Asyl çeşme: Houcheng Liu. LED zawodlarynyň yşyklandyryş senagatynyň ösüş ýagdaýy we meýilleri [J]. Yşyklandyryş inženerçiligi žurnaly, 2018,29 (04):8-9.
Makalanyň çeşmesi: Material Once Deep

Yşyk ösümlikleriň ösüşiniň we ösüşiniň esasy daşky gurşaw faktorydyr. Yşyk diňe bir fotosintez arkaly ösümlikleriň ösüşi üçin energiýa bermän, eýsem ösümlikleriň ösüşiniň we ösüşiniň möhüm düzgünleşdirijisidir. Emeli yşyk goşmaçasy ýa-da doly emeli yşyk şöhlelendirmesi ösümlikleriň ösüşine ýardam edip, hasyllylygy ýokarlandyryp, önümiň görnüşini, reňkini gowulandyryp, funksional böleklerini gowulandyryp we keselleriň we zyýankeşleriň ýüze çykmagyny azaldyp biler. Şu gün men siziň bilen ösümlik yşyklandyryş senagatynyň ösüş ýagdaýyny we meýillerini paýlaşaryn.
Ösümlik yşyklandyryş ulgamynda emeli yşyk çeşmesi tehnologiýasy barha giňden ulanylýar. LED-iň ýokary yşyk netijeliligi, pes ýylylyk öndürmegi, kiçi ölçegliligi, uzak ömürliligi we başga-da köp artykmaçlyklary bar. Onuň ösüş yşyklandyryş ulgamynda aýdyň artykmaçlyklary bar. Ösüş yşyklandyryş senagaty ösümlikleri ösdürmek üçin LED yşyklandyryş enjamlaryny kem-kemden ornaşdyrar.

A. LED ösüş yşyklandyryş senagatynyň ösüş ýagdaýy 

1. Ösümlik yşyklandyrmasy üçin LED paket

Ösümlik yşyklandyryş LED gaplama ulgamynda gaplama enjamlarynyň köp görnüşi bar we birleşdirilen ölçeg we baha beriş standart ulgamy ýok. Şonuň üçin, ýerli önümler bilen deňeşdirilende, daşary ýurt önüm öndürijileri esasan ýokary kuwwatly, kob we modul ugurlaryna ünsi jemleýärler, ösümlik ösüş aýratynlyklaryny we ynsanperwerleşdirilen yşyklandyryş gurşawyny göz öňünde tutup, dürli ösüş sikllerinde dürli ösümlikleriň ygtybarlylygy, ýagtylyk netijeliligi, fotosintez radiasiýa aýratynlyklarynda has uly tehniki artykmaçlyklara eýedirler, şol sanda dürli ölçegli ýokary kuwwatly, orta kuwwatly we pes kuwwatly zawodlaryň dürli görnüşleri, dürli ösüş gurşawlarynda dürli ösümlikleriň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin, ösümlikleriň ösüşini iň ýokary derejä çykarmak we energiýany tygşytlamak maksadyna ýetmegi umyt edýärler.

Çip epitaksial waferler üçin köp sanly esasy patentler henizem Ýaponiýanyň "Nichia" we "American Career" ýaly öňdebaryjy kompaniýalaryň elinde. Ýerli çip öndürijilerinde bazar bäsdeşligine ukyply patentlenen önümler henizem ýetmezçilik edýär. Şol bir wagtyň özünde köp kompaniýalar ösümlikleri yşyklandyrmak üçin gaplama çipleri ulgamynda täze tehnologiýalary hem işläp düzýärler. Mysal üçin, "Osram"-yň inçe plýonkaly çip tehnologiýasy çipleri bir-birine ýakyn gaplap, giň meýdanly yşyklandyryş ýüzüni döretmäge mümkinçilik berýär. Bu tehnologiýa esasynda, 660 nm tolkun uzynlygy bolan ýokary netijeli LED yşyklandyryş ulgamy ekin meýdanynda energiýa sarp edilişiniň 40% -ni azaldyp biler.

2. Yşyklandyryş spektrini we enjamlaryny ösdüriň
Ösümlikleriň yşyklandyryş spektri has çylşyrymly we dürli-dürli. Dürli ösümlikleriň dürli ösüş sikllerinde we hatda dürli ösüş gurşawlarynda zerur spektrlerde uly tapawutlar bar. Bu tapawutly zerurlyklary kanagatlandyrmak üçin häzirki wagtda senagatda aşakdaky shemalar bar: ①Birnäçe monohromatik yşyk kombinasiýa shemalary. Ösümlikleriň fotosintezi üçin iň netijeli üç spektr, esasan, 450nm we 660nm pikleri bolan spektr, ösümlikleriň güllemegini höweslendirmek üçin 730nm zolagy, şeýle hem 525nm ýaşyl yşyk we 380nm-den aşak ultramelewşe zolagydyr. Iň amatly spektri emele getirmek üçin bu görnüşli spektrleri ösümlikleriň dürli zerurlyklaryna görä birleşdiriň. ②Ösümlikleriň isleg spektrini doly örtmek üçin doly spektr shemasy. Seoul Semiconductor we Samsung tarapyndan görkezilen SUNLIKE çipine laýyk gelýän bu görnüşli spektr iň netijeli bolup bilmez, ýöne ol ähli ösümlikler üçin amatlydyr we bahasy monohromatik yşyk kombinasiýa çözgütlerinden has arzandyr. ③Spektriň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin esasy çeşme hökmünde doly spektrli ak çyrany, şeýle hem 660nm gyzyl çyrany kombinasiýa shemasy hökmünde ulanyň. Bu shema has ykdysady we amalydyr.

Ösümlikleriň ösüş yşyklandyryşy monohromatik yşykly LED çipleri (esasy tolkun uzynlyklary 450nm, 660nm, 730nm) gaplama enjamlary köp ýerli we daşary ýurt kompaniýalary tarapyndan üpjün edilýär, ýerli önümler has dürli we has köp tehniki häsiýetlere eýedir, daşary ýurt önüm öndürijileriniň önümleri bolsa has standartlaşdyrylandyr. Şol bir wagtyň özünde, fotosintetik foton akymy, ýagtylygyň netijeliligi we ş.m. babatda ýerli we daşary ýurt gaplama öndürijileriniň arasynda uly tapawut bar. Ösümlik yşyklandyryşy monohromatik yşykly gaplama enjamlary üçin, esasy tolkun uzynlygy 450nm, 660nm we 730nm zolaklary bolan önümlerden başga-da, köp önüm öndürijiler fotosintetik taýdan işjeň şöhlelenme (PAR) tolkun uzynlygyny (450-730nm) doly örtmegi amala aşyrmak üçin beýleki tolkun zolaklarynda täze önümleri hem işläp düzýärler.

Monohromatik LED ösümlik ösüş çyralary ähli ösümlikleriň ösüşi üçin amatly däl. Şonuň üçin doly spektrli LED-leriň artykmaçlyklary nygtalýar. Doly spektr ilki bilen görünýän ýagtylygyň doly spektrini (400-700nm) doly örtmeli we bu iki zolagyň: gök-ýaşyl ýagtylygyň (470-510nm), goýy gyzyl ýagtylygyň (660-700nm) öndürijiligini ýokarlandyrmaly. "Doly" spektre ýetmek üçin fosforly adaty gök LED ýa-da ultramelewşe LED çipini ulanyň we onuň fotosintez netijeliliginiň özüne mahsus ýokary we pes derejesi bar. Ösümlik yşyklandyryş ak LED gaplama enjamlaryny öndürijileriň köpüsi doly spektre ýetmek üçin Gök çip + fosfor ulanýarlar. Ak ýagtylygy amala aşyrmak üçin monohromatik ýagtylygyň we gök ýagtylygyň ýa-da ultramelewşe çip we fosforyň gaplama režiminden başga-da, ösümlik yşyklandyryş gaplama enjamlarynda gyzyl on gök/ultrabinafşe, RGB, RGBW ýaly iki ýa-da has köp tolkun uzynlygy çiplerini ulanýan kompozit gaplama režimi hem bar. Bu gaplama režimi garaňkylaşdyrmakda uly artykmaçlyklara eýedir.

Dar tolkunly LED önümleri babatda gaplama üpjün edijileriniň köpüsi müşderilere 365-740nm diapazonda dürli tolkun uzynlykly önümleri hödürläp bilýärler. Fosforlar arkaly öwrülýän ösümlik yşyklandyryş spektrine gelende, gaplama öndürijileriniň köpüsi müşderileriň saýlap almagy üçin dürli spektrlere eýedir. 2016-njy ýyl bilen deňeşdirilende, 2017-nji ýylda satuw ösüş depgini ep-esli ýokarlandy. Olaryň arasynda 660nm LED yşyk çeşmesiniň ösüş depgini 20%-50% aralygynda jemlenen we fosfora öwrülýän ösümlik LED yşyk çeşmesiniň satuw ösüş depgini 50%-200% -e ýetýär, ýagny fosfora öwrülýän ösümlik LED yşyk çeşmeleriniň satuwy has çalt ösýär.

Ähli gaplama kompaniýalary 0,2-0,9 W we 1-3 W umumy gaplama önümlerini hödürläp bilýärler. Bu yşyk çeşmeleri yşyklandyryş öndürijilerine yşyklandyryş dizaýnynda gowy çeýelige mümkinçilik berýär. Mundan başga-da, käbir öndürijiler has ýokary kuwwatly integrasiýalaşdyrylan gaplama önümlerini hem hödürleýärler. Häzirki wagtda köp öndürijileriň iberişleriniň 80% -den gowragy 0,2-0,9 W ýa-da 1-3 W. Olaryň arasynda öňdebaryjy halkara gaplama kompaniýalarynyň iberişleri 1-3 W-da jemlenen, kiçi we orta göwrümli gaplama kompaniýalarynyň iberişleri bolsa 0,2-0,9 W-da jemlenen.

3. Ösümlik ösüş yşyklandyrmasynyň ulanylyş ugurlary

Ulanylyş ulgamyndan ösümlikleri ösdürmek üçin yşyklandyryş enjamlary, esasan, ýyladyşhana yşyklandyrmasynda, ösümlik zawodlarynda emeli yşyklandyryşda, ösümlik dokumalarynyň ösdürilip ýetişdirilmeginde, daşarky oba hojalyk meýdanlarynyň yşyklandyrmasynda, öý gök önümlerini we gülleri ekmekde, şeýle hem laboratoriýa barlaglarynda ulanylýar.

①Gün energiýasy bilen işleýän ýyladyşhanalarda we köp aralykly ýyladyşhanalarda goşmaça yşyklandyryş üçin emeli yşyklandyryşyň paýy henizem pes we metal galogenid lampalary we ýokary basyşly natriý lampalary esasy orunda durýar. LED ösüş yşyklandyryş ulgamlarynyň siňiş tizligi deňeşdirme boýunça pes, ýöne bahasy peselensoň ösüş tizligi çaltlaşyp başlaýar. Esasy sebäp, ulanyjylaryň metal galogenid lampalaryny we ýokary basyşly natriý lampalaryny ulanmakda uzak möhletli tejribesi bolmagydyr we metal galogenid lampalaryny we ýokary basyşly natriý lampalaryny ulanmak ösümlikleriň ýanmagynyň öňüni almak bilen birlikde ýyladyşhana üçin ýylylyk energiýasynyň takmynan 6% -den 8% -ine çenli üpjün edip biler. LED ösüş yşyklandyryş ulgamy anyk we netijeli görkezmeleri we maglumat goldawyny bermedi, bu bolsa onuň gündizki we köp aralykly ýyladyşhanalarda ulanylmagyny gijikdirdi. Häzirki wagtda kiçi göwrümli görkezme ulanylyşlary esasy orunda durýar. LED sowuk yşyk çeşmesi bolany üçin, ol ösümlikleriň örtügine deňeşdirme boýunça ýakyn bolup biler, bu bolsa temperatura täsiriniň az bolmagyna getirýär. Gündizki we köp aralykly ýyladyşhanalarda LED ösüş yşyklandyryşy ösümlikleriň arasynda ösdürilip ýetişdirmekde has köp ulanylýar.

②Açyk howada ekerançylyk meýdanlarynda ulanmak. Obýektleriň oba hojalygynda ösümlik yşyklandyryşynyň ornaşmagy we ulanylmagy deňeşdirme boýunça haýal boldy, şol bir wagtyň özünde ýokary ykdysady gymmatlykly açyk howada ekinler (meselem, ejderha miwesi) üçin LED ösümlik yşyklandyryş ulgamlarynyň (fotoperiody gözegçilik) ulanylmagy çalt ösüşe eýe boldy.

③Ösümlik zawodlary. Häzirki wagtda iň çalt we iň giňden ulanylýan ösümlik yşyklandyryş ulgamy, kategoriýa boýunça merkezleşdirilen köp gatlakly we paýlanýan hereket edýän ösümlik zawodlaryna bölünýän, emeli yşyklandyryş ösümlik zawodydyr. Hytaýda emeli yşyklandyryş ösümlik zawodlarynyň ösüşi örän çalt. Merkezleşdirilen köp gatlakly emeli yşyklandyryş zawodynyň esasy maýa goýum guramasy däp bolan oba hojalyk kompaniýalary däl-de, Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong ýaly ýarymgeçiriji we sarp ediji elektron önümleri bilen meşgullanýan has köp kompaniýalar, şeýle hem COFCO we Si Cui we beýleki täze döwrebap oba hojalyk kompaniýalarydyr. Paýlanylan we ykjam ösümlik zawodlarynda standart daşaýjy hökmünde ýük konteýnerleri (täze konteýnerler ýa-da ikinji el konteýnerleriň täzeden gurulmagy) ulanylýar. Ähli emeli ösümlikleriň ösümlik yşyklandyryş ulgamlary esasan çyzykly ýa-da tekiz panelli yşyklandyryş ulgamlaryny ulanýar we ekilen görnüşleriň sany artmagyny dowam etdirýär. Dürli synag yşyklandyryş formulaly LED yşyk çeşmeleri giňden we giňden ulanylyp başlandy. Bazardaky önümler esasan ýaşyl ýaprakly gök önümlerdir.

④Öý hojalyk ösümliklerini ekmek. LED çyralary öý hojalyk ösümlikleri üçin stol lampalarynda, öý ösümliklerini ekmek üçin tekjelerde, öý hojalyk gök önümlerini ösdürip ýetişdirýän maşynlarda we ş.m. ulanylyp bilner.

⑤Derman ösümliklerini ösdürip ýetişdirmek. Derman ösümliklerini ösdürip ýetişdirmek Anoectochilus we Lithospermum ýaly ösümlikleri öz içine alýar. Bu bazarlardaky önümler has ýokary ykdysady gymmatlyga eýedir we häzirki wagtda ösümlik yşyklandyryşynyň has köp ulanylýan pudagydyr. Mundan başga-da, Demirgazyk Amerikada we Ýewropanyň käbir ýerlerinde kannabis ösdürip ýetişdirmegiň kanunlaşdyrylmagy kannabis ösdürip ýetişdirmek ulgamynda LED ösüş yşyklandyryşynyň ulanylmagyna itergi berdi.

⑥Gül çyralary. Gül bagçylygy pudagynda gülleriň güllemek wagtyny sazlamak üçin aýrylmaz gural hökmünde, Gül çyralarynyň ilkinji ulanylyşy közlenme lampalary, soňra energiýa tygşytlaýjy fluoresans lampalary boldy. LED senagatlaşdyrylmagynyň ösmegi bilen, has köp LED görnüşli gül çyralary däp bolan lampalaryň ornuny tutdy.

⑦Ösümlik dokumalarynyň ösdürilip ýetişdirilmegi. Dokumalaryň däp bolan yşyk çeşmeleri, esasan, ak flüoresans lampalary bolup, olaryň ýagtylyk netijeliligi pes we ýylylyk öndürmegi ýokary. LED-ler pes energiýa sarp edilişi, az ýylylyk öndürilmegi we uzak ömür ýaly ajaýyp aýratynlyklary sebäpli netijeli, dolandyrylyp bilinýän we ykjam ösümlik dokumalarynyň ösdürilip ýetişdirilmegi üçin has amatlydyr. Häzirki wagtda ak LED lampalary ak flüoresans lampalarynyň ornuny kem-kemden eýeleýär.

4. Ösümlik yşyklandyryş kompaniýalarynyň sebitde paýlanyşy

Statistika görä, häzirki wagtda meniň ýurdumda 300-den gowrak ösüş yşyklandyryş kompaniýalary bar we Pearl derýasynyň delta sebitindäki ösüş yşyklandyryş kompaniýalary 50% -den gowrak paýa eýedir we olar eýýäm uly orunda durýar. Ýangzy derýasynyň deltasyndaky ösüş yşyklandyryş kompaniýalary takmynan 30% paýa eýedir we ol henizem ösüş yşyklandyryş önümleriniň möhüm önümçilik zolagy bolup durýar. Adaty ösüş lampa kompaniýalary esasan Ýangzy derýasynyň deltasynda, Pearl derýasynyň deltasynda we Bohaý kenarynda ýaýradylýar, olaryň Ýangzy derýasynyň deltasynda 53%, Pearl derýasynyň deltasynda we Bohaý kenarynda degişlilikde 24% we 22% paýa eýe bolýar. LED ösüş yşyklandyryş öndürijileriniň esasy paýlanyş ýerleri Pearl derýasynyň deltasynda (62%), Ýangzy derýasynyň deltasynda (20%) we Bohaý kenarynda (12%).

B. LED ösüş yşyklandyryş senagatynyň ösüş meýilleri

1. Hünärleşme

LED ösüş yşyklandyrmasy spektr we ýagtylyk intensiwligini sazlap bolýan, umumy ýylylyk öndürýän we suw geçirmeýän häsiýetlere eýedir, şonuň üçin ol dürli sahnalarda ösüş yşyklandyrmasy üçin amatlydyr. Şol bir wagtyň özünde, tebigy gurşawdaky üýtgeşmeler we adamlaryň azyk önümleriniň hiline bolan ymtylyşy desgalardaky oba hojalygynyň we ösüş zawodlarynyň güýçli ösüşine itergi berdi we LED ösüş yşyklandyrmasy senagatyny çalt ösüş döwrüne getirdi. Geljekde LED ösüş yşyklandyrmasy oba hojalyk önümçiliginiň netijeliligini ýokarlandyrmakda, azyk howpsuzlygyny ýokarlandyrmakda we miweleriň we gök önümleriň hilini ýokarlandyrmakda möhüm rol oýnar. Ösüş yşyklandyrmasy üçin LED yşyk çeşmesi pudagyň tapgyrlaýyn ýöriteleşmegi bilen has-da öser we has maksada gönükdirilen ugra tarap hereket eder.

2. Ýokary netijelilik

Yşyk netijeliliginiň we energiýa netijeliliginiň ýokarlandyrylmagy ösümlikleri yşyklandyrmagyň iş çykdajylaryny ep-esli azaltmagyň açarydyr. Adaty lampalaryň ornuny tutmak üçin LED-leriň ulanylmagy we ösümlikleriň şitil tapgyryndan hasyl tapgyryna çenli ýagtylyk formulasynyň talaplaryna laýyklykda ýagtylyk gurşawynyň dinamiki optimizasiýasy we sazlanmagy geljekde arassa oba hojalygynyň hökman gerek bolan ugurlarydyr. Hasyllylygy ýokarlandyrmak babatda, her tapgyrda önümçiligiň netijeliligini we hasyllylygyny ýokarlandyrmak üçin ösümlikleriň ösüş aýratynlyklaryna laýyklykda ýagtylyk formulasy bilen utgaşdyrylyp, tapgyrlarda we sebitlerde ösdürilip ýetişdirilip bilner. Hili gowulandyrmak babatda, iýmit düzgünleşdirmesi we ýagtylyk düzgünleşdirmesi iýmit maddalarynyň we saglygy goraýyş üçin beýleki funksional maddalaryň mukdaryny artdyrmak üçin ulanylyp bilner.

Çaklamalara görä, häzirki wagtda gök önüm nahallaryna bolan milli isleg 680 milliard, zawod nahallarynyň önümçilik kuwwaty bolsa 10% -den az. Nahal senagatynyň daşky gurşawa bolan talaplary has ýokary. Önümçilik möwsümi esasan gyş we ýaz aýlaryna gabat gelýär. Tebigy yşyk gowşak we emeli goşmaça yşyk gerek. Ösümlikleriň ösüş yşyklandyrmasy deňeşdirme boýunça ýokary giriş we çykyşa we girişiň ýokary derejesine eýedir. LED-iň özboluşly artykmaçlyklary bar, sebäbi miweleriň we gök önümleriň (pomidor, hyýar, gawun we ş.m.) peýwing edilmegi zerurdyr we ýokary çyglylyk şertlerinde ýagtylygyň goşmaça spektri peýwing edilen nahallaryň sagalmagyna ýardam edip biler. Parnikde gök önüm ekmek üçin goşmaça yşyklandyrma tebigy yşyklandyrmanyň ýetmezçiligini dolduryp, ösümlikleriň fotosintez netijeliligini ýokarlandyryp, güllemegi we miwe bermegi höweslendirip, hasyllylygy ýokarlandyryp we önümiň hilini gowulandyryp biler. LED ösüş yşyklandyrmasy gök önüm nahallarynda we parnik önümçiliginde giň ulanylyş mümkinçiliklerine eýedir.

3. Akylly

Ösümlikleriň ösüş yşyklandyryşynda ýagtylygyň hilini we mukdaryny real wagt režiminde gözegçilik etmek üçin uly isleg bar. Akylly dolandyryş tehnologiýasynyň kämilleşdirilmegi we "Zatlaryň interneti"-niň ulanylmagy bilen dürli monohromatik spektrler we akylly dolandyryş ulgamlary wagt gözegçiligini, ýagtylygy gözegçilikde saklamagy amala aşyryp bilýär we ösümlikleriň ösüş ýagdaýyna görä, ýagtylygyň hilini we ýagtylyk çykaryşyny wagtynda sazlamak ösümlikleriň ösüş yşyklandyryş tehnologiýasynyň geljekki ösüşiniň esasy ugry bolar.