البحث عن تقنية تحسين الإضاءة لرفوف الزراعة الرأسية: التأثير التآزري للإضاءة التكميلية LED والتخطيط ثلاثي الأبعاد

تعمل رفوف الزراعة الرأسية على تحسين استخدام الأراضي من خلال الهياكل متعددة الطبقات ، لكن الضوء غير الكافي أصبح عاملًا رئيسيًا يقيد تطورها. يوفر التطبيق التعاوني لتكنولوجيا الإضاءة التكميلية LED والتخطيط ثلاثي الأبعاد طريقة فعالة لحل هذه المشكلة. ​

تقنية الإضاءة التكميلية LED لها مزايا فريدة. يمكن أن تلبي توليه الطيفي احتياجات النباتات في مراحل نمو مختلفة. على سبيل المثال ، يمكن للضوء الأحمر أن يعزز الإزهار والإثمار للنباتات ، في حين أن الضوء الأزرق مفيد لتطوير الجذر وتوليف الكلوروفيل. وفي الوقت نفسه ، فإن استهلاك الطاقة لأضواء LED أقل من 30 ٪ إلى 50 ٪ من معدات الإضاءة التكميلية التقليدية. كما أن لديهم تكاليف طويلة من الصيانة ومنخفضة العمر. من خلال وحدات التحكم الذكية ، يمكن ضبط شدة الضوء بدقة لتجنب نفايات الطاقة. ​

إن تصميم التصميم ثلاثي الأبعاد لرف الزراعة الرأسية له تأثير كبير على الضوء. تحدد المعلمات الهيكلية مثل تباعد الطبقة وزاوية الميل ونقل الضوء المادي توزيع الضوء في كل طبقة. يمكن أن تقلل زاوية الميل المعقولة من انسداد الطبقة العليا ، ويمكن أن تحسن مادة الطبقة ذات الإرسال الجيد من معدل استخدام الضوء. وفي الوقت نفسه ، يمكن أن يؤدي التخطيط لكثافة الزراعة وتخطيط الطبقات بناءً على مورفولوجيا النبات أيضًا إلى تحسين استخدام الضوء المكاني. ​

التأثير التآزري للاثنين رائع. من ناحية ، من خلال ضبط مصابيح LED ذات القوى والزوايا المختلفة على طبقات مختلفة من رف الزراعة والدمج مع تصميم التصميم ثلاثي الأبعاد ، يمكن تحسين مشكلة توزيع كثافة الضوء غير المتكافئة في كل طبقة. من ناحية أخرى ، فإن الإضاءة التكميلية LED تقلل من اعتماد النباتات على الضوء الطبيعي ، وتوسيع مساحة الزراعة ، ومع تخطيط ثلاثي الأبعاد معقول والتحكم الدقيق للضوء ، يمكن تحقيق زراعة عالية الكثافة. تُظهر الحالات الفعلية أن المزارع الزراعية الرأسية التي تتبنى هذا النموذج التعاوني يمكن أن تحقق عائدًا لكل وحدة منطقة تبعد عشرة أضعاف الزراعة التقليدية ، وقد تحسنت جودة المحاصيل بشكل كبير. على سبيل المثال ، زاد محتوى فيتامين C من الفراولة بنسبة 15 ٪ ، كما ارتفع محتوى السكر في الفواكه. ​

على الرغم من أن التطبيق التعاوني الحالي يعاني من مشاكل مثل التكلفة الأولية العالية وعدم وجود نموذج تحسين إضاءة عالمي ، مع التقدم التكنولوجي ، فإن آفاقه في مجال الزراعة الرأسية واسعة ، مما سيعزز بقوة تطوير الإنتاج الزراعي نحو الكفاءة العالية والدقة.