في حين أن إضاءة LED يمكن أن تعزز نمو النبات في البيوت الزجاجية ، هناك حاجة إلى معايير لتحديد الكثافة والألوان المثلى للضوء ، وفقًا لأبحاث روتجرز التي يمكن أن تساعد في تحسين كفاءة الطاقة لمنتجات الإضاءة البستانية.
تقوم العديد من شركات الإضاءة بتسويق منتجات LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) مع ادعاءات بتقديم "وصفة ضوئية" مثالية تتكون غالبًا من مزيج من الأطوال الموجية ونسب اللون ، مثل نسبة 4 إلى 1 أحمر إلى أزرق على الطيف (ألوان قوس قزح). غالبًا ما يستخدم علماء النبات هذه المعلومات لتقييم التأثيرات المحتملة للمصابيح على نمو النبات وتطوره. لكن الإجراءات المعيارية حول كيفية حساب هذه النسب غير متوفرة ، وفقًا لدراسة ستُنشر قريبًا في مجلة Acta Horticulturae.
قال كبير المؤلفين: "كلما زادت كفاءة مصادر الإضاءة التكميلية ، قل حاجة مزارعي الطاقة الكهربائية لإنهاء محاصيلهم" كلاهما AJ، وهو أستاذ ومتخصص الإرشاد في هندسة البيئة الخاضعة للرقابة في قسم العلوم البيئية في ال كلية العلوم البيئية والبيولوجية at جامعة روتجرز - نيو برونزويك. "نأمل في المساعدة في جعل إنتاج المحاصيل في الأماكن المغلقة أكثر استدامة وبأسعار معقولة."
قال بوث إن زيادة كفاءة الطاقة يمكن أن يكون لها تأثير كبير على النتيجة النهائية ، كما أن المعلومات حول استراتيجيات إضاءة المحاصيل الجديدة ستساعد صناعة الزراعة الداخلية المزدهرة.
في البيوت البلاستيكية والبيئات الخاضعة للرقابة ، تُستخدم المصابيح الكهربائية لتكملة ضوء الشمس وإطالة أوقات الإضاءة لإنتاج المحاصيل البستانية ، مثل الخضروات والزهور والأعشاب ، وفقًا لـ الدراسة السابقة التي قادها كلاهما. توفر التطورات الحديثة في تقنية LED الموفرة للطاقة لصناعة البستنة خيارات إضاءة متعددة. لكن لا يمكن للمزارعين مقارنة التقنيات وخيارات LED بسهولة بسبب نقص البيانات المستقلة حول كيفية أداء المصابيح. أدت تلك الدراسة إلى ملصق منتج موحد مقترح يسمح بإجراء مقارنات بين المصابيح عبر الشركات المصنعة.
يواصل كلاهما وزملاؤه التركيز على التقييم المستقل لمقاييس الأداء مثل استهلاك الطاقة والكفاءة وشدة الضوء ونمط توزيع الضوء ونقل هذه المعلومات إلى المزارعين التجاريين. أتاحت التطورات الأخيرة فرصًا للتحكم الدقيق في الضوء من مصابيح LED ودراسة تأثيرها على نمو النبات وتطوره ، وفقًا لبحث كلاهما. يعمل كلاهما وفريقه بشكل وثيق مع علماء النبات الذين يدرسون تأثير الضوء على النباتات المزروعة من أجل الغذاء أو محاصيل الزينة.
توصي الدراسة الجديدة باستخدام مقياس الطيف ، وهو أداة تقيس ناتج الضوء عبر نطاق معين من الأطوال الموجية. باستخدام مثل هذه الأداة ، يمكن حساب نسب الضوء المختلفة. أبلغ الباحثون عن اختلافات جوهرية في نسب الضوء مقارنة ضوء الشمس بالمصابيح الشائعة ، بما في ذلك مصابيح LED والصوديوم عالي الضغط والمصابيح المتوهجة والفلورية المستخدمة لإضاءة المصنع. يأمل الباحثون أن يساهم عملهم في تطوير تعريفات معيارية لنطاقات موجية معينة (نطاقات من الأطوال الموجية) مهمة لنمو النبات وتطوره.
المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة هو تيموثي شيلفورد ، وهو باحث متخصص بدوام جزئي في جامعة روتجرز ويعمل أيضًا في جامعة كورنيل. كلود والاس ، خريج جامعة روتجرز وموظف بدوام جزئي ، ساهم أيضًا في الدراسة.تستخدم مصابيح LED البيضاء لتحسين إنتاج الريحان في الدفيئة.الصورة: AJ Both / Rutgers University-New Brunswick