1. Prinsip teknis: Mensimulasikan revolusi "formula cahaya" sinar matahari pada tingkat molekuler
Kemampuan klorofil dalam menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu inilah yang membuat fotosintesis pada tumbuhan dapat berjalan. Penelitian telah menunjukkan bahwa penyerapan maksimum klorofil a/b dalam spektrum merah (620-680nm) dan biru (430-460nm) sangat meningkat dibandingkan dengan panjang gelombang lainnya, sementara karotenoid meningkatkan penyerapan cahaya biru-ungu (400-500nm). Lampu pertumbuhan LED terbaik mendapatkan kecocokan spektral terbaik dengan menggunakan campuran chip lampu merah dan biru (seperti lampu merah 660nm dan lampu biru 460nm). Ia juga menggunakan energi 8 hingga 10 kali lebih banyak daripada sumber cahaya biasa.
Cara lain untuk memperbaiki keadaan adalah dengan mengontrol fotoreseptor. Misalnya, fitokrom mengontrol kapan benih berkecambah dan kapan bunga mekar dengan merasakan rasio cahaya merah 660nm dan cahaya merah jauh 730nm. Cryptochrome, sebaliknya, merespons sinar biru dan ultraviolet, yang memengaruhi pembukaan dan penutupan stomata dan jam biologis. Misalnya, dalam pertanian tomat, mengubah rasio cahaya merah dan biru (misalnya, 6:1 selama periode pertumbuhan vegetatif dan 9:1 selama periode pembungaan) dapat memperpendek siklus pertumbuhan sebesar 15% hingga 20% dan meningkatkan kandungan vitamin C pada buah.
2. Indikator kinerja: Sistem untuk mengevaluasi banyak hal, mulai dari PPFD hingga kesesuaian spektral
Untuk mengevaluasi kemanjuran lampu pertumbuhan LED, parameter dasar berikut harus dipertimbangkan:
Kepadatan Fluks Foton Fotosintetik (PPFD): Jumlah foton yang dapat digunakan tanaman untuk fotosintesis per satuan luas (μ mol/m²·s). Hal ini secara langsung mempengaruhi seberapa cepat tanaman berfotosintesis. Misalnya, bibit selada membutuhkan 200–300 μ mol/m² · s, namun saat mekar, mereka membutuhkan 400–600 μ mol/m² · s.
Kebetulan distribusi spektral: seberapa besar tumpang tindih spektrum sumber cahaya dan kurva efisiensi fotosintesis tanaman (wilayah PAR). Solusi terbaik harus mencakup seluruh rentang 400–700 nm dan memungkinkan Anda mengubah rasio cahaya merah ke biru berdasarkan jenis tanaman. Misalnya, sayuran berdaun seperti selada membutuhkan lebih banyak cahaya biru (40% hingga 50%) untuk membantu pertumbuhan daunnya, sedangkan sayuran buah seperti tomat membutuhkan lebih banyak cahaya merah (60% hingga 70%) untuk membantunya berkembang dan menghasilkan buah.
Efisiensi fluks foton (PPE) adalah jumlah foton fotosintesis yang dihasilkan per satuan daya listrik (μ mol/J). Ini menunjukkan seberapa baik energi digunakan. Nilai PPE produk utama saat ini melebihi 2,5 μ mol/J, yang berarti produk tersebut menggunakan energi 30% lebih sedikit dibandingkan lampu natrium bertekanan tinggi (1,9 μ mol/J).
Mengelola panas dan berapa lama panas tersebut bertahan: Teknologi pendingin keramik atau pendingin cair digunakan pada produk-berkualitas tinggi untuk menjaga suhu kerja di bawah 40 derajat , sehingga mencegah luka bakar akibat panas. Masa pakainya bisa lebih dari 50.000 jam, enam kali lebih lama dibandingkan lampu neon (8000 jam).
3. Kapan menggunakannya: Cakupan penuh, mulai dari berkebun di rumah hingga pabrik tanaman komersial
Berkebun di rumah: Kami merekomendasikan strip lampu LED mini dengan-chip lampu merah dan biru bawaan (daya 10-30W) untuk ruangan kecil seperti balkon dan kusen jendela. Mereka dapat ditenagai oleh USB dan memiliki fungsi sakelar berjangka waktu. Misalnya, sebuah aplikasi memungkinkan Anda mengubah spektrum produk merek tertentu secara real-time, yang dapat meniru perubahan sinar matahari saat matahari terbit dan terbenam serta membantu tanaman sukulen tumbuh lebih baik.
Penerangan tambahan untuk rumah kaca: Rumah kaca besar memerlukan-lampu datar LED berdaya tinggi (200–500W) serta sensor lingkungan untuk mengontrol intensitas cahaya, spektrum, dan konsentrasi CO ₂. Misalnya, Pabrik Tanaman BOE Hefei menggunakan sistem LED spektrum penuh yang memungkinkan mereka menanam 30 tanaman selada dalam setahun, lima kali lebih banyak dibandingkan penanaman tradisional.
Pertanian vertikal: Rak budidaya multi-lapisan memerlukan strip lampu LED dengan panas rendah dan keseragaman tinggi (daya 50–100W/meter), dan menggunakan teknologi emisi samping untuk mendapatkan keseragaman distribusi cahaya lebih dari 90%. Sebuah perusahaan di Shenzhen, misalnya, telah membuat strip LED fleksibel yang dapat ditekuk dan disesuaikan dengan bentuk rangka budidaya, sehingga memanfaatkan ruang lebih baik sebesar 40%.
