一, Główną ideą harmonogramu oświetlenia jest zmiana fotoperiodu w celu dopasowania go do rodzaju rośliny.
1. Biologiczne podstawy fotoperiodu
Rośliny potrafią rozpoznać, kiedy zmienić etap rozwoju, na podstawie długości dnia i nocy (fotoperiodu). Na przykład rośliny-o krótkim dniu, takie jak chryzantemy i poinsecje, potrzebują co najmniej 12 godzin ciemności z rzędu, aby zakwitnąć, podczas gdy rośliny o długim- dniu, takie jak pszenica i szpinak, potrzebują co najmniej 14 godzin światła, aby dobrze się rozwijać. Ponieważ rośliny CAM, takie jak agawa i kaktus, otwierają aparaty szparkowe w nocy, muszą unikać nieprawidłowości metabolicznych, które mogą wystąpić, gdy są wystawione na działanie światła przez cały dzień.
Co robi branża:
Inteligentne sterowniki czasowe umożliwiają bardzo precyzyjną regulację fotoperiodu w uprawach komercyjnych. Na przykład 16 godzin światła i 8 godzin ciemności pomaga rosnąć liściom w fazie siewek Phalaenopsis. Kiedy okres indukcji kwitnienia zmieni się na 12 godzin światła i 12 godzin ciemności, zaczynają tworzyć się pąki kwiatowe.
Jeśli chcesz zminimalizować występowanie glonów w swoim domowym akwarium, sadząc rośliny wodne, musisz naśladować naturalny cykl światła.
2. Różne wymagania dla różnych gatunków roślin
Typowe rodzaje roślin i sugerowane ważne punkty kontrolne określające, jak długo powinny przebywać w świetle
Chryzantemy i soja to przykłady roślin-krótkiego dnia, które potrzebują całkowitej ciemności (mniej niż 5 luksów) w ciągu 8–12 godzin ciemności.
Rośliny-dające długie dni, takie jak pszenica i kapusta, powinny w południe nie wystawiać się na bezpośrednie działanie promieni słonecznych przez 14–18 godzin, ponieważ może to blokować dostęp światła.
Przez 12 do 16 godzin (± 0,5 godziny) rośliny neutralne, takie jak pomidory i papryka, zachowują stały fotoperiod.
Aby naśladować swoje naturalne środowisko, rośliny CAM, takie jak aloes i kwiaty kamienne, potrzebują dodatkowego światła w nocy (4–6 godzin) i żadnego światła w ciągu dnia.
Przypadek: Fabryka roślin w Szanghaju sadziła truskawki i zauważyła, że owoce nie otrzymują wystarczającej ilości cukru, gdy są wystawione na działanie promieni słonecznych przez 18 godzin bez przerwy. Kiedy ekspozycja na światło została zmieniona na 16 godzin (z 2 godzinami impulsów światła czerwonego) i 8 godzin ciemności, masa jednego owocu wzrosła o 12%, a zawartość cukru o 1,5 stopnia Bx.
2, Dynamiczna konfiguracja harmonogramu: synergia między etapem wzrostu a widmem
1. Etap siewki: kontrola zarówno jakości, jak i ilości światła
Natężenie światła: 200–400 μmol/m²/s (wartość PPFD), aby zapobiec poparzeniom sadzonek od zbyt dużej ilości światła.
Współczynnik widmowy pokazuje, że niebieskie światło stanowi od 40% do 50% światła, co pomaga rosnąć korzeniom, a łodygi stają się grubsze.
Harmonogram obejmuje 16 godzin światła i 8 godzin ciemności, co przypomina powolny wschód słońca wiosną.
Dane z branży:
Pewna firma hodowlana przeprowadziła eksperyment porównawczy i odkryła, że stosowanie widma z dominacją światła niebieskiego przez 16 godzin dziennie w przypadku sadzonek chili spowodowało, że ich łodygi były o 22% grubsze, a przeżywalność przeszczepów o 18% wyższa.
Jeśli ekspozycja na światło mikroperełek karłowatych w akwarium domowym trwa dłużej niż 14 godzin, może szybko doprowadzić do konkurencji ze strony glonów. Oznacza to, że trzeba zastosować nawóz płynny i kontrolować instalację CO₂.
2. Okres wzrostu odżywczego: więcej światła i szersza gama kolorów
Natężenie światła: 400–600 μmol/m²/s, czyli tyle, ile liście potrzebują do szybkiego wzrostu.
Współczynnik widmowy pokazuje, że światło czerwone stanowi od 30% do 40%, światło niebieskie stanowi od 20% do 30%, a światło białe wypełnia luki.
Harmonogram: 18 godzin światła i 6 godzin ciemności, wraz z zarządzaniem gradientem temperatury (temperatura w dzień 28 stopni i temperatura w nocy 20 stopni).
Zaawansowanie technologiczne:
Naukowcy z Uniwersytetu w Wageningen w Holandii odkryli, że wykorzystanie spektroskopii dynamicznej w okresie wzrostu składników odżywczych (50% światła czerwonego w południe i 40% światła niebieskiego o zmierzchu) może przyspieszyć wzrost sałaty o 25%.
W przypadku nasadzeń komercyjnych stosuje się-system przyciemniania oparty na czasie, aby znaleźć właściwą równowagę między zużyciem energii a produktywnością. Na przykład niebieskie światło o długości fali 450 nm budzi rośliny rano, światło czerwone o długości fali 660 nm pobudza je około południa, a światło żółte o długości fali 590 nm reguluje je o zmroku.
3. Okres kwitnienia i owocowania: dokładna kontrola spektrum i długości dnia
Natężenie światła: 600–900 μmol/m²/s, co wystarcza na pokrycie zapotrzebowania energetycznego na różnicowanie pąków kwiatowych.
Współczynnik widmowy wynosi 60–70% światła czerwonego, 10–15% światła dalekiego czerwonego (730 nm) i 10–15% światła dalekiego czerwonego. Dzięki temu rośliny kwitną.
W przypadku roślin-krótkiego dnia harmonogram obejmuje 12 godzin światła i 12 godzin ciemności. W przypadku roślin-dnia długiego jest to 14 godzin światła i 10 godzin ciemności.
Zastosowanie obudowy:
Kiedy w Yunnan posadzono Phalaenopsis w fundamencie kwiatowym, zaobserwowano, że użycie standardowych lamp fluorescencyjnych w celu uzyskania dodatkowego światła powodowało, że łodygi były zbyt wysokie. Kiedy przeszliśmy na oświetlenie LED do wzrostu (czerwone światło: dalekie światło czerwone=5:1), łodygi stały się o 30% krótsze, a kwiaty o 15% większe.
Jeśli ekspozycja na światło w fazie kwitnienia jest krótsza niż 12 godzin, podczas sadzenia pomidorów w domu może się zdarzyć, że kwiaty i owoce spadną. Możesz zwiększyć tempo wiązania owoców o 40%, wykorzystując inteligentny sterownik czasowy, który ustawi 14 godzin światła, w tym 2 godziny impulsów światła czerwonego.
3. Dostosowywanie się do otoczenia i zarządzanie anomaliami: możliwość zmiany rozkładu jazdy w razie potrzeby
1. Płatność za zmiany pór roku i regionów
Obszary o dużych szerokościach geograficznych, takie jak Europa Północna: Jeśli zimą naturalne światło jest mniej niż 8 godzin, potrzebne jest całodobowe dodatkowe oświetlenie LED (16–18 godzin) wraz z folią odblaskową, aby światło było bardziej efektywne.
In the equatorial region, if the midday light intensity is too great (>2000 μmol/m ²/s), należy stosować siatki zacieniające i oświetlenie LED w różnym czasie, aby uniknąć tłumienia światła.
Plan dla branży:
Szklarnia w Kanadzie wykorzystuje system dynamicznej formuły światła. Zimą głównym źródłem światła pomagającego roślinom rosnąć jest światło czerwone (660 nm), a wiosną światło niebieskie (450 nm) zapobiega nadmiernemu wzrostowi roślin.
Farma pionowa w Singapurze wykorzystuje czujniki, które kontrolują ilość naturalnego światła i automatycznie zmieniają czas napełniania diodami LED (4 godziny w słoneczne dni i 12 godzin w deszczowe dni).
2. Zaplanuj sytuacje awaryjne w przypadku złej pogody
Dni deszczu, które nigdy się nie kończą: zwiększ intensywność światła do 800 μmol/m²/s, utrzymuj tempo fotosyntezy na tym samym poziomie przy nawożeniu CO₂ (1000 ppm) i dodaj oświetlenie LED na 18 godzin.
Pogoda z wysoką temperaturą: Skróć czas włączenia świateł LED w południe (nie pozwól, aby nakładały się na światło naturalne), ochłodź za pomocą systemu wentylatorów z mokrą kurtyną, a następnie dodaj więcej oświetlenia.
Obsługa danych:
W porze deszczowej w dorzeczu rzeki Jangcy w 2024 r. pewna baza sadzonek wykorzystywała dodatkowe oświetlenie LED (16 godzin dziennie, 600 μmol/m²/s), aby przyspieszyć wzrost sadzonek chili z 45 do 32 dni.
Latem, gdy na zewnątrz jest gorąco, oświetlenie LED w domowym akwarium powinno świecić jednorazowo tylko przez 12 godzin. Jeśli temperatura wody łatwo przekracza 30 stopni, należy użyć timera, aby zapewnić światło w sekcjach (4 godziny rano i 4 godziny wieczorem).
4. Narzędzia do prac technicznych i sposoby na zwiększenie wydajności: przejście od ręcznego do inteligentnego
1. Ważne ustawienia klasycznej kontroli czasu
Ustawianie w segmentach: Obsługuje ponad 10 czasów przełączania, aby zaspokoić potrzeby różnych faz wzrostu.
Tryb sezonowy: szablon określający, jak długo światła powinny pozostać włączone wiosną, latem, jesienią i zimą, za pomocą jednego kliknięcia, aby przełączyć.
Nadmiarowość zabezpieczeń: skonfiguruj dwa sterowniki czasowe, aby wzajemnie się uzupełniały, tak aby przerwy w zasilaniu nie zatrzymywały cykli świetlnych.
Przykład jak to zrobić:
Sadząc chryzantemy dnia krótkiego należy ustawić opcję „okres indukcji kwitnienia”. Oznacza to, że światła powinny być włączone od 6:00 do 18:00 (12 godzin) i wyłączone od 18:00 do 6:00 następnego dnia.
W przypadku akwariów domowych należy unikać bezpośredniego światła słonecznego w południe. Zamiast tego używaj symulowanego światła porannego od 9:00 do 12:00 i symulowanego światła popołudniowego od 14:00 do 17:00.
2. Wykorzystanie inteligentnych systemów Internetu Rzeczy
Monitorowanie środowiska oświetleniowego: czujniki spektralne umożliwiają-zmiany współczynnika jakości światła w czasie rzeczywistym.
Model AI do prognozowania: automatycznie twórz najlepszy harmonogram na podstawie prognoz pogody i danych o wzroście roślin.
Zdalne sterowanie: użyj aplikacji mobilnej, aby zmienić ustawienia oświetlenia i pozwolić więcej niż jednej osobie obsługiwać światła w tym samym czasie.
Sprawa w branży:
Po zainstalowaniu inteligentnego systemu oświetlenia u producenta instalacji w Holandii zużycie energii spadło o 30%, a wydajność jednostkowa wzrosła o 25%.
Inteligentne wtyczki umożliwiają użytkownikom domowym podłączenie lamp LED do uprawy, dzięki czemu mogą automatycznie sterować „pracą o wschodzie słońca i odpoczynkiem o zachodzie słońca”.
