في السنوات العشر الماضية ، تطورت منطقة الزراعة الداخلية بسرعة ، وقد جذبت تكنولوجيا الإضاءة للتحكم في بيئة الإضاءة التكميلية لنمو النبات الانتباه. تستخدم تقنية إضاءة تعبئة المصنع بشكل أساسي في جانبين:
1. تستخدم كإضاءة تكميلية لعملية التمثيل الضوئي للنبات عندما تكون كمية أشعة الشمس صغيرة أو وقت سطوع الشمس قصيرًا ؛
2. الإضاءة المستحثة مثل فترة ضوئية النبات و photomorphology.
1. البحث عن الإضاءة التكميلية لمصنع LED كإضاءة تكميلية لعملية التمثيل الضوئي للنبات تولد مصادر الإضاءة الاصطناعية التقليدية الكثير من الحرارة ، مثل الإضاءة التكميلية LED وأنظمة الزراعة المائية ، ويمكن إعادة تدوير الهواء ، ويمكن إزالة الحرارة الزائدة والمياه ، ويمكن استخدام الطاقة الكهربائية تحويلها بكفاءة إلى إشعاع ضوئي فعال ، وأخيراً إلى مادة نباتية. أظهرت الدراسات أنه يمكن زيادة معدل النمو ومعدل التمثيل الضوئي للخس بأكثر من 20 في المائة باستخدام إضاءة LED لملء النبات. من الممكن استخدام مصباح تعبئة مصنع LED في مصانع المصنع.
وجدت الدراسة أنه بالمقارنة مع مصابيح الفلورسنت ، يمكن للضوء التكميلي للنباتات LED ذات الأطوال الموجية المختلطة أن يعزز بشكل كبير نمو وتطور السبانخ والفجل والخس ، ويحسن المؤشرات المورفولوجية ؛ يمكن أن يزيد التراكم الأحيائي لبنجر السكر إلى أقصى حد ، ويعتبر تراكم البيتالين في الجذور المشعرة هو الأكثر أهمية. حدث أعلى تراكم للسكر والنشا في الجذور المشعرة.
مقارنة بمصابيح الهاليد المعدنية ، تغير الشكل التشريحي للسيقان وأوراق نباتات الفلفل والبيريلا التي تزرع تحت مصابيح LED ذات الأطوال الموجية بشكل كبير ، ومع زيادة الكثافة الضوئية ، زاد معدل التمثيل الضوئي للنباتات. تسببت مصابيح LED ذات الأطوال الموجية المركبة في زيادة عدد الثغور في نباتات القطيفة والمريمية.
2. يمكن لمصباح LED لملء النبات كفترة ضوئية للنبات وشكل ضوء للحث على الإضاءة بأطوال موجية محددة من LED أن يؤثر على وقت ازدهار النباتات وجودتها ومدة ازدهارها. يمكن أن تؤدي أطوال موجية معينة من مصابيح LED إلى زيادة عدد براعم الزهور والنباتات المزهرة ؛ يمكن لأطوال موجية معينة من ضوء تعبئة مصنع LED أن تقلل من استجابة تكوين الزهرة ، وأن تنظم طول القشرة وفترة الإزهار ، مما يؤدي إلى إنتاج وتسويق أزهار القطف. يمكن ملاحظة أن الإزهار والنمو اللاحق للنباتات يمكن تنظيمه من خلال تنظيم LED.
3. البحث عن تطبيقات LED في نظام حماية الحياة البيئية في الفضاء الجوي
يعد إنشاء نظام دعم الحياة البيئية الخاضع للرقابة (CELSS) هو الطريقة الأساسية لحل مشكلة دعم الحياة الفضائية المأهولة على المدى الطويل. تعد زراعة النباتات العليا عنصرًا مهمًا في CELSS ، وأحد المفاتيح هو الضوء.
بناءً على المتطلبات الخاصة لبيئة الفضاء ، يجب أن يكون لمصدر الضوء المستخدم في زراعة النباتات العليا في الفضاء كفاءة إضاءة عالية ، وموجات ضوئية ناتجة مناسبة لعملية التمثيل الضوئي والتشكل النباتي ، وصغر الحجم ، وخفة الوزن ، والعمر الطويل ، والسلامة العالية و سجلات الموثوقية وعدم تلوث البيئة ، وما إلى ذلك مقارنة بمصادر الإضاءة الأخرى مثل مصابيح الفلورسنت البيضاء الباردة ومصابيح الصوديوم عالية الضغط ومصابيح الهاليد المعدنية ، يمكن لمصابيح ملء مصنع LED تحويل الطاقة الضوئية إلى إشعاع ضوئي نشط بشكل أكثر فعالية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لها عمر طويل ، حجم صغير ، وزن خفيف وحالة صلبة. لذلك ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام في زراعة النباتات الأرضية والفضائية في السنوات الأخيرة. أظهرت الدراسات أن نظام إضاءة ملء محطة LED يمكن أن يوفر الإضاءة بتوزيع طيفي موحد للطاقة ، وأن كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى الضوء الذي تتطلبه المصانع أعلى بـ 520 مرة من تلك الخاصة بمصابيح الهاليد المعدنية.
