1. 광합성의 양자{1}}수준 제어: 적색, 청색 및 식물 호르몬을 포함한 시너지 과정.
엽록체는 특정 파장의 빛을 흡수하고 변화시키는 식물의 일부입니다. 실험적 증거에 따르면 엽록소 a/b의 흡수 효과는 660nm 적색광 및 450nm 청색광 대역에서 최대화되는 반면, 카로티노이드는 400-500nm 청자색광의 흡수를 향상시키는 것으로 나타났습니다. 이러한 타고난 스펙트럼 선호는 LED 기술에 개입을 위한 매우 구체적인 시간 프레임을 제공합니다.
함께 작용하는 감광성 색소와 크립토크롬 색소의 조절
피토크롬은 식물이 660nm의 적색광과 730nm의 원적외선을 볼 수 있게 해줍니다. 이는 씨앗이 발아하는 시기, 꽃이 피는 시기, 일주기 리듬이 변하는 시기를 제어합니다. 흐리고 눈이 내리는 날에는 내몽고의 온실에서 하루 4~6시간 동안 빛을 추가합니다. 이는 적색광 조사를 연장하여-일수가 짧은 식물의 휴면 상태를 깨뜨리고, 이는 추세에 비해 오이 생산량을 25% 증가시킵니다. 크립토크롬은 청색광과 자외선에 반응하여 기공의 개폐와 생체시계를 변화시킵니다. 윈난 플라워 베이스는 블루라이트 조절을 이용해 장미 줄기를 20% 더 두껍게 만들고 하배축 신장을 막습니다. 이로 인해 잎채소가 콤팩트한 형태로 자라게 됩니다.
스펙트럼 공식의 동적 최적화
최신 LED 식물 조명은 단일 스펙트럼의 한계를 넘어섰습니다. 이제 그들은 적색광(660nm), 원적외선(730nm), 청색광(450nm) 및 UV{4}}A(380-400nm)를 스마트하게 혼합하여 식물의 전체 수명 주기를 조절할 수 있습니다.
씨앗이 발아하는 데 걸리는 시간: 660nm 적색광은 감광성 색소를 활성화하여 자연광에 비해 상추 씨앗의 발아 속도를 30% 높입니다.
영양 성장 기간: 450nm 청색광과 660nm 적색광의 1:3 비율로 토마토 줄기가 45% 더 두꺼워지고 엽록소 수치가 28% 더 높아집니다.
730nm 원적색광은 개화호르몬을 조절하여 국화를 12일 먼저 피우고 꽃봉오리 수를 37% 증가시킵니다.
수확 및 가공 기간 동안 적색광과 청색광의 비율을 변경하면 적상추의 안토시아닌 함량은 2.3배, 질산염 함량은 41% 감소할 수 있습니다.
규칙을 신속하게 변경할 수 있는 유연성은 식물 공장에서 매우 중요합니다. 네덜란드 Wageningen 대학의 연구에 따르면 조정 가능한 스펙트럼 LED 시스템을 갖춘 다층 식재 랙은 일반 농장보다 단위 면적당 생산량이 350배 더 많고 물 사용량은 90% 더 적습니다.
2. 에너지 효율 혁명: 에너지 소비에서 저탄소 제품 생산으로의 큰 변화
LED 식물 조명의 주요 이점은 다른 조명과 매우 다른 방식으로 에너지를 사용한다는 것입니다. 비교 연구에 따르면 LED 시스템의 광전 변환 효율은 40%로 고압 나트륨 조명보다 에너지 효율이 75% 더 높은- 것으로 나타났습니다.- 또한 30,000시간 이상 지속됩니다. 50에이커 온실의 경우 장비 비용은 40,000~60,000위안이고, 전기 수익은 1:5 이상입니다.
열 제어에 도움이 되는 새로운 기술
표준 고압 나트륨 램프가 발산하는 에너지의 65%가 열로 전환됩니다. 즉, 실내 온도를 안정적으로 유지하려면 추가 냉각 시스템이 필요합니다. LED 식물등은 알루미늄 방열-케이스와 IP65 방수 구조를 갖추고 있습니다. 칼날의 온도는 2~3도 정도만 올라가므로 열화상의 위험이 없습니다. 두바이 사막 수직 농장은 열 출력이 낮습니다. 이는 다층 식재 랙의 층 사이 공간이 30cm에 불과하다는 것을 의미합니다. 단위면적당 수확량은 일반 농지의 350배에 이른다.
스펙트럼 가소성의 금전적 가치
형광 코팅 기술을 통해 전체 스펙트럼 LED는 햇빛의 전체 스펙트럼을 모방합니다. 여기에는 진세노사이드 및 안토시아닌과 같은 식물의 2차 대사산물의 축적을 제어할 수 있는 UV(280~400nm) 및 원{3}}적외선(720~1000nm)이 포함됩니다. 필립스 GreenPower 시리즈는 토마토 모종의 성장 단계에 따라 빨간색과 파란색 빛의 양을 변경합니다. 실험군의 생산량은 대조군에 비해 거의 2배 높았으며, 비타민C와 라이코펜의 함량도 훨씬 높았습니다.
3. 산업 구조 조정: 연구실에서 글로벌 시장으로 이동
LED 플랜트 조명의 기술적 이점은 농업 산업 체인의 구조를 변화시키고 있습니다. 2022년 중국 식물생장램프 시장은 전년 대비 19.09% 성장한 1,514만1천개를 기록했다. 시장규모는 16억위안 이상이다. LED 기술은 공간적 제약을 극복하고 점점 더 많은 응용 분야를 허용하고 있습니다. 예를 들어 온실 조명, 식물 공장, 항공 우주 서식지의 우주 식재, 가정 재배용 발코니 농장 등에 사용할 수 있습니다.
수직 농장의 효율성 혁명
미국의 AeroFarms는 지능형 조광 시스템을 사용하여 식물의 성장 단계에 따라 스펙트럼 비율을 변경합니다. 예를 들어, 묘목 단계에서는 청색광의 양을 30%로 높이고, 개화기에서는 적색광의 양을 85%로 높입니다. 이러한 수준의 제어는 상추의 성장 주기를 40%로 절반으로 줄이고, 90% 더 많은 물을 사용하며, 전통적인 재배 방식에 비해 단위 면적당 수확량이 5배 더 많습니다.
기술을 바탕으로 수출시장 경쟁
Yaorong Technology와 같은 중국 기업은 낮은 인건비와 전문적인 연구 개발 능력 덕분에 세계 시장에서 명성을 얻었습니다. 회사의 제품은 EU와 미국의 인증을 받았으며 전체 매출의 65%가 수출에서 발생합니다. 북미에서는 합법적인 마리화나 재배자의 85%가 LED 시스템으로 전환했습니다. 이를 통해 에너지 비용을 62% 절감하고 THC 수준을 18% 높였습니다.
