1. Correspondência Espectral: O “Código de Percepção de Cores” da Fotossíntese Vegetal
A clorofila e os carotenóides são as principais partes da fotossíntese das plantas. Eles absorvem certos comprimentos de onda de luz. Estudos demonstraram que a clorofila a/b tem ótima eficiência de absorção no espectro da luz vermelha (620-680nm) e no espectro da luz azul (430-460nm), enquanto os carotenóides aumentam a absorção da luz azul-violeta (400-500nm). As lâmpadas LED profissionais para crescimento de plantas usam uma mistura muito específica de chips vermelhos (660 nm) e azuis (460 nm) para concentrar a energia na área das plantas onde absorvem mais luz. Estas lâmpadas utilizam 8 a 10 vezes mais energia luminosa do que as lâmpadas incandescentes.
Por outro lado, há grandes mudanças no conteúdo do espectro das luzes LED normais:
LED branco: Faz um espectro contínuo transformando a luz azul em pó fluorescente. No entanto, a parte da luz vermelha não é suficientemente forte e existe uma “zona residual” para a luz verde entre 550 e 580 nm (taxa de absorção de clorofila inferior a 10%).
LED monocromático: A luz branca quente (2700K) tem mais luz vermelha, mas não tem luz azul suficiente, enquanto a luz branca fria (6500K) tem muita luz azul, mas não tem luz vermelha suficiente. Nenhuma dessas luzes pode cobrir todas as necessidades do ciclo das plantas.
Dados experimentais indicam que a alface cultivada sob luzes LED profissionais para crescimento de plantas apresenta um aumento de 18% no conteúdo de clorofila em relação ao grupo de luz natural, mas o grupo de luz LED padrão demonstra um aumento de apenas 5%. Isso significa que a correspondência de espectro tem um efeito direto na qualidade da formação dos produtos fotossintéticos.
2. Intensidade luminosa e fotoperíodo: um “relógio de crescimento” que muda com o tempo
O crescimento das plantas deve basear-se na ideia de que a intensidade da luz e o fotoperíodo trabalham juntos para se controlarem. Existem três benefícios principais no uso de luzes LED profissionais para crescimento de plantas:
A intensidade da luz pode ser alterada: pode ser alterada de 200 a 1000 μ mol/m²/s, o que atende às necessidades de mudas (150–200 μ mol/m²/s) e frutificação (600–800 μ mol/m²/s).
Controle exato do fotoperíodo: Ao utilizar um cronômetro para criar 16 horas de luz e 8 horas de escuridão, estimula o florescimento dos tomateiros, dando-lhes quantidades iguais de luz solar.
Uniformidade espacial: Uma placa de difusão ou estrutura de prisma mantém a diferença em PPFD (densidade de fluxo de fótons fotossintéticos) na superfície iluminada dentro de ± 15%.
Neste aspecto, as luzes LED regulares têm limites claros:
Atenuação da intensidade da luz: Por exemplo, o PPFD de uma lâmpada LED de 5W é de apenas 80 μ mol/m²/s a uma distância de 30 cm, o que não é suficiente para as plantas durante a fase de frutificação.
Perigo de fuga térmica: O corpo da lâmpada pode ficar tão quente quanto 65 graus após ser usado por 4 horas seguidas, o que pode queimar as folhas das plantas.
Fotoperíodo fora de controle: Sem uma função de temporização, o ciclo circadiano da planta fica confuso, o que causa “fotoinibição”.
3, Eficiência energética e vida útil: o uso-do dinheiro a longo prazo
Ao observar o custo do ciclo de vida (LCC), as luzes LED profissionais para crescimento de plantas têm muitos benefícios:
Taxa de eficiência energética: O PPE do produto profissional (eficiência de fótons fotossintéticos) é de 2,8 μ mol/J, o que é 2,3 vezes melhor que as lâmpadas de sódio de alta-pressão (1,2 μ mol/J). Se você plantar 1.000 W, poderá economizar 4.200 kWh de eletricidade a cada ano.
Ciclo de vida: A conta de LED profissional L70 dura 50.000 horas, ou 8,5 anos de uso contínuo, com base em 16 horas de uso diário. As luzes LED normais duram apenas 25.000 horas.
Custo de manutenção: Os produtos profissionais têm um nível de proteção IP65 e falham menos de 0,3% das vezes a cada ano. Em situações úmidas, as luzes LED normais podem falhar até 5% das vezes a cada ano.
4. Outra opção: estratégia para otimização em situações-de baixo custo
Para pessoas que moram em casa e não têm muito dinheiro, as seguintes opções podem ajudar a chegar perto dos resultados desejados:
Usando uma combinação de "luz vermelha azul 1:1" de um LED vermelho de 660 nm e um LED azul de 460 nm, o custo é reduzido em 40% em comparação com lâmpadas profissionais.
Método de correção de intensidade de luz: Você pode aumentar o fluxo luminoso total adicionando mais lâmpadas. Por exemplo, você pode usar quatro lâmpadas LED de 10W em vez de uma lâmpada profissional de 40W.
Método para otimizar o tempo: Aumente o tempo que a luz fica acesa para 18 horas por dia para compensar o fato de não ser brilhante o suficiente.
Um estudo de caso de uma fazenda vertical em uma determinada família demonstra que a utilização de uma combinação de LED “3 vermelhos e 1 azul” e 18 horas de luz pode reduzir o ciclo de crescimento da alface em 25% em comparação com o grupo de luz natural. Também pode aumentar o rendimento em 15%, mas utilizará 30% mais energia.
