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植物栽培用のフルスペクトルLEDライトは、太陽光を完全に置き換えることができますか?

May 12, 2022

植物栽培用の「フルスペクトルLEDライト」は、太陽光を完全に置き換えることができますか?


植物の成長には、光合成による栄養素の交換が必要であることを知っています。植物が照らされた後、植物の葉の上のクロロフィルは、葉の中の二酸化炭素と水をグルコースに変換し、グルコースをさらにデンプンに変換することができる。有機物が植物が正常に成長するためのエネルギーを供給するのを待ちます。


光は私たちの人間の食べ物のようなものです。食べ物がなければ、私たちは飢え死にしますが、光がなければ、植物の代謝過程全体が消えて死にます。

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したがって、通常の状況下では、植物は光がある場合にのみ成長し、発達し、開花し、実を結ぶことができます。私たちが栽培するすべての花や植物は光を必要としますが、植物の種類によって光の強度と日差しの長さの要件が異なります。


晴れた日には、太陽が直接照射する光を直射光と呼びます。太陽のような植物は、直接光の下で栽培する必要があります。曇りだったり、保護された場所の光が散乱光と呼ばれている場合は、日陰を愛する植物を日陰の場所に植えるべきです。散乱光がある限り、それはよく成長することができます。


自然光のスペクトル

ほとんどの場合、光合成に必要な光は自然光、つまり太陽が発する光を指しますが、これらの太陽光を植物が光合成に利用する場合、植物が利用できる波長帯域は400~700nm程度です。各波長の利用率は、波長間で同じではありません。太陽光中の複雑な混合光は、異なる波長を介して配置され、紫外光、可視光、および赤外光のスペクトル曲線を含む太陽光のスペクトルである。太陽光のスペクトルは、フルスペクトルと呼ぶことができます。

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人工光のスペクトル原理

人工光源において、その作用原理は、アーク放電ガス放電ランプの発光アーク管における化学元素水銀の含有量を適切に増加させ、それによって紫外光部の光エネルギーを増加させ、かつメタルハライドの含有比率を調整することにより、可視光部となる。各バンドの波長の組み合わせは、太陽スペクトルに近い場合があります。


人工光源は、スペクトルが常に太陽光に近づくように、400〜800波長の可視光範囲内にある必要があり、これは演色のための最も高品質の光源である。


人工光源が常に接近している目標はただ一つ、つまり、四季や朝晩の時間とともに太陽光の色温度が変化するので、フルスペクトルランプのスペクトルは、自然光環境をシミュレートするために、時間とともに色温度を連続的に変化させる必要があります。植物は、生物の自然な成長法則にもっと沿うように、気候や温度の変化に適応することができます。


通常のLED太陽光と比較して、フルスペクトルの利点は何ですか?


現在、屋内のプラント照明は、主に赤と青のLEDの組み合わせ、または赤と白のLEDの組み合わせを使用しています。スペクトログラムから、これまで長い間使用されてきた白熱灯のスペクトルは偏在しているものの、スペクトルが比較的包括的であることはわかりにくい。ある程度の照明の条件下では、それはまだ植物の成長に一定の促進効果を有するが、この種の光は、効率が低すぎる、比較的大きなエネルギー消費および短い耐用年数という欠点を有する。

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市場で一般的なナトリウムランプや省エネランプもあります。このようなランプの曲線は大きく変化し、スペクトル分布は不均一である。通常のLEDプラントランプの赤と青の比率には一定の利点がありますが、スペクトルと太陽光の全スペクトルは比類のないものです。、コスト面ではコストが高く、明るい色は紫色で美しくなく、明るさも十分ではありません。


したがって、上記を比較すると、現在のフルスペクトル植物光は、植物用途における太陽光の全スペクトルに最も近いものであり、農業温室、農業研究機関、農業生態公園、および大規模オフィス景観植物にとって最も理想的であることは困難ではない。光源を塗りつぶします。


現在、LED光源のフルスペクトルの研究開発は国際的に長年進められてきましたが、その技術は連続スペクトルを達成し、演色性を高めるための各帯域の可視光部品の開発に限られていますが、紫外光および赤外光部品で連続スペクトルを達成することは困難です。


各紫外線および赤外線LEDランプビーズのスペクトルは非常に狭く、特定の周波数帯域に限定され、連続スペクトルに組み合わされ、効果は満足のいくものではなく、製造コストは低くない。今日の植物分野でLED照明技術が深まり続ける中、専門知識と技術の真のテストは、生産者とエンドユーザーに高品質の作物を確保しながら、一貫した栽培条件とエネルギーの合理的な使用を提供する能力にあります。ほとんどのTCO計算は、効率的で持続可能な長期光出力に依存しています。

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プラント照明は着実に成長している市場であり、技術は常に進歩しています。今は技術革新の時代です。人間はいずれテクノロジーによって人生を変えると信じられています。フルスペクトル植物成長ライトは、植物成長の法則に基づいており、太陽スペクトル分布をシミュレートします。比の原理によると、フルスペクトルで開発された人工光源は、ワットあたり100LM以上に達する広い放射範囲を有し、これは本当に緑色照明の要件を満たしている。


天候、季節、時間帯に関係なく、植物は人間と同様に成長するにつれて光を必要とし、適切な光戦略を使用することが重要です。農業用温室では、フルスペクトルライトが補助光として使用され、植物が常に光合成を助けることができるように、一日中いつでも強化することができます。特に冬季には、効果的な照明時間を延長することができます。夕暮れ時でも夜間でも、植物が必要とする光を効果的に伸ばし、科学的に制御することができ、環境変化の影響を受けません。温室や植物実験室では、植物の成長を促進するために自然光を完全に置き換えることができます。