一,Het probleem met typische verlichting is dat het veel energie verbruikt, geen goed licht afgeeft en veel warmte creëert.
Hoge-druknatriumlampen (HPS) en fluorescentielampen zijn de belangrijkste soorten licht die in kassen worden gebruikt. Deze lichtbronnen hebben echter drie grote problemen:
Niet erg energiezuinig: HPS-lampen zetten slechts ongeveer 30% van de elektrische energie die ze gebruiken om in zichtbaar licht. De rest van de energie wordt omgezet in warmte. In Shouguang City heeft een traditionele kas bijvoorbeeld 30% extra elektriciteit nodig om in de winter af te koelen terwijl de lichten aan zijn, waardoor de totale kosten van het energieverbruik met 45% stijgen.
Het is niet mogelijk om het spectrum te controleren: TL-lampen hebben een vast spectrum dat niet voor alle fasen van de plantengroei werkt. Blauw licht is bijvoorbeeld nodig om tomatenzaailingen te laten wortelen, en rood licht is nodig om bloemknoppen te laten groeien tijdens de bloei. Dynamische aanpassing is bij traditionele lichtbronnen niet mogelijk.
Interferentie door thermische straling: HPS-lampen kunnen op hun oppervlak heter worden dan 200 graden Celsius, waardoor de temperatuur in de kas met 5 tot 8 graden Celsius kan stijgen. Dit maakt het noodzakelijk dat boeren ventilatieapparatuur vaker aanzetten, wat nog meer energie verspilt.
2. LED-installatielampen zijn een grote stap voorwaarts in de technologie, omdat u het licht zeer nauwkeurig kunt regelen en energie kunt besparen.
LED-technologie is nu volwassen genoeg om een gamechanger te zijn-voor de glastuinbouw. De belangrijkste voordelen zijn zichtbaar op de volgende gebieden:
1. Het spectrum aanpassen: van 'one size fits all' naar 'on- aanbod op aanvraag' De fotosynthese van planten is grotendeels afhankelijk van rood licht (630–660 nm) en blauw licht (450–470 nm), maar verschillende gewassen en groeifasen hebben zeer variabele spectrale behoeften. Bijvoorbeeld:
Voor bladgroenten zoals sla is de biomassa het hoogst wanneer de rood-blauwverhouding 7:3 is. Te veel blauw licht kan ervoor zorgen dat ze te snel groeien;
Solanaceous fruit, zoals tomaten, heeft tijdens het vruchtseizoen meer dan 60% rood licht nodig om het fruit groter te laten groeien. Het toevoegen van verrood licht (730 nm) kan ook helpen de fotoperiodebeperking te doorbreken en productie buiten het -seizoen mogelijk te maken. - Geneeskrachtige planten zoals perilla kunnen meer anthocyanen aanmaken bij blootstelling aan UV-LED-licht (385 nm), waardoor de hoeveelheid actieve verbindingen met 35% toeneemt.
De 'Adjustable Spectral LED Tissue Culture Lamp', gemaakt door de Nanjing Agricultural University, verandert de rood-blauwverhouding in realtime met behulp van een cloudplatform. Dit verhoogt de kwaliteit van Phalaenopsis-weefselkweekzaailingen van 68% naar 92% en verkort de zaailingcyclus met 40%.
2. Bespaar energie en maak deze efficiënter: verander van 'hoog verbruik en laag rendement' naar 'groen en koolstofarm-'.
LED's kunnen 40-50% van het licht dat ze ontvangen, omzetten in elektriciteit, wat ruim 50% minder energie is dan HPS-lampen. Sky Greens verticale boerderij in Singapore maakt gebruik van een LED-meer-laags plantsysteem. Het produceert 100 keer meer voedsel per oppervlakte-eenheid dan typische boerderijen, maar gebruikt slechts een derde van de energie. De lage warmte-eigenschappen van LED's zijn nog belangrijker omdat ze ervoor zorgen dat de temperatuur in de kas niet meer dan 2 graden Celsius verandert, waardoor de airconditioning minder vaak hoeft te worden gebruikt, wat nog meer energie bespaart.
Het verhaal van Songjia Daozhuang in Daotian Town, Shouguang City is overtuigender. Een groenteboer stapte over van oude HPS-lampen naar LED-verlichtingssystemen, waardoor de jaarlijkse elektriciteitsbehoefte van een enkele kas daalde van 12.000 kWh naar 6000 kWh. Het jaarinkomen van een enkele kas steeg met 25% omdat er minder pesticiden werden gebruikt (LED-spectra kunnen sommige bacteriële activiteiten tegenhouden).
3. Ruimteoptimalisatie: van 'vlakke beplanting' naar 'drie-fabriek'
LED-lampen zijn ideaal voor verticale landbouw, omdat ze dun zijn (slechts 3-5 cm dik) en niet veel warmte afgeven. Bij Yuntai Farm in Lianyungang is de intelligente kweekkamer voor Phalaenopsis voorzien van LED-lichtstrips boven elk kweekrek. De opening tussen de lagen is teruggebracht van 1,5 meter naar 0,8 meter, waardoor het ruimtegebruik met 47% is toegenomen. Het apparaat kan de lichtintensiteit (0–2000 μmol/m²/s) en de spectrale verhouding automatisch wijzigen bij gebruik met IoT-sensoren. Hierdoor wordt de bloeicyclus van Phalaenopsis met 15 dagen verkort en wordt de kleur van de bloemblaadjes met 30% uniformer.
3, De diepgaande logica van het upgraden van de industrie: de interactie van beleid, markten en technologieën
Het wijdverbreide gebruik van LED-installatielampen is niet alleen te danken aan verbeteringen in de technologie, maar ook aan overheidsregulering, de marktvraag en de gezondheid van de industrie als geheel.
1. Beleidsdividend: van ‘subsidiegedreven’ naar ‘standaardgeleid’
Het “14e Vijfjarenplan voor Nationale Groene Ontwikkeling in de Landbouw” van het Ministerie van Landbouw en Plattelandszaken van China zegt dat in 2025 60% van de facilitaire boerderijen LED-verlichting moet gebruiken. De strategie 'belonen in plaats van subsidie' wordt door lokale overheden gebruikt om het gebruik van technologie aan te moedigen. De provincie Shandong geeft bijvoorbeeld kassen die LED-invullicht gebruiken een subsidie van 2000 yuan per mu en zet een standaardsysteem op voor spectrale regeltechnologie.
2. Marktvraag: van ‘productie staat voorop’ naar ‘kwaliteit is koning’
De marktvraag naar hoogwaardige groenten, medicinale planten en aantrekkelijke bloemen- groeit met gemiddeld 12% per jaar, omdat mensen duurdere dingen beginnen te kopen. LED-spectrumcontroletechnologie kan de gewasmorfologie (bijvoorbeeld het dikker maken van bladgroenten), voedingselementen (zoals het verhogen van het vitamine C-gehalte in tomaten met 20%) en smaakstoffen (zoals het optimaliseren van de suiker-zuurverhouding in aardbeien) nauwkeurig beheren, en zo tegemoetkomen aan specifieke vereisten.
3. Industriële ecologie: van ‘doorbraak op één punt’ naar ‘systeemintegratie’
LED-installatielampen werken goed met het internet der dingen, big data en kunstmatige intelligentie. Het GrowWise-besturingssysteem van Philips in Nederland kan bijvoorbeeld automatisch verlichtingsplannen maken op basis van modellen van hoe gewassen groeien en monitoring op afstand mogelijk maken via 5G-netwerken. Het Chinese 'Smart Light Environment Platform' van KeRui Microchip combineert gegevens zoals spectrum, temperatuur, vochtigheid en CO₂-niveaus om een gesloten-loopcontrolesysteem te creëren dat de efficiëntie van de kasproductie met 18% verhoogt.
