چراغ رشد LED

رشد سریع گیاه و برداشت خوب محصول از گلخانه تنها به آب و خاک نیاز ندارد. سطح مناسب نور نیز اهمیت زیادی دارد. در اکثر موارد پرورش­ دهندگان گیاه اشتباه جدی را انجام داده و لامپ­های HPS را در نزدیک گیاه نصب می­کنند. لامپ­های HPS گرمای زیادی را تولید می­کنند. علاوه بر این، قرارگیری لامپ در نزدیک گیاه می­تواند برگ­ها را بسوزاند.

چراغ LED یکی از لامپ­های ایده­آل برای روشنایی گلخانه است؛ بنابراین، اجازه دهید با جزئیات بیشتری آن را مورد بررسی قرار دهیم، زیرا این لامپها در مقایسه با سایر لامپ­ها دارای مزایای فراوانی بوده و گام جدیدی را در توسعه روشنایی باغبانی ایجاد کرده است.

در فصل زمستان، کمبود نور یک مسئله جدی بوده و در روز مقدار نور کم است و زمانی که نور خورشید وجود ندارد، رشد کافی انجام نمیگیرد، مزارع عمودی که در اروپا گستردگی زیادی دارند نمونه های خوبی از این مورد هستند.

چرا گیاهان در گلخانه به نور LED نیاز دارند؟

امروزه طرح ­های متعددی برای استفاده از نور LED مصنوعی جهت رشد گیاه وجود دارد:

• مکمل: برای افزایش فتوسنتز، چراغ LED در ترکیب با نور طبیعی خورشید استفاده می­شود.
• تناوبی: نور LED تنها برای کنترل مدت زمان روز استفاده می­شود.
• جایگزین نور کامل خورشید: این طرح روند کنترل رشد گیاه را به حداکثر می­رساند. لازم به ذکر است که جایگزینی نور کامل خورشید تنها در اتاقک­های دارای کنترل شرایط محیطی صورت می­گیرد. تنها از طریق حفظ تعادل می­توان سرعت رشد گیاه را مطلوب کرد.

قبل از نصب چراغ LED در گلخانه بایستی فواید آن برای گیاهان را بدانیم. بیایید نقش نور در رشد گیاهان را بررسی کنیم.

در گیاه یک فرآیند شیمیایی پیچیده رخ می­دهد: از مولکول­های ساده، زنجیره­­ های بزرگی ساخته می­شود که خود گیاه را تشکیل می­دهند. برای هر فرآیند نیاز به انرژی است و در شرایط واقعی زندگی، گیاهان اشعه­ های نور خورشید را دریافت می­کنند. فوتون نور وارد برگ شده و واکنش­های شیمیایی را ایجاد می­کند که در نتیجه آن وزن، ریشه، ساقه، برگ و میوه افزایش می­یابد. فرآیند ادغام تمام مولکول­های معدنی ساده و تبدیل آن­ها به ترکیبات آلی پیچیده، تحت تاثیر نور خورشید صورت می­گیرد که فتوسنتز نامیده می­شود. هیچ نوری به معنی فتوسنتز نیست و هیچ گیاه فاقد فتوسنتزی وجود ندارد. بدون توسعه ریشه، شاخه ­ها و برگ­های جدید توسعه نمی­یابند و هیچ جوانه ­ای تشکیل نمی­شود و شما نمی­توانید میوه ­ها را تجسم کنید.

لامپ بایستی نوری را تولید کنده که قابل جذب توسط گیاه باشد. جذب نور LED باعث افزایش محصول در هر متر مربع شده و دوره کشت را کاهش می­دهد. لامپ­های LED با طیف نور مشخص، یک راه حل کامل هستند. اگر لامپ­ها این مشکل را حل نکنند، گرمای آن­ها به گیاه آسیب وارد خواهد کرد.

مقدار و کیفیت نور LED مورد نیاز برای رشد گیاه چقدر است؟

هر گونه گیاهی دارای نیازهای نوری مختلفی بوده و در مراحل مختلف رشد گیاه نیز متفاوت هستند. همانند نور خورشید، برخی از نورها تاثیر بیشتری دارند. برخی از گیاهان نظیر نظیر فلفل و بادمجان نسبت به گوجه ­فرنگی به نور بیشتری نیاز دارند. گوجه ­فرنگی گیلاسی نیاز نوری کمتری دارد. خیار و سبزیجات سالادی نور کمتری نیاز دارند، در حالی که میوه اینگونه نیست. نکته اصلی این است که گیاهانی که برای استفاده از برگ­ها رشد داده می­شوند، نیاز نوری کمتری نسبت به گل­ها و میوه­ ها دارند.

در زمستان، بهار، پاییز و زمانی که روز کوتاه است، کامل کردن گلخانه با نور LED مهم است. گیاهان فتوپریودی، گیاهانی هستند که برای گذر از مرحله رویشی به گلدهی و تولید میوه نیاز به مدت زمان مشخصی از نور روز دارند. این گیاهان برای آغاز گلدهی بایستی به مدت بیش از 12 ساعت در روز در معرض نور آفتاب قرار گیرند. برخی از گیاهان نیز نسبت به طول روز خنثی هستند.

با توجه به طیف حساسیت گیاهان، بایستی توجه داشته باشید که نه تنها جریان نور، بلکه طیف آن نیز مهم است. به عبارت دیگر، هر نوع چراغ LED که نور تولید می­کند برای کامل کردن روشنایی گلخانه مناسب نیست. نوری که در طیف صحیح منتشر می­شود، روی رشد گیاه موثر است. برای هر محصول زراعی بایستی برنامه ­ریزی در مورد ادغام نور صورت گیرد. سیستم نور LED نبایستی با سایر سیستم­های گلخانه­ ها، از جمله سیستم سایه، تداخل داشته باشد. در مورد تضمین سیستم­­های روشنایی بایستی محاسبات دقیق صورت گرفته و از تلفات برق جلوگیری شود تا بهترین نتیجه از گلخانه حاصل شود.

چرا گیاهان مختلف به مقدار نور LED متفاوتی نیاز دارند (DLI – نور کامل روز)؟

تمام برنامه ­های نوری با روش­های مختلفی درک می­شوند. هنگام استفاده از نور LED در گلخانه بایستی آن­ها را در نظر بگیرید.

با توجه به نیازهای نوری، تمام گیاهان را می­توان به سه گروه تقسیم کرد.

• نور دوست. در طبیعت، در فضای باز رشد می­کنند. آن­ها نمی­توانند سایه اندک را نیز تحمل کنند. گیاهان این گروه ترجیح می­دهند که سطح نور کمتر از 10 هزار لوکس نباشد.
• نیمه نور دوست. گیاهانی که نیاز نوری آن­ها در سطح 5-3 هزار لوکس است.
• متحمل به سایه. می­توانند در نور با سطح 1000-500 لوکس رشد کنند.

گیاهان تیره کدو و بادنجان، گیاهانی هستند که به DLI طبیعی یا کوچک نیاز دارند. کلم و سبزیجات ریشه ­ای در روزهای بلند گل می­دهند. در مورد گیاهان زینتی برخی سردرگمی ­هایی وجود دارد، زیرا انواع مختلفی از این گیاهان وجود داشته و گاهی اوقات اطلاعات کافی در مورد DLI آن­ها وجود ندارد.

برخی از گونه­ های گل، نظیر Callistephus sinensis، به ترکیبی از DLI کوتاه و بلند نیاز دارند. قاعده کلی این است که گیاهان گرمسیری متعلق به گیاهان روز کوتاه و شمال به نوع گیاهان روز بلند هستند. در تمام مراحل نمو گیاهان به نور نیاز دارند. حتی گیاهان روز کوتاه و بسیاری از گیاهان گلخانه­ای به کمتر از 10 ساعت نور در روز نیاز دارند.

بنابراین، اگر گیاهان رشد نکرده و گل ندهند، تولیدکنندگان بایستی سیستم نور LED را به گلخانه اضافه کنند. سخت­ ترین کار انتخاب لامپ­های LED مناسب برای نور رشد است، زیرا مقادیر زیادی از لامپ­های باغبانی با قیمت، بهره ­وری و طیف متفاوت وجود دارد. تا این اواخر، یک نظریه عمومی وجود داشت که برای گیاهان رویشی عمدتا طیف آبی و برای گلدهی و میوه ­دهی طیف نور قرمز مورد نیاز است. گیاهان به طیف کامل نور نیاز دارند نه به LED تک رنگ؛ بنابراین، بایستی در هنگام انتخاب لامپ LED مورد توجه قرار گیرد. گیاهانی که در شرایط طبیعی به نور کم نیاز دارند، خیلی زود به نقطه مورد نظر می­گیرند و افزایش نور تاثیری را ندارد. افزایش شدت نور باعث افزایش رشد گیاه نمی­شود. کمبود یا بیش بود نور می­تواند برای محصولاتی که در گلخانه قرار دارند، خطرناک باشد.

کمبود نور:

• اولین و مطمئن ترین نشانه کمبود نور، افتادن برگ است. گیاهان سعی میکنند کمبود روی را با کاهش سطح برگ تنظیم کنند.
• بایستی به نحوه تنظیم نور در گیاهان توجه کنید. در این حالت، برگ های پایین تر گیاه شروع به زرد و خشک شدن می کنند.
• گیاهان باقی مانده در زمان مناسب شکوفه و میده می دهند، اما گلهای آنها کوچکتر بوده و کیفیت آنها نیز اندک است.
• معمولا برگ های رنگی گیاه به راحتی سبز می شوند.
• شواهدی از رشد وجود ندارد، صاقه ها به همراه میانگرها دراز می شوند.

زیادی نور :

• برگها پژمرده می شوند.
• گیاه گل می دهد، اما سرعت از بین رففتن آنها همانند گیاهان معمولی نیست.
• به دلیل سوختگی، نقاط قهوه ای یا خاکستری روی برگها تشکیل می شود.
• برگ ها به سمت پایین خم می شوند.
• برگ های گیاهانی که نیاز به سایه دارند شکسته و پاره می شود، البته بسیاری از این علائم ممکن است ناشی از مشکلات دیگر باشد، بنابراین، شما بایستی به طور همزمان به همه آنها رسیدگی کنید.

حال بایستی تعریف کنیم که چه نوع نورهایی برای روشنایی کامل گیاهان در گلخانه ­ها مناسب هستند.

چراغ­های رشد LED بسیار جدید هستند، اما در برنامه ­های گلخانه­ای محبوبیت زیادی را دارند. همانطور که قبلا ذکر شد، نور کامل برای گیاهان مورد نیاز است. به خصوص در فصل پاییز و زمستان که اغلب نور برای رشد و گلدهی در گلخانه کافی نیست. به همین دلیل، از چراغ­های مصنوعی برای کامل کردن نور گلخانه استفاده می­شود. تعداد زیادی از لامپ­ها وجود دارد که برای روشنایی استفاده می­گردد، اما تعداد کمی از آن­ها برای رشد گیاه در گلخانه، باغ­های داخلی ومزارع عمودی بهینه­ سازی شده­ اند. بنابراین، چراغ­های ویژه با طیف بهینه­ سازی شده استفاده می­شوند. تکنولوژی­های مورد استفاده برای چراغ­های ویژه باغبانی، MH، HPS و LED هستند. اگرچه چراغ­های رشد LED نسبتا جدید هستند، اما به سرعت در بازار گسترش یافته ­اند.

تمام چراغ­های LED برای تامین روشنایی گلخانه مناسب نیستند. بایستی به طول موج LEDها به صورت منفرد و نسبت LED توجه شود. به عبارت دیگر، برای برنامه ­ریزی­های نوری، افزودن یا جایگزینی نور بسیار مهم است. بین فتوسنتز، طیف و نور روز کامل (DLI) تابش فتوسنتزی (PAR) ارتباط مستقیمی وجود دارد. طول موج کارآمد برای فتوسنتز، نور قرمز 660 نانومتر و نور آبی 450-430 نانومتر با نسبت بالای طیف آبی می­باشد که برای مراحل تکثیر و پوشش گیاهی مناسب است. طیف نور آب به مهار رشد کمک کرده و باعث تحریک تشکیل گیاه، بهبود ساقه و تراکم برگ­ها و ضخامت آن­ها می­شود. نور با نسبت طیف قرمز بالا، به خصوص با طول موج 660 نانومتر، بهترین نور برای گلدهی و میوه ­دهی و نمو ریشه است. در نور کامل قرمز و آبی، طیف PAR برای رشد و نمو گیاهان کارآیی بسیار بالایی نسبت به سایر طیف­ها دارد. برای گیاهان مختلف، به خصوص در مراحل نموی مختلف، نسبت­های مختلفی از طیف قرمز و آبی مورد نیاز است. برای بهینه­سازی طیف­ها و تهیه دستورالعمل نور کامل جهت استفاده کارآمد از چراغ­های رشد LED ، تحقیقات زیادی انجام می­شود.

چگونگی انتخاب چراغ­های رشد LED: مزایا و معایب

چراغ­های رشد LED بسیار پیچیده بوده و عملکرد آن­ها تا حدود زیادی به مشخصات فنی بستگی دارد. برای انتخاب چراغ­های LED بایستی به عوامل زیر توجه کرد: نوع گیاه، مرحله نمو گیاه و منطقه روشنایی. در مقایسه با فناوری لامپ HID که به صورت 360 درجه پخش می­شود، LEDها منابع نور مستقیم هستند. برای تمرکز نور به سطح رو به رشد، ممکن است لنزهای ثانویه مورد نیاز باشند. این امر به جلوگیری از بازتابش لامپ­ های بزرگ کمک کرده و باعث کاهش نقاط داغ و افزایش یکنواختی نور می­شود. LEDها برای رشد گیاه ایده­آل هستند.

ویژگی­های فنی چراغ­های LED عبارتند از:

• شار فوتون فتوسنتزی (PPF): تعداد فوتون­ها در طیف PAR در ثانیه است. به صورت µmol/s اندازه­ گیری می­شود. تنها راه اندازه­گیری PPF نور رشد گیاه، یکپارچه­ سازی کل نور است.
• تراکم شار فوتون فتوسنتزی (PPFD). تعداد فوتون­هایی که از چراغ رشد LED در هر متر مربع از سطح در هر ثانیه حاصل می­شود. به صورت µmol m^-2 s^-1 اندازه­ گیری می­شود. برای اندازه­ گیری از این پارامتر از دستگاه کوانتوم متر استفاده می­شود. PPFD نور به PPF کل نور رشد LED و سیستم نوری و ارتفاع نصب آن بستگی دارد.
• طیف. همانطور که قبلا ذکر شده، برخی از طیف­های PAR کارآیی کمتری دارند، اما ترکیب دقیق طیف به نوع گیاه و مرحله رشد و شرایط رشدی آن بستگی دارد (بدون نور خورشید، نور کامل خورشید). با اینکه تعدادی از گیاهان PPF در طیف PAR کارآیی کمتری دارند (مانند سبز، زرد و نارنجی)؛ بنابراین، کاهش نور برای فتوسنتز کاهش می­یابد.
• کارآیی. کارآیی چراغ­های رشد نسبت فوتون­ها منتشر شده در هر وات مصرف را نشان می­دهد. کارآیی چراغ­های LED باکیفیت بیش از µmol/W 7/2 است. مهم است بدانید که PPF نیاز نوری را به طور مستقیم نشان می­دهد؛ بنابراین، سیستم نوری برای دستیابی به PPFD مناسب و به حداقل رساندن هدر رفت نور حیاتی است. تنها پس از شناخت کارآیی واقعی، می­توانید در مورد کیفیت نور LED قضاوت کنید.
• ابعاد. در گلخانه ­ها، گیاهان ترجیح می­دهند که نور کامل را از خورشید دریافت کنند. گیاهان میلیون­ها سال است که از نور خورشید برای فتوسنتز استفاده می­کنند. لامپ­های HID بزرگ و سایه مانع رسیدن نور کافی به سطح گیاه می­شوند. چراغ­های LED کوچکتر نور بهتری داشته و سایه کمتری را ایجاد می­کنند و گیاهان نیز می­توانند نور طبیعی را دریافت کنند. این پارامتر، در شرایطی که گیاه نور کامل خورشید را دریافت نمی­کند، بسیار مهم نیست.
• زاویه انتشار. علاوه بر این که شما یک نو گیاه را رشد می­دهد، زاویه گسترده نور برای پوشش ناحیه مورد نیاز است. این حالت را می­تواند از طریق انتخاب LEDهای مناسب با منحنی نور راست فراهم کرد. بهترین راه برای بدست آورد بیشترین کارآیی، ارائه همه جزئیات برای محاسبه و نصب چراغ در گلخانه است.
• مدیریت گرما. لامپ­های LED مانند لامپ­های HID نور بیشتری را منتشر نمی­کنند. با این حال، هنوز مشکل گرما وجود دارد. این امر تاثیر زیادی روی گیاه ندارد، اما مسئله جدی برای افزایش طول عمر نور و بهره ­وری محسوب می­شود. دمای بالا در LED باعث تخریب نور خروجی می­شود. در LED چندین گزینه برای مدیریت حرارت وجود دارد. یکی از این گزینه ­ها، خنک کننده منفعل با استفاده از غرق اب­کننده ­های آلومینیومی است. یکی دیگر از خنک کننده­ های فعال که توسط برخی از شرکت­ها ارائه می­شود، خنک کننده آب است. خنک­ کننده ­های منفعل برای پروژه­ای حرفه­ای در مقیاس بزرگ بهتر است.
• ولتاژ. رایج­ترین ولتاژ در لامپ­های LED بین VAC 265-110 است. این ولتاژ برای اکثر خانوارهای سراسر جهان مناسب است. با این حال، در گلخانه ­ها معمولا چراغهای VAC 400 نصب می­شود. ما معمولا از هر دو ولتاژ عمومی و VAC 400 استفاده می­کنیم.
• حفظ ورودی (IP). رتبه­ بندی IP برای چراغ­های رشد LED به ویژه در گلخانه ­ها بسیار مهم است. شما می­توانید رطوبت بالا و مه را در گلخانه ببینید. این حالت برای گیاهان عالی است، اما برای برق مناسب نیست. بنابراین، انتخاب چراغ برای پرورش گیاه بسیار مهم بوده و بایستی رتبه ­بندی IP در نظر گرفته شود. ما توصیه می­کنیم که حداقل امتیاز IP-65 استفاده شود که می­تواند قابل اعتماد باشد. این نوع رتبه­ بندی امکان ورود حشرات و غیره را فراهم نمی­کند. در فن ­های خنک کننده، دسترسی به این IP عملا غیر ممکن است؛ بنابراین، استفاده از آن را توصیه نمی­کنیم.

شرکت ما دارای طیف گسترده­ای از سری ­های حرفه­ای و پیشرفته می­باشد که برای پروژه ­های باغبانی به فروش می­رسد. قدرت آن­ها از 9 وات شروع می­شود که چند منظوره بوده و PPFD پایین­تر را جوابگو می­باشد. قدرت 1600 وات به طور گسترده در صنعت دارویی مورد استفاده قرار می­گیرد.

فتوسنتز نه تنها تحت تاثیر شدت و ترکیب طیف قرار می­گیرد، بلکه تحت تاثیر برنامه نوری و میزان تاریکی نیز قرار می­گیرد. در برخی از گیاهان، مورفولوژی و مراحل رشد و گلدهی را می­توان با تغییر زمان نوردهی دستکاری کرد. افزایش طول روز در گیاهان روز کوتاه ممکن است باعث ایجاد اختلال در مرحله گل دهی شود. برخی از گیاهان روز خنثی هستند، به عنوان مثال گل­های رز تحت تاثیر دوره روشنایی قرار نمی­گیرند. قبل از نصب چراغ­های LED بایستی اولویت نوری مشخص شود.

جایگزینی چراغ­های رشد LED

این چراغ­ها را می­توان در نزدیک گیاه نصب کرد و حرارت زیادی را منتشر نمی­کند. بسته به شدت نور LED، فاصله از گیاه می­تواند تا 10 سانتیمتر باشد. این فاصله می­تواند با رشد گیاه افزایش یابد. طناب­ها می­توانند به تنظیم فاصله مورد نیاز از گیاه کمک کنند. جایگزینی چراغ رشد LED می­تواند اهمیت زیادی در رشد گیاه داشته باشد.

مزایای چراغ­های رشد LED:

• همانطور که قبلا ذکر شد، LEDها می­توانند طیف قرمز و آبی و طیف PAR را از UV تا قرمز دور بهینه­ سازی کنند.
• چراغ­های LED حرارت زیادی را تولید نمی­کنند و امکان قرار گیری در نزدیک گیاهان را فراهم می­کنند. بدیهی است که خطر آتش ­سوزی این چراغ­ها کم است.
• چراغ­های LED حاوی جیوه و سایر مواد خطرناک مطابق با استانداردهای ROHS نیستند.
• اندازه کوچک، وزن کم و عدم وجود بالاست بزرگی از ویژگی­های LEDها هستند که امکان استفاده از آن­ها در گلخانه ­ها و مزراع عمودی را فراهم کرده است.
• مصرف انرژی در این لامپ­ها نسبت به سایر لامپ­ها بیش از 50 درصد کمتر است. این امر به ویژه در پروژه ­های جدید اهمیت دارد، زیرا صرفه­ جویی در هزینه­ های انرژی گلخانه بیشتر می­شود.
• برای مطالعه گلخانه کاکتوس چگونه است کلیک کنید.

معایب چراغ­های رشد LED

• اگرچه نسبت به سایر منابع نوری رایج کارآیی بیشتری دارد، اما از قیمت بالاتری نیز برخوردار است.
• هنوز استانداردهای توسعه یافته برای استفاده از چراغ­های LED در باغبانی وجود ندارد.
• فناوری نسبتا جدیدی است که سالیان سال بهبود خواهد یافت.

خلاصه

ما می­خواهیم تاکید کنیم که در یک گلخانه با سیستم پیچیده، نور نقش مهمی را دارد. با در نظر گرفتن نیازهای محصولات گیاهی به شدت نور، می­توانید استفاده از چراغ­های LED رشد را تنظیم کنید. با کمک چراغ­های LED، می­توانید دوره روشنایی و رشد پایدار و سریع گیاهان را افزایش داده و برداشت مطلوب را داشته باشید.

امیدواریم از خواندن این مطلب لذت برده باشید، فروشگاه اینترنتی پوپونیک شما را به خواندن مقاله های زیر دعوت می نماید.

• گلخانه چیست
• گلخانه کاکتوس چگونه است
• گلخانه آپارتمانی چگونه است
• گلخانه آلوورا چگونه است
• گلخانه خیار چگونه است
• گلخانه گوجه فرنگی چگونه است