Как выбрать белые светодиодные светильники для растений? Узнайте, как выбрать правильный спектр для ваших культур

Как выбрать белые светодиодные светильники для растений? Узнайте, как выбрать правильный спектр для ваших культур

Светильники «белые светодиоды полного спектра» одинаковой мощности и цветовой температуры 4000K доступны от двух поставщиков. Один на 20% дешевле. Что вы выберете?
Это руководство для вас, если ваш ответ основан только на стоимости. Основной факт, что белые светодиоды не одинаковы, уже был продемонстрирован исследованиями Бенвея. Реакция растений на спектры, идентичные человеческому зрению, может сильно отличаться. Эта проблема решена.
Однако это открытие представляет собой новую проблему для производителей. На что конкретно следует обратить внимание, когда поставщик предоставляет вам спецификацию, полную диаграмм и цифр? Как можно независимо подтвердить работоспособность прибора?
Эти вопросы рассматриваются в данном руководстве. Он покажет вам, как оценить выбор белых светодиодов на

1. Основы белых светодиодов: краткое изложение того, что означает «белый» для растений.

Нам нужна общая базовая линия, прежде чем мы перейдем к спецификациям. Есть два важных факта.

1.1 Как люди видят белый цвет и как его «видят» растения

Из-за этого два «белых» светодиода с одинаковым номиналом по шкале Кельвина могут вызывать очень разные реакции растений. Вы видите белое в своих глазах. Ваши растения воспринимают определенные длины волн, соотношения и недостающие части.

1.2 Три важнейших «скрытых» фактора белого света

Три фактора влияют на то, как ваш урожай реагирует на белый цвет:
Высота растений и рост листьев регулируются соотношением R:FR (от красного к дальнему-красному). Низкий уровень R:FR заставляет растения вытягиваться, а высокий R:FR сохраняет их компактность. Это особенно важно в зданиях, находящихся в помещении и лишенных естественного света.
Соотношение синего-к-зеленому: контролирует синтез и морфогенез вторичных метаболитов. Зеленый свет может противодействовать воздействию синего света на определенные молекулы, а синий свет препятствует растяжению.
Точность, с которой можно визуально оценить здоровье растения, определяется индексом цветопередачи (CRI). Раннее выявление хлороза, некроза и нехватки питательных веществ становится возможным благодаря высокому CRI.
Практическое воздействие было подтверждено исследованиями арабидопсиса Валойи, которые показали количественные изменения биомассы, высоты и времени цветения при одинаковом «белом» свете, когда эти скрытые переменные были изменены.
Следующий шаг — научиться определять местонахождение этих переменных в реальной спецификации.

2. Понимание характеристик белых светодиодов: как интерпретировать данные и диаграммы

Продавцы иногда используют цифры, которые кажутся впечатляющими, но не дают много информации. Вот как можно преодолеть беспорядок.

2.1 Цветовая температура (CCT): о чем она говорит и о чем не говорит

То, как свет воспринимается человеческим глазом, описывается CCT, который измеряется в Кельвинах. Теплый белый (2700–3500К) имеет желтоватый оттенок. Холодный белый (5500–6500К) имеет голубоватый оттенок.
Что вы узнаете из CCT: общий показатель наклона спектра. Обычно в холодном белом больше синего, а в теплом белом больше красного.
Точный спектральный состав — это то, что CCT не раскрывает. Соотношения R:FR, баланс синего-и-зеленого и эффективность фотосинтеза фотонов двух ламп с температурой 4000 К могут различаться.
Реальный пример: компактные, приземистые растения производятся с помощью одного светильника 4000K с высоким соотношением R:FR. Растяжение наблюдается в другом светильнике 4000K с низким соотношением R:FR. Разные результаты при одном и том же CCT.
Совет профессионала: Никогда не используйте CCT в качестве окончательного критерия для принятия решений; вместо этого используйте его как фильтр грубой очистки.

2.2 Значение CRI (индекс цветопередачи) при проверке растений

По шкале от 0 до 100 CRI оценивает, насколько хорошо источник света воспроизводит цвет по сравнению с естественным солнечным светом. Солнечный свет получает 100 баллов.
CRI – это не эстетика для производителей. Он выполняет три эксплуатационные задачи:
Обнаружение заболеваний: точная цветопередача позволяет на ранней стадии обнаружить пятна болезни, некроз и хлороз до их распространения.
Диагностика питательных веществ. Только при свете с высоким-CRI можно увидеть незначительные изменения цвета, указывающие на дефицит железа, магния или азота.
Производительность сотрудников. Работая при естественном-освещении, сотрудники сообщают о снижении нагрузки на глаза и о меньшем количестве ошибок во время проверок.
Стремитесь к CRI > 80 в условиях культивирования. Индекс цветопередачи > 90 идеален для исследований, распространения или любого процесса, в котором суждения принимаются на основе визуального осмотра. Чтобы облегчить надежный поиск урожая, уникальный спектр NS1 Benwei достигает индекса цветопередачи 90.

2.3 Как интерпретировать график спектра без докторской степени

Длина волны (ось x-, в нанометрах) отображается в зависимости от относительной интенсивности (ось y-) на графике спектра. Это наиболее подробный документ, доступный от поставщика.
Любая диаграмма спектра белого светодиода должна иметь следующие пять характеристик:
1. Синий пик (400–500 нм).
Найдите самую высокую точку в синей области. Более компактный рост обычно коррелирует с более высоким и резким синим пиком. Более теплый и красный спектр представлен более низкой и широкой синей областью.
2. Содержание зелени (500–600 нм)
Насколько «белым» кажется свет, зависит от зеленой зоны. Больше зеленого цвета улучшает проникновение кроны и делает его более белым для человеческого зрения. Но во время цветения слишком много зелени может помешать некоторым вторичным метаболитным процессам.
3. Красный пик: 600–700 нм по высоте и ширине.
Осмотрите область красного цвета. В широком диапазоне устойчивый-фотосинтез обусловлен широким красным плато. Хотя он может игнорировать другие фотосинтетические пигменты, узкий пик длиной 660 нм эффективно воздействует на поглощение хлорофилла. Для различных культур часто предпочтительнее использовать широкие.
4. Дальний-Красный Хвост 700–750 нм
Убедитесь, что кривая выходит за пределы 700 нм. Соотношение R:FR снижается, если присутствует далеко-красный хвост, что может способствовать удлинению стебля и расширению листьев. Растения остаются более компактными, когда дальнего-красного цвета мало или вообще нет. Тот факт, что две «белые» фурнитуры приводят к разной высоте растений, часто объясняется именно этой характеристикой.
5. УФ-воздействие (менее 400 нм)
Проверьте любой выходной сигнал, который меньше 400 нм. Для увеличения ширины спектра некоторые белые светодиоды имеют чипы, близкие к-УФ-излучению. Уточните у продавца точные проценты УФ-А или УФ-В, если присутствует УФ-излучение, поскольку они влияют на образование вторичных метаболитов.

Для краткого сравнения рассмотрим два графика спектра, оба помечены как «холодный белый». На графике А виден небольшой красный пик на длине волны 660 нм, темно-зеленая впадина, сильный синий пик и небольшой-красный хвост. График Б имеет широкое красное плато, заметный дальний-красный хвост, умеренную синюю область и постоянное содержание зеленого цвета. График А, скорее всего, приведет к появлению более коротких и компактных растений. На графике B, вероятно, будут представлены более высокие растения с более высоким раскрытием листьев. идентичная этикетка CCT. отчетливый спектр. отдельные результаты.

График А

График Б

3. Выбор белого светодиода по использованию: основа для принятия решения-

Вот как можно адаптировать качество белого светодиода к конкретным условиям выращивания, как только вы освоите чтение.

3.1 Солнечный свет-Подходит для исследований и размножения

Для исследовательских экспериментов необходимы последовательность и сопоставимость с результатами, полученными на открытом воздухе. Сбалансированные спектры, снижающие стресс, полезны для культуры и пролиферации тканей.
Рекомендация: соотношение R:FR при естественном солнечном свете (~1,2–1,4), высокий-CRI (больше или равный 90). сбалансированное производство красного, зеленого и синего цветов. часто называемый «спектром дневного света» или «соответствием солнечного света».
Почему: Результаты, которые можно повторять в ходе испытаний. фенотипы аналогичны фенотипам эталонов, выращенных на открытом воздухе. Будьте осторожны с хрупкими саженцами и эксплантами.

3.2 Высокая-эффективность для вертикального земледелия и листовой зелени Белый, от теплого до нейтрального

Микрозелень, базилик, капуста и салат способствуют быстрому накоплению биомассы. Эксплуатационная прибыль в многоуровневых внутренних системах напрямую зависит от энергоэффективности.
Рекомендуется от белого до нейтрального белого (3000–5000 К) с несколько высокой долей красного. CRI составляет не менее 80. Spectral подчеркивает эффективность фотосинтеза, а не безупречную цветопередачу.
Почему? Потому что красные фотоны обладают лучшей квантовой эффективностью для фотосинтеза. В целом, теплый белый свет дает больше красного, чем синего, что способствует увеличению биомассы и развитию листьев. Контролируемая среда вертикальных ферм снижает потребность в визуальном осмотре, поэтому CRI можно немного ослабить в пользу СИЗ (эффективность фотосинтетических фотонов).

3.3 Полный спектр с улучшенным красным для цветущих и плодоносящих культур

Для развития репродуктивной системы томаты, перец, конопля и декоративные цветы нуждаются в спектральной поддержке.
Рекомендуется использовать белые светодиоды полного спектра с дополнительным красным светом 660 нм. Чтобы сохранить компактную структуру цветка, соотношение R:FR должно быть больше 2:1. CRI составляет не менее 80. Спектр между периодами вегетации и цветения можно регулировать.
Почему: более высокое содержание красного вызывает зарождение цветка и завязывание плодов. Без чрезмерной -инженерии всего белого спектра добавление 660 нм напрямую нацелено на поглощение хлорофилла. Растяжения, которое снижает конечную плотность урожая, можно избежать, поддерживая высокое соотношение R:FR во время раннего цветения.

3.4 Регулируемый белый цвет для пространств двойного-назначения (людей и растений)

Здоровье растений и комфорт человека должны быть сбалансированы в офисном сельском хозяйстве, торговых витринах и живых стенах.
Каналами теплого белого и холодного белого можно управлять независимо с помощью двух-канальных или настраиваемых белых светодиодных ламп. CRI Больше или равен 90 как для оценки растений, так и для эстетической привлекательности.
Почему? Потому что сотрудники могут запрограммировать-оптимизированный для предприятия спектр в нерабочее время и переключиться на комфортный нейтральный белый цвет в рабочее время. Высокий индекс цветопередачи гарантирует, что клиенты видят красочные, а не размытые-растения.

Сводная таблица приложений

4. Как оценить качество белого светодиода (без дорогостоящего оборудования)

Не на каждой операции есть спектрометр. Это три полезных метода оценки.

4.1 Простой экзамен по растениям

Выберите культуру, которая хорошо реагирует, например, базилик или салат. В течение двух-трех недель выращивайте один и тот же сорт рядом под новой белой светодиодной лампой и вашим текущим эталонным освещением. Поддерживайте одинаковый фотопериод, PPFD и полив при всех других обстоятельствах.
Сравните высоту растения, цвет листьев, есть ли растяжение или нет. Соотношение R:FR или содержание синего могут быть недостаточными, если новое приспособление дает более высокие и бледные растения. Содержание синего может быть слишком высоким, если растения имеют более толстые листья и очень компактные.
Больше информации можно получить при двух-побочных-побочных-пробных испытаниях, чем при просмотре спецификации.

4.2 Проверка информации о поставщике

Спросите у любого возможного поставщика эти четыре пункта:
График полного спектра, отображающий выходную мощность в диапазоне от 380 до 800 нм
Рейтинг СИЗ выражается в мкмоль/Дж, а не в люменах на ватт.
Внутренние измерения, а не сторонние-отчеты об испытаниях из признанной лаборатории
Модель и марка светодиодного чипа светильника
Будьте осторожны при общении с дилером, который отказывается или не может их предоставить.

4.3 Предупреждающие знаки при оценке белых светодиодов

Следите за этими предупреждающими индикаторами:
CRI ниже 70 без причины
Отказ или неспособность предоставить график спектра
Избегание вопросов о соотношении R:FR
Спецификации со «слишком идеальными» или сглаженными вручную кривыми спектра.
Заявления «полного спектра», в которых не указан диапазон длин волн.

5. Будущее белых светодиодов: динамический спектр и не только

Белые светодиодные системы будущего поколения выходят за рамки заранее заданных спектров. Производители могут сопоставить спектр со стадией развития, регулируя CCT, соотношение R:FR и баланс синего-и-зеленого на протяжении всего цикла урожая с помощью динамического управления спектром.
Ранние приложения связывают модели роста сельскохозяйственных культур и датчики окружающей среды со сдвигами спектра. Во время укоренения рассады урожай салата может приобрести более холодный, насыщенный синий-спектр; на заключительной фазе накопления биомассы этот спектр может измениться на более теплый, насыщенный красным-спектр. Все они содержатся в одном и том же светильнике и воспринимаются человеческим глазом как «белый свет».
На данный момент главной целью остается правильное применение современных инструментов,-научение интерпретировать график спектра, постановка соответствующих вопросов и подтверждение эффективности с помощью мелкомасштабного-тестирования-.

В заключение

Поиск самого белого света или самой низкой цены за ватт не является ключом к выбору белого светодиода. Он включает в себя согласование целей урожая со спектральным составом.
Ваша трехэтапная-процедура оценки начинается с запроса графика спектра и проверки баланса синего-и-зеленого и соотношения R:FR. Во-вторых, сравните CRI с вашими эксплуатационными требованиями к визуальному осмотру. В-третьих, проверьте реальную-производительность при ваших настройках, проведя базовое тестирование установки.
Начните с одной культуры, одного приспособления и одного скромного эксперимента. Создайте свои собственные данные о спектральном отклике. Фермеры, которые получают максимальную отдачу от своих инвестиций в освещение, — это те, кто рассматривает спектр как активный выбор, а не как флажок в спецификации.

Готовы ли вы сравнить варианты белых светодиодов?Ознакомьтесь с нашими приспособлениями,-оптимизированными по спектру, или поговорите с экспертом, который поможет вам разобраться в спецификациях, предоставляемых любым поставщиком..

Часто задаваемые вопросы