一,Control preciso del entorno lumínico: superando los límites de la luz natural.
1. Compense la falta de luz y haga que la luz dure más.
En los invernaderos, el invierno o el clima lluvioso generalmente significan que las plantas no reciben suficiente luz, lo que afecta directamente su capacidad de fotosíntesis. Las luces LED para plantas pueden ayudar a que las plantas obtengan más luz cuando no hay mucha, como temprano en la mañana o en la noche, imitando los ciclos de luz natural. Esto hace que las plantas reciban más luz con el tiempo. Por ejemplo, en Yuntai Farm en Lianyungang, la sala de cultivo inteligente de Phalaenopsis utiliza luces de crecimiento LED y dispositivos de detección de IoT para cambiar la cantidad de tiempo que las luces están encendidas en función de cómo crecen las plantas. Esto hace que las flores florezcan 15 días antes y que el diámetro de la flor sea un 20% mayor. Esta técnica de iluminación precisa es excelente para cultivar flores y vegetales de alto-valor fuera de temporada, lo que hace que el mercado sea mucho más competitivo.
2. Coincidencia espectral adaptada a los requisitos del cultivo
Las plantas sólo pueden absorber determinadas longitudes de onda de luz. Por ejemplo, la luz roja (610-720 nm) ayuda a las plantas a realizar la fotosíntesis y florecer, la luz azul (400-500 nm) ayuda a las plantas a producir clorofila y almacenar proteínas, y la luz roja lejana (700-800 nm) controla la altura y longitud de los entrenudos. Al combinar chips, las luces LED para plantas pueden cambiar el espectro para satisfacer las crecientes necesidades de diferentes cultivos. Por ejemplo, la lámpara LED para cultivo de tejidos fabricada por la Universidad Agrícola de Nanjing utiliza una proporción de luz roja a azul de 4:1. Esto significa que el 100% de los segmentos del tallo del crisantemo enraízan, crecen un 30% más de raíces que con luz natural y hay un 15% más de clorofila. Las lámparas de sodio de alta presión tradicionales (con espectros fijos) no pueden igualar este nivel de control espectral exacto.
3. Uso del espacio tridimensional-y cultivo multi-capa
Las luces LED para plantas no generan mucho calor (solo el 20% de las lámparas de sodio de alta-presión), pueden iluminar los cultivos de cerca sin quemarlos y se pueden usar con diseños de estantes de cultivo de múltiples-capas. Por ejemplo, se pueden colocar tiras de luz LED encima de cada estante de cultivo en una granja vertical, lo que triplica con creces la cantidad de área utilizada. Este diseño no sólo ahorra tierra, sino que también aumenta el rendimiento por unidad de superficie al cultivar plantas muy juntas. Esto lo convierte en una buena forma de cultivar verduras de hojas como lechuga y espinacas.
2, Regular el ciclo de crecimiento: acelerar la reproducción y mejorarla
1. Acortar el ciclo de crecimiento de las plántulas y hacer más eficiente el proceso reproductivo.
Durante el cultivo de tejidos vegetales y la etapa de plántula, las luces LED para plantas pueden crear un ambiente de luz constante que ayuda a que las raíces crezcan y las plántulas se fortalezcan. Por ejemplo, el sistema de iluminación LED entre plantas-de Weizhaoye Optoelectronics ha aumentado la tasa de supervivencia de las plántulas de tomate cuando se trasladan a una nueva ubicación al 98 % y ha reducido el tiempo que tardan las plántulas en crecer en un 20 %. Además, la combinación de luz roja (660 nm) y luz azul (450 nm) puede activar los meristemas de las plantas, lo que aumenta la eficacia reproductiva de los estolones de fresa en un 40 % y aumenta el ciclo reproductivo anual de 2 a 3 veces.
2. Controlar cuándo florecen las flores y cuándo maduran los frutos
Puede controlar el tiempo de floración de los cultivos con mucha precisión cambiando la proporción de luz roja a luz roja lejana (R/FR). En el cultivo de cerezas en invernadero, por ejemplo, el sistema de iluminación adicional LED añade 14 horas de exposición a la luz cada día en los días húmedos. Esto hace que las cerezas florezcan 10 días antes y aumenta el contenido de azúcar de la fruta en 2 grados Brix. La luz de relleno LED puede ayudar a que las verduras solanáceas, como los tomates y los pimientos, tengan un color de fruta más uniforme, reduzcan el número de frutas deformes y aumenten la tasa de fruta comercial a más del 95 %.
3. Mejorar los cultivos en términos de sabor y nutrición.
La síntesis de metabolitos secundarios en los cultivos también puede verse afectada por el control del espectro LED. Por ejemplo, la luz azul (450 nm) puede hacer que las antocianinas se acumulen en la lechuga, lo que hace que las hojas tengan un color rojo púrpura- y aumente la capacidad antioxidante en un 30 %. La luz roja (660 nm) ayuda a los tomates a producir licopeno y aumenta el contenido de vitamina C en un 15 %. Esta mejora de la calidad conduce a un precio más alto en el mercado. Por ejemplo, los supermercados-de lujo cobran un 50 % más por la lechuga con luz de relleno LED que por la lechuga convencional.
3. Mejorar la eficiencia energética significa menores gastos operativos y menos emisiones de carbono.
1. En comparación con otros tipos de fuentes de luz, tiene la mejor eficiencia de conversión fotoeléctrica.
Las luces LED para plantas tienen una eficiencia de conversión fotoeléctrica de 2,5 μ mol/J, que es más del doble que la de las lámparas de sodio de alta-presión (1,2 μ mol/J). Si tienes un invernadero de 1-hectárea y utilizas luces LED durante 12 horas al día, puedes ahorrar 120.000 yuanes en tu factura de electricidad al año y reducir las emisiones de dióxido de carbono en 30 toneladas. Además, las luces LED duran hasta 50.000 horas, cinco veces más que las luces de sodio de alta presión. Esto reduce aún más los costes de mantenimiento.
2. El control inteligente reduce el desperdicio de energía
Las luces LED para plantas pueden atenuarse e iluminarse automáticamente mediante el uso de sensores de luz y tecnologías de IoT. Por ejemplo, reducir automáticamente la energía cuando hay suficiente luz solar y aumentar la exposición a la luz en días lluviosos o nocturnos para garantizar que las plantas reciban radiación fotosintéticamente activa (PAR) estable. El sistema de control de luz inteligente LED creado por la Universidad Agrícola de Nanjing puede aumentar el uso de energía en un 40% y reducir el uso de energía por unidad de rendimiento al 60% del de los invernaderos típicos al vigilar la intensidad de la luz en el invernadero y el ritmo al que los cultivos hacen la fotosíntesis.
3. Utilizar menos energía para aire acondicionado y ventilación
Las lámparas de sodio de alta-presión generan mucho calor y necesitan aire acondicionado para enfriarse, mientras que la iluminación LED genera menos calor y puede reducir la temperatura del invernadero entre 2 y 3 grados, lo que significa que el aire acondicionado no tiene que funcionar por tanto tiempo. Por ejemplo, el uso de luz de relleno LED en el invernadero de fresas de Guangdong Weizhaoye Optoelectronics redujo el uso de energía en un 35 % y los costos generales de funcionamiento en un 20 %.
4,Desarrollo agrícola sostenible: fomento de la producción verde y mejora de las industrias
1. Utilice menos productos químicos y plante de forma que sea buena para el medio ambiente.
La luz de relleno LED puede ayudar a los cultivos a afrontar mejor el estrés y reducir la necesidad de fertilizantes y pesticidas. Por ejemplo, en un invernadero de tomates con compensación de luz LED, las plantas crecen bien porque reciben suficiente luz. La tasa de mildiú polvoriento se reduce a la mitad y la cantidad de pesticidas utilizados se reduce en un 30%. Además, una gestión precisa del espectro puede ayudar a que los cultivos absorban mejor los nutrientes, reduzcan el desperdicio de fertilizantes nitrogenados y reduzcan el riesgo de contaminación procedente de fuentes-fuentes no puntuales.
2. Ayudar a la agricultura urbana y vertical
Las luces LED para plantas son ideales para granjas verticales y granjas urbanas en azoteas porque no se calientan demasiado y ocupan mucho espacio. La granja vertical "Sky Greens" en Singapur, por ejemplo, emplea tecnología de luz de relleno LED para cultivar vegetales verdes en estantes de crecimiento de 9-capas. Este método utiliza un 95% menos de agua que las granjas típicas y produce 10 veces más cultivos por pie cuadrado. Este modelo ofrece una respuesta a largo plazo al problema de llevar alimentos a las ciudades.
3. Ayuda del gobierno y buenas perspectivas de mercado
El gobierno chino ha hecho de la iluminación agrícola LED una máxima prioridad en el 14º Plan Quinquenal. También otorga a los proyectos de invernaderos que utilizan iluminación suplementaria LED un subsidio para equipos del 30%. La Academia China de Ciencias Agrícolas dice que para 2025, el tamaño del mercado de iluminación LED agrícola de China valdría miles de millones de yuanes, con una tasa de crecimiento anual de más del 30%. El mercado de luces LED para plantas está creciendo un 25% anual en todo el mundo y, para 2030, se estima que tendrá un valor de más de 5 mil millones de dólares.
