La ricerca orticolare ha determinato che alcune delle radiazioni a banda spettrale relativamente ridotte possono promuovere l'assorbimento di clorofilla nelle piante, promuovendo così il processo di fotosintesi. I fabbricanti e gli apparecchi di illuminazione a stato solido (SSL), confezionati, si stanno muovendo per ottenere una fetta del mercato in rapida crescita. Allo stesso tempo, i ricercatori continuano a studiare come altre lunghezze d'onda possano migliorare ulteriormente la produttività delle aziende commerciali serra e coperte.
La combinazione di illuminazione LED e coltivatori commerciali di fiori e verdure è naturale. Se si tratta di una serra che deve essere riempita o in un ambiente interiore che si basa interamente sulla luce artificiale, il costo dell'illuminazione da giardinaggio è una spesa importante per le aziende agricole. Prodotti di illuminazione a stato solido a basso consumo energetico (SSL) hanno impegnato a ridurre le tariffe dell'energia elettrica fin dall'inizio.
Tuttavia, la ricerca su "Come fasce spettrali specifiche influenzano le diverse fasi dei cicli di crescita delle piante" rende i LED più adatti a questa applicazione. Le sorgenti luminose ad ampio spettro, come le lampade ad alogenuri metallici, sostanzialmente rifiutano l'energia nella radiazione che produce alcune delle bande spettrali, come la luce verde, che ora dimostra di non avere alcun vantaggio almeno per la crescita delle piante. Al contrario, la natura monocromatica dei LED significa che i produttori di illuminazione a stato solido possono produrre lampade che emettono solo l'energia spettrale necessaria da una pianta, aumentando così l'efficienza energetica.
LED del pacchetto
Infatti, il giardinaggio illuminato dall'illuminazione non è sufficiente, ma sono stati stabiliti alcuni principi e i ricercatori hanno continuato a studiare il rapporto tra fasce spettrali specifiche e produzione vegetale o floreale. e i produttori principali stanno studiando questo. Ad esempio, la società Osram Optoelectronics Semiconductor ha rilasciato il cosiddetto "led rosso lontano", lunghezza d'onda centrale 730nm
Figura 1. I nuovi LED Osram 730nm possono aumentare la produttività dei peperoni, dei pomodori e delle rose.
Responsabile dell'applicazione dell'illuminazione di Osram Solid State Kim Kim Peiler ha dichiarato che le bande di 450nm e 660nm come i picchi di assorbimento di clorofilla per tutte le piante sono stati completamente confermati. Tuttavia, nuove ricerche hanno dimostrato che la combinazione di 660 e 730nm luce può influenzare i pigmenti fotosensibili nelle piante. Peiler aggiunge che stimolanti pigmenti vegetali possono far fiorire le piante più velocemente.
I ricercatori stanno anche studiando come applicare la luce rossa lontana e quello che fanno nel ciclo di crescita della pianta. Per esempio, Peiler dice che privare piante di luce rossa può simulare ombre e causare le piante a crescere più steli che possono essere utilizzati per l'innesto. Ma in un'altra fase del ciclo di crescita o in diverse applicazioni, le combinazioni rosse possono innescare rapidamente la fioritura.
La combinazione di tipi di LED continuerà a svilupparsi in orticoltura. Osram offre anche i LED monocromatici arancioni, gialli e verdi, così come i ricercatori stanno sperimentando i LED bianchi convertiti in fosforo. Perché è un led bianco? La luce blu La pompa del LED bianco fornisce il picco blu desiderato, mentre i lavoratori nell'ambiente di giardinaggio hanno bisogno di luce bianca. Di conseguenza, i LED rosso e bianco vengono utilizzati per dimostrare che è utile fornire la luce che le piante e gli esseri umani hanno bisogno.
Prodotti per illuminazione giardinaggio
Allo stesso tempo, il potenziale di mercato dell'illuminazione orticola a stato solido sta trainando nuovi produttori di illuminazione nel segmento del mercato. Ad esempio, Hubbell Lighting ha introdotto la linea di prodotti per l'illuminazione orticola non nutrilizzata utilizzando un LED rosso $ numero NM e un LED $ NM NM (figura 2). Hubbell New Product Manager Tom Veltri ha dichiarato che il LED Blu-ray è la chiave per la fase di crescita vegetativa e il LED rosso può promuovere la fioritura e il risultato. Hubbell sta usando una miscela rossa-blu di 2: 1, e Veltri dice che può servire il più ampio segmento del mercato orticoli.
Figura 2. Hubbell introduce un apparecchio scalabile ad anello che può essere collegato in parallelo per formare un apparecchio lineare.
Chiedi a Veltri perché Hubbell come produttore di illuminazione mainstream ha deciso di entrare nel piccolo mercato per l'orticoltura? Veltri afferma che il potenziale di mercato sta guidando questa decisione. Ha sottolineato che l'indagine Hubbell ha mostrato che "molti agricoltori hanno un baldacchino da 1 a 2 milioni di piedi quadrati".
Oltre al potenziale di mercato indicato in precedenza per migliorare la produttività e la conservazione energetica delle piante, Veltri menziona anche le tendenze di "da fattoria a tavola" e di alimenti biologici, guidando le fattorie interne. "All'interno, puoi controllare l'ambiente in modo più efficace", ha detto. La premessa di "da fattoria a tavola" richiede essenzialmente i coltivatori di operare in prossimità di aree di concentrazione della popolazione.
Veltri ha inoltre discusso la relazione tra la riduzione della distanza tra aziende agricole e consumatori e rendimenti delle colture. Ha detto che la produzione sarebbe stata persa nel raccolto, nel trasporto e nella scadenza. Il ridotto tempo di consegna e la distanza possono ridurre la perdita di produzione e prolungare la durata.
Infine, le fattorie interne possono essere mantenute in funzione e possono essere prodotte solo con una piccola frazione della zona agricola tradizionale. Con l'illuminazione a LED, le fattorie possono essere stratificate in piante, come lattuga o pomodori di 20 piedi. Questo raccolto di pomodoro può essere incorporato in un modo che porterà la luce del LED in verticale, lungo la direzione della crescita delle piante. È come mettere un LED vicino a una foglia di lattuga o di pomodoro e non bruciare le piante.
Illuminazione Design
Naturalmente, rispetto all'illuminazione generale, il giardinaggio richiede diversi principi di progettazione illuminotecnica. I prodotti illuminotecnici orticoltori, progettati da Hubbell, sono estensibili. Questo tipo di luce di linea ha 2 e 4 piedi, che possono essere combinati in parallelo (Fig 3) e collegati tra fine e fine. Ogni apparecchio è dotato di un azionamento completo e Hubbell fornisce un cavo di alimentazione corto che può essere collegato a catena per collegare fino a 16 lampade ad una fonte di alimentazione CA.
Figura 3. L'illuminatore non adattato include un riflettore parabolico incorporato che fornisce un modello a fascio di 60 °.
Veltri ha inoltre spiegato che Hubbell ha progettato questo sistema ottico per fornire raggi lineari a 60 ° - più compatto rispetto al tipico modello Lambert ad alta potenza. Il design della lampada include un riflettore parabolico, un obiettivo acrilico per la protezione del LED all'interno della lampada e l'anodizzazione in alluminio anodizzato. Inoltre, il disegno consente di posizionare l'apparecchio in una fila di piante, non solo per illuminare la parte superiore della pianta, ma anche per fornire l'illuminazione verticale in una posizione inferiore.
Applicazioni di serra e professionali
Naturalmente, l'applicazione del LED in orticoltura non è solo all'interno. Molte serre richiedono un'ulteriore illuminazione. Ad esempio, Lumigrow, un produttore di illuminazione per l'orticoltura, ha recentemente pubblicato uno studio di casi con le serre Patterson della città di Broadway della Carolina del Nord. Patterson utilizza le lampade Lumigrow per estendere la stagione di crescita per i pomodori, soprattutto nelle parti più calde degli Stati Uniti.
"Se la media è la quantità di luce solare che ricevi ogni inverno, sembra che non abbiamo bisogno di luce extra", ha detto il proprietario Ryan Patterson. Se le piante non ottengono ciò di cui hanno bisogno per tre giorni consecutivi di tempo nuvoloso, non crescono o crescono velocemente. I pomodori sotto la lampada lumigrow sono più vigorosi di quelli senza la lampada.
Patterson ha installato solo l'illuminazione artificiale sulle sue aziende agricole un terzo e ha registrato i risultati. Nelle prime fasi della crescita vegetale, dice, i gambi più spessi sono più vantaggiosi e in illuminazione artificiale il diametro di un impianto è di 0,63 pollici più grande del diametro di una pianta senza illuminazione artificiale.
Anche la dimensione dell'illuminazione delle piante basata sui LED può essere regolata. Come giardinieri di cortile, i consumatori possono trovare luci a LED come i maggiori agricoltori commerciali. Ad esempio, il sistema svedese Heliospectra include anche la fornitura del controllo dell'acqua per i clienti.
Potenziale di giardinaggio
Infatti, il potenziale delle vendite di illuminazione a LED di orticole è impossibile prevedere, soprattutto quando la ricerca ha trovato nuovi modi per aumentare la produttività utilizzando l'illuminazione a stato solido. Ma come la normale illuminazione a LED, i produttori hanno alcuni problemi con la tecnologia a LED. "Molti coltivatori hanno una brutta esperienza con LED", dice Veltri di Hubbell. "Molti prodotti precoci non sono conformi alle specifiche e sono da piccoli fornitori o produttori esteri con insufficiente esperienza nella progettazione di sistemi complessi di illuminazione a stato solido".
Tuttavia, i vantaggi dei LED consentiranno alla maggior parte dei coltivatori di adottare la tecnologia ad un certo punto (Figura 4). Osram's Peiler rileva che applicazioni come "illuminazione a distanza per lattuga" possono utilizzare solo LED. Ha aggiunto: "Oggi siamo sicuri di vedere più attività". ”
Figura 4. La figura superiore mostra che le piante prosperano sotto l'illuminazione illuminata di Hubbell Lighting mentre gli altri tre mostrano che la fattoria di lattuga della città utilizza lampade a LED sviluppate da GE Japan Inc. per aumentare la produzione in ambienti controllati.
La ricerca in corso è sia buona che cattiva. L'accademia può eventualmente fornire diversi spettri per ogni tipo di pianta. Per quanto riguarda la selezione e la combinazione di LED, Veltri di Hubbell ha dichiarato: "Tutto dipende dal tipo di pianta che stai piantando e tutti usano spettri diversi". "Chiaramente, il concetto di illuminazione intelligente e spettroscopia sintonizzabile è importante nel giardinaggio.
