LED通過437nm峰值波長的植物照明專用光譜，實現(xiàn)植物工廠種植生菜減排6%！

地球持續(xù)面臨嚴(yán)重的氣候變化，預(yù)計未來幾年作物產(chǎn)量將逐漸減少，糧食短缺問題將變得更加嚴(yán)重。此外，蔬菜價格因季節(jié)變動而波動較大，這也是一個問題。在秋收季節(jié)，價格保持在相對較低的水平，但在冬季價格暴漲。這些問題表明，作物生產(chǎn)高度依賴于氣候。農(nóng)業(yè)面臨著挑戰(zhàn)，需要新的種植方法。

除了作物產(chǎn)量減少外，還有糧食浪費的問題。根據(jù)研究，超過 1/3 的水果和蔬菜還未到達(dá)消費者手中就被丟棄，主要原因是供應(yīng)過剩和變質(zhì)。美國蔬菜從農(nóng)場到餐桌的平均運輸距離為1596英里，過長的運輸距離會導(dǎo)致食物變質(zhì)。為了縮短運輸距離，農(nóng)業(yè)正在尋找在消費群體所在的城市地區(qū)種植蔬菜的新方法。

室內(nèi)種植或可解決所有這些問題，因此全球各地都在建造大型室內(nèi)農(nóng)場。照明是室內(nèi)種植最重要的一個因素。室內(nèi)農(nóng)場沒有陽光，可用的光源是人工照明。因此，優(yōu)化的園藝照明對室內(nèi)種植能否取得成功至關(guān)重要。

關(guān)于室內(nèi)種植照明系統(tǒng)，還必須考慮到幾個因素。由于室內(nèi)種植燈長時間保持開啟狀態(tài)，與高昂電費有關(guān)的高運營成本是室內(nèi)種植的不利因素之一。因此，理想的照明系統(tǒng)應(yīng)能夠在促進(jìn)植物生長的同時節(jié)約能源和降低成本。此外，室內(nèi)種植照明必須能夠承受高溫高濕的極l端環(huán)境以及化肥的頻繁使用。

解決方案的特點、優(yōu)勢和節(jié)能效果

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出于這些原因，三星室內(nèi)種植照明解決方案專注于4個關(guān)鍵功能。首先，憑借行業(yè)**的PPE，我們的解決方案可減少能耗，從而*大程度地降低運營成本。它們的光利用率高，能夠促進(jìn)植物生長并顯著延長保質(zhì)期。最后，三星先進(jìn)的倒裝芯片技術(shù)提高了我們的LED在惡劣條件下的可靠性。

采用植物照明專用光譜LED，這是三星室內(nèi)種植照明解決方案的關(guān)鍵所在。與峰值為 450nm 的常規(guī)白光LED不同，我們的解決方案將峰值降低到437nm的較短波長，以實現(xiàn)促進(jìn)植物生長的*優(yōu)效率。

使用將電信號轉(zhuǎn)換為光能的藍(lán)色管芯，我們發(fā)現(xiàn)可以提高效率的峰值波長。我們最終的LED光譜設(shè)計是在437nm處達(dá)到峰值，從而實現(xiàn)最高的光合光子效能(PPE)。

與峰值為450nm的常規(guī)全光譜白光LED相比，峰值為437nm的LED的PPE高出約2%，而且在較大電流下保持更高的效能。這對于使用大電流的室內(nèi)種植環(huán)境非常有價值。

植物對整個光譜都有反應(yīng)，包括適合生長的紅色、綠色和藍(lán)色波長。其中，藍(lán)光不僅影響光形態(tài)發(fā)生，即植物生長模式對光譜做出反應(yīng)，還促進(jìn)了酚類或黃酮醇類等次生代謝物的產(chǎn)生。光形態(tài)發(fā)生是光介導(dǎo)的成長，即植物生長模式對光譜做出反應(yīng)。

我們與以農(nóng)業(yè)和園藝研究而聞名的韓國著名大學(xué)合作開展了一系列實驗。在六周的時間里，我們在不同的LED照明環(huán)境和不同波長下種植了兩種類型的葉菜?？偣灿?個不同的光源，其中包括兩個新設(shè)計的437nm光譜，一個窄光譜，藍(lán)光和紅光組合，以及一個常規(guī)全光譜白光LED。所有其他栽培條件（例如溫度和濕度）都受控并保持恒定。通過為每種環(huán)境設(shè)置統(tǒng)一的PPFD，我們測量了每種LED光源下的植物生長和功耗。我們進(jìn)一步研究了植物營養(yǎng)水平以及與作物耐貯性有關(guān)的細(xì)菌形成程度的差異。通過這些實驗，我們確認(rèn)了峰值437nm的植物照明專用照明的具體優(yōu)勢。

三星室內(nèi)種植LED*強(qiáng)大的功能之一是其節(jié)能能力。我們的解決方案所消耗的能源遠(yuǎn)低于任何現(xiàn)有的室內(nèi)種植光源，包括窄光譜LED和常規(guī)全光譜LED。三星植物照明專用光譜的功耗比其他光源低30%。

同樣，三星的室內(nèi)種植照明解決方案具有更高的PPFD性能，對促進(jìn)植物生長有積極影響。根據(jù)實驗，在相同功率下，與在不同類型照明下生長的植物相比，暴露在具有更高PPFD的植物照明專用光譜 LED 下的植物能夠形成更厚和更大的葉片。此外，在我們的照明解決方案下生長的植物中，黃酮類化合物（一種含有抗氧化劑的成分）的含量要高得多。

在PPFD水平相似的燈中，由于三星的植物照明專用光譜，在三星EVO系列燈下生長的植物明顯更厚重，葉片更大。

試驗得出結(jié)論，437nm波長環(huán)境下生長的植物更健康，能夠更有效地抑制細(xì)菌、真菌和其他微生物的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)更好的耐貯性。我們比較了收獲日及7天后和14天后的作物，發(fā)現(xiàn)在437nm短波長EVO系列下生長的植物細(xì)菌和真菌更少。

能耗被認(rèn)為是室內(nèi)種植最大的負(fù)擔(dān)之一。三星的室內(nèi)種植照明解決方案不僅能降低能耗，與其他產(chǎn)品相比，它的初始投資是*低的?？傮w而言，我們的解決方案可實現(xiàn)*低的總成本，同時承諾更經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)運營。