Манбаи аслӣ: Houcheng Liu. Ҳолати рушд ва тамоюли саноати рӯшноии LED растаниҳо [J].Journal of Engineering Lighting, 2018,29(04):8-9.
Сарчашмаи мақола: Мавод як бор амиқ

Нур омили асосии муҳити зисти рушд ва рушди растанӣ мебошад. Нур на танҳо тавассути фотосинтез барои афзоиши растанӣ энергия таъмин мекунад, балки танзимгари муҳими афзоиш ва рушди растанӣ мебошад. Иловаи нури сунъӣ ё нури пурраи сунъӣ метавонад ба афзоиши растанӣ мусоидат кунад, ҳосилро афзоиш диҳад, шакл, рангро беҳтар созад, ҷузъҳои функсионалии онро беҳтар созад ва пайдоиши бемориҳо ва ҳашароти зараррасонро коҳиш диҳад. Имрӯз, ман бо шумо вазъи рушд ва тамоюли саноати рӯшноии растаниҳоро мубодила мекунам.
Технологияи манбаи нури сунъӣ дар соҳаи рӯшноии растанӣ торафт васеътар истифода мешавад. LED дорои бартариҳои зиёд, аз қабили самаранокии нури баланд, тавлиди гармии паст, андозаи хурд, умри дароз ва бисёр бартариҳои дигар. Он дар соҳаи рӯшноӣ бартариҳои равшан дорад. Рушди саноати рӯшноӣ тадриҷан асбобҳои равшании LED-ро барои парвариши растанӣ қабул мекунад.

A. Ҳолати рушди LED рӯшноӣ афзоянда 

1.Бастаи LED барои рӯшноӣ парвариш

Дар соҳаи рӯшноӣ бастабандии LED, бисёр намудҳои дастгоҳҳои бастабандӣ мавҷуданд ва системаи ягонаи стандартии андозагирӣ ва арзёбӣ вуҷуд надорад. Аз ин рӯ, дар муқоиса бо маҳсулоти ватанӣ, истеҳсолкунандагони хориҷӣ асосан ба самтҳои пурқувват, коб ва модул тамаркуз мекунанд, бо дарназардошти силсилаи нури сафеди рӯшноӣ, бо назардошти хусусиятҳои афзоиши растанӣ ва муҳити равшании инсонӣ, дар эътимоднокӣ, равшанӣ бартариҳои бештари техникӣ доранд. самаранокӣ, хусусиятҳои радиатсияи фотосинтетикии растаниҳои гуногун дар давраҳои гуногуни афзоиш, аз ҷумла навъҳои гуногуни нерӯгоҳҳои пуриқтидор, миёна ва камиқтидори маҳсулоти андозаашон гуногун, барои қонеъ кардани ниёзҳои растаниҳои гуногун дар муҳитҳои гуногуни афзоиш, интизори ноил шудан ба он ки максад аз он зиёд кардани нашъунамои растанихо ва сарфаи энергия мебошад.

Миқдори зиёди патентҳои асосӣ барои вафли эпитаксиалии чипӣ то ҳол дар дасти ширкатҳои пешқадами пешқадам, ба монанди Nichia-и Ҷопон ва Карераи Амрико мебошанд. Истеҳсолкунандагони чипҳои ватанӣ то ҳол маҳсулоти патентии дорои рақобатпазирии бозор надоранд. Дар баробари ин, бисёр ширкатҳо инчунин технологияҳои навро дар соҳаи парвариши микросхемаҳои бастабандии равшанӣ таҳия мекунанд. Масалан, технологияи чипи филми тунуки Osram имкон медиҳад, ки чипҳо ба ҳам наздик баста шаванд, то сатҳи равшании майдони васеъро эҷод кунанд. Дар асоси ин технология, системаи равшании LED-и баландсифат бо дарозии мавҷи 660 нм метавонад 40% масрафи энергияро дар майдони кишт кам кунад.

2. Спектри рӯшноӣ ва дастгоҳҳоро афзоиш диҳед
Спектри равшании растаниҳо мураккабтар ва гуногун аст. Растаниҳои гуногун дар спектрҳои зарурӣ дар давраҳои гуногуни афзоиш ва ҳатто дар муҳити гуногуни афзоиш фарқиятҳои калон доранд. Бо максади конеъ гардондани ин эхтиёчоти дифференциалй холо дар саноат схемахои зерин мавчуданд: ①Схемахои омехтаи нури якранг. Се спектри самараноктарин барои фотосинтези растанӣ асосан спектр бо қуллаҳо дар 450 нм ва 660 нм, банди 730 нм барои шукуфтани растанӣ, инчунин нури сабзи 525 нм ва бандҳои ултрабунафш дар зери 380 нм мебошанд. Ин намуди спектрҳоро мувофиқи эҳтиёҷоти гуногуни растаниҳо якҷоя кунед, то спектри мувофиқтаринро ташкил диҳед. ②Схемаи пурраи спектр барои ноил шудан ба фарогирии пурраи спектри талаботи растанӣ. Ин намуди спектре, ки ба чипи SUNLIKE, ки аз ҷониби Seoul Semiconductor ва Samsung муаррифӣ шудаанд, аз ҳама самараноктар набошанд, аммо он барои ҳама растаниҳо мувофиқ аст ва арзиши он нисбат ба ҳалли омехтаи нури монохроматӣ хеле пасттар аст. ③Барои баланд бардоштани самаранокии спектр нури сафеди пурраи спектрро ҳамчун асоси асосӣ ва инчунин нури сурхи 660 нм ҳамчун схемаи якҷоя истифода баред. Ин схема бештар иқтисодӣ ва амалӣ аст.

Таҷҳизоти бастабандӣ аз ҷониби бисёре аз ширкатҳои ватанӣ ва хориҷӣ фаро гирифта шудаанд, дар ҳоле ки маҳсулоти ватанӣ гуногунтар ва хусусиятҳои бештар доранд ва маҳсулоти истеҳсолкунандагони хориҷӣ бештар стандартизатсия карда шудаанд, чипҳои нури монохроматии LED чароғҳои рӯшноӣ доранд. Дар баробари ин, дар робита ба ҷараёни фотонҳои фотосинтетикӣ, самаранокии рӯшноӣ ва ғайра, дар байни истеҳсолкунандагони бастабандии ватанӣ ва хориҷӣ фарқияти калон вуҷуд дорад. Барои дастгоҳҳои бастабандии нури монохроматии рӯшноӣ, ба ғайр аз маҳсулоте, ки бандҳои асосии мавҷҳои 450 нм, 660 нм ва 730 нм доранд, бисёр истеҳсолкунандагон инчунин маҳсулоти навро дар дигар бандҳои дарозии мавҷ таҳия мекунанд, то фарогирии пурраи радиатсияи фотосинтетикӣ (PAR) дарозии мавҷ (450-730нм).

Чароғҳои LED монохроматии афзоиши растаниҳо барои нашъунамои ҳама растаниҳо мувофиқ нестанд. Аз ин рӯ, бартариҳои LED-ҳои пурраи спектр таъкид карда мешаванд. Спектри пурра бояд аввал фарогирии пурраи спектри нури намоёнро (400-700нм) ба даст орад ва кори ин ду бандро зиёд кунад: нури кабуд-сабз (470-510нм), нури сурхи амиқ (660-700нм). Барои ноил шудан ба спектри "пурра" чипи оддии кабуд ё чипи LED-и ултрабунафшро бо фосфор истифода баред ва самаранокии фотосинтетикии он баланд ва пасти худро дорад. Аксари истеҳсолкунандагони равшании растанӣ дастгоҳҳои бастабандии сафеди LED барои ноил шудан ба спектри пурра чипи Blue + phosphors -ро истифода мебаранд. Илова ба ҳолати бастабандии нури монохроматӣ ва нури кабуд ё чипи ултрабунафш ва фосфор барои амалӣ кардани нури сафед, дастгоҳҳои бастабандии растанӣ инчунин режими бастабандии таркибӣ доранд, ки ду ё зиёда микросхемаҳои дарозии мавҷро истифода мебаранд, ба монанди сурх даҳ кабуд / ултрабунафш, RGB, RGBW. Ин режими бастабандӣ дар хира бартариҳои калон дорад.

Дар робита ба маҳсулоти LED-мавҷи танг, аксари таъминкунандагони бастабандӣ метавонанд ба мизоҷон маҳсулоти гуногуни дарозии мавҷро дар бандҳои 365-740nm пешниҳод кунанд. Дар робита ба спектри равшании растанӣ, ки аз ҷониби фосфорҳо табдил дода шудааст, аксари истеҳсолкунандагони бастабандӣ спектрҳои гуногунро барои интихоби муштариён доранд. Дар муқоиса бо соли 2016, суръати афзоиши фурӯши он дар соли 2017 ба таври назаррас афзоиш ёфтааст. Дар байни онҳо, суръати афзоиши манбаи нури LED 660nm дар 20% -50% мутамарказ шудааст ва суръати афзоиши фурўши манбаи рӯшноии рӯшноӣ ба фосфор табдилёфта ба 50% -200% мерасад, яъне фурӯши нерӯгоҳи ба фосфор табдилёфта. Сарчашмаҳои нури LED тезтар афзоиш меёбанд.

Ҳама ширкатҳои бастабандӣ метавонанд маҳсулоти бастабандии умумиро 0,2-0,9 Вт ва 1-3 Вт пешниҳод кунанд. Ин манбаъҳои рӯшноӣ ба истеҳсолкунандагони равшанӣ имкон медиҳанд, ки дар тарҳрезии равшанӣ чандирии хуб дошта бошанд. Илова бар ин, баъзе истеҳсолкунандагон инчунин маҳсулоти бастабандии пурқувватро таъмин мекунанд. Дар айни замон, зиёда аз 80% боркашонии аксари истеҳсолкунандагон 0,2-0,9 Вт ё 1-3 Вт мебошанд. Дар байни онҳо интиқоли ширкатҳои пешбари байналмилалии бастабандӣ дар 1-3 Вт мутамарказ шудааст, дар ҳоле ки интиқоли интиқолҳои хурд ва миёна ширкатҳои бастабандии андоза дар 0,2-0,9 Вт мутамарказ шудаанд.

3.Соҳаҳои татбиқи равшании растаниҳо

Аз соҳаи татбиқ, чароғҳои рӯшноии растанӣ асосан дар равшании гармхонаҳо, заводҳои равшании сунъӣ, фарҳанги бофтаи растанӣ, равшании саҳроҳои берунии кишоварзӣ, сабзавоти хонагӣ ва шинондани гулҳо ва тадқиқоти лабораторӣ истифода мешаванд.

①Дар гармхонаҳои офтобӣ ва гармхонаҳои бисёрқабата таносуби рӯшноии сунъӣ барои равшании иловагӣ ҳанӯз кам буда, лампаҳои галогенҳои металлӣ ва лампаҳои натрийи фишори баланд мебошанд. Сатҳи воридшавии системаҳои рӯшноии LED афзоянда нисбатан паст аст, аммо суръати афзоиш бо коҳиши арзиш суръат мегирад. Сабаби асосӣ дар он аст, ки корбарон таҷрибаи тӯлонии истифодаи лампаҳои галогении металлӣ ва лампаҳои натрийи баланд доранд ва истифодаи лампаҳои галогении металлӣ ва лампаҳои натрийи баландфишор тақрибан аз 6% то 8% энергияи гармиро барои энергия таъмин мекунанд. гармхона ҳангоми пешгирӣ кардани сӯхтани растаниҳо. Системаи равшании рӯшноии LED дастурҳои мушаххас ва муассир ва дастгирии маълумотро таъмин накардааст, ки истифодаи онро дар гармхонаҳои рӯзона ва бисёрқабата ба таъхир меандозад. Дар айни замой татбицоти хурд-хурди намоишй асоси асосй мебошанд. Азбаски LED манбаи нури сард аст, он метавонад ба соябони растаниҳо нисбатан наздик бошад, ки таъсири ҳароратро камтар мекунад. Дар гармхонаҳои рӯзона ва бисёрқабата равшании LED бештар дар парвариши байни растаниҳо истифода мешавад.

②Истифодаи соҳаи кишоварзии беруна. Воридшавӣ ва татбиқи равшании растаниҳо дар соҳаи кишоварзӣ нисбатан суст буд, дар ҳоле ки татбиқи системаҳои рӯшноии LED (назорати фотопериодӣ) барои зироатҳои дарозмуддати беруна бо арзиши баланди иқтисодӣ (масалан, меваҳои аждаҳо) ба рушди босуръат ноил гардид.

③Заводҳои заводӣ. Дар айни замон, системаи равшанидиҳии растанӣ зудтарин ва васеъ истифодашаванда заводи нуриҳои сунъӣ мебошад, ки аз рӯи категория ба заводҳои мутамаркази бисёрқабата ва тақсимшудаи растаниҳои манқул тақсим карда мешавад. Тараккиёти заводхои заводи нурихои сунъй дар Хитой хеле босуръат давом дорад. Органи асосии сармоягузории корхонаи мутамаркази бисёрқабатаи нури сунъӣ ширкатҳои анъанавии кишоварзӣ нестанд, балки бештари ширкатҳое мебошанд, ки ба маҳсулоти нимноқилӣ ва электронии истеъмолӣ машғуланд, ба монанди Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong ва инчунин. COFCO ва Xi Cui ва дигар ширкатҳои нави муосири кишоварзӣ. Дар корхонаҳои тақсимшуда ва сайёр контейнерҳои боркашонӣ (контейнерҳои нав ё азнавсозии контейнерҳои дасти дуюм) ҳамчун интиқолдиҳандаҳои стандартӣ истифода мешаванд. Системаҳои рӯшноии растаниҳои ҳама растаниҳои сунъӣ асосан аз системаҳои равшании хаттӣ ё ҳамвор-панелӣ истифода мебаранд ва шумораи навъҳои шинондашуда торафт васеъ мешавад. Манбаъҳои нури LED формулаҳои гуногуни таҷрибавии нур ба таври васеъ ва ба таври васеъ истифода мешаванд. Маҳсулоти бозор асосан сабзавоти барги сабз мебошанд.

④ Шинонидани растаниҳои хонагӣ. LED метавонад дар чароғҳои мизи хонагӣ, рахҳои шинондани растаниҳои хонагӣ, мошинҳои сабзавотпарварии хонагӣ ва ғайра истифода шавад.

⑤Карвариши растаниҳои шифобахш. Парвариши растаниҳои шифобахш растаниҳо ба монанди Anoectochilus ва Lithospermumро дар бар мегирад. Маҳсулот дар ин бозорҳо арзиши баланди иқтисодӣ доранд ва дар айни замон як соҳае мебошанд, ки барномаҳои равшании растанӣ доранд. Илова бар ин, қонунигардонии парвариши каннабис дар Амрикои Шимолӣ ва қисматҳои Аврупо ба истифодаи равшании LED дар соҳаи парвариши каннабис мусоидат кард.

⑥Чароғҳои гулдор. Ҳамчун як воситаи ҳатмӣ барои танзими вақти гули гулҳо дар соҳаи боғдории гул, истифодаи аввалини чароғҳои гулдор чароғҳои лампаҳои лампаҳои лампаҳои каммасраф ва пас аз он лампаҳои флуоресцентии каммасраф буданд. Бо рушди индустриализатсияи LED, лампаҳои равшанидиҳандаи гули LED тадриҷан лампаҳои анъанавиро иваз карданд.

⑦Фарҳанги бофтаи растанӣ. Манбаъҳои нури анъанавии фарҳанги бофтаҳо асосан лампаҳои флуоресцентии сафед мебошанд, ки самаранокии равшании паст ва тавлиди гармии калон доранд. LEDҳо аз сабаби хусусиятҳои барҷастаи худ, ба монанди истеъмоли ками нерӯи барқ, тавлиди гармии кам ва умри дароз барои фарҳанги самаранок, идорашаванда ва паймон бофтаи растанӣ бештар мувофиқанд. Дар айни замон, лӯлаҳои LED-и сафед тадриҷан лампаҳои флуоресцентии сафедро иваз мекунанд.

4. Тақсимоти минтақавии ширкатҳои рӯшноӣ парвариш

Тибқи омор, ҳоло дар кишвари ман зиёда аз 300 ширкатҳои рӯшноӣ вуҷуд доранд ва ширкатҳои рӯшноӣ дар минтақаи Перл дарёи Делта беш аз 50% -ро ташкил медиҳанд ва онҳо аллакай дар мавқеи асосӣ қарор доранд. Ширкатҳои рӯшноӣ дар Делтаи дарёи Янтзе тақрибан 30% -ро ташкил медиҳанд ва он то ҳол як минтақаи муҳими истеҳсолӣ барои парвариши маҳсулоти рӯшноӣ мебошад. Ширкатҳои лампаҳои анъанавӣ асосан дар дельтаи дарёи Янтзе, Делтаи дарёи Перл ва Боҳаи Рим тақсим карда мешаванд, ки аз онҳо Делтаи дарёи Янтзе 53% ва Делтаи дарёи Перл ва Бохай Rim мутаносибан 24% ва 22% -ро ташкил медиҳанд. . Самтҳои асосии тақсимоти истеҳсолкунандагони рӯшноии рӯшноӣ инҳоянд: Делтаи дарёи Перл (62%), Делтаи дарёи Янтзе (20%) ва Бохай Рим (12%).

B. Тамоюли рушди LED ба воя саноати равшанӣ

1. Ихтисос

Равшании рӯшноии LED дорои хусусиятҳои спектри танзимшаванда ва шиддатнокии рӯшноӣ, тавлиди гармии паст ва иҷрои хуби обногузар мебошад, аз ин рӯ он барои рӯшноӣ дар саҳнаҳои гуногун мувофиқ аст. Ҳамзамон, тағирот дар муҳити табиӣ ва саъю кӯшиши одамон ба сифати ғизо ба рушди босуръати хоҷагии қишлоқ ва парвариши корхонаҳо мусоидат намуда, саноати рӯшноии LED ба давраи рушди босуръат оварда расонд. Дар оянда чароғҳои рӯшноии LED дар баланд бардоштани самаранокии истеҳсолоти кишоварзӣ, баланд бардоштани бехатарии озуқаворӣ ва беҳтар кардани сифати меваю сабзавот нақши муҳим мебозанд. Сарчашмаи нури LED барои рӯшноии афзоиш минбаъд бо тахассуси тадриҷии соҳа рушд карда, ба самти мақсаднок ҳаракат мекунад.

2. Самаранокии баланд

Баланд бардоштани самаранокии рӯшноӣ ва сарфаи энергия гарави хеле кам кардани хароҷоти истифодабарии рӯшноӣ дар корхона мебошад. Истифодаи LEDs барои иваз кардани лампаҳои анъанавӣ ва оптимизатсияи динамикӣ ва танзими муҳити рӯшноӣ мувофиқи талаботи формулаи нури растаниҳо аз марҳилаи ниҳолшинонӣ то марҳилаи ҳосил тамоюлҳои ногузир дар соҳаи кишоварзии тозашуда дар оянда мебошанд. Дар робита ба баланд бардоштани ҳосилнокӣ, онро метавон дар марҳилаҳо ва минтақаҳо бо формулаи сабук мувофиқи хусусиятҳои рушди растаниҳо парвариш кард, то самаранокии истеҳсолот ва ҳосил дар ҳар як марҳила беҳтар карда шавад. Дар робита ба беҳтар кардани сифат, танзими ғизо ва танзими рӯшноӣ метавонад барои зиёд кардани мундариҷаи маводи ғизоӣ ва дигар ҷузъҳои функсионалии нигоҳубини саломатӣ истифода шавад.

Тибқи ҳисобҳо, талаботи имрӯзаи кишвар ба ниҳолҳои сабзавот 680 миллиард долларро ташкил медиҳад, дар ҳоле ки иқтидори истеҳсолии ниҳолҳои завод камтар аз 10 фоизро ташкил медиҳад. Саноати ниҳолшинонӣ талаботи бештари экологӣ дорад. Мавсими истеҳсолӣ бештар зимистон ва баҳор аст. Нури табиӣ заиф аст ва нури иловагии сунъӣ лозим аст. Равшании парвариши растанӣ дорои даромад ва баромади нисбатан баланд ва дараҷаи баланди қабули воридот мебошад. LED бартариҳои беназир дорад, зеро меваю сабзавот (помидор, бодиринг, харбуза ва ғайра) бояд пайванд карда шаванд ва спектри мушаххаси иловагии нур дар шароити намии баланд метавонад ба шифоёбии ниҳолҳои пайвандшуда мусоидат кунад. Равғани иловагии шинондани сабзавот дар гармхона метавонад норасоии нури табииро ҷуброн кунад, самаранокии фотосинтетикии растаниро беҳтар гардонад, гулу шукуфтани меваҳоро афзоиш диҳад, ҳосилро баланд бардорад ва сифати маҳсулотро беҳтар созад. Равшании рӯшноии LED дорои дурнамои васеъ дар ниҳолҳои сабзавот ва истеҳсоли гармхона мебошад.

3. Интеллигенция

Равшании парвариши растанӣ барои назорати воқеии сифат ва миқдори рӯшноӣ талаботи қавӣ дорад. Бо такмил додани технологияи идоракунии интеллектуалӣ ва татбиқи Интернети чизҳо, спектрҳои гуногуни монохроматӣ ва системаҳои идоракунии интеллектуалӣ метавонанд назорати вақт, назорати рӯшноӣ ва мувофиқи вазъи афзоиши растаниҳо, сари вақт танзим кардани сифати нур ва баромади нурро амалӣ созанд. бояд тамоюли асосии рушди ояндаи технологияи рӯшноӣ барои парвариши растанӣ гардад.