Misalnya, Ide utama di balik jadwal cahaya adalah mengubah fotoperiode agar sesuai dengan jenis tanaman.
1. Dasar biologis dari fotoperiode
Tumbuhan dapat mengetahui kapan harus mengubah tahap perkembangannya berdasarkan lamanya siang dan malam (fotoperiode). Misalnya, tanaman-hari pendek seperti krisan dan poinsettia memerlukan setidaknya 12 jam kegelapan berturut-turut untuk mekar, sedangkan tanaman-hari panjang seperti gandum dan bayam memerlukan setidaknya 14 jam cahaya untuk tumbuh subur. Karena stomatanya terbuka pada malam hari, tanaman CAM seperti agave dan kaktus perlu menghindari kelainan metabolisme yang dapat terjadi jika terkena cahaya sepanjang hari.
Apa yang Dilakukan Industri:
Pengontrol waktu yang cerdas memungkinkan penyesuaian fotoperiode dengan sangat tepat dalam penanaman komersial. Misalnya, 16 jam terang dan 8 jam gelap digunakan untuk membantu pertumbuhan daun selama tahap pembibitan Phalaenopsis. Ketika periode induksi mekar diubah menjadi 12 jam terang dan 12 jam gelap, kuncup bunga mulai terbentuk.
Jika Anda ingin meminimalkan wabah alga di akuarium rumah Anda, Anda perlu meniru siklus cahaya alami saat Anda menanam tanaman air.
2. Permintaan yang berbeda untuk spesies tanaman yang berbeda
Jenis tanaman umum dan titik kontrol penting yang disarankan mengenai berapa lama tanaman harus berada dalam cahaya
Krisan dan kedelai adalah contoh tanaman-hari pendek yang membutuhkan kegelapan total (kurang dari 5 lux) selama 8 hingga 12 jam dalam kegelapan.
Tanaman-yang berumur panjang seperti gandum dan kubis harus terhindar dari sinar matahari langsung pada siang hari selama 14 hingga 18 jam, karena dapat menghalangi cahaya.
Selama 12 hingga 16 jam (± 0,5 jam), tanaman netral seperti tomat dan paprika mempertahankan fotoperiode yang konstan.
Untuk meniru habitat aslinya, tanaman CAM seperti lidah buaya dan bunga batu membutuhkan penerangan ekstra pada malam hari (4–6 jam) dan tidak mendapat penerangan sama sekali pada siang hari.
Kasus: Sebuah pabrik tanaman di Shanghai sedang menanam stroberi ketika mereka menyadari bahwa buah tersebut tidak mendapatkan cukup gula ketika terkena sinar matahari selama 18 jam berturut-turut. Ketika paparan cahaya diubah menjadi 16 jam (dengan 2 jam cahaya merah) dan 8 jam kegelapan, berat satu buah naik 12% dan kandungan gula naik 1,5 derajat Bx.
2, Konfigurasi jadwal dinamis: sinergi antara tahap pertumbuhan dan spektrum
1. Tahap pembibitan: mengendalikan kualitas dan kuantitas cahaya
Intensitas cahaya: 200–400 μ mol/m²/s (nilai PPFD) untuk mencegah bibit terbakar karena terlalu banyak cahaya.
Rasio spektral menunjukkan bahwa cahaya biru mencakup 40% hingga 50% cahaya, yang membantu akar tumbuh dan batang menjadi lebih tebal.
Jadwalnya adalah 16 jam terang dan 8 jam gelap, seperti matahari terbit perlahan di musim semi.
Data dari industri:
Sebuah perusahaan pembibitan melakukan percobaan perbandingan dan menemukan bahwa penggunaan spektrum dominasi cahaya biru selama 16 jam sehari pada bibit cabai membuat batangnya 22% lebih tebal dan tingkat kelangsungan hidup transplantasi 18% lebih tinggi.
Jika paparan cahaya pada mutiara kerdil mikro di akuarium rumah lebih dari 14 jam, hal ini dapat dengan cepat menyebabkan persaingan alga. Artinya Anda perlu menerapkan pupuk cair dan mengontrol sistem CO₂.
2. Masa pertumbuhan nutrisi: lebih terang dan warna lebih beragam
Intensitas cahaya: 400–600 μ mol/m²/s, yang dibutuhkan daun untuk tumbuh dengan cepat.
Rasio spektral menunjukkan bahwa cahaya merah mencapai 30% hingga 40%, cahaya biru mencapai 20% hingga 30%, dan cahaya putih mengisi celah tersebut.
Jadwal: 18 jam terang dan 6 jam gelap, serta mengatur gradien suhu (suhu siang hari 28 derajat dan suhu malam 20 derajat).
Kemajuan teknologi:
Para peneliti di Universitas Wageningen di Belanda telah menemukan bahwa penggunaan spektroskopi dinamis selama periode pertumbuhan nutrisi (50% lampu merah di siang hari dan 40% lampu biru saat senja) dapat meningkatkan laju pertumbuhan selada sebesar 25%.
Dalam penanaman komersial, sistem peredupan{0}}berbasis waktu digunakan untuk menemukan keseimbangan yang tepat antara penggunaan energi dan produktivitas. Misalnya, cahaya biru 450nm membangunkan tanaman di pagi hari, lampu merah 660nm membangunkannya sekitar tengah hari, dan lampu kuning 590nm mengaturnya saat malam tiba.
3. Periode berbunga dan berbuah: kontrol spektrum dan panjang hari yang tepat
Intensitas cahaya: 600–900 μ mol/m²/s, cukup untuk memenuhi kebutuhan energi untuk diferensiasi kuncup bunga.
Rasio spektralnya adalah 60%–70% lampu merah, 10%–15% lampu merah jauh (730nm), dan 10%–15% lampu merah jauh. Hal ini membuat tanaman berbunga.
Untuk tanaman-hari pendek, jadwalnya adalah 12 jam terang dan 12 jam gelap. Untuk tanaman dengan hari panjang-, durasinya adalah 14 jam terang dan 10 jam gelap.
Aplikasi kasus:
Di Yunnan, ketika Phalaenopsis ditanam di dasar bunga, diketahui bahwa penggunaan lampu neon standar untuk penerangan tambahan membuat batangnya terlalu tinggi. Saat kami beralih ke lampu pertumbuhan LED (lampu merah: lampu merah jauh=5:1), batangnya menjadi 30% lebih pendek dan bunganya menjadi 15% lebih besar.
Jika paparan cahaya kurang dari 12 jam pada fase pembungaan, ada kemungkinan bunga dan buah akan rontok saat Anda menanam tomat di rumah. Anda dapat meningkatkan kecepatan pengaturan buah sebesar 40% dengan memanfaatkan pengontrol waktu cerdas untuk menyetel 14 jam cahaya, termasuk 2 jam pulsa lampu merah.
3, Beradaptasi dengan lingkungan dan mengelola anomali: mampu mengubah jadwal sesuai kebutuhan
1. Pembayaran perubahan musim dan wilayah
Daerah dengan garis lintang tinggi, seperti Eropa Utara: Jika pencahayaan alami kurang dari 8 jam di musim dingin, diperlukan pencahayaan tambahan LED 24 jam (16–18 jam), bersama dengan film reflektif untuk membuat cahaya lebih efektif.
In the equatorial region, if the midday light intensity is too great (>2000 μ mol/m ²/s), Anda perlu menggunakan jaring peneduh dan lampu LED pada waktu yang berbeda untuk menghindari pemadaman cahaya.
Rencana untuk industri:
Sebuah rumah kaca di Kanada menggunakan sistem formula cahaya dinamis. Di musim dingin, lampu merah (660nm) merupakan sumber cahaya utama untuk membantu tanaman tumbuh, dan di musim semi, cahaya biru (450nm) digunakan untuk menjaga tanaman agar tidak terlalu tinggi.
Pertanian vertikal di Singapura menggunakan sensor untuk mengawasi jumlah cahaya alami dan secara otomatis mengubah waktu pengisian LED (4 jam pada hari cerah dan 12 jam pada hari hujan).
2. Rencanakan keadaan darurat cuaca buruk
Hujan berhari-hari yang tak kunjung berhenti: Tingkatkan intensitas cahaya hingga 800 μmol/m²/s, jaga laju fotosintesis tetap sama dengan pemupukan CO₂ (1000ppm), dan tambahkan pencahayaan LED selama 18 jam.
Cuaca bersuhu tinggi: Kurangi lama waktu lampu LED menyala pada tengah hari (jangan biarkan tumpang tindih dengan cahaya alami), dinginkan menggunakan sistem kipas tirai basah, lalu tambahkan lebih banyak pencahayaan.
Dukungan data:
Pada musim hujan di Daerah Aliran Sungai Yangtze pada tahun 2024, basis pembibitan tertentu menggunakan penerangan tambahan LED (16 jam sehari, 600 μ mol/m ²/s) untuk mempercepat pertumbuhan bibit cabai dari 45 hari menjadi 32 hari.
Di musim panas, saat cuaca panas di luar, lampu LED di akuarium rumah hanya boleh menyala selama 12 jam. Jika suhu air dengan mudah melampaui 30 derajat, Anda harus menggunakan pengatur waktu untuk menyalakan lampu di beberapa bagian (4 jam di pagi hari dan 4 jam di malam hari).
4, Alat untuk pekerjaan teknis dan cara untuk membuat segalanya lebih efisien: Beralih dari manual ke cerdas
1. Pengaturan penting untuk kontrol waktu klasik
Pengaturan dalam segmen: Mendukung lebih dari 10 waktu peralihan untuk memenuhi kebutuhan berbagai fase pertumbuhan.
Mode musiman: templat berapa lama lampu harus menyala di musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin, dengan satu klik untuk beralih.
Redundansi keamanan: Siapkan dua pengontrol waktu untuk saling mendukung sehingga gangguan listrik tidak menghentikan siklus lampu.
Contoh cara melakukannya:
Saat menanam krisan hari pendek, atur opsi "masa induksi pembungaan". Artinya, lampu harus menyala mulai pukul 06.00 hingga 18.00 (12 jam) dan mati mulai pukul 18.00 hingga 06.00 keesokan harinya.
Untuk akuarium rumahan, hindari sinar matahari langsung pada siang hari. Sebagai gantinya, gunakan simulasi cahaya pagi dari pukul 09.00 hingga 12.00 dan simulasi cahaya sore dari pukul 14.00 hingga 17.00.
2. Penggunaan sistem Internet of Things yang cerdas
Memantau lingkungan cahaya: Sensor spektral memungkinkan perubahan-waktu nyata pada rasio kualitas cahaya.
Model AI untuk membuat prediksi: Secara otomatis membuat jadwal terbaik berdasarkan prakiraan cuaca dan data tentang pertumbuhan tanaman.
Kendali jarak jauh: gunakan aplikasi seluler untuk mengubah pengaturan pencahayaan dan biarkan lebih dari satu orang menangani lampu secara bersamaan.
Kasus di industri:
Setelah memasang sistem pencahayaan cerdas di pabrik pabrik di Belanda, penggunaan energi turun sebesar 30% dan hasil satuan luas meningkat sebesar 25%.
Steker pintar memungkinkan pengguna rumahan menyambungkan lampu LED yang tumbuh sehingga mereka dapat secara otomatis mengontrol "bekerja saat matahari terbit dan istirahat saat matahari terbenam".
