คู่มือไฟ LED สำหรับปลูกพืชในร่ม: PPFD, สเปกตรัม และเคล็ดลับการให้แสงสำหรับพืชที่แข็งแรง

ในตลาดปัจจุบัน มีผลิตภัณฑ์ไฟ LED สำหรับพืชอยู่มากมาย และรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพการใช้งานจริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของอายุการใช้งานที่สั้น โดยผลิตภัณฑ์บางตัวอาจใช้งานไม่ได้หลังจากใช้งานเพียงไม่กี่สิบชั่วโมง หรือแสงเสื่อมลงอย่างรุนแรงภายในอายุการใช้งานที่กำหนด และความเข้มแสงเริ่มต้นไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุไว้ในผลิตภัณฑ์ ดังนั้น การเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติและเชื่อถือได้จึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ผู้ใช้จำนวนมากพิจารณา

บทความนี้ใช้ไฟ LED สำหรับปลูกต้นไม้ใบเขียวในร่มเป็นตัวอย่างเพื่อแนะนำความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับไฟสำหรับปลูกต้นไม้และวิธีกำหนดค่าสเปกตรัมอย่างเหมาะสม โดยให้ผู้ใช้มีพารามิเตอร์สำหรับพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ต่างๆ หวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้ผู้ใช้ตัดสินใจเลือกได้

PAR, PPFD และ PPF คืออะไร?

PAR (Photosynthetic Active Radiation) หมายถึงรังสีในช่วงความยาวคลื่นเฉพาะ (400-700 นาโนเมตร) ที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสง ช่วงความยาวคลื่นที่พืชไวต่อแสงจะแตกต่างจากช่วงความยาวคลื่นที่ดวงตาของมนุษย์ไวต่อแสง และหน่วยที่ใช้เพื่ออธิบายความเข้มของแสงก็แตกต่างกันด้วย ดวงตาของมนุษย์ไวต่อแสงสีเหลืองเขียวมากกว่า โดยวัดความเข้มของแสงเป็นลูเมนและลักซ์ พืชไวต่อแสงสีแดงและสีน้ำเงินมากกว่า โดยวัดความเข้มของแสงเป็นไมโครโมล/วินาทีและไมโครโมล/ม²/วินาที

พืชใช้แสงในช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตรเป็นหลักในการสังเคราะห์แสง และช่วงความยาวคลื่นนี้เป็นสิ่งที่เราเรียกกันทั่วไปว่ารังสีที่มีผลต่อการสังเคราะห์แสง (PAR) PAR มีหน่วยอยู่ 2 หน่วย หน่วยหนึ่งคือความเข้มแสงในการสังเคราะห์แสง (w/m²) ซึ่งใช้ในการศึกษาการสังเคราะห์แสงภายใต้แสงแดดเป็นหลัก และอีกหน่วยหนึ่งคือความหนาแน่นฟลักซ์โฟตอนในการสังเคราะห์แสง (PPFD) (μmol/m²/s) ซึ่งใช้ในการศึกษาผลกระทบของแหล่งกำเนิดแสงเทียมและแสงแดดต่อการสังเคราะห์แสงของพืชเป็นหลัก

PPFD แสดงถึงจำนวนโฟตอนต่อวินาที (PAR) ภายในระนาบที่มีแสงเฉพาะเจาะจง ซึ่งก็คือความหนาแน่นของฟลักซ์โฟตอนในการสังเคราะห์แสง โดยมีหน่วยเป็น μmol/m²/s PPFD เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการประเมินผลแสงจริงของระบบแสงของพืชที่มีต่อพืช เนื่องจาก PPFD ส่งผลโดยตรงต่อการสังเคราะห์แสงและการเจริญเติบโตของพืช ดังที่แสดงในรูปด้านล่าง จำนวนโฟตอนต่อวินาทีภายในระนาบ 1 m² คือ 33 μmol/m²/s

PPF (ฟลักซ์โฟตอนสังเคราะห์แสง) หมายถึงหน่วยความเข้มของแสงในกระบวนการสังเคราะห์แสง โดยเฉพาะจำนวนโฟตอนต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลาภายในช่วงรังสีที่มีผลต่อการสังเคราะห์แสง (PAR) (ความยาวคลื่น 400–700 นาโนเมตร) ภายใต้สภาวะพลังงานเดียวกัน ยิ่งจำนวนโฟตอนที่แหล่งกำเนิดแสงปล่อยออกมาต่อวินาทีมากขึ้น (กล่าวคือ ค่า μmol/s ยิ่งสูง) ประสิทธิภาพการส่องสว่างก็จะยิ่งสูงขึ้น และโคมไฟก็จะประหยัดพลังงานมากขึ้น หน่วยฟลักซ์โฟตอนสังเคราะห์แสงคือจำนวนโฟตอนต่อวินาที โดยทั่วไปจะแสดงเป็น μmol/s

พารามิเตอร์การให้แสงของพืช	ในไนต์	พารามิเตอร์แสงทั่วไป	ในไนต์
ฟลักซ์โฟตอน (PPF)	ไมโครโมล/วินาที	ฟลักซ์ส่องสว่าง	ลูเมน
ประสิทธิภาพฟลักซ์โฟตอน (η)	ไมโครโมล/วินาที/วัตต์	แหล่งกำเนิดแสง	ลูเมน/วัตต์
ความหนาแน่นของฟลักซ์โฟตอน (PPFD)	ไมโครโมล/㎡/วินาที	ความสว่าง	ลักซ์ (lm/㎡)

PAR วัดพลังงานรังสีที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสง PPF วัดจำนวนโฟตอนทั้งหมดจากการสังเคราะห์แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงต่อวินาที แต่ไม่ได้ระบุโดยตรงว่าโฟตอนเหล่านี้ไปถึงพื้นผิวของพืชหรือไม่ PPFD (ความหนาแน่นของฟลักซ์โฟตอนจากการสังเคราะห์แสง) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการให้แสงสว่างแก่พืช เนื่องจากไม่เพียงแต่วัดผลผลิตโฟตอนโดยรวมของระบบแสงเท่านั้น แต่ยังประเมินผลกระทบของแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ ต่อการเจริญเติบโตของพืชด้วย PPFD ที่สูงขึ้นสัมพันธ์กับอัตราการสังเคราะห์แสงที่สูงขึ้นและผลผลิตของพืชที่เพิ่มขึ้น PPFD ใช้เพื่อประเมินความเข้มของแสงจริงที่ไปถึงพืชและเป็นตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับการปรับสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของพืชให้เหมาะสมที่สุด

รูปภาพที่แนบมาแสดงรายงานการทดสอบไฟปลูกพืช LED แบบพับได้ 1,000 วัตต์ที่ผลิตโดย SignliteLED โดยมี PPF เท่ากับ 2,895.35 μmol/s

การส่องสว่างพืชต้องใช้สเปกตรัม (ความยาวคลื่น) เท่าใด?

นอกจากแสงสีขาวแบบเต็มสเปกตรัมแล้ว สเปกตรัมหลักที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ได้แก่ แสงสีน้ำเงิน แสงสีแดง และแสงอินฟราเรดไกล โดยมีความยาวคลื่น 450 นาโนเมตรสำหรับแสงสีน้ำเงินเข้ม แสงสีแดง 660 นาโนเมตร และแสงอินฟราเรดไกล 730 นาโนเมตร การรวมสเปกตรัมที่แตกต่างกันเหล่านี้เข้าด้วยกันจะช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็ว

แสงสีขาวเต็มสเปกตรัม:หลอดไฟ LED ที่ให้แสงเต็มสเปกตรัมให้สเปกตรัมที่คล้ายกับแสงแดด เหมาะกับทุกระยะการเจริญเติบโต และสามารถตอบสนองความต้องการแสงที่ครอบคลุมของพืชได้

แสงสีฟ้าแสงสีน้ำเงินช่วยส่งเสริมการพัฒนาของคลอโรพลาสต์และการเจริญเติบโตของลำต้นและใบ มีผลอย่างมากต่อระยะการเจริญเติบโตในช่วงแรกของพืช ช่วยส่งเสริมการพัฒนาของรากได้อย่างมีประสิทธิภาพ แสงสีน้ำเงินยับยั้งการเจริญเติบโตของลำต้นหลักและใบ แต่ช่วยส่งเสริมความหนาของลำต้นหลัก นอกจากนี้ แสงสีน้ำเงินยังควบคุมการเคลื่อนไหวของอวัยวะและออร์แกเนลล์ เช่น การตอบสนองต่อแสง การเปิดปากใบ และการเคลื่อนไหวของคลอโรพลาสต์

ไฟแดง: แสงสีแดงช่วยส่งเสริมการออกดอกและติดผลได้อย่างมาก โดยจะช่วยเพิ่มการสะสมของคลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์ และสารอื่นๆ ควบคุมกระบวนการออกดอก และเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง แสงสีแดงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการสังเคราะห์แสง และในสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อย พืชภายใต้แสงสีแดงจะมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงสูงสุด

ไฟสีแดงไกล:บทบาทสำคัญของแสงสีแดงไกล 730 นาโนเมตรในการใช้งานระบบไฟส่องสว่างสำหรับพืชสวนคือสามารถควบคุมวงจรการออกดอกได้โดยใช้แสง 660 นาโนเมตรและ 730 นาโนเมตร นอกจากนี้ ผลกระทบหลักประการหนึ่งต่อพืชคือเงา หากพืชได้รับแสงสีแดงไกล 730 นาโนเมตร พืชจะรับรู้ว่าตนเองถูกเงาจากพืชที่สูงกว่า ทำให้พืชเจริญเติบโตได้แข็งแรงขึ้นจนฝ่าสิ่งกีดขวางได้

ผลกระทบของช่วงสเปกตรัมที่แตกต่างกันต่อสรีรวิทยาของพืช

280-315 นาโนเมตร: มีผลกระทบน้อยที่สุดต่อกระบวนการทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา

315-400 นาโนเมตร: การดูดซึมคลอโรฟิลล์ต่ำส่งผลต่อผลต่อช่วงแสงและยับยั้งการยืดตัวของลำต้น

400-520 นาโนเมตร (สีน้ำเงิน): อัตราส่วนการดูดซับคลอโรฟิลล์ต่อแคโรทีนอยด์ที่สูงที่สุด มีผลกระทบต่อการสังเคราะห์แสงมากที่สุด

520–610 นาโนเมตร (สีเขียว): อัตราการดูดซึมเม็ดสีต่ำ  

610–720 นาโนเมตร (สีแดง): อัตราการดูดซึมคลอโรฟิลล์ต่ำ ส่งผลต่อการสังเคราะห์แสงและผลกระทบต่อช่วงแสงอย่างมีนัยสำคัญ

720–1000 นาโนเมตร: อัตราการดูดซับสูง กระตุ้นการยืดตัวของเซลล์ และมีอิทธิพลต่อการออกดอกและการงอกของเมล็ด

>1000 นาโนเมตร: แปลงเป็นความร้อน

นอกจากแสงสีน้ำเงินและสีแดงแล้ว ยังมีสเปกตรัมอื่นๆ เช่น แสงสีเขียว แสงสีม่วง และแสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชด้วยเช่นกัน แสงสีเขียวช่วยบรรเทาอาการแก่ก่อนวัยของใบ แสงสีม่วงช่วยเพิ่มสีสันและกลิ่น และแสงอัลตราไวโอเลตช่วยควบคุมการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญของพืช สเปกตรัมเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อจำลองแสงธรรมชาติ ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชให้แข็งแรง

ข้อดีของแสงเต็มสเปกตรัมอยู่ที่แสงสีแดงระยะไกลซึ่งให้เอฟเฟกต์เกนแสงคู่ ช่วงสเปกตรัมเต็ม 400-800 นาโนเมตรไม่เพียงแต่รวมแสงสีแดงระยะไกลที่เกิน 660-800 นาโนเมตรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบสีเขียวที่ 500-540 นาโนเมตรด้วย จากการทดลองพบว่าองค์ประกอบสีเขียวช่วยเพิ่มการแทรกซึม เร่งประสิทธิภาพควอนตัมแสง และทำให้สังเคราะห์แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น จาก "เอฟเฟกต์เกนแสงคู่" เมื่อความยาวคลื่นเกิน 685 นาโนเมตร การเสริมด้วยแสงสีแดง 650 นาโนเมตรจะเพิ่มประสิทธิภาพควอนตัมแสงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเหนือกว่าผลรวมของความยาวคลื่นทั้งสองนี้เมื่อได้รับแสงแยกกัน ปรากฏการณ์นี้ซึ่งแสงสองความยาวคลื่นเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง เรียกว่าเอฟเฟกต์เกนแสงคู่หรือเอฟเฟกต์เอเมอร์สัน

ไฟปลูกพืชได้รับการออกแบบด้วยอัตราส่วนความยาวคลื่นที่เหมาะสมตั้งแต่ 380 ถึง 800 นาโนเมตร ช่วยให้พืชได้รับอัตราส่วนสเปกตรัมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโต พร้อมทั้งเสริมแสงธรรมชาติ ส่งผลให้พืชมีสุขภาพดีและสดใสมากขึ้น เหมาะสำหรับทุกช่วงการเจริญเติบโต และมีประสิทธิภาพสำหรับการเพาะปลูกทั้งแบบไฮโดรโปนิกส์และแบบใช้ดิน ไฟเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสวนในร่ม ต้นไม้ในกระถาง การขยายพันธุ์ต้นกล้า การเพาะพันธุ์ ฟาร์ม เรือนกระจก และอื่นๆ อีกมากมาย

การผสมแสงสีแดง-น้ำเงินในไฟเจริญเติบโตของพืชได้รับการออกแบบมาอย่างไร?

ความสำคัญของการผสมแสงสีแดง-น้ำเงินในไฟเจริญเติบโตของพืช:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงให้สูงสุด

คลอโรฟิลล์ a และ b แสดงค่าการดูดกลืนสูงสุดที่ความยาวคลื่นแสงสีแดง 660 นาโนเมตรและแสงสีน้ำเงิน 450 นาโนเมตรตามลำดับ แสงผสมสีแดง-น้ำเงินครอบคลุมสเปกตรัมหลักของการสังเคราะห์แสงอย่างแม่นยำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงได้มากกว่า 20% แสงสีแดงกระตุ้นระบบโฟโตซิสเต็ม II ในขณะที่แสงสีน้ำเงินขับเคลื่อนระบบโฟโตซิสเต็ม I เร่งการผลิต ATP และ NADPH ร่วมกันในช่วงปฏิกิริยาแสง ทำให้มีพลังงานเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาในที่มืด

แสงสีน้ำเงินช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพืชโดยยับยั้งการยืดตัวของลำต้น ส่งเสริมให้ใบหนาขึ้น และปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกล แสงสีแดงกระตุ้นการยืดตัวของลำต้นและเร่งการเจริญเติบโตของระบบสืบพันธุ์ การผสมผสานทั้งสองอย่างเข้าด้วยกันทำให้เกิดความสมดุลระหว่างโครงสร้างและผลผลิตของพืช แสงสีน้ำเงินส่งเสริมการสะสมของเมแทบอไลต์รอง (เช่น วิตามินและแอนโธไซยานิน) ในขณะที่แสงสีแดงช่วยเพิ่มปริมาณน้ำตาลที่ละลายน้ำได้ แสงที่ผสมกันจะเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์สารอาหารและสารประกอบรสชาติพร้อมกัน

2. อัตราส่วนแสงที่แตกต่างกันในช่วงการเจริญเติบโต

ในระยะต้นกล้าของผักใบเขียว จำเป็นต้องมีอัตราส่วนแสงสีน้ำเงินสูง (4:1–7:1) เพื่อส่งเสริมการพัฒนาของลำต้นและใบ ในระยะออกดอกและติดผล การเปลี่ยนไปใช้อัตราส่วนแสงสีแดงสูง (9:1) จะช่วยเพิ่มผลผลิต

3. Significant improvement in efficiency

เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงแบบเต็มสเปกตรัม แสงผสมสีแดง-น้ำเงินจะเน้นที่แถบความยาวคลื่นที่มีประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงานจากสเปกตรัมที่ไม่มีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ผลผลิตชีวมวลต่อหน่วยพลังงานไฟฟ้าสูงกว่า

4. Integrated multi-dimensional effects

ระบบควบคุมอัจฉริยะสามารถผสานความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตเพื่อให้ได้ฟังก์ชันผสมผสาน เช่น การพัฒนาราก การป้องกันการแตกใบ และการเพิ่มสีสันเพื่อการออกดอก ตัวอย่างเช่น พืชอวบน้ำสามารถสร้างรูปทรงกะทัดรัดและสีสันสดใสได้ด้วยการหรี่แสงแบบไดนามิก

ด้านล่างนี้เป็นอัตราส่วนแสงผสมสีแดง-น้ำเงินทั่วไปสำหรับพืชต่าง ๆ ซึ่งให้ไว้เพื่อใช้สำหรับการอ้างอิงการออกแบบหรือการซื้อ:

1). เหมาะสำหรับผักใบเขียวหรือไม้ประดับใบกว้าง เช่น ผักกาดหอม ผักโขม กะหล่ำปลี

2). เหมาะสำหรับพืชที่ต้องการแสงเสริมตลอดรอบการเจริญเติบโต เช่น พืชอวบน้ำ

3).เหมาะกับพืชดอกและผล เช่น มะเขือเทศ มะเขือยาว แตงกวา.

ข้อดีของการปลูกพืชในร่มโดยใช้ไฟปลูกต้นไม้

ไฟ LED สำหรับปลูกพืชเป็นไฟชนิดใหม่ที่จำลองแสงแดดเพื่อให้พืชได้รับแสงที่สม่ำเสมอ จึงตอบสนองความต้องการทางโภชนาการและแสงเพื่อการเจริญเติบโต เมื่อเปรียบเทียบกับแสงธรรมชาติแบบดั้งเดิม ไฟ LED สำหรับปลูกพืชมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. สามารถควบคุมและปรับได้ทุกเวลาและทุกสถานที่ โดยไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก เช่น สภาพอากาศและฤดูกาล ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช

2. สามารถปรับสเปกตรัมแสงของไฟสำหรับพืชได้ตามความต้องการเฉพาะของพืชแต่ละชนิด โดยให้ความต้องการแสงที่แตกต่างกันในแต่ละช่วงการเจริญเติบโต วิธีนี้จะช่วยให้พืชดูดซับและใช้ประโยชน์จากสเปกตรัมแสงได้ดีขึ้น จึงส่งเสริมการเจริญเติบโต

3. เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ ไฟส่องต้นไม้จะประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า โดยมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 35,000 ชั่วโมง อีกทั้งยังคุ้มค่าและใช้งานได้จริง

โดยสรุป ประโยชน์หลักประการหนึ่งของการใช้ไฟปลูกพืชในที่ร่มคือความสามารถในการควบคุมการเติบโตของพืช โดยการปรับสเปกตรัมที่ถูกต้อง ความเข้มของแสง อุณหภูมิ และระดับ CO₂ ที่เหมาะสม เราจึงสามารถสร้างสมดุลที่ยอดเยี่ยมระหว่างการเจริญเติบโตของระบบสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตทางพืช การควบคุมพารามิเตอร์การเจริญเติบโตทั้งหมดเหล่านี้หมายความว่าเราสามารถปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพให้เหมาะสมได้อย่างแท้จริง

ทำความเข้าใจจุดชดเชยและจุดอิ่มตัวของแสงในกระบวนการสังเคราะห์แสง

จุดชดเชยแสง:จุดชดเชยแสงคืออะไรกันแน่? พูดง่ายๆ ก็คือ ความเข้มแสงขั้นต่ำที่พืชต้องการเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างการสังเคราะห์แสงและการหายใจ กล่าวโดยพื้นฐานแล้ว มันคือจุดคุ้มทุนของพืช หากต่ำกว่าจุดนี้ พลังงานที่พืชใช้จะเกินกว่าพลังงานที่ผลิตได้ ส่งผลให้การเจริญเติบโตชะงักงัน พืชสังเคราะห์แสงในลักษณะเดียวกับที่เรากินเพื่อให้ได้พลังงาน ถ้ามีแสงไม่เพียงพอ พืชก็จะ “กินได้ไม่เพียงพอ” และพืชจะ “อดอาหารตาย”

จุดอิ่มตัวของแสง:ภายในช่วงความเข้มแสงที่กำหนด อัตราการสังเคราะห์แสงจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มแสงที่เพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มแสงถึงระดับหนึ่ง อัตราการสังเคราะห์แสงจะไม่เพิ่มขึ้นอีก ความเข้มแสงนี้คือจุดอิ่มตัวของแสง เมื่อถึงจุดอิ่มตัวของแสง อัตราการสังเคราะห์แสงจะสูงสุด ซึ่งหมายความว่าพืชจะเติบโตได้เร็วที่สุด เมื่อผ่านจุดนี้ไปแล้ว การเพิ่มความเข้มแสงต่อไปจะไม่มีประสิทธิภาพ เช่นเดียวกับพืชที่กินจนอิ่มแล้ว ยิ่งไปกว่านั้น การได้รับแสงที่มีความเข้มเกินจุดอิ่มตัวเป็นเวลานานมักจะเร่งให้ใบแก่เร็วขึ้น

การทำความเข้าใจจุดชดเชยแสงและจุดอิ่มตัวของแสงเป็นกุญแจสำคัญในการจัดสวนในร่มให้ประสบความสำเร็จ พืชแต่ละชนิดมีจุดชดเชยแสงที่แตกต่างกัน และพืชแต่ละชนิดต้องการแสงในปริมาณที่เฉพาะเจาะจงเพื่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ ซึ่งหมายความว่าพืชแต่ละชนิดมีจุดชดเชยแสงเฉพาะตัว จุดอิ่มตัวของแสงและจุดชดเชยแสงจะแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์พืช หากพืชไม่ได้รับแสงเพียงพอที่จะถึงเกณฑ์นี้ พืชจะไม่เจริญเติบโต ในทำนองเดียวกัน หากแสงเกินจุดอิ่มตัวนี้ แสงเพิ่มเติมจะไม่ส่งเสริมการเจริญเติบโตและอาจเป็นอันตรายได้ด้วย

ตารางต่อไปนี้แสดงจุดชดเชยแสงและจุดอิ่มตัวของผักทั่วไปเพื่อใช้ในการอ้างอิง

ผัก	แสงสว่าง ซีจุดชดเชย(ปปฟด)ไมโครโมล/ตรม/วินาที	จุดอิ่มตัวของแสง-พีพีเอฟดี)ไมโครโมล/ตรม/วินาที	สูงสุดอัตราการสังเคราะห์แสง
ดอกกะหล่ำ	43	1095	17.3
กะหล่ำปลี	32	1324	20.3
หัวไชเท้า	48	1461	24.1
ต้นหอม	29	1076	11.3
ผักกาดหอม	29.5	857	17.3
ผักโขม	45	889	13.2
แตงกวา	51	1421	21.3
มะเขือเทศ	53.1	1985	24.2
พริกหยวก	35	1719	19.2
มะเขือ	51.1	1682	20.1

วิธีเสริมแสงให้ต้นไม้

แสงธรรมชาติมักไม่สามารถตอบสนองความต้องการของพืชเพื่อการเจริญเติบโตที่สมบูรณ์แข็งแรงได้ การใช้ไฟ LED สำหรับปลูกพืชจะช่วยให้คุณควบคุมแนวโน้มการเติบโตของพืชและเพิ่มผลผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะปลูกผัก ผลไม้ หรือดอกไม้ในเรือนกระจก ระบบปลูกพืชแนวตั้ง หรือสถานที่ในร่มอื่นๆ ไฟ LED สำหรับปลูกพืชก็ให้การดูแลที่เหมาะสมที่สุดตามลักษณะเฉพาะของพืชแต่ละชนิด ไฟ LED สำหรับปลูกพืชที่ผลิตโดย Sainai Optoelectronics ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ ช่วยเพิ่มทั้งคุณภาพและผลผลิต

จากการทดลองและการวิจัยพบว่าหลังจากใช้แสงเสริม สภาพแวดล้อมของแสงก็ดีขึ้น ความยาวลำต้น เส้นผ่านศูนย์กลางลำต้น และขนาดใบของพืชก็ดีขึ้นเช่นกัน หลังจากใช้แสงเสริมแล้ว สามารถปรับความเข้มของแสงจริงได้ตามต้องการ และประสิทธิภาพการใช้แสงโดยรวมก็ดีขึ้น ส่งผลให้ผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นประมาณ 25% และประสิทธิภาพการใช้น้ำก็ดีขึ้น 3.1%

นอกจากนี้ เมื่อใช้ไฟเสริม LED ในเรือนกระจกฤดูหนาว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของไฟเสริมสูงสุด จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิของเรือนกระจกอย่างเหมาะสม ซึ่งอาจเพิ่มการใช้พลังงานความร้อนได้ ซึ่งจะช่วยปรับกลยุทธ์การใช้ไฟเสริม LED ให้เหมาะสมอย่างครอบคลุม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเรือนกระจกและประโยชน์ทางเศรษฐกิจ โดยทั่วไปแล้ว ไฟเสริมรูปแบบต่อไปนี้จะใช้:

ก) การผสมผสานแสงสีแดงและสีน้ำเงิน แสงสีแดง (660 นาโนเมตร) ช่วยส่งเสริมการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์และการออกดอก/ติดผล ในขณะที่แสงสีน้ำเงิน (450 นาโนเมตร) ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของลำต้นและใบ การผสมผสานแสงทั้งสองชนิดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงได้

ข) หลอดไฟสเปกตรัมเต็ม: หลอดไฟเหล่านี้จำลองแสงธรรมชาติและเหมาะสำหรับความต้องการแสงเสริมในระยะยาว ป้องกันไม่ให้พืชยืดออกหรือความต้านทานลดลง

c) หลอดไฟซีนอน: หลอดไฟประเภทนี้ให้ความเข้มของแสงใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติ และเหมาะสำหรับพืชที่มีมูลค่าสูง อย่างไรก็ตาม หลอดไฟประเภทนี้ให้ความร้อนสูง ใช้พลังงานจำนวนมาก และจึงมีต้นทุนที่สูงกว่า

ในวันที่อากาศครึ้มหรือฝนตก ควรจัดให้มีแสงเสริมตลอดทั้งวัน ในวันที่อากาศแจ่มใส ควรเปิดไฟส่องสว่างหลังเวลา 15.00-16.00 น. เมื่อแสงธรรมชาติเริ่มอ่อนลง โดยควบคุมระยะเวลาแสงรวมในแต่ละวันไว้ที่ 10-12 ชั่วโมง หากให้แสงเสริมต่อเนื่องเกิน 16 ชั่วโมง อาจทำให้แสงไม่เพียงพอ ซึ่งแสดงอาการเป็นขอบใบไหม้หรือใบเหลือง

ควรใช้แสงเสริมเมื่ออุณหภูมิโดยรอบอยู่ที่ ≥15°C อุณหภูมิต่ำจะยับยั้งการสังเคราะห์แสง ในช่วงฤดูหนาวหรือเมื่อแสงธรรมชาติไม่เพียงพอ อาจขยายเวลาแสงเสริมเป็น 14 ชั่วโมงได้ แต่ควรปรับตามชนิดของพืช

เมื่อความเข้มของแสงธรรมชาติลดลงต่ำกว่า 100 μmol/m²·s ควรเปิดใช้งานแสงเสริมเพื่อรักษา PPFD (ความหนาแน่นของฟลักซ์โฟตอนสังเคราะห์แสง) ไว้ระหว่าง 200 ถึง 1,000 μmol/m²·s ใช้เซ็นเซอร์แสงเพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอของแสงบนใบไม้และหลีกเลี่ยงการได้รับแสงมากเกินไปหรือไม่เพียงพอในบริเวณนั้น แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มสูงควรจับคู่กับม่านบังแสงหรือเครื่องหรี่แสงเพื่อป้องกันความเสียหายต่อใบไม้จากรังสี UV

สำหรับต้นไม้ในระเบียงหรือในร่ม (เช่น พลูด่าง หรือ ต้นใยแมงมุม) ขอแนะนำให้ใช้ไฟเสริม LED กำลังต่ำ (8–12 ชั่วโมงต่อวัน)

ในเรือนกระจก ระบบอัตโนมัติสามารถผสานรวมเพื่อปรับความสูงของแสงเสริมแบบไดนามิกตามความสูงของต้นไม้ ช่วยลดการใช้พลังงานได้ โดยการผสมผสานการออกแบบแสงที่เป็นวิทยาศาสตร์เข้ากับการบำรุงรักษาที่แม่นยำ พืชสีเขียวสามารถรักษารูปลักษณ์ที่เงางามและเร่งการเจริญเติบโตได้ การปรับปรุงประสิทธิภาพของแสงเสริมควรปรับให้เหมาะสมควบคู่ไปกับการจัดการอุณหภูมิและน้ำ/ปุ๋ย

เลือกไฟปลูกต้นไม้ให้เหมาะสมกับพื้นที่สีเขียวภายในบ้านอย่างไร?

เมื่อปลูกพืชหลากหลายชนิดในสถานที่ในร่มที่ไม่มีแสงแดดธรรมชาติ มักใช้ไฟ LED สำหรับปลูกพืชเพื่อเร่งการเจริญเติบโตของพืชและส่งเสริมการเจริญเติบโตที่แข็งแรง ไม่ว่าคุณจะปลูกผักหรือผลไม้ในร่ม ไฟ LED สำหรับปลูกพืชสามารถเสริมแสงธรรมชาติ เพิ่มสเปกตรัมแสง และเพิ่มความเข้มของแสงโดยไม่ต้องเพิ่มความร้อนเพิ่มเติม

นอกจากนี้ ไฟ LED ยังช่วยเพิ่มความสว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งลดการใช้พลังงานอีกด้วย การเลือกไฟสำหรับปลูกพืชให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของผักใบเขียวจะช่วยให้ผู้ปลูกเพิ่มผลผลิตต่อหน่วยพื้นที่ได้ พร้อมทั้งยังรองรับลักษณะเฉพาะของพืชผล เช่น ช่วยเพิ่มรสชาติ เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ และยืดอายุการเก็บรักษา ไฟแต่ละประเภทมีสเปกตรัมแสงและระดับความเข้มแสงที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของผักใบเขียว โดยทั่วไป ไฟสำหรับปลูกพืชที่มีแสงสีน้ำเงินและสีแดงผสมกันจะเหมาะสมที่สุด

ผักใบเขียวส่วนใหญ่ควรมีอัตราส่วนแสงสีแดงต่อสีน้ำเงินที่ 4:1 ในระยะการเจริญเติบโตทางพืช (ระยะการเจริญเติบโตของลำต้นและใบ) อัตราส่วนนี้จะช่วยปรับสมดุลระหว่างผลส่งเสริมการสังเคราะห์แสงของแสงสีแดงและข้อได้เปรียบในการควบคุมของแสงสีน้ำเงินที่มีต่อสัณฐานวิทยาของใบ ตัวอย่างเช่น ผักใบเขียวทั่วไป เช่น ผักกาดหอมและผักโขม สามารถสะสมคาร์โบไฮเดรตได้อย่างมีประสิทธิภาพและส่งเสริมการเจริญเติบโตของลำต้นและใบอย่างสอดประสานกันภายใต้อัตราส่วนนี้

อัตราส่วนแสงสีแดงต่อสีน้ำเงินสำหรับการปลูกผักใบเขียวในร่มควรได้รับการปรับแบบไดนามิกตามระยะการเพาะปลูก:

1. ระบบการควบคุมตามขั้นตอน

ระยะต้นกล้า

ระยะที่แสงสีน้ำเงินเป็นส่วนใหญ่: ใช้แสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินในอัตราส่วน 3:1 ถึง 5:1 การเพิ่มอัตราส่วนแสงสีน้ำเงินเป็น 30%–50% จะช่วยส่งเสริมการพัฒนาของรากและการแยกตัวของใบ ป้องกันไม่ให้ลำต้นยืดออกมากเกินไป และปรับปรุงความแข็งแรงของต้นกล้าได้อย่างมีนัยสำคัญ

ระยะการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว

ระยะการเพิ่มแสงสีแดง: ค่อยๆ ปรับอัตราส่วนแสงสีแดง-น้ำเงินเป็น 4:1–5:1 การเพิ่มอัตราส่วนแสงสีแดง (630–660 นาโนเมตร) จะช่วยเร่งอัตราการสังเคราะห์แสง เมื่อรวมกับความเข้มข้น 200–300 μmol/m²/s จะทำให้เพิ่มอัตราการเติบโตในแต่ละวันได้มากกว่า 30%

ระยะก่อนการเก็บเกี่ยว

การเสริมแสงสีแดงไกล: ในขณะที่รักษาสเปกตรัมหลัก 4:1 สามารถเพิ่มแสงสีแดงไกล (720-740 นาโนเมตร) ในปริมาณเล็กน้อยได้

เพื่อส่งเสริมการขยายตัวของใบและการยืดตัวของเซลล์ เพิ่มน้ำหนักใบผักสดและความสามารถในการทำตลาด

2. การปรับเปลี่ยนความต้องการพิเศษ‌

พันธุ์พืชที่เก็บเกี่ยวได้หลายฤดู (เช่น ต้นหอม ผักบุ้ง):คงอัตราส่วน 4:1 ไว้เท่าเดิมเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียสารอาหาร

พันธุ์ที่มีคลอโรฟิลล์สูง (เช่น คะน้า):เพิ่มอัตราส่วนแสงสีฟ้าเป็น 25%-30% เพื่อปรับปรุงการสังเคราะห์เม็ดสี

บันทึก:ในการใช้งานจริง ขอแนะนำให้ใช้ไฟ LED สำหรับต้นไม้ที่มีสเปกตรัมปรับได้ และปรับแต่งละเอียดตามพันธุ์ไม้และสภาพแวดล้อมการเพาะปลูกเฉพาะ โดยใช้ตัวบ่งชี้ทางสัณฐานวิทยา เช่น ความหนาของใบและความแข็งของลำต้น

ผักแต่ละชนิดมีความต้องการสเปกตรัมที่แตกต่างกันในแต่ละระยะการเจริญเติบโต ซึ่งก็เหมือนกับความชอบของมนุษย์ที่มีต่ออาหาร ตัวอย่างเช่น ผักใบเขียวมีความต้องการแสงสีน้ำเงินค่อนข้างสูงตลอดวงจรการเจริญเติบโต แสงสีน้ำเงินช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของใบ ทำให้ใบเขียวและเขียวชอุ่มมากขึ้น เช่น ผักกาดหอมและผักโขม ซึ่งแสงสีน้ำเงินที่เพียงพอจะทำให้ใบกว้างขึ้นและมีเนื้อสัมผัสที่นุ่ม สำหรับผักที่ให้ผล เช่น พริกและมะเขือเทศ แสงสีแดงมีบทบาทสำคัญในช่วงการออกดอกและติดผล โดยกระตุ้นการแยกตัวของดอกตูมและปรับปรุงการติดผล ส่งผลให้ผลมีขนาดใหญ่และอวบอิ่มขึ้น เมื่อซื้อไฟปลูกพืช จำเป็นต้องตรวจสอบพารามิเตอร์สเปกตรัมของผลิตภัณฑ์และเลือกรุ่นที่สามารถปรับอัตราส่วนสเปกตรัมได้อย่างยืดหยุ่นเพื่อให้ตรงกับความต้องการการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงของผักของคุณ

การใช้ไฟปลูกต้นไม้ในร่มควรคำนึงถึงอะไรบ้าง?

1. ควบคุมระยะเวลาและความเข้มข้นของแสงที่ได้รับ

ความเข้มของแสง (PPFD) วัดเป็นไมโครโมล/ม²・วินาที และเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญของไฟปลูกผัก ผักใบเขียวต้องการแสงที่เพียงพอ แต่ความเข้มของแสงที่มากเกินไปหรือได้รับแสงเป็นเวลานานก็อาจส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตได้เช่นกัน

โดยทั่วไป ควรควบคุมปริมาณแสงที่ได้รับในแต่ละวันประมาณ 10-12 ชั่วโมง ในระยะต้นกล้า พืชจะบอบบางกว่า และความเข้มข้นที่ 80-150 μmol/m²・s ก็เพียงพอ ความเข้มข้นนี้จะช่วยให้ดูแลต้นกล้าได้อย่างอ่อนโยน ช่วยให้ต้นกล้าเติบโตอย่างแข็งแรง เมื่อผักเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ความต้องการความเข้มของแสงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยต้องใช้ความเข้มแสงประมาณ 200-400 μmol/m²・s เพื่อตอบสนองความต้องการในการสังเคราะห์แสงและให้พลังงานเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของพืช ในระยะออกดอกและติดผล ผักบางชนิดอาจต้องการความเข้มแสงเกิน 500 μmol/m²・s เพื่อส่งเสริมการพัฒนาผล

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกไฟปลูกพืชที่มีช่วงความเข้มแสงที่ปรับได้ให้ตรงตามความต้องการของระยะการเจริญเติบโตของผัก

ภาคผนวกเป็นตารางแสดงเวลาการส่องสว่างที่แนะนำสำหรับผักทั่วไป โดยมีไว้เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง:

ชื่อ	เวลาแสงสว่าง	ผล
ผักกาดหอม	10-12	ส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นและใบ ใบหนาขึ้น
ผักโขม	10-12	ส่งเสริมการเจริญเติบโตของลำต้นและใบ ทำให้ใบอ่อนนุ่มและเขียวมากขึ้น
กะหล่ำปลี	12-14	เพิ่มความสูง เพิ่มจำนวนใบ ป้องกันโรคราน้ำค้าง
มะเขือเทศ	11-13	ป้องกันผลไม้เสียรูปและส่งเสริมให้ผลสุกเร็วขึ้น
แตงกวา	8-10	ส่งเสริมการออกดอกและติดผลเร็ว ส่งผลให้เก็บเกี่ยวได้เร็วและให้ผลผลิตสูง
มะเขือยาว	10-13	ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ส่งเสริมการออกดอกเร็ว และเพิ่มผลผลิต
พริกเขียว	10-12	ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช และป้องกันการหลุดร่วงของดอกและผล
แตงโม	10-12	ส่งเสริมการออกดอก เพิ่มปริมาณผลและคุณภาพ
มะระขี้นก	8-10	ส่งเสริมการออกดอกและติดผลเร็ว ให้ผลสวยงาม
มันฝรั่ง	10-12	ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ช่วยเพิ่มการสังเคราะห์แสง ให้ผลใหญ่ขึ้น

2. ควบคุมปริมาณสารอาหารและน้ำ

แม้ว่าไฟจะให้แสงสว่างแก่พืช แต่สารอาหารและน้ำก็มีความสำคัญเท่าเทียมกัน เมื่อปลูกผักกาดหอม จำเป็นต้องให้สารอาหารและน้ำในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้ผักกาดเจริญเติบโต การเสริมปุ๋ยไนโตรเจนอย่างเหมาะสม (เช่น ปุ๋ยถั่วเหลือง) จะช่วยส่งเสริมการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ และควรเสริมแมกนีเซียมซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของคลอโรฟิลล์เป็นประจำ

นอกจากนี้ การนำเปลือกถั่วที่เน่าเปื่อยดีแล้ว (เช่น เปลือกเมล็ดทานตะวัน) มาใช้ในดินยังช่วยเพิ่มการถ่ายเทอากาศและเพิ่มความสามารถในการดูดซับของรากได้อีกด้วย นอกจากนี้ ควรดำเนินการระบายอากาศและการควบคุมก๊าซ (เพิ่มความเข้มข้นของ CO₂) ร่วมกับการควบคุมอุณหภูมิและความชื้น (50–70% RH) เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิและความชื้นสูงทำให้เกิดโรค

3. ความสูงและความสม่ำเสมอในการติดตั้ง

ไฟสำหรับปลูกต้นไม้แต่ละชนิดมีระดับพลังงานที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ความเข้มของแสงแตกต่างกัน เมื่อเลือกไฟ ให้พิจารณาถึงความสูงในการติดตั้ง ไฟเสริมกำลังสูงจะให้ความเข้มของแสงที่ค่อนข้างสูง

โดยทั่วไป ยิ่งแหล่งกำเนิดแสงอยู่ใกล้กับต้นไม้มากเท่าไร PPFD (ความหนาแน่นของฟลักซ์โฟตอนสังเคราะห์แสง) ก็จะยิ่งสูงขึ้น ทำให้ต้นไม้ได้รับแสงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อระยะห่างจากต้นไม้เพิ่มขึ้น ในขณะที่พื้นที่ที่ได้รับแสงขยายออก ความเข้มของแสงก็จะลดลง ไฟสำหรับต้นไม้ที่ไม่มีการออกแบบทางแสงจะมีความสว่างที่จุดศูนย์กลางและขอบแตกต่างกันอย่างมาก ส่งผลให้แสงเสริมไม่สม่ำเสมอและแสงเสียไปได้ง่าย

โดยสรุปแล้ว ไฟสำหรับปลูกพืชสามารถให้แสงสว่างและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปลูกผักใบเขียว ช่วยเร่งอัตราการเจริญเติบโตและปรับปรุงผลลัพธ์ของการเจริญเติบโต กระบวนการนี้ต้องควบคุมระยะเวลาและความเข้มของแสงอย่างระมัดระวัง รวมถึงการจัดการสารอาหารและน้ำ

สสรุป

SignliteLED มุ่งมั่นในการวิจัยและพัฒนามาเป็นเวลาหลายปี ไฟ LED สำหรับปลูกพืช สำหรับการเจริญเติบโตของพืช ไฟ LED สำหรับปลูกพืชที่ผลิตโดย SignliteLED สามารถนำไปใช้ได้กับพืชต่างๆ เช่น กัญชา ผัก สมุนไพร ผลไม้ และดอกไม้ที่รับประทานได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปลูกผักในเรือนกระจกและสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

SignliteLED ได้พัฒนาไฟปลูกพืช T8 ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเพาะปลูกในร่ม โดยมีโหมดแสงไฮบริดที่ผสมผสานแสงธรรมชาติแบบเต็มสเปกตรัมเข้ากับแสงเสริม การออกแบบนี้ผสานแสงสีแดงและสีน้ำเงินเข้ากับสเปกตรัมแบบเต็มสเปกตรัม การออกแบบนี้ตอบสนองความต้องการแสงแบบเต็มสเปกตรัมของพืชในทุกระยะการเจริญเติบโต พร้อมทั้งผสานฟังก์ชันการหรี่แสง ช่วยให้ควบคุมระดับเอาต์พุตควอนตัมแสงได้อย่างแม่นยำในช่วงการเจริญเติบโตต่างๆ เพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของพืช ความสามารถในการควบคุมสเปกตรัม ความทนทาน และความคุ้มทุนทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการเพาะปลูกในร่มที่สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความคุ้มทุน หากต้องการสอบถามหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อทีมขายของเรา