Sors Oriġinali: Houcheng Liu. Status ta' żvilupp u xejra tal-industrija tad-dawl tal-pjanti LED [J]. Ġurnal tal-Inġinerija tal-Illuminazzjoni, 2018, 29 (04): 8-9.
Sors tal-Artiklu: Materjal Ladarba Fond

Id-dawl huwa l-fattur ambjentali bażiku tat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti. Id-dawl mhux biss jipprovdi l-enerġija għat-tkabbir tal-pjanti permezz tal-fotosintesi, iżda huwa wkoll regolatur importanti tat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti. Suppliment tad-dawl artifiċjali jew irradjazzjoni sħiħa tad-dawl artifiċjali jistgħu jippromwovu t-tkabbir tal-pjanti, iżidu r-rendiment, itejbu l-forma u l-kulur tal-prodott, itejbu l-komponenti funzjonali, u jnaqqsu l-okkorrenza ta' mard u pesti. Illum, se naqsam magħkom l-istatus tal-iżvilupp u x-xejra tal-industrija tad-dawl tal-pjanti.
It-teknoloġija tas-sors tad-dawl artifiċjali qed tintuża dejjem aktar fil-qasam tad-dawl tal-pjanti. L-LED għandu ħafna vantaġġi bħal effiċjenza għolja tad-dawl, ġenerazzjoni baxxa tas-sħana, daqs żgħir, ħajja twila u ħafna vantaġġi oħra. Għandu vantaġġi ovvji fil-qasam tad-dawl għat-tkabbir. L-industrija tad-dawl għat-tkabbir se tadotta gradwalment tagħmir tad-dawl LED għall-kultivazzjoni tal-pjanti.

A. L-istatus tal-iżvilupp tal-industrija tad-dawl tat-tkabbir tal-LED 

1. Pakkett LED għad-dawl tat-tkabbir

Fil-qasam tal-ippakkjar tad-dwal LED għat-tkabbir, hemm ħafna tipi ta' apparati tal-ippakkjar, u m'hemm l-ebda sistema standard unifikata ta' kejl u evalwazzjoni. Għalhekk, meta mqabbla mal-prodotti domestiċi, il-manifatturi barranin jiffokaw prinċipalment fuq direzzjonijiet ta' qawwa għolja, cob u modulu, filwaqt li jqisu s-serje ta' dawl abjad tad-dawl għat-tkabbir, meta jikkunsidraw il-karatteristiċi tat-tkabbir tal-pjanti u l-ambjent tad-dawl umanizzat, għandhom vantaġġi tekniċi akbar fl-affidabbiltà, l-effiċjenza tad-dawl, il-karatteristiċi tar-radjazzjoni fotosintetika ta' pjanti differenti f'ċikli ta' tkabbir differenti, inklużi diversi tipi ta' pjanti ta' qawwa għolja, qawwa medja u qawwa baxxa ta' prodotti ta' daqsijiet differenti, biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta' varjetà ta' pjanti f'ambjenti ta' tkabbir differenti, bit-tama li jiksbu l-għan li jimmassimizzaw it-tkabbir tal-pjanti u l-iffrankar tal-enerġija.

Numru kbir ta' privattivi ewlenin għal wejfers epitassjali taċ-ċipep għadhom f'idejn kumpaniji ewlenin bikrija bħal Nichia tal-Ġappun u American Career. Il-manifatturi domestiċi taċ-ċipep għad m'għandhomx prodotti brevettati b'kompetittività fis-suq. Fl-istess ħin, ħafna kumpaniji qed jiżviluppaw ukoll teknoloġiji ġodda fil-qasam taċ-ċipep tal-ippakkjar tad-dawl tat-tkabbir. Pereżempju, it-teknoloġija taċ-ċippa tal-film irqiq ta' Osram tippermetti li ċ-ċipep jiġu ppakkjati mill-qrib flimkien biex joħolqu wiċċ tad-dawl b'erja kbira. Abbażi ta' din it-teknoloġija, sistema tad-dawl LED ta' effiċjenza għolja b'tul ta' mewġa ta' 660nm tista' tnaqqas 40% tal-konsum tal-enerġija fiż-żona tal-kultivazzjoni.

2. Kabbar l-ispettru tad-dawl u l-apparati
L-ispettru tad-dawl tal-pjanti huwa aktar kumpless u divers. Pjanti differenti għandhom differenzi kbar fl-ispettri meħtieġa f'ċikli ta' tkabbir differenti u anke f'ambjenti ta' tkabbir differenti. Sabiex jintlaħqu dawn il-ħtiġijiet differenzjati, bħalissa hemm l-iskemi li ġejjin fl-industrija: ① Skemi multipli ta' kombinazzjoni ta' dawl monokromatiku. It-tliet spettri l-aktar effettivi għall-fotosintesi tal-pjanti huma prinċipalment l-ispettru b'qċaċet f'450nm u 660nm, il-medda ta' 730nm għall-induzzjoni tal-fjoritura tal-pjanti, flimkien mad-dawl aħdar ta' 525nm u l-medda ultravjola taħt it-380nm. Għaqqad dawn it-tipi ta' spettri skont il-ħtiġijiet differenti tal-pjanti biex tifforma l-ispettru l-aktar adattat. ② Skema ta' spettru sħiħ biex tinkiseb kopertura sħiħa tal-ispettru tad-domanda tal-pjanti. Dan it-tip ta' spettru li jikkorrispondi għaċ-ċippa SUNLIKE rappreżentata minn Seoul Semiconductor u Samsung jista' ma jkunx l-aktar effiċjenti, iżda huwa adattat għall-pjanti kollha, u l-ispiża hija ħafna inqas minn dik tas-soluzzjonijiet ta' kombinazzjoni ta' dawl monokromatiku. ③Uża dawl abjad ta' spettru sħiħ bħala l-bażi, flimkien ma' dawl aħmar ta' 660nm bħala skema ta' kombinazzjoni biex ittejjeb l-effettività tal-ispettru. Din l-iskema hija aktar ekonomika u prattika.

Ċipep LED tad-dawl monokromatiku għat-tkabbir tal-pjanti (it-tul ta' mewġ ewlenin huma 450nm, 660nm, 730nm) apparati tal-ippakkjar huma koperti minn ħafna kumpaniji domestiċi u barranin, filwaqt li l-prodotti domestiċi huma aktar diversi u għandhom aktar speċifikazzjonijiet, u l-prodotti tal-manifatturi barranin huma aktar standardizzati. Fl-istess ħin, f'termini ta' fluss ta' fotoni fotosintetiċi, effiċjenza tad-dawl, eċċ., għad hemm differenza kbira bejn il-manifatturi tal-ippakkjar domestiċi u barranin. Għal apparati tal-ippakkjar tad-dawl monokromatiku għad-dawl tal-pjanti, minbarra prodotti bil-meded ta' mewġ ewlenin ta' 450nm, 660nm, u 730nm, ħafna manifatturi qed jiżviluppaw ukoll prodotti ġodda f'meded ta' mewġ oħra biex jirrealizzaw il-kopertura sħiħa għat-tul ta' mewġ tar-radjazzjoni fotosintetikament attiva (PAR) (450-730nm).

Id-dwal LED monokromatiċi għat-tkabbir tal-pjanti mhumiex adattati għat-tkabbir tal-pjanti kollha. Għalhekk, il-vantaġġi tal-LEDs bi spettru sħiħ huma enfasizzati. L-ispettru sħiħ l-ewwel irid jikseb kopertura sħiħa tal-ispettru sħiħ tad-dawl viżibbli (400-700nm), u jżid il-prestazzjoni ta' dawn iż-żewġ meded: dawl blu-aħdar (470-510nm), dawl aħmar skur (660-700nm). Uża LED blu ordinarju jew ċippa LED ultravjola bil-fosfru biex tikseb spettru "sħiħ", u l-effiċjenza fotosintetika tagħha għandha l-għoli u l-baxx tagħha stess. Il-biċċa l-kbira tal-manifatturi tal-apparati tal-ippakkjar LED bojod tad-dawl tal-pjanti jużaw ċippa Blu + fosfru biex jiksbu spettru sħiħ. Minbarra l-mod tal-ippakkjar tad-dawl monokromatiku u d-dawl blu jew ċippa ultravjola flimkien mal-fosfru biex jirrealizzaw dawl abjad, l-apparati tal-ippakkjar tad-dawl tal-pjanti għandhom ukoll mod tal-ippakkjar kompost li juża żewġ ċipep ta' wavelength jew aktar, bħal aħmar għaxar blu/ultravjola, RGB, RGBW. Dan il-mod tal-ippakkjar għandu vantaġġi kbar fid-dimming.

F'termini ta' prodotti LED b'tul ta' mewġa dejqa, il-biċċa l-kbira tal-fornituri tal-ippakkjar jistgħu jipprovdu lill-klijenti b'diversi prodotti b'tul ta' mewġa fil-medda ta' 365-740nm. Rigward l-ispettru tad-dawl tal-pjanti kkonvertit bil-fosfru, il-biċċa l-kbira tal-manifatturi tal-ippakkjar għandhom varjetà ta' spettri minn fejn jagħżlu l-klijenti. Meta mqabbel mal-2016, ir-rata ta' tkabbir tal-bejgħ tagħha fl-2017 kisbet żieda sostanzjali. Fost dawn, ir-rata ta' tkabbir tas-sors tad-dawl LED ta' 660nm hija kkonċentrata f'20%-50%, u r-rata ta' tkabbir tal-bejgħ tas-sors tad-dawl LED tal-pjanti kkonvertit bil-fosfru tilħaq 50%-200%, jiġifieri, il-bejgħ tas-sorsi tad-dawl LED tal-pjanti kkonvertiti bil-fosfru qed jikber aktar malajr.

Il-kumpaniji kollha tal-ippakkjar jistgħu jipprovdu prodotti tal-ippakkjar ġenerali ta' 0.2-0.9 W u 1-3 W. Dawn is-sorsi tad-dawl jippermettu lill-manifatturi tad-dawl li jkollhom flessibbiltà tajba fid-disinn tad-dawl. Barra minn hekk, xi manifatturi jipprovdu wkoll prodotti tal-ippakkjar integrati ta' qawwa ogħla. Fil-preżent, aktar minn 80% tal-konsenji tal-biċċa l-kbira tal-manifatturi huma 0.2-0.9 W jew 1-3 W. Fost dawn, il-konsenji tal-kumpaniji internazzjonali ewlenin tal-ippakkjar huma kkonċentrati f'1-3 W, filwaqt li l-konsenji tal-kumpaniji żgħar u ta' daqs medju tal-ippakkjar huma kkonċentrati f'0.2-0.9 W.

3. Oqsma ta' applikazzjoni tad-dawl għat-tkabbir tal-pjanti

Mill-qasam tal-applikazzjoni, l-attrezzaturi tad-dawl għat-tkabbir tal-pjanti jintużaw prinċipalment fid-dawl tas-serer, fabbriki tal-pjanti tad-dawl artifiċjali kollha, kultura tat-tessuti tal-pjanti, dawl tal-għelieqi tal-biedja ta' barra, tħawwil ta' ħxejjex u fjuri tad-dar, u riċerka fil-laboratorju.

①Fis-serer solari u fis-serer b'ħafna spansijiet, il-proporzjon ta' dawl artifiċjali għal dawl supplimentari għadu baxx, u l-lampi tal-alid tal-metall u l-lampi tas-sodju bi pressjoni għolja huma dawk ewlenin. Ir-rata ta' penetrazzjoni tas-sistemi tad-dawl tat-tkabbir LED hija relattivament baxxa, iżda r-rata tat-tkabbir tibda taċċellera hekk kif l-ispiża tonqos. Ir-raġuni ewlenija hija li l-utenti għandhom esperjenza fit-tul fl-użu ta' lampi tal-alid tal-metall u lampi tas-sodju bi pressjoni għolja, u l-użu ta' lampi tal-alid tal-metall u lampi tas-sodju bi pressjoni għolja jista' jipprovdi madwar 6% sa 8% tal-enerġija tas-sħana għas-serra filwaqt li jevita ħruq lill-pjanti. Is-sistema tad-dawl tat-tkabbir LED ma pprovdietx struzzjonijiet speċifiċi u effettivi u appoġġ għad-dejta, li dewwem l-applikazzjoni tagħha fis-serer tad-dawl tax-xemx u b'ħafna spansijiet. Fil-preżent, l-applikazzjonijiet ta' dimostrazzjoni fuq skala żgħira għadhom il-bażi. Peress li l-LED huwa sors ta' dawl kiesaħ, jista' jkun relattivament qrib il-kanupew tal-pjanti, li jirriżulta f'inqas impatt fuq it-temperatura. Fis-serer tad-dawl tax-xemx u b'ħafna spansijiet, id-dawl tat-tkabbir LED jintuża aktar komunement fil-kultivazzjoni bejn il-pjanti.

②Applikazzjoni fil-beraħ fil-qasam tal-biedja. Il-penetrazzjoni u l-applikazzjoni tad-dawl tal-pjanti fl-agrikoltura tal-faċilitajiet kienet relattivament bil-mod, filwaqt li l-applikazzjoni ta' sistemi ta' dawl tal-pjanti LED (kontroll tal-fotoperjodu) għal għelejjel ta' barra b'ġurnata twila b'valur ekonomiku għoli (bħall-frott tad-dragun) kisbet żvilupp mgħaġġel.

③Fabbriki tal-pjanti. Bħalissa, l-aktar sistema ta' dawl tal-pjanti mgħaġġla u użata hija l-fabbrika tal-pjanti tad-dawl artifiċjali kollu, li hija maqsuma f'fabbriki ċentralizzati b'ħafna saffi u fabbriki mobbli distribwiti tal-pjanti skont il-kategorija. L-iżvilupp ta' fabbriki tal-pjanti tad-dawl artifiċjali fiċ-Ċina huwa mgħaġġel ħafna. Il-korp ewlieni ta' investiment tal-fabbrika ċentralizzata tal-pjanti tad-dawl artifiċjali kollu b'ħafna saffi mhumiex kumpaniji agrikoli tradizzjonali, iżda huma aktar kumpaniji involuti fi prodotti semikondutturi u elettroniċi għall-konsumatur, bħal Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, u wkoll COFCO u Xi Cui u kumpaniji agrikoli moderni ġodda oħra. Fil-fabbriki tal-pjanti distribwiti u mobbli, il-kontejners tat-tbaħħir (kontejners ġodda jew rikostruzzjoni ta' kontejners użati) għadhom jintużaw bħala trasportaturi standard. Is-sistemi tad-dawl tal-pjanti tal-pjanti artifiċjali kollha jużaw l-aktar sistemi ta' dawl lineari jew b'pannelli ċatti, u n-numru ta' varjetajiet imħawla jkompli jespandi. Diversi sorsi tad-dawl LED b'formula tad-dawl sperimentali bdew jintużaw b'mod wiesa' u wiesa'. Il-prodotti fis-suq huma prinċipalment ħxejjex bil-weraq aħdar.

④Tħawwil ta' pjanti tad-dar. L-LED jista' jintuża f'lampi tal-mejda tal-pjanti tad-dar, xkafef għat-tħawwil tal-pjanti tad-dar, magni tat-tkabbir tal-ħaxix tad-dar, eċċ.

⑤Kultivazzjoni ta' pjanti mediċinali. Il-kultivazzjoni ta' pjanti mediċinali tinvolvi pjanti bħal Anoectochilus u Lithospermum. Il-prodotti f'dawn is-swieq għandhom valur ekonomiku ogħla u bħalissa huma industrija b'aktar applikazzjonijiet ta' dawl għall-pjanti. Barra minn hekk, il-legalizzazzjoni tal-kultivazzjoni tal-kannabis fl-Amerika ta' Fuq u f'partijiet tal-Ewropa ppromwoviet l-applikazzjoni tad-dawl LED għat-tkabbir fil-qasam tal-kultivazzjoni tal-kannabis.

⑥Dwal tal-fjuri. Bħala għodda indispensabbli għall-aġġustament tal-ħin tal-fjoritura tal-fjuri fl-industrija tal-ġardinaġġ tal-fjuri, l-ewwel applikazzjoni tad-dwal tal-fjuri kienet lampi inkandexxenti, segwiti minn lampi fluworexxenti li jiffrankaw l-enerġija. Bl-iżvilupp tal-industrijalizzazzjoni tal-LED, aktar tagħmir tad-dawl tal-fjuri tat-tip LED gradwalment ħa post il-lampi tradizzjonali.

⑦ Kultura tat-tessuti tal-pjanti. Is-sorsi tad-dawl tradizzjonali għall-kultura tat-tessuti huma prinċipalment lampi fluworexxenti bojod, li għandhom effiċjenza luminuża baxxa u ġenerazzjoni qawwija ta' sħana. L-LEDs huma aktar adattati għal kultura ta' tessuti tal-pjanti effiċjenti, kontrollabbli u kompatta minħabba l-karatteristiċi eċċellenti tagħhom bħal konsum baxx ta' enerġija, ġenerazzjoni baxxa ta' sħana u ħajja twila. Fil-preżent, it-tubi LED bojod qed jissostitwixxu gradwalment il-lampi fluworexxenti bojod.

4. Distribuzzjoni reġjonali ta' kumpaniji tad-dawl għat-tkabbir tal-pjanti

Skont l-istatistika, bħalissa hemm aktar minn 300 kumpanija tad-dawl tat-tkabbir f'pajjiżi, u l-kumpaniji tad-dawl tat-tkabbir fiż-żona tad-Delta tax-Xmara Pearl jammontaw għal aktar minn 50%, u diġà qegħdin f'pożizzjoni ewlenija. Il-kumpaniji tad-dawl tat-tkabbir fid-Delta tax-Xmara Yangtze jammontaw għal madwar 30%, u għadha żona ta' produzzjoni importanti għall-prodotti tad-dawl tat-tkabbir. Il-kumpaniji tradizzjonali tal-lampi tat-tkabbir huma prinċipalment imqassma fid-Delta tax-Xmara Yangtze, id-Delta tax-Xmara Pearl u x-Xmara Bohai, li minnhom id-Delta tax-Xmara Yangtze tirrappreżenta 53%, u d-Delta tax-Xmara Pearl u x-Xmara Bohai jammontaw għal 24% u 22% rispettivament. Iż-żoni ewlenin ta' distribuzzjoni tal-manifatturi tad-dawl tat-tkabbir LED huma d-Delta tax-Xmara Pearl (62%), id-Delta tax-Xmara Yangtze (20%) u x-Xmara Bohai (12%).

B. Xejra ta' żvilupp tal-industrija tad-dawl tat-tkabbir tal-LED

1. Speċjalizzazzjoni

Id-dwal LED għat-tkabbir għandhom il-karatteristiċi ta' spettru u intensità tad-dawl aġġustabbli, ġenerazzjoni ġenerali baxxa tas-sħana, u prestazzjoni tajba kontra l-ilma, għalhekk huma adattati għad-dwal għat-tkabbir f'diversi xeni. Fl-istess ħin, il-bidliet fl-ambjent naturali u t-tfittxija tan-nies għall-kwalità tal-ikel ippromwovew l-iżvilupp vigoruż tal-agrikoltura tal-faċilitajiet u l-fabbriki tat-tkabbir, u wasslu lill-industrija tad-dwal LED għat-tkabbir għal perjodu ta' żvilupp mgħaġġel. Fil-futur, id-dwal LED għat-tkabbir se jkollhom rwol importanti fit-titjib tal-effiċjenza tal-produzzjoni agrikola, it-titjib tas-sikurezza tal-ikel, u t-titjib tal-kwalità tal-frott u l-ħaxix. Is-sors tad-dawl LED għad-dwal għat-tkabbir se jiżviluppa aktar bl-ispeċjalizzazzjoni gradwali tal-industrija u jimxi f'direzzjoni aktar immirata.

2. Effiċjenza għolja

It-titjib tal-effiċjenza tad-dawl u l-effiċjenza fl-enerġija huwa essenzjali biex jitnaqqsu ħafna l-ispejjeż operattivi tad-dawl tal-pjanti. L-użu tal-LEDs biex jissostitwixxu l-lampi tradizzjonali u l-ottimizzazzjoni u l-aġġustament dinamiku tal-ambjent tad-dawl skont ir-rekwiżiti tal-formula tad-dawl tal-pjanti mill-istadju tan-nebbieta sal-istadju tal-ħsad huma x-xejriet inevitabbli tal-agrikoltura raffinata fil-futur. F'termini ta' titjib fir-rendiment, jista' jiġi kkultivat fi stadji u reġjuni flimkien mal-formula tad-dawl skont il-karatteristiċi tal-iżvilupp tal-pjanti biex tittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni u r-rendiment f'kull stadju. F'termini ta' titjib fil-kwalità, ir-regolazzjoni tan-nutrizzjoni u r-regolazzjoni tad-dawl jistgħu jintużaw biex jiżdied il-kontenut ta' nutrijenti u ingredjenti funzjonali oħra tal-kura tas-saħħa.

Skont l-istimi, id-domanda nazzjonali attwali għan-nebbieta tal-ħaxix hija ta' 680 biljun, filwaqt li l-kapaċità ta' produzzjoni tan-nebbieta tal-fabbriki hija inqas minn 10%. L-industrija tan-nebbieta għandha rekwiżiti ambjentali ogħla. L-istaġun tal-produzzjoni huwa l-aktar fix-xitwa u fir-rebbiegħa. Id-dawl naturali huwa dgħajjef u hemm bżonn ta' dawl supplimentari artifiċjali. Id-dawl għat-tkabbir tal-pjanti għandu input u output relattivament għoli u grad għoli ta' aċċettazzjoni tal-input. L-LED għandu vantaġġi uniċi, għaliex il-frott u l-ħaxix (tadam, ħjar, bettieħ, eċċ.) jeħtieġ li jiġu mlaqqma, u l-ispettru speċifiku tas-supplimentazzjoni tad-dawl taħt kundizzjonijiet ta' umdità għolja jista' jippromwovi l-fejqan tan-nebbieta mlaqqma. Id-dawl supplimentari għat-tħawwil tal-ħaxix fis-serra jista' jikkumpensa għan-nuqqas ta' dawl naturali, itejjeb l-effiċjenza fotosintetika tal-pjanti, jippromwovi l-fjoritura u l-frott, iżid ir-rendiment, u jtejjeb il-kwalità tal-prodott. Id-dawl LED għat-tkabbir għandu prospetti ta' applikazzjoni wiesgħa fin-nebbieta tal-ħaxix u l-produzzjoni fis-serra.

3. Intelliġenti

Id-dawl għat-tkabbir tal-pjanti għandu domanda qawwija għall-kontroll f'ħin reali tal-kwalità tad-dawl u l-kwantità tad-dawl. Bit-titjib tat-teknoloġija tal-kontroll intelliġenti u l-applikazzjoni tal-Internet tal-Oġġetti, varjetà ta' spettri monokromatiċi u sistemi ta' kontroll intelliġenti jistgħu jirrealizzaw kontroll tal-ħin, kontroll tad-dawl, u skont l-istatus tat-tkabbir tal-pjanti, l-aġġustament f'waqtu tal-kwalità tad-dawl u l-output tad-dawl huwa mistenni li jsir ix-xejra ewlenija fl-iżvilupp futur tat-teknoloġija tad-dawl għat-tkabbir tal-pjanti.