลูก ตัวอย่างเช่น:
สำหรับพืชที่มีวัน{0}}สั้น เช่น ป่านและเบญจมาศ การลดระยะเวลาแสงลงอาจทำให้เกิดการออกดอกได้
สำหรับพืชที่มีระยะเวลา{0}}ยาวนาน เช่น ผักกาดหอมและสตรอเบอร์รี่ การขยายระยะเวลาแสงสามารถรักษาการเจริญเติบโตของพืชได้
