Con el avance continuo de la tecnología agrícola mundial, las luces de cultivo LED se han utilizado ampliamente encultivo en invernaderos, agricultura vertical, jardinería en interiores y investigación en laboratorioEn comparación con las lámparas tradicionales de sodio de alta presión (HPS) y las luces fluorescentes, los chips LED ofrecen ventajas tales como:alta eficiencia, bajo consumo de energía y espectros personalizables, lo que los convierte en una opción ideal para la iluminación de plantas modernas.
En la tecnología de iluminación de plantas LED,La selección del espectro es un factor clave para determinar la eficiencia de la fotosíntesisEntre ellas, la combinación deluz roja y azul (660nm + 450nm)¿Cómo podemos seleccionar científicamente los chips LED adecuados para el crecimiento de las plantas??Este artículo ofrece un análisis detallado.
1¿Por qué los chips LED para el crecimiento de las plantas utilizan una combinación de luz rojo y azul?
La fotosíntesis de las plantas se basa principalmente en la clorofila y los carotenoides, que absorben diferentes longitudes de onda de luz a diferentes eficiencias.los rangos rojo (600-700 nm) y azul (400-500 nm), por lo que estos dos espectros son esenciales en las luces de crecimiento LED.
Luz roja (660nm):
- Promueve el crecimiento de las plantas al estimular el alargamiento celular, lo que conduce a tallos más gruesos.
- Mejora la fotosíntesis y aumenta la eficiencia de conversión de energía de la luz.
- Regula el fotoperiodo y promueve la floración y la expansión de los frutos.
Luz azul (450 nm):
- Ayuda a la síntesis de clorofila y mejora la eficiencia fotosintética.
- Mejora la regulación estomatal, mejora la absorción de agua y nutrientes.
- Afecta la morfología de las plantas, lo que conduce a un crecimiento más compacto y hojas más gruesas.
Por lo tanto, los sistemas de iluminación LED para el crecimiento de las plantas a menudo utilizan unrelación luz rojo-azul de 3:1 o 4:1, dondeLa luz roja de 660 nm domina mientras que la luz azul de 450 nm sirve como fuente de luz complementaria, que atiende a las diferentes etapas de crecimiento.
2Cómo las diferentes longitudes de onda afectan el crecimiento de las plantas
Además de la luz roja y azul comúnmente utilizada, las diferentes longitudes de onda de la luz también afectan el desarrollo de las plantas de diversas maneras.La siguiente tabla resume los efectos de los diferentes espectros de luz en las plantas:
| Rango de longitud de onda (nm) |
El color |
Efectos en las plantas |
| 280 a 315 |
El UV-C |
Afecta la división celular; la exposición excesiva puede inhibir el crecimiento. |
| 315 a 400 |
Las emisiones UV-A |
Promueve la producción de antocianinas y aumenta la resistencia de las plantas. |
| Entre 400 y 450 |
El azul |
Estimula la síntesis de clorofila y mejora la fotosíntesis. |
| 500 a 600 |
El verde |
Menos absorbido por las plantas; menor influencia en el crecimiento. |
| 600 a 700 |
El rojo |
Promueve el crecimiento vegetativo, floración y fructificación. |
| 700 a 750 |
Rojo lejano |
Afecta el fotoperiodo, promueve la germinación y floración de las semillas. |
El control del fotoperiodo y el papel de la luz rojo lejano
Una plantafotoperiodismoinfluye en su ciclo de crecimiento, determinandocuando florece o entra en su estado latente.Por ejemplo:
- Plantas de día corto(por ejemplo, crisantemos, soja) florecen cuando las noches son más largas (otoño/invierno).
- Plantas de día largo(por ejemplo, trigo, espinacas) florecen cuando los días son más largos (primavera/verano).
La luz de color rojo lejano (700-750 nm) desempeña un papel en la regulación del fotoperiodo.germinación de semillas y alargamiento del tallo, pero la luz roja lejana excesiva puede conducir a plantas débiles y con patas.
3¿Cómo elegir los chips LED adecuados para el crecimiento de las plantas?
Cuando se seleccionan los chips LED para el crecimiento de las plantas, es importante considerar no sólo el espectro, sino también el tamaño de lospotencia, intensidad luminosa y disipación de calor, garantizando un rendimiento estable y una larga vida.
(1) Selección del espectro: las diferentes etapas de crecimiento requieren diferentes espectros
Las diferentes plantas tienen diferentes necesidades espectrales en diferentes etapas de crecimiento.
- Fase de siembra(Desarrollo de las hojas): Mayor proporción de luz azul (450nm) para mejorar la fotosíntesis y el crecimiento estable.
- Etapa de crecimiento vegetativo(Desarrollo del tallo y de las hojas): proporción entre rojo y azul de3:1, mejorando la síntesis de clorofila.
- Fase de floración(Producción de frutas): Mayor proporción deluz roja (660 nm)para promover la formación de brotes y aumentar el rendimiento.
- El cultivo de un ciclo completo(por ejemplo, hortalizas hidropónicas, cultivos en interiores): una relación bien equilibrada entre rojo y azul de4:1para un crecimiento óptimo.
-
(2) Selección de la potencia: ¿Cómo determinar la potencia adecuada?
La potencia requerida de los chips LED para el crecimiento de las plantas depende del entorno de cultivo y del tipo de cultivo.
- Jardinería en el hogar (por ejemplo, plantas en macetas, hierbas): 20 W - 50 W por metro cuadrado
- Cultivo en invernadero (por ejemplo, verduras, frutas): 100 W - 300 W por metro cuadrado
- Agricultura industrial (por ejemplo, agricultura a gran escala, plantas medicinales): 400W+ por metro cuadrado
El requerimiento de energía varía según la distancia de la fuente de luz y la especie de planta.
(3) Disipación de calor: un factor clave en la longevidad de los LED
La duración de los chips LED está muy influenciada por la disipación de calor. El calor excesivo acelera la desintegración de la luz y reduce la intensidad de iluminación.sustratos de aluminio, ventiladores de enfriamiento activo, olos sumideros de calor pasivospara garantizar un funcionamiento estable a largo plazo.
4Tendencias futuras en la tecnología LED de crecimiento de plantas
A medida que avanza la tecnología, los LED para iluminación de plantas están evolucionando en las siguientes direcciones:
1.Control inteligente:Integración conInternet de las Cosasysistemas agrícolas automatizadospermite ajustar a distancia la duración de la luz y las relaciones del espectro, mejorando la eficiencia.
2.LED de espectro completo:Las futuras luces de cultivo LED no solo dependerán de la luz roja y azul, sino que también incluiránluz verde, amarilla y rojo lejano, creando un espectro más equilibrado y mejorando la calidad de los cultivos.
3.Eficiencia energética y sostenibilidad:La próxima generación de chips LED reducirá aún más el consumo de energía mientras aumentaeficiencia de conversión fotoeléctrica, haciendo que la iluminación agrícola sea más respetuosa con el medio ambiente.
Conclusión
En la iluminación agrícola moderna, la elección espectral de los chips LED de crecimiento de las plantas juega un papel crucial en el desarrollo de los cultivos.La combinación de luz roja de 660 nm y luz azul de 450 nm es la configuración más comúnmente utilizada, mejorando eficazmente la fotosíntesis, el crecimiento de las plantas, la floración y la fructificación.
Al seleccionar los chips LED para el crecimiento de las plantas, es esencial ajustar el espectro de luz de acuerdo con las diferentes etapas de crecimiento y considerar la potencia, la disipación de calor,y capacidades de control inteligente para garantizar un rendimiento de luz estable y maximizar el rendimiento de los cultivos.
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