Բնօրինակ աղբյուր՝ Հուչեն Լիու։ LED բույսերի լուսավորության արդյունաբերության զարգացման կարգավիճակը և միտումը [J]: Լուսավորության ճարտարագիտության ամսագիր, 2018, 29 (04): 8-9:
Հոդվածի աղբյուրը՝ Material Once Deep

Լույսը բույսերի աճի և զարգացման հիմնական բնապահպանական գործոնն է: Լույսը ոչ միայն էներգիա է մատակարարում բույսերի աճին ֆոտոսինթեզի միջոցով, այլև բույսերի աճի և զարգացման կարևոր կարգավորիչ է: Արհեստական ​​լույսի հավելումը կամ լրիվ արհեստական ​​լույսի ճառագայթումը կարող է խթանել բույսերի աճը, բարձրացնել բերքատվությունը, բարելավել արտադրանքի ձևը, գույնը, բարելավել ֆունկցիոնալ բաղադրիչները և նվազեցնել հիվանդությունների և վնասատուների առաջացումը: Այսօր ես ձեզ հետ կկիսվեմ բույսերի լուսավորության արդյունաբերության զարգացման կարգավիճակով և միտումով:
Արհեստական ​​լույսի աղբյուրի տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի լայնորեն կիրառվում է բույսերի լուսավորության ոլորտում։ LED-ն ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր լույսի արդյունավետությունը, ցածր ջերմության արտադրությունը, փոքր չափը, երկար կյանքը և շատ այլ առավելություններ: Այն ակնհայտ առավելություններ ունի աճի լուսավորության ոլորտում։ Grow lighting արդյունաբերությունը աստիճանաբար կընդունի LED լուսատուներ բույսերի մշակման համար:

Ա. LED աճող լուսավորության արդյունաբերության զարգացման կարգավիճակը 

1.LED փաթեթ աճի լուսավորության համար

Աճող լուսավորության LED փաթեթավորման ոլորտում կան բազմաթիվ տեսակի փաթեթավորման սարքեր, և չկա չափման և գնահատման միասնական ստանդարտ համակարգ: Հետևաբար, համեմատած հայրենական արտադրանքի հետ, արտասահմանյան արտադրողները հիմնականում կենտրոնանում են բարձր էներգիայի, կոշտուկի և մոդուլի ուղղությունների վրա, հաշվի առնելով աճող լուսավորության սպիտակ լույսի շարքը, հաշվի առնելով բույսերի աճի բնութագրերը և մարդասիրական լուսավորության միջավայրը, ունեն ավելի մեծ տեխնիկական առավելություններ հուսալիության, լույսի առումով: արդյունավետությունը, տարբեր բույսերի ֆոտոսինթետիկ ճառագայթման բնութագրերը աճի տարբեր ցիկլերում, ներառյալ տարբեր տեսակի բարձր էներգիայի, միջին և ցածր էներգիայի կայանների տարբեր չափերի արտադրանքները, բավարարելու տարբեր բույսերի կարիքները տարբեր աճի միջավայրերում, ակնկալելով հասնել նպատակն է առավելագույնի հասցնել բույսերի աճը և էներգախնայողությունը:

Չիպային էպիտաքսիալ վաֆլիների հիմնական արտոնագրերը դեռևս գտնվում են վաղ առաջատար ընկերությունների ձեռքերում, ինչպիսիք են ճապոնական Nichia-ն և American Career-ը: Ներքին չիպեր արտադրողները դեռևս չունեն շուկայական մրցունակությամբ արտոնագրված արտադրանք: Միևնույն ժամանակ, շատ ընկերություններ նաև նոր տեխնոլոգիաներ են մշակում լուսային փաթեթավորման չիպերի աճեցման ոլորտում: Օրինակ, Osram-ի բարակ թաղանթային չիպերի տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս չիպերը սերտորեն փաթեթավորել միմյանց՝ մեծ տարածքի լուսավորության մակերես ստեղծելու համար: Այս տեխնոլոգիայի հիման վրա բարձր արդյունավետությամբ LED լուսավորության համակարգը 660 նմ ալիքի երկարությամբ կարող է նվազեցնել էներգիայի սպառման 40%-ը մշակության տարածքում:

2. Աճել լուսավորության սպեկտրը և սարքերը
Բույսերի լուսավորության սպեկտրը ավելի բարդ և բազմազան է: Տարբեր բույսեր ունեն մեծ տարբերություններ պահանջվող սպեկտրում աճի տարբեր ցիկլերում և նույնիսկ աճի տարբեր միջավայրերում: Այս տարբերակված կարիքները բավարարելու համար ներկայումս արդյունաբերության մեջ կան հետևյալ սխեմաները. Բույսերի ֆոտոսինթեզի երեք ամենաարդյունավետ սպեկտրները հիմնականում սպեկտրն է՝ 450 նմ և 660 նմ գագաթներով, 730 նմ տիրույթը բույսերի ծաղկման համար, գումարած 525 նմ կանաչ լույսը և 380 նմ-ից ցածր ուլտրամանուշակագույն գոտին: Միավորել այս տեսակի սպեկտրները՝ ըստ բույսերի տարբեր կարիքների, որպեսզի ձևավորվի ամենահարմար սպեկտրը: ②Ամբողջ սպեկտրի սխեման՝ բույսերի պահանջարկի սպեկտրի ամբողջական ծածկույթին հասնելու համար: Այս տեսակի սպեկտրը, որը համապատասխանում է Seoul Semiconductor-ի և Samsung-ի կողմից ներկայացված SUNLIKE չիպին, կարող է ամենաարդյունավետը չլինել, բայց այն հարմար է բոլոր բույսերի համար, և արժեքը շատ ավելի ցածր է, քան մոնոխրոմատիկ լույսի համակցված լուծումները: ③ Օգտագործեք ամբողջ սպեկտրի սպիտակ լույսը որպես հենարան, գումարած 660 նմ կարմիր լույսը որպես համակցված սխեման՝ սպեկտրի արդյունավետությունը բարելավելու համար: Այս սխեման ավելի խնայող է և գործնական:

Բույսերի աճեցում լուսավորող մոնոխրոմատիկ լուսադիոդային չիպսեր (ալիքի հիմնական երկարություններն են 450 նմ, 660 նմ, 730 նմ) ​​փաթեթավորման սարքերը ծածկված են բազմաթիվ հայրենական և արտասահմանյան ընկերությունների կողմից, մինչդեռ հայրենական արտադրանքներն ավելի բազմազան են և ունեն ավելի շատ բնութագրեր, իսկ արտասահմանյան արտադրողների արտադրանքը ավելի ստանդարտացված է: Միևնույն ժամանակ, ֆոտոսինթետիկ ֆոտոնների հոսքի, լույսի արդյունավետության և այլնի առումով, դեռևս մեծ անջրպետ կա ներքին և արտասահմանյան փաթեթավորման արտադրողների միջև: Բույսերի լուսավորության մոնոխրոմային լույսի փաթեթավորման սարքերի համար, ի լրումն 450 նմ, 660 նմ և 730 նմ հիմնական ալիքի երկարության տիրույթ ունեցող ապրանքների, շատ արտադրողներ նաև նոր ապրանքներ են մշակում այլ ալիքի երկարության տիրույթներում՝ ֆոտոսինթետիկ ակտիվ ճառագայթման (PAR) ամբողջական ծածկույթն իրականացնելու համար: ալիքի երկարությունը (450-730 նմ):

Բույսերի աճի մոնոխրոմատիկ LED լույսերը հարմար չեն բոլոր բույսերի աճի համար: Հետեւաբար, ընդգծվում են ամբողջական սպեկտրի LED-ների առավելությունները: Ամբողջ սպեկտրը նախ պետք է հասնի տեսանելի լույսի ամբողջ սպեկտրի ամբողջական ծածկույթին (400-700 նմ) ​​և մեծացնի այս երկու շերտերի աշխատանքը՝ կապույտ-կանաչ լույս (470-510 նմ), խոր կարմիր լույս (660-700 նմ): Օգտագործեք սովորական կապույտ LED կամ ուլտրամանուշակագույն LED չիպ ֆոսֆորով, որպեսզի հասնեք «լիարժեք» սպեկտրին, և դրա ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունն ունի իր բարձր և ցածր մակարդակը: Բույսերի լուսավորության սպիտակ լուսադիոդային փաթեթավորման սարքերի արտադրողներից շատերը օգտագործում են Blue chip + ֆոսֆորներ՝ ամբողջական սպեկտրի հասնելու համար: Ի լրումն մոնոխրոմատիկ լույսի և կապույտ լույսի կամ ուլտրամանուշակագույն չիպի և ֆոսֆորի փաթեթավորման՝ սպիտակ լույսն իրացնելու համար, բույսերի լուսավորության փաթեթավորման սարքերն ունեն նաև կոմպոզիտային փաթեթավորման ռեժիմ, որն օգտագործում է երկու կամ ավելի ալիքի երկարության չիպեր, ինչպիսիք են կարմիր տասը կապույտ/ուլտրամանուշակագույն, RGB, RGBW. Փաթեթավորման այս ռեժիմը մեծ առավելություններ ունի մթության մեջ:

Ինչ վերաբերում է նեղ ալիքի LED արտադրանքներին, փաթեթավորման մատակարարների մեծ մասը կարող է հաճախորդներին տրամադրել 365-740 նմ տիրույթի ալիքի երկարության տարբեր արտադրանք: Ինչ վերաբերում է բույսերի լուսավորության սպեկտրին, որը փոխակերպվում է ֆոսֆորի միջոցով, ապա փաթեթավորման արտադրողների մեծամասնությունը հաճախորդներին կարող է ընտրել տարբեր սպեկտրներ: 2016 թվականի համեմատ՝ 2017 թվականին նրա վաճառքների աճի տեմպերը զգալի աճ են գրանցել։ Դրանցից 660 նմ LED լույսի աղբյուրի աճի տեմպերը կենտրոնացած են 20%-50%-ի մեջ, իսկ ֆոսֆորով փոխակերպված բույսի LED լույսի աղբյուրի վաճառքի աճի տեմպը հասնում է 50%-200%-ի, այսինքն՝ ֆոսֆորով փոխարկվող գործարանի վաճառքի: LED լույսի աղբյուրներն ավելի արագ են աճում:

Բոլոր փաթեթավորող ընկերությունները կարող են տրամադրել 0,2-0,9 Վտ և 1-3 Վտ հզորությամբ ընդհանուր փաթեթավորման արտադրանք: Լույսի այս աղբյուրները թույլ են տալիս լուսավորության արտադրողներին լավ ճկունություն ունենալ լուսավորության ձևավորման մեջ: Բացի այդ, որոշ արտադրողներ նաև ապահովում են ավելի բարձր հզորության ինտեգրված փաթեթավորման արտադրանք: Ներկայումս արտադրողների մեծ մասի բեռնափոխադրումների ավելի քան 80%-ը կազմում են 0,2-0,9 Վտ կամ 1-3 Վտ: Դրանց թվում միջազգային առաջատար փաթեթավորման ընկերությունների բեռնափոխադրումները կենտրոնացված են 1-3 Վտ-ում, մինչդեռ փոքր և միջին բեռնափոխադրումները: չափերի փաթեթավորման ընկերությունները կենտրոնացած են 0,2-0,9 Վտ հզորությամբ:

3.Բույսերի աճի լուսավորության կիրառման ոլորտները

Կիրառման ոլորտից բույսերի աճեցման լուսատուները հիմնականում օգտագործվում են ջերմոցային լուսավորության, ամբողջովին արհեստական ​​լուսավորության գործարանների, բույսերի հյուսվածքների մշակության, բացօթյա գյուղատնտեսական դաշտերի լուսավորության, կենցաղային բանջարեղենի և ծաղիկների տնկման և լաբորատոր հետազոտություններում:

①Արևային ջերմոցներում և բազմաշերտ ջերմոցներում լրացուցիչ լուսավորության համար արհեստական ​​լույսի տեսակարար կշիռը դեռևս ցածր է, և հիմնականը մետաղական հալոգենիկ լամպերն են և բարձր ճնշման նատրիումի լամպերը: LED աճող լուսավորության համակարգերի ներթափանցման արագությունը համեմատաբար ցածր է, բայց աճի տեմպը սկսում է արագանալ, քանի որ ծախսերը նվազում են: Հիմնական պատճառն այն է, որ օգտագործողները ունեն մետաղական հալոգենային լամպերի և նատրիումի բարձր ճնշման լամպերի օգտագործման երկարաժամկետ փորձ, և մետաղական հալոգենային լամպերի և նատրիումի բարձր ճնշման լամպերի օգտագործումը կարող է ապահովել ջերմային էներգիայի մոտ 6%-ից 8%-ը: ջերմոց՝ խուսափելով բույսերի այրվածքներից: LED աճող լուսավորության համակարգը չի տրամադրել կոնկրետ և արդյունավետ հրահանգներ և տվյալների աջակցություն, ինչը հետաձգել է դրա կիրառումը ցերեկային և բազմաշերտ ջերմոցներում: Ներկայումս փոքրածավալ ցուցադրական կիրառությունները շարունակում են մնալ հիմնականը: Քանի որ LED-ը սառը լույսի աղբյուր է, այն կարող է համեմատաբար մոտ լինել բույսերի հովանոցին, ինչը հանգեցնում է ջերմաստիճանի ավելի քիչ ազդեցության: Ցերեկային և բազմաշերտ ջերմոցներում LED աճող լուսավորությունն ավելի հաճախ օգտագործվում է միջբուսական մշակության մեջ:

②Բացօթյա գյուղատնտեսական դաշտի կիրառում: Բույսերի լուսավորության ներթափանցումը և կիրառումը օբյեկտների գյուղատնտեսությունում եղել է համեմատաբար դանդաղ, մինչդեռ բարձր տնտեսական արժեք ունեցող բացօթյա երկարօրյա մշակաբույսերի համար (օրինակ՝ վիշապի պտուղը) LED բույսերի լուսավորության համակարգերի կիրառումը արագ զարգացում է ստացել:

③ Գործարաններ: Ներկայումս բույսերի լուսավորության ամենաարագ և լայնորեն օգտագործվող համակարգը ամբողջովին արհեստական ​​լույսի գործարանն է, որը բաժանված է կենտրոնացված բազմաշերտ և բաշխված շարժական բույսերի գործարանների՝ ըստ կատեգորիաների: Չինաստանում արհեստական ​​լույսի գործարանների զարգացումը շատ արագ է ընթանում։ Կենտրոնացված բազմաշերտ ամբողջովին արհեստական ​​լույսի գործարանի հիմնական ներդրումային մարմինը ավանդական գյուղատնտեսական ընկերությունները չեն, այլ ավելի շատ ընկերություններ են, որոնք զբաղվում են կիսահաղորդչային և սպառողական էլեկտրոնային արտադրանքներով, ինչպիսիք են Zhongke San'an-ը, Foxconn-ը, Panasonic Suzhou-ն, Jingdong-ը և նաև: COFCO և Xi Cui և այլ նոր ժամանակակից գյուղատնտեսական ընկերություններ: Բաշխված և շարժական գործարաններում բեռնափոխադրման բեռնարկղերը (նոր բեռնարկղեր կամ օգտագործված բեռնարկղերի վերակառուցում) դեռ օգտագործվում են որպես ստանդարտ փոխադրողներ: Բոլոր արհեստական ​​բույսերի բույսերի լուսավորության համակարգերը հիմնականում օգտագործում են գծային կամ հարթ պանելային զանգվածային լուսավորության համակարգեր, իսկ տնկված սորտերի թիվը շարունակում է ընդլայնվել: Լույսի տարբեր փորձարարական բանաձևեր LED լույսի աղբյուրները սկսել են լայնորեն և լայնորեն կիրառվել: Շուկայում ապրանքները հիմնականում կանաչ տերևավոր բանջարեղենն են։

④Կենցաղային բույսերի տնկում: LED-ը կարող է օգտագործվել կենցաղային բույսերի սեղանի լամպերի, կենցաղային բույսերի տնկման դարակների, կենցաղային բանջարեղենի աճեցման մեքենաներում և այլն:

⑤Դեղաբույսերի մշակում. Բուժական բույսերի մշակումը ներառում է այնպիսի բույսեր, ինչպիսիք են Anoectochilus-ը և Lithospermum-ը: Այս շուկաներում ապրանքներն ունեն ավելի բարձր տնտեսական արժեք և ներկայումս հանդիսանում են բույսերի լուսավորության ավելի շատ կիրառություններ ունեցող արդյունաբերություն: Բացի այդ, Հյուսիսային Ամերիկայում և Եվրոպայի մասերում կանեփի աճեցման օրինականացումը նպաստել է կանեփի աճեցման ոլորտում LED աճող լուսավորության կիրառմանը:

⑥ Ծաղկող լույսեր: Որպես ծաղկի այգեգործության ոլորտում ծաղիկների ծաղկման ժամանակը կարգավորելու անփոխարինելի գործիք, Flowering լույսերի ամենավաղ կիրառումը եղել է շիկացած լամպերը, որին հաջորդում են էներգախնայող լյումինեսցենտային լամպերը: LED ինդուստրացման զարգացման հետ մեկտեղ ավելի շատ լուսադիոդային տիպի ծաղկող լուսատուները աստիճանաբար փոխարինեցին ավանդական լամպերը:

⑦Բույսերի հյուսվածքների կուլտուրա: Հյուսվածքների մշակույթի ավանդական լույսի աղբյուրները հիմնականում սպիտակ լյումինեսցենտային լամպերն են, որոնք ունեն ցածր լուսավոր արդյունավետություն և մեծ ջերմություն: LED-ները ավելի հարմար են բույսերի հյուսվածքների արդյունավետ, կառավարելի և կոմպակտ մշակման համար՝ շնորհիվ իրենց ակնառու հատկանիշների, ինչպիսիք են էներգիայի ցածր սպառումը, ցածր ջերմության արտադրությունը և երկարատև կյանքը: Ներկայումս սպիտակ լուսադիոդային խողովակները աստիճանաբար փոխարինում են սպիտակ լյումինեսցենտային լամպերին:

4. Աճող լուսավորող ընկերությունների տարածաշրջանային բաշխում

Վիճակագրության համաձայն, ներկայումս իմ երկրում կան ավելի քան 300 աճող լուսավորող ընկերություններ, իսկ Փերլ գետի դելտայի տարածքում աճող լուսավորության ընկերությունները կազմում են ավելի քան 50%, և նրանք արդեն իսկ գլխավոր դիրքերում են: Յանցզի գետի դելտայում Grow լուսավորման ընկերությունները կազմում են մոտ 30%, և այն դեռևս կարևոր արտադրական տարածք է աճող լուսավորության արտադրանքի համար: Ավանդական աճող լամպերի ընկերությունները հիմնականում բաշխված են Յանցզի գետի դելտայում, Պերլ գետի դելտայում և Բոհայ եզերքում, որոնցից Յանցզի գետի դելտային բաժին է ընկնում 53%-ը, իսկ Մարգարիտ գետի դելտային և Բոհայի եզերքին՝ համապատասխանաբար 24% և 22%: . LED աճող լուսավորության արտադրողների բաշխման հիմնական ոլորտներն են Պերլ գետի դելտան (62%), Յանցզի գետի դելտան (20%) և Բոհայի եզրը (12%):

B. LED աճող լուսավորության արդյունաբերության զարգացման միտումը

1. Մասնագիտացում

LED աճող լուսավորությունն ունի կարգավորելի սպեկտրի և լույսի ինտենսիվության, ընդհանուր ցածր ջերմության և լավ անջրանցիկ կատարողականության բնութագրեր, ուստի այն հարմար է տարբեր տեսարաններում աճող լուսավորության համար: Միևնույն ժամանակ, բնական միջավայրի փոփոխությունները և մարդկանց կողմից սննդի որակի ձգտումը նպաստել են օբյեկտների գյուղատնտեսության և աճեցվող գործարանների աշխույժ զարգացմանը և հանգեցրել են LED աճող լուսավորության արդյունաբերությունը դեպի արագ զարգացման շրջան: Հետագայում LED աճի լուսավորությունը կարևոր դեր կխաղա գյուղատնտեսական արտադրության արդյունավետության բարձրացման, սննդամթերքի անվտանգության և մրգերի և բանջարեղենի որակի բարելավման գործում: Աճող լուսավորության LED լույսի աղբյուրը հետագայում կզարգանա արդյունաբերության աստիճանական մասնագիտացմամբ և կշարժվի ավելի նպատակային ուղղությամբ:

2. Բարձր արդյունավետություն

Լույսի արդյունավետության և էներգաարդյունավետության բարելավումը կայանի լուսավորության գործառնական ծախսերը զգալիորեն նվազեցնելու բանալին է: Ավանդական լամպերը փոխարինելու համար LED-ների օգտագործումը և լույսի միջավայրի դինամիկ օպտիմալացումն ու հարմարեցումը բույսերի լույսի բանաձևի պահանջներին համապատասխան՝ սածիլից մինչև բերքահավաքի փուլը ապագայում զտված գյուղատնտեսության անխուսափելի միտումներն են: Բերքատվության բարելավման առումով այն կարող է մշակվել փուլերով և շրջաններով՝ զուգորդված թեթև բանաձևով, ըստ բույսերի զարգացման բնութագրերի՝ յուրաքանչյուր փուլում արտադրության արդյունավետությունը և բերքատվությունը բարելավելու համար: Որակի բարելավման առումով սննդի կարգավորումը և լույսի կարգավորումը կարող են օգտագործվել սննդանյութերի և առողջապահական այլ ֆունկցիոնալ բաղադրիչների պարունակությունը մեծացնելու համար:

Ըստ հաշվարկների՝ բանջարեղենի տնկիների ազգային պահանջարկը ներկայումս կազմում է 680 մլրդ, մինչդեռ գործարանային տնկիների արտադրական հզորությունը 10%-ից պակաս է։ Սածիլների արդյունաբերությունն ավելի բարձր բնապահպանական պահանջներ ունի: Արտադրական սեզոնը հիմնականում ձմեռային և գարուն է։ Բնական լույսը թույլ է, և անհրաժեշտ է արհեստական ​​լրացուցիչ լույս: Բույսերի աճեցման լուսավորությունն ունի համեմատաբար բարձր ներդրում և ելք և մուտքի ընդունման բարձր աստիճան: LED-ն ունի եզակի առավելություններ, քանի որ մրգերն ու բանջարեղենը (լոլիկ, վարունգ, սեխ և այլն) պետք է պատվաստվեն, և բարձր խոնավության պայմաններում լույսի լրացման հատուկ սպեկտրը կարող է նպաստել պատվաստված սածիլների ապաքինմանը: Ջերմոցային բանջարեղենի տնկման հավելյալ լույսը կարող է լրացնել բնական լույսի պակասը, բարելավել բույսերի ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունը, նպաստել ծաղկմանն ու պտղաբերությանը, բարձրացնել բերքատվությունը և բարելավել արտադրանքի որակը: LED աճի լուսավորությունը լայն կիրառման հեռանկարներ ունի բանջարեղենի սածիլների և ջերմոցային արտադրության մեջ:

3. Խելացի

Բույսերի աճեցման լուսավորությունը մեծ պահանջարկ ունի լույսի որակի և լույսի քանակի իրական ժամանակում վերահսկելու համար: Խելացի կառավարման տեխնոլոգիայի բարելավմամբ և իրերի ինտերնետի կիրառմամբ, մի շարք մոնոխրոմատիկ սպեկտրներ և խելացի կառավարման համակարգեր կարող են իրականացնել ժամանակի կառավարում, լույսի վերահսկում և ըստ բույսերի աճի կարգավիճակի, լույսի որակի և լույսի թողարկման ժամանակին ճշգրտում: այն անպայման կդառնա բույսերի աճեցման լուսավորության տեխնոլոգիայի ապագա զարգացման հիմնական միտումը: