งานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพของแสงสำหรับชั้นวางการปลูกแนวตั้ง: ผลเสริมฤทธิ์กันของแสงเสริม LED และเลย์เอาต์สามมิติ

ชั้นวางการปลูกแนวตั้งปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากที่ดินผ่านโครงสร้างหลายชั้น แต่แสงไม่เพียงพอได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ จำกัด การพัฒนาของพวกเขา แอปพลิเคชั่นการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีไฟเสริม LED และเค้าโครงสามมิติเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหานี้ ​

เทคโนโลยีแสงเสริม LED มีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ ความสามารถในการปรับแต่งสเปกตรัมสามารถตอบสนองความต้องการของพืชในระยะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นแสงสีแดงสามารถส่งเสริมการออกดอกและผลของพืชในขณะที่แสงสีน้ำเงินเป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนารากและการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ ในขณะเดียวกันการใช้พลังงานของไฟ LED นั้นต่ำกว่าอุปกรณ์ส่องสว่างเสริมแบบดั้งเดิม 30% ถึง 50% พวกเขายังมีอายุการใช้งานที่ยาวนานและค่าบำรุงรักษาต่ำ ผ่านตัวควบคุมอัจฉริยะความเข้มของแสงสามารถปรับได้อย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียพลังงาน ​

การออกแบบเค้าโครงสามมิติของชั้นวางแนวตั้งมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อแสง พารามิเตอร์โครงสร้างเช่นระยะห่างของเลเยอร์มุมเอียงและการส่งผ่านแสงของวัสดุจะกำหนดการกระจายของแสงในแต่ละชั้น มุมเอียงที่เหมาะสมสามารถลดการอุดตันชั้นบนและวัสดุเลเยอร์ที่มีการส่งผ่านแสงที่ดีสามารถปรับปรุงอัตราการใช้งานของแสง ในขณะเดียวกันการวางแผนความหนาแน่นของการปลูกและเลย์เอาต์เลเยอร์ตามสัณฐานวิทยาของพืชยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของแสงเชิงพื้นที่ ​

ผลเสริมฤทธิ์กันของทั้งสองนั้นน่าทึ่ง ในอีกด้านหนึ่งโดยการตั้งค่าไฟ LED ของพลังและมุมต่าง ๆ บนชั้นต่าง ๆ ของชั้นวางการปลูกและรวมกับการออกแบบเค้าโครงสามมิติปัญหาของการกระจายความเข้มแสงที่ไม่สม่ำเสมอในแต่ละชั้นสามารถปรับปรุงได้ ในทางกลับกันไฟเสริม LED ช่วยลดการพึ่งพาพืชในแสงธรรมชาติขยายพื้นที่การปลูกและด้วยเลย์เอาต์สามมิติที่สมเหตุสมผลและการควบคุมแสงที่แม่นยำการปลูกความหนาแน่นสูงสามารถทำได้ กรณีที่เกิดขึ้นจริงแสดงให้เห็นว่าฟาร์มฟาร์มแนวตั้งที่ใช้รูปแบบการทำงานร่วมกันนี้สามารถให้ผลผลิตต่อพื้นที่หน่วยซึ่งเป็นสิบเท่าของการทำฟาร์มแบบดั้งเดิมและคุณภาพของพืชผลดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่นปริมาณวิตามินซีของสตรอเบอร์รี่เพิ่มขึ้น 15%และปริมาณน้ำตาลของผลไม้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ​

แม้ว่าแอพพลิเคชั่นการทำงานร่วมกันในปัจจุบันมีปัญหาเช่นต้นทุนเริ่มต้นสูงและการขาดแบบจำลองการเพิ่มประสิทธิภาพแสงสากลที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่โอกาสในการใช้งานในสาขาเกษตรในแนวดิ่งนั้นกว้างซึ่งจะส่งเสริมการพัฒนาการผลิตทางการเกษตรที่มีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง