Sous orijinal la: Houcheng Liu. Sitiyasyon devlopman ak tandans endistri ekleraj plant LED [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018, 29 (04): 8-9.
Sous Atik la: Materyèl Yon fwa Pwofon

Limyè se faktè anviwònman fondamantal pou kwasans ak devlopman plant yo. Limyè pa sèlman bay enèji pou kwasans plant yo atravè fotosentèz, men tou li se yon regilatè enpòtan pou kwasans ak devlopman plant yo. Sipleman limyè atifisyèl oswa iradyasyon limyè atifisyèl konplè ka ankouraje kwasans plant yo, ogmante sede, amelyore fòm pwodwi a, koulè, amelyore konpozan fonksyonèl yo, epi diminye aparisyon maladi ak ensèk nuizib. Jodi a, mwen pral pataje avèk ou sitiyasyon devlopman ak tandans endistri ekleraj plant yo.
Teknoloji sous limyè atifisyèl la ap vin pi plis itilize nan domèn ekleraj plant yo. LED gen anpil avantaj tankou gwo efikasite limyè, ti jenerasyon chalè, ti gwosè, long dire ak anpil lòt avantaj. Li gen avantaj evidan nan domèn ekleraj pou kiltivasyon plant yo. Endistri ekleraj pou kiltivasyon plant yo pral piti piti adopte aparèy ekleraj LED pou kiltivasyon plant yo.

A. Eta devlopman endistri ekleraj LED pou grandi a 

1. Pake LED pou ekleraj grandi

Nan domèn anbalaj ekleraj LED pou kwasans plant, gen anpil kalite aparèy anbalaj, epi pa gen okenn sistèm estanda mezi ak evalyasyon inifye. Se poutèt sa, konpare ak pwodwi lokal yo, manifaktirè etranje yo sitou konsantre sou direksyon gwo puisans, cob ak modil, pran an kont seri limyè blan pou ekleraj kwasans, konsidere karakteristik kwasans plant yo ak anviwònman ekleraj imen, yo gen pi gwo avantaj teknik nan fyab, efikasite limyè, karakteristik radyasyon fotosentetik nan diferan plant nan diferan sik kwasans, ki gen ladan divès kalite plant gwo puisans, mwayen puisans ak ti puisans nan pwodwi diferan gwosè, pou satisfè bezwen yon varyete plant nan diferan anviwònman kwasans, espere reyalize objektif pou maksimize kwasans plant ak ekonomize enèji.

Yon gwo kantite patant prensipal pou chip epitaxial wafers yo toujou nan men konpayi dirijan nan premye tan tankou Nichia nan Japon ak American Career. Manifaktirè chip lokal yo toujou pa gen pwodwi patante ki konpetitif sou mache a. An menm tan, anpil konpayi ap devlope nouvo teknoloji tou nan domèn chip anbalaj ekleraj pou kiltivasyon. Pa egzanp, teknoloji chip fim mens Osram nan pèmèt chip yo dwe pake ansanm pou kreye yon sifas ekleraj gwo sifas. Baze sou teknoloji sa a, yon sistèm ekleraj LED ki gen gwo efikasite ak yon longèdonn 660nm ka diminye 40% nan konsomasyon enèji nan zòn kiltivasyon an.

2. Ogmante spectre ekleraj ak aparèy yo
Espèk ekleraj plant yo pi konplèks e divès. Diferan plant yo gen gwo diferans nan espèk yo mande nan diferan sik kwasans e menm nan diferan anviwònman kwasans. Pou satisfè bezwen diferansye sa yo, kounye a gen plan sa yo nan endistri a: ① Plizyè plan konbinezon limyè monokromatik. Twa espèk ki pi efikas pou fotosentèz plant yo se sitou espèk ki gen pik nan 450nm ak 660nm, bann 730nm pou pwovoke flè plant yo, plis limyè vèt 525nm ak bann iltravyolèt anba 380nm. Konbine kalite espèk sa yo selon diferan bezwen plant yo pou fòme espèk ki pi apwopriye a. ② Plan konplè espèk pou reyalize yon pwoteksyon konplè sou espèk demann plant yo. Kalite espèk sa a ki koresponn ak chip SUNLIKE ki reprezante pa Seoul Semiconductor ak Samsung ka pa pi efikas la, men li apwopriye pou tout plant yo, epi pri a pi ba anpil pase solisyon konbinezon limyè monokromatik yo. ③Sèvi ak limyè blan spectre konplè kòm prensipal la, plis limyè wouj 660nm kòm yon konbinezon pou amelyore efikasite spectre a. Sistèm sa a pi ekonomik e pi pratik.

Anpil konpayi domestik ak etranje kouvri aparèy anbalaj pou limyè monokromatik pou ekleraj plant (longèdonn prensipal yo se 450nm, 660nm, 730nm). Pwodwi domestik yo pi divèsifye epi yo gen plis espesifikasyon, epi pwodwi manifaktirè etranje yo pi estanda. An menm tan, an tèm de flux foton fotosentetik, efikasite limyè, elatriye, toujou gen yon gwo diferans ant manifaktirè anbalaj domestik ak etranje yo. Pou aparèy anbalaj limyè monokromatik pou ekleraj plant, anplis pwodwi ki gen bann longèdonn prensipal yo ki se 450nm, 660nm, ak 730nm, anpil manifaktirè ap devlope tou nouvo pwodwi nan lòt bann longèdonn pou reyalize pwoteksyon konplè pou longèdonn radyasyon fotosentetik aktif (PAR) (450-730nm).

Limyè kwasans plant LED monokromatik yo pa apwopriye pou kwasans tout plant yo. Se poutèt sa, avantaj LED spectre konplè yo mete aksan sou. Premye bagay ki nesesè pou spectre konplè a se pou reyalize yon kouvèti konplè sou tout spectre limyè vizib la (400-700nm), epi ogmante pèfòmans de bann sa yo: limyè ble-vèt (470-510nm), limyè wouj fonse (660-700nm). Sèvi ak yon LED ble òdinè oswa yon chip LED iltravyolèt ak fosfò pou reyalize spectre "konplè", epi efikasite fotosentetik li gen pwòp wo ak ba li yo. Pifò manifaktirè aparèy anbalaj LED blan pou ekleraj plant yo itilize chip ble + fosfò pou reyalize spectre konplè a. Anplis mòd anbalaj limyè monokromatik ak limyè ble oswa chip iltravyolèt plis fosfò pou reyalize limyè blan, aparèy anbalaj pou ekleraj plant yo genyen tou yon mòd anbalaj konpoze ki itilize de oswa plis chip longèdonn, tankou wouj dis ble/iltravyolèt, RGB, RGBW. Mòd anbalaj sa a gen gwo avantaj nan gradyasyon.

An tèm de pwodwi LED ki gen longèdonn etwat, pifò founisè anbalaj yo ka bay kliyan yo divès pwodwi longèdonn nan band 365-740nm lan. Konsènan spectre ekleraj plant ki konvèti pa fosfò, pifò manifaktirè anbalaj yo gen yon varyete spectre pou kliyan yo chwazi. Konpare ak 2016, to kwasans lavant li an 2017 te reyalize yon ogmantasyon sibstansyèl. Pami yo, to kwasans sous limyè LED 660nm lan konsantre nan 20%-50%, epi to kwasans lavant sous limyè LED plant ki konvèti ak fosfò rive nan 50%-200%, sa vle di, lavant sous limyè LED plant ki konvèti ak fosfò ap grandi pi vit.

Tout konpayi anbalaj yo ka bay pwodwi anbalaj jeneral 0.2-0.9 W ak 1-3 W. Sous limyè sa yo pèmèt manifaktirè ekleraj yo gen bon fleksibilite nan konsepsyon ekleraj. Anplis de sa, gen kèk manifaktirè ki bay tou pwodwi anbalaj entegre ki gen pi gwo puisans. Kounye a, plis pase 80% nan chajman pifò manifaktirè yo se 0.2-0.9 W oswa 1-3 W. Pami yo, chajman dirijan konpayi anbalaj entènasyonal yo konsantre nan 1-3 W, alòske chajman ti ak mwayen konpayi anbalaj yo konsantre nan 0.2-0.9 W.

3. Jaden aplikasyon ekleraj pou grandi plant

Nan domèn aplikasyon an, aparèy ekleraj pou grandi plant yo sitou itilize nan ekleraj lakòz efè tèmik, faktori plant ki gen tout ekleraj atifisyèl, kilti tisi plant, ekleraj jaden agrikòl deyò, plante legim ak flè nan kay la, ak rechèch laboratwa.

①Nan sèr solè ak sèr milti-chan, pwopòsyon limyè atifisyèl pou ekleraj siplemantè a toujou ba, epi lanp metal alid ak lanp sodyòm presyon wo yo se prensipal yo. To pénétration sistèm ekleraj kwasans LED yo relativman ba, men to kwasans lan kòmanse akselere pandan pri a ap bese. Rezon prensipal la se ke itilizatè yo gen eksperyans alontèm nan itilizasyon lanp metal alid ak lanp sodyòm presyon wo, epi itilizasyon lanp metal alid ak lanp sodyòm presyon wo ka bay anviwon 6% a 8% nan enèji chalè pou sèr la pandan y ap evite boule plant yo. Sistèm ekleraj kwasans LED la pa t bay enstriksyon espesifik ak efikas ak sipò done, sa ki te retade aplikasyon li nan sèr lajounen ak sèr milti-chan. Kounye a, aplikasyon demonstrasyon ti echèl yo toujou prensipal la. Kòm LED se yon sous limyè frèt, li ka relativman pre canopy plant yo, sa ki lakòz mwens enpak tanperati. Nan sèr lajounen ak sèr milti-chan, ekleraj kwasans LED pi souvan itilize nan kiltivasyon ant plant yo.

②Aplikasyon nan jaden agrikòl deyò. Penetrasyon ak aplikasyon ekleraj plant nan agrikilti etablisman yo te relativman dousman, alòske aplikasyon sistèm ekleraj plant LED (kontwòl fotoperyòd) pou rekòt deyò ki dire lontan epi ki gen gwo valè ekonomik (tankou fwi dragon) te reyalize yon devlopman rapid.

③Faktori plant yo. Kounye a, sistèm ekleraj plant ki pi rapid e ki pi lajman itilize a se faktori plant ki gen tout limyè atifisyèl la, ki divize an faktori plant milti-kouch santralize ak faktori plant mobil distribye pa kategori. Devlopman faktori plant limyè atifisyèl nan Lachin trè rapid. Kò prensipal envestisman nan faktori plant limyè atifisyèl milti-kouch santralize a pa konpayi agrikòl tradisyonèl yo, men plis konpayi ki angaje nan pwodwi semi-kondiktè ak elektwonik konsomatè, tankou Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, epi tou COFCO ak Xi Cui ak lòt nouvo konpayi agrikòl modèn. Nan faktori plant distribye ak mobil yo, yo toujou itilize kontenè anbake (nouvo kontenè oswa rekonstriksyon kontenè dezyèm men) kòm transpòtè estanda. Sistèm ekleraj plant tout plant atifisyèl yo sitou itilize sistèm ekleraj lineyè oswa panèl plat, epi kantite varyete plante yo kontinye ap ogmante. Divès sous limyè LED fòmil limyè eksperimantal yo te kòmanse lajman itilize. Pwodwi ki sou mache a se sitou legim vèt.

④Plantasyon plant nan kay la. Yo ka itilize LED nan lanp tab pou plant nan kay la, etajè pou plante plant nan kay la, machin pou kiltive legim nan kay la, elatriye.

⑤Kiltivasyon plant medsinal. Kiltivasyon plant medsinal yo enplike plant tankou Anoectochilus ak Lithospermum. Pwodwi nan mache sa yo gen pi gwo valè ekonomik epi kounye a se yon endistri ki gen plis aplikasyon pou ekleraj plant. Anplis de sa, legalizasyon kiltivasyon kanabis nan Amerik di Nò ak nan kèk pati nan Ewòp te ankouraje aplikasyon ekleraj LED pou kiltivasyon nan domèn kiltivasyon kanabis.

⑥Limyè flè. Kòm yon zouti endispansab pou ajiste tan flè yo nan endistri jadinaj flè, premye aplikasyon limyè flè yo te lanp enkandesan, ki te swiv pa lanp fliyoresan ekonomize enèji. Avèk devlopman endistriyalizasyon LED, plis aparèy ekleraj flè tip LED te piti piti ranplase lanp tradisyonèl yo.

⑦ Kilti tisi plant. Sous limyè tradisyonèl pou kilti tisi yo se sitou lanp fliyoresan blan, ki gen yon efikasite lumineux ki ba epi ki pwodui anpil chalè. LED yo pi apwopriye pou kilti tisi plant ki efikas, kontwolab ak kontra enfòmèl ant akòz karakteristik eksepsyonèl yo tankou konsomasyon enèji ki ba, pwodiksyon chalè ki ba ak lavi ki long. Kounye a, tib LED blan yo ap piti piti ranplase lanp fliyoresan blan yo.

4. Distribisyon rejyonal konpayi ekleraj pou kiltivasyon

Selon estatistik yo, kounye a gen plis pase 300 konpayi ekleraj pou kiltivasyon nan peyi mwen an, epi konpayi ekleraj pou kiltivasyon nan zòn Pearl River Delta a reprezante plis pase 50%, epi yo deja nan yon pozisyon enpòtan. Konpayi ekleraj pou kiltivasyon nan Yangtze River Delta a reprezante anviwon 30%, epi li toujou yon zòn pwodiksyon enpòtan pou pwodwi ekleraj pou kiltivasyon. Konpayi lanp tradisyonèl pou kiltivasyon yo sitou distribye nan Yangtze River Delta a, Pearl River Delta a ak Bohai Rim, kote Yangtze River Delta a reprezante 53%, epi Pearl River Delta a ak Bohai Rim reprezante 24% ak ​​22% respektivman. Prensipal zòn distribisyon manifaktirè ekleraj pou kiltivasyon LED yo se Pearl River Delta a (62%), Yangtze River Delta a (20%) ak Bohai Rim la (12%).

B. Tandans devlopman endistri ekleraj LED pou grandi

1. Espesyalizasyon

Limyè LED pou kiltivasyon plant yo gen karakteristik tankou spectre ak entansite limyè reglabl, jenerasyon chalè ki ba an jeneral, ak bon pèfòmans enpèmeyab, kidonk li apwopriye pou ekleraj kiltivasyon nan divès sèn. An menm tan, chanjman nan anviwònman natirèl la ak pouswit moun yo pou bon jan kalite manje te ankouraje devlopman solid nan agrikilti etablisman ak faktori kiltivasyon, epi mennen endistri ekleraj LED pou kiltivasyon an nan yon peryòd devlopman rapid. Nan lavni, ekleraj LED pou kiltivasyon pral jwe yon wòl enpòtan nan amelyore efikasite pwodiksyon agrikòl, amelyore sekirite alimantè, ak amelyore kalite fwi ak legim. Sous limyè LED pou ekleraj kiltivasyon an pral devlope plis toujou ak espesyalizasyon gradyèl endistri a epi deplase nan yon direksyon ki pi siblé.

2. Segondè efikasite

Amelyorasyon efikasite limyè ak efikasite enèji se kle pou diminye anpil depans fonksyònman ekleraj plant yo. Itilizasyon LED pou ranplase lanp tradisyonèl yo, optimize dinamik ak ajisteman anviwònman limyè a selon bezwen fòmil limyè plant yo, depi etap plantules rive nan etap rekòt, se tandans inevitab agrikilti rafine nan lavni. An tèm de amelyorasyon sede, yo ka kiltive li pa etap ak rejyon, konbine avèk fòmil limyè selon karakteristik devlopman plant yo, pou amelyore efikasite pwodiksyon ak sede nan chak etap. An tèm de amelyorasyon kalite, yo ka itilize règleman nitrisyon ak règleman limyè pou ogmante kontni eleman nitritif ak lòt engredyan fonksyonèl swen sante.

Selon estimasyon yo, demann nasyonal aktyèl la pou plant legim se 680 milya dola, alòske kapasite pwodiksyon plant faktori yo mwens pase 10%. Endistri plant yo gen pi gwo egzijans anviwònman. Sezon pwodiksyon an se sitou sezon ivè ak prentan. Limyè natirèl la fèb epi li nesesè pou gen limyè siplemantè atifisyèl. Ekleraj pou kiltivasyon plant yo gen yon konsomasyon ak yon pwodiksyon relativman wo epi yon wo degre akseptasyon konsomasyon. LED gen avantaj inik, paske fwi ak legim (tomat, konkonm, melon, elatriye) bezwen grefe, epi spectre espesifik sipleman limyè anba kondisyon imidite ki wo ka ankouraje gerizon plant grefe yo. Limyè siplemantè pou plante legim nan sèr ka konpanse mank limyè natirèl, amelyore efikasite fotosentèz plant yo, ankouraje flè ak fruktifikasyon, ogmante sede, epi amelyore kalite pwodwi yo. Ekleraj pou kiltivasyon LED gen yon gwo pwospè aplikasyon nan plant legim ak pwodiksyon sèr.

3. Entelijan

Limyè pou kiltivasyon plant yo gen yon gwo demann pou kontwòl an tan reyèl sou kalite ak kantite limyè. Avèk amelyorasyon teknoloji kontwòl entelijan ak aplikasyon Entènèt Objè yo, yon varyete spectre monokromatik ak sistèm kontwòl entelijan ka reyalize kontwòl tan, kontwòl limyè, epi selon eta kwasans plant yo, ajisteman alè nan kalite limyè ak pwodiksyon limyè a pral sètènman vin tandans prensipal nan devlopman nan lavni teknoloji ekleraj pou kiltivasyon plant yo.