كيف يحدد طول الموجة كفاءة عملية التمثيل الضوئي ((شرائح LED لنمو النباتات) ؟

مع التقدم المستمر في التكنولوجيا الزراعية العالمية، وقد استخدمت على نطاق واسع مصابيح زراعة LED فيزراعة الدفيئة، الزراعة الرأسية، البستنة الداخلية، والبحوث المختبريةبالمقارنة مع مصابيح الصوديوم عالية الضغط التقليدية (HPS) والأضواء الفلورسنتية ، تقدم رقائق LED مزايا مثل:الكفاءة العالية ، انخفاض استهلاك الطاقة ، والطيفات المخصصة، مما يجعلها خيار مثالي لإضاءة النباتات الحديثة.

في تكنولوجيا إضاءة النباتات LED،اختيار الطيف هو عامل رئيسي في تحديد كفاءة عملية التمثيل الضوئيمن بينها، مزيج منالضوء الأحمر والأزرق (660nm + 450nm)يستخدم على نطاق واسع بسبب تأثيره المفيد على نمو النباتات. إذاً كيف تؤثر أطوال الموجات المختلفة للضوء على نمو النباتات؟ كيف يمكننا اختيار رقائق LED المناسبة للنباتات بشكل علمي?هذه المقالة تقدم تحليلا مفصلا.

1لماذا تستخدم رقائق LED للنمو النباتي مجموعة من الضوء الأحمر والأزرق؟

يعتمد عملية التمثيل الضوئي للنباتات بشكل رئيسي على الكلوروفيل والكاروتينويدات، والتي تمتص أطوال موجة مختلفة من الضوء بفعاليات مختلفة. أظهرت الدراسات أن النباتات تمتص أكثر الضوءالأحمر (600-700nm) والأزرق (400-500nm)، مما يجعل هذين الطيفين ضروريين في مصابيح النمو LED.

الضوء الأحمر (660nm):

• يعزز نمو النباتات عن طريق تحفيز امتداد الخلايا مما يؤدي إلى جذوع أكثر سمكاً.
• يحسن عملية التمثيل الضوئي ويزيد من كفاءة تحويل طاقة الضوء
• ينظم فترة الضوء ويعزز ازدهار الفاكهة وتوسيعها.

الضوء الأزرق (450nm):

• يساعد في تكوين الكلوروفيل ويحسن كفاءة عملية التمثيل الضوئي
• يحسن تنظيم المفاصل، ويحسن امتصاص المياه والمواد الغذائية
• يؤثر على شكل النباتات، مما يؤدي إلى نمو أكثر تكثيفا وأوراق أكثر سمكا.

وبالتالي، فإن أنظمة إضاءة النباتات النمو LED غالبا ما تستخدمنسبة الضوء الأحمر إلى الأزرق من 3: 1 أو 4:1، حيثيهيمن الضوء الأحمر 660nm في حين أن الضوء الأزرق 450nm بمثابة مصدر ضوء إضافي، تلبية مختلف مراحل النمو.

2كيف تؤثر الموجات المختلفة على نمو النباتات

وبصرف النظر عن الضوء الأحمر والأزرق المستخدم بشكل شائع، فإن طول الموجات المختلفة للضوء يؤثر أيضا على نمو النباتات بطرق مختلفة.الجدول أدناه يلخص آثار أطياف الضوء المختلفة على النباتات:

تحكم الدورة الضوئية ودور الضوء الأحمر البعيد

نباتاتالطول الضوئي (الطول الضوئي)تؤثر على دورة نموها، وتحددعندما يزدهر أو يدخل مرحلة النومعلى سبيل المثال:

• النباتات القصيرة(على سبيل المثال ، الأزهار ، فول الصويا) يزهر عندما تكون الليالي أطول (خريف / شتاء).
• النباتات ذات اليوم الطويل(على سبيل المثال، القمح، السبانخ) يزهر عندما تكون الأيام أطول (الربيع/الصيف).

الضوء الأحمر البعيد (700-750nm) يلعب دوراً في تنظيم الفترات الضوئية.زراعة البذور، لكن الضوء الأحمر البعيد المفرط قد يؤدي إلى النباتات الضعيفة ذات الساقين.

3كيفية اختيار رقائق LED المناسبة لنمو النباتات؟

عند اختيار رقائق النمو النباتية LED، فمن المهم أن نأخذ بعين الاعتبار ليس فقط الطيف ولكن أيضاالطاقة، وكثافة الضوء، وتبديد الحرارةلضمان الأداء المستقر وطول العمر.

(1) اختيار الطيف: تتطلب مراحل النمو المختلفة طيفات مختلفة

لدى النباتات المختلفة احتياجات طيفية مختلفة في مراحل نمو مختلفة. فيما يلي الطيفات الموصى بها لمراحل مختلفة:

• مرحلة الزراعة(تطور الأوراق): نسبة أعلى من الضوء الأزرق (450nm) لتعزيز عملية التمثيل الضوئي والنمو المستقر.
• مرحلة النمو النباتي(تنمية الجذع والورق): نسبة الأحمر إلى الأزرق3:1يزيد من توليف الكلوروفيل.
• مرحلة الإزهار(إنتاج الفاكهة): نسبة أعلى منالضوء الأحمر (660nm)لتعزيز تشكيل البراعم وزيادة الغلة.
• زراعة دورة كاملة(على سبيل المثال، الخضروات الهيدروبونية، الزراعة الداخلية): نسبة حمراء زرقاء متوازنة4:1من أجل نمو مثالي
•  

(2) اختيار الطاقة: كيف تحدد الكهرباء المناسبة؟

تعتمد الطاقة المطلوبة من رقائق LED للنمو النباتي على بيئة الزراعة ونوع المحصول. وهنا توصيات عامة:

• الحدائق المنزلية (مثل النباتات في الأواني، الأعشاب) 20W - 50W لكل متر مربع
• زراعة الدفيئة (مثل الخضروات والفواكه): 100W - 300W لكل متر مربع
• الزراعة الصناعية (مثل الزراعة على نطاق واسع، النباتات الطبية): 400 واط لكل متر مربع

الطاقة المطلوبة تختلف بناءً على مسافة مصدر الضوء ونوع النباتات. من الضروري تحسين الإعدادات للحصول على أفضل النتائج.

(3) تبديد الحرارة: عامل رئيسي في طول العمر

تأثر عمر رقائق LED بشكل كبير بتبديد الحرارة. الحرارة المفرطة تسريع تدهور الضوء وتقلل من شدة الإضاءة. عادة ما تتضمن مصابيح نمو LED عالية الجودةأسطوانات الألومنيوم، مروحة التبريد النشطة، أومخزونات الحرارة السلبيةلضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل

4الاتجاهات المستقبلية في تكنولوجيا النمو النباتي

مع تقدم التكنولوجيا ، تتطور مصابيح LED لإضاءة النباتات في الاتجاهات التالية:
1.التحكم الذكي:الاندماج معإنترنت الأشياءوأنظمة الزراعة الآليةيسمح بتعديل مدة الضوء ونسب الطيف عن بعد ، مما يحسن الكفاءة.
2.مصابيح LED ذات الطيف الكامل:ستعتمد مصابيح النمو LED المستقبلية ليس فقط على الضوء الأحمر والأزرقالضوء الأخضر، الأصفر، والأحمر البعيد، وخلق طيف أكثر توازنا وتحسين نوعية المحاصيل.
3.كفاءة الطاقة والاستدامة:الجيل القادم من رقائق LED سوف يقلل من استهلاك الطاقة في حين زيادةكفاءة التحويل الكهروضوئيجعل الإضاءة الزراعية أكثر صديقة للبيئة.

الاستنتاج

في الإضاءة الزراعية الحديثة ، يلعب اختيار الطيفي لرقائق LED النمو النباتي دورًا حاسمًا في تطوير المحاصيل.مزيج من الضوء الأحمر 660nm والضوء الأزرق 450nm هو التكوين الأكثر استخداما، مما يعزز بفعالية عملية التمثيل الضوئي، ونمو النباتات، والزهور، والفواكه.

عند اختيار رقائق النبات النمو LED، فمن الضروري لضبط طيف الضوء وفقا لمراحل النمو المختلفةوقدرات التحكم الذكية لضمان أداء الضوء المستقر وتعظيم محصول المحاصيل.

إذا كنت تبحث عن رقائق LED عالية الجودة لنمو النباتات، لا تتردد في الاتصال بنا. نحن نقدم أفضل حلول إضاءة النباتات لاحتياجاتك!