بالطبع ، هناك تحديات في أي تقنية ناشئة ، وهناك تحديات في الإضاءة البستانية القائمة على LED. في الوقت الحاضر ، لا تزال تجربة تكنولوجيا إضاءة الحالة الصلبة ضحلة للغاية. حتى علماء البستنة الذين شاركوا في سنوات عديدة ما زالوا يدرسون "الصيغة الخفيفة" للنباتات. وبعض هذه "الصيغ" الجديدة غير مجدية في الوقت الحاضر.
غالبا ما يتم وضع مصنعي الإضاءة الآسيويين كمنتجات بأسعار معقولة ولكن منخفضة الجودة ، وتفتقر العديد من المنتجات المنخفضة الجودة في السوق إلى الشهادات ذات الصلة مثل تصنيفات UL ، بالإضافة إلى تقارير LM-79 وتقارير LM-80 LED. حاول العديد من المزارعين نشر إضاءة LED في وقت مبكر ، لكنهم شعروا بالإحباط بسبب الأداء الضعيف للإنارة ، لذلك لا تزال مصابيح الصوديوم عالية الضغط هي المعيار الذهبي في هذه الصناعة.
بالطبع ، هناك العديد من منتجات الإضاءة LED عالية الجودة في السوق. ومع ذلك ، لا يزال مزارعو البستنة والأزهار بحاجة إلى مقاييس أفضل تتعلق بالتطبيق. على سبيل المثال ، بدأت لجنة الإضاءة الزراعية التابعة للجمعية الأمريكية للمهندسين الزراعيين والبيولوجيين (ASABE) في تطوير مقاييس موحدة في عام 2015. ينظر هذا العمل في المقاييس المتعلقة بطيف PAR (الإشعاع النشط ضوئيا). عادة ما يتم تعريف نطاق PAR على أنه النطاق الطيفي من 400-700 نانومتر ، حيث تدفع الفوتونات بنشاط عملية التمثيل الضوئي. تشمل المقاييس الشائعة المرتبطة ب PAR تدفق الفوتون الضوئي (PPF) وكثافة تدفق الفوتون الضوئي (PPFD).
الوصفة والمقاييس
تتشابك "الوصفة" والمقاييس لأن المزارع يحتاج إلى مقاييس لتحديد ما إذا كانت وحدة الإنارة النباتية توفر الكثافة وتوزيع الطاقة الطيفية (SPD) ، والتي تشمل "الوصفة".
ركزت الأبحاث المبكرة على علاقة امتصاص الكلوروفيل بالطاقة الطيفية ، حيث أن الكلوروفيل هو مفتاح عملية التمثيل الضوئي. وقد أظهرت الدراسات المختبرية أن قمم الطاقة في الأطياف الزرقاء والحمراء تتطابق مع قمم الامتصاص، في حين أن الطاقة الخضراء لا تظهر أي امتصاص. أدت الأبحاث المبكرة إلى زيادة المعروض من تركيبات الإضاءة الوردية أو الأرجوانية في السوق.
ومع ذلك ، فقد ركز التفكير الحالي على الإضاءة التي توفر طاقة الذروة في الطيف الأزرق والأحمر ، ولكنها في الوقت نفسه تنبعث منها مجموعة واسعة من الإضاءة مثل ضوء الشمس.
الضوء الأبيض مهم جدا
استخدام أضواء نمو LED الحمراء والزرقاء فقط عفا عليها الزمن. عندما ترى منتجا بهذا الطيف ، فإنه يعتمد على علم أقدم وغالبا ما يساء فهمه. السبب في اختيار الناس للأزرق والأحمر هو أن قمم الطول الموجي هذه تتفق مع منحنيات امتصاص الكلوروفيل A و b مفصولة في أنبوب الاختبار. نحن نعلم اليوم أن جميع الأطوال الموجية للضوء في نطاق PAR مفيدة لدفع عملية التمثيل الضوئي. ليس هناك شك في أن الطيف مهم ، لكنه مرتبط بمورفولوجيا النبات مثل الحجم والشكل.
يمكننا التأثير على ارتفاع النباتات وازدهارها عن طريق تغيير الطيف. يقوم بعض المزارعين باستمرار بضبط شدة الضوء و SPD لأن النباتات لديها شيء مشابه للإيقاع اليومي ، ومعظم النباتات لها إيقاعات فريدة ومتطلبات "صياغة".
قد يكون المزيج الرئيسي الأحمر والأزرق جيدا نسبيا للخضروات الورقية مثل الخس. لكنه قال أيضا إنه بالنسبة للنباتات المزهرة ، بما في ذلك الطماطم ، تكون الكثافة أقوى من الطيف الخاص ، 90٪ من الطاقة في مصباح الصوديوم عالي الضغط موجودة في المنطقة الصفراء ، و lumens في مصابيح البستنة النباتية المزهرة (lm) ، lux (lx) وقد تكون الفعالية أكثر دقة من المقاييس التي تركز على PAR.
يستخدم الخبراء 90٪ من مصابيح LED البيضاء المحولة إلى الفوسفور في وحدات الإنارة الخاصة بهم ، مع كون الباقي مصابيح LED حمراء أو حمراء بعيدة ، وتوفر الإضاءة الزرقاء البيضاء القائمة على LED كل الطاقة الزرقاء اللازمة للإنتاج الأمثل.
