Hướng dẫn về đèn LED trồng cây trong nhà: PPFD, quang phổ và mẹo chiếu sáng cho cây khỏe mạnh

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều sản phẩm đèn LED chiếu sáng cho cây trồng và vẻ ngoài của chúng có thể tương tự nhau. Tuy nhiên, có những khác biệt đáng kể về hiệu suất thực tế của chúng, chủ yếu là về tuổi thọ ngắn, với một số sản phẩm hỏng chỉ sau vài chục giờ sử dụng hoặc bị suy giảm ánh sáng nghiêm trọng trong thời gian sử dụng được chỉ định và cường độ ánh sáng ban đầu không đáp ứng được các thông số kỹ thuật đã nêu của sản phẩm. Do đó, việc lựa chọn một sản phẩm đủ tiêu chuẩn và đáng tin cậy đã trở thành một cân nhắc quan trọng đối với nhiều người dùng.

Bài viết này lấy đèn LED trồng cây xanh trong nhà làm ví dụ để giới thiệu một số kiến ​​thức cơ bản về đèn cây và cách cấu hình quang phổ hợp lý, cung cấp cho người dùng các thông số cần cân nhắc khi so sánh các sản phẩm khác nhau. Hy vọng rằng thông tin này sẽ hỗ trợ người dùng trong việc lựa chọn.

PAR, PPFD và PPF là gì?

PAR (Bức xạ quang hợp hoạt động) là bức xạ trong phạm vi bước sóng cụ thể (400-700 nm) mà thực vật sử dụng để quang hợp. Phạm vi bước sóng mà thực vật nhạy cảm với ánh sáng khác với phạm vi mà mắt người nhạy cảm và các đơn vị được sử dụng để mô tả cường độ ánh sáng cũng khác nhau. Mắt người nhạy cảm hơn với ánh sáng vàng-xanh lục, với cường độ ánh sáng được đo bằng lumen và lux. Thực vật nhạy cảm hơn với ánh sáng đỏ và xanh lam, với cường độ ánh sáng được đo bằng μmol/giây và μmol/m²/giây.

Thực vật chủ yếu sử dụng ánh sáng trong phạm vi bước sóng 400-700 nm để quang hợp và phạm vi bước sóng này là thứ mà chúng ta thường gọi là bức xạ hoạt động quang hợp (PAR). PAR có hai đơn vị: một là độ rọi quang hợp (w/m²), chủ yếu được sử dụng để nghiên cứu quang hợp dưới ánh sáng mặt trời; đơn vị còn lại là mật độ thông lượng photon quang hợp (PPFD) (μmol/m²/s), chủ yếu được sử dụng để nghiên cứu tác động của nguồn sáng nhân tạo và ánh sáng mặt trời lên quá trình quang hợp của thực vật.

PPFD biểu thị số photon mỗi giây (PAR) trong một mặt phẳng được chiếu sáng cụ thể, tức là mật độ thông lượng photon quang hợp, với đơn vị là μmol/m²/giây. Đây là chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu ứng chiếu sáng thực tế của hệ thống chiếu sáng thực vật đối với thực vật, vì nó tác động trực tiếp đến quá trình quang hợp và sự phát triển của thực vật. Như thể hiện trong hình bên dưới, số photon mỗi giây trong một mặt phẳng 1 m² là 33 μmol/m²/giây.

PPF (thông lượng photon quang hợp) là đơn vị cường độ ánh sáng trong quang hợp, cụ thể là số photon trên một đơn vị diện tích trên một đơn vị thời gian trong phạm vi bức xạ hoạt động quang hợp (PAR) (bước sóng 400–700 nm). Trong cùng điều kiện công suất, số lượng photon phát ra mỗi giây của nguồn sáng càng cao (tức là giá trị μmol/giây càng cao), hiệu suất phát sáng càng cao và thiết bị chiếu sáng càng tiết kiệm năng lượng. Đơn vị thông lượng photon quang hợp là số lượng photon mỗi giây, thường được ký hiệu là μmol/giây.

Thông số chiếu sáng của cây	TRONGtrứng chấy	Thông số chiếu sáng chung	TRONGtrứng chấy
Thông lượng photon (PPF)	µmol/giây	thông lượng sáng	Lumen
Hiệu suất thông lượng photon (η)	μmol/N/W	nguồn sáng	Ánh sáng/ánh sáng
Mật độ thông lượng photon (PPFD)	μmol/㎡/giây	độ rọi	Lux (lm/㎡)

PAR đo năng lượng bức xạ được thực vật sử dụng để quang hợp; PPF đo tổng số photon quang hợp phát ra từ nguồn sáng mỗi giây, nhưng không chỉ ra trực tiếp liệu các photon này có đến được bề mặt thực vật hay không. PPFD (mật độ thông lượng photon quang hợp) rất quan trọng trong chiếu sáng thực vật vì nó không chỉ đo tổng lượng photon đầu ra của hệ thống chiếu sáng mà còn đánh giá tác động của các nguồn sáng khác nhau đến sự phát triển của thực vật. PPFD cao hơn tương quan với tốc độ quang hợp cao hơn và năng suất cây trồng tăng lên; PPFD được sử dụng để đánh giá cường độ ánh sáng thực tế chiếu đến thực vật và là chỉ số chính để tối ưu hóa môi trường phát triển của thực vật.

Hình ảnh đính kèm cho thấy báo cáo thử nghiệm đèn trồng cây LED gấp gọn 1000W do SignliteLED sản xuất, với PPF là 2895,35 μmol/s.

Ánh sáng cho cây trồng cần có quang phổ (bước sóng) nào?

Ngoài ánh sáng trắng toàn phổ, các quang phổ chính thúc đẩy sự phát triển của thực vật là ánh sáng xanh, ánh sáng đỏ và ánh sáng hồng ngoại xa, với bước sóng 450 nm cho màu xanh lam đậm, 660 nm cho màu đỏ và 730 nm cho màu hồng ngoại xa. Kết hợp các quang phổ khác nhau này giúp thực vật phát triển nhanh chóng.

Ánh sáng trắng toàn phổ: Bóng đèn LED toàn phổ cung cấp quang phổ tương tự như ánh sáng mặt trời, phù hợp với mọi giai đoạn sinh trưởng và có thể đáp ứng toàn diện nhu cầu chiếu sáng của cây trồng.

Ánh sáng xanh‌: Ánh sáng xanh thúc đẩy sự phát triển lục lạp và sự phát triển của thân và lá. Nó có tác động đáng kể đến giai đoạn sinh trưởng ban đầu của cây trồng, thúc đẩy hiệu quả sự phát triển của rễ. Ánh sáng xanh ức chế sự phát triển của thân chính và lá nhưng thúc đẩy độ dày của thân chính. Ngoài ra, ánh sáng xanh điều chỉnh chuyển động của cơ quan và bào quan, chẳng hạn như hướng sáng, mở khí khổng và chuyển động lục lạp.

‌Đèn đỏ‌: Ánh sáng đỏ thúc đẩy đáng kể quá trình ra hoa và đậu quả. Nó làm tăng sự tích tụ của diệp lục, carotenoid và các chất khác, điều chỉnh quá trình ra hoa và tăng cường hiệu quả quang hợp. Ánh sáng đỏ là động lực chính của quá trình quang hợp và trong môi trường thiếu sáng, thực vật dưới ánh sáng đỏ thể hiện hiệu quả quang hợp cao nhất.

Ánh sáng đỏ xa: Vai trò quan trọng của ánh sáng đỏ xa 730nm trong các ứng dụng chiếu sáng làm vườn là nó có thể kiểm soát chu kỳ ra hoa thông qua ánh sáng 660nm và 730nm. Ngoài ra, một trong những tác động chính của nó lên thực vật là tạo bóng râm: nếu một cây tiếp xúc với ánh sáng đỏ xa 730nm, cây sẽ nhận thấy rằng nó đang bị che bóng bởi một cây cao hơn, khiến nó phát triển mạnh mẽ hơn để vượt qua sự cản trở.

Tác động của các dải quang phổ khác nhau lên sinh lý thực vật

280-315 nm: Có tác động tối thiểu đến các quá trình hình thái và sinh lý.

315-400 nm: Sự hấp thụ diệp lục thấp ảnh hưởng đến hiệu ứng quang chu kỳ và ức chế sự kéo dài thân cây.

400-520 nm (màu xanh): Tỷ lệ hấp thụ diệp lục so với carotenoid cao nhất, có tác động lớn nhất đến quá trình quang hợp.

520–610 nm (màu xanh lá cây): Tỷ lệ hấp thụ sắc tố thấp.  

610–720 nm (màu đỏ): Tỷ lệ hấp thụ diệp lục thấp, ảnh hưởng đáng kể đến quá trình quang hợp và hiệu ứng quang chu kỳ.

720–1000 nm: Tỷ lệ hấp thụ cao, kích thích sự kéo dài tế bào và ảnh hưởng đến sự ra hoa và nảy mầm của hạt.

>1000 nm: Chuyển đổi thành nhiệt.

Ngoài ánh sáng xanh và đỏ, các quang phổ khác, chẳng hạn như ánh sáng xanh lá cây, tím và cực tím, cũng có một số tác động nhất định đến sự phát triển của thực vật. Ánh sáng xanh lá cây giúp làm giảm tình trạng lá già trước tuổi, ánh sáng tím làm tăng màu sắc và hương thơm, và ánh sáng cực tím điều chỉnh quá trình tổng hợp các sản phẩm trao đổi chất của thực vật. Các quang phổ này hoạt động cùng nhau để mô phỏng ánh sáng tự nhiên, thúc đẩy sự phát triển khỏe mạnh của thực vật.

Ưu điểm của chiếu sáng toàn phổ nằm ở ánh sáng đỏ xa, đạt được hiệu ứng khuếch đại ánh sáng kép. Phạm vi toàn phổ 400-800 nm không chỉ bao gồm phân đoạn ánh sáng đỏ xa ngoài 660-800 nm mà còn bao gồm thành phần màu xanh lá cây ở 500-540 nm. Theo các thí nghiệm, thành phần màu xanh lá cây tăng cường khả năng thâm nhập, tăng tốc hiệu suất lượng tử ánh sáng và do đó đạt được quá trình quang hợp hiệu quả hơn. Dựa trên "hiệu ứng khuếch đại ánh sáng kép", khi bước sóng vượt quá 685 nm, việc bổ sung ánh sáng đỏ 650 nm làm tăng đáng kể hiệu suất lượng tử ánh sáng, vượt qua tổng hợp của hai bước sóng này khi được chiếu sáng riêng biệt. Hiện tượng này, trong đó hai bước sóng ánh sáng tăng cường hiệu suất quang hợp, được gọi là hiệu ứng khuếch đại ánh sáng kép hoặc hiệu ứng Emerson.

Đèn tăng trưởng thực vật được thiết kế với tỷ lệ bước sóng hợp lý từ 380 đến 800 nm, cung cấp cho thực vật tỷ lệ quang phổ tối ưu cần thiết cho sự tăng trưởng trong khi bổ sung ánh sáng tự nhiên. Điều này tạo ra những cây khỏe mạnh và tươi tắn hơn, phù hợp với mọi giai đoạn tăng trưởng và hiệu quả cho cả canh tác thủy canh và canh tác trên đất. Chúng lý tưởng cho các khu vườn trong nhà, cây trồng trong chậu, nhân giống cây con, nhân giống, trang trại, nhà kính, v.v.

Sự pha trộn ánh sáng đỏ-xanh được thiết kế như thế nào trong đèn tăng trưởng thực vật?

Tầm quan trọng của việc pha trộn ánh sáng đỏ-xanh trong đèn kích thích tăng trưởng thực vật:

1. Tối đa hóa hiệu quả quang hợp

Diệp lục a và b thể hiện các đỉnh hấp thụ ở bước sóng ánh sáng đỏ 660nm và bước sóng ánh sáng xanh 450nm. Ánh sáng hỗn hợp đỏ-xanh bao phủ chính xác quang phổ cốt lõi của quá trình quang hợp, tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng ánh sáng lên hơn 20%. Ánh sáng đỏ kích hoạt Hệ thống quang hợp II, trong khi ánh sáng xanh thúc đẩy Hệ thống quang hợp I, tăng tốc quá trình sản xuất ATP và NADPH trong pha phản ứng sáng, cung cấp năng lượng dồi dào cho phản ứng tối.

Ánh sáng xanh tăng cường độ chặt chẽ của cây bằng cách ức chế sự kéo dài thân, thúc đẩy sự dày lên của lá và cải thiện sức mạnh cơ học; ánh sáng đỏ kích thích sự kéo dài thân và tăng tốc độ sinh trưởng sinh sản. Sự kết hợp của cả hai đạt được sự cân bằng giữa kiến ​​trúc thực vật và năng suất. Ánh sáng xanh thúc đẩy sự tích tụ các chất chuyển hóa thứ cấp (như vitamin và anthocyanin), trong khi ánh sáng đỏ làm tăng hàm lượng đường hòa tan. Ánh sáng hỗn hợp đồng thời tối ưu hóa quá trình tổng hợp các hợp chất dinh dưỡng và hương vị.

2. Tỷ lệ ánh sáng khác nhau trong giai đoạn tăng trưởng

Trong giai đoạn cây con của rau lá, cần có tỷ lệ ánh sáng xanh cao (4:1–7:1) để thúc đẩy sự phát triển của thân và lá. Trong giai đoạn ra hoa và đậu quả, chuyển sang tỷ lệ ánh sáng đỏ cao (9:1) sẽ tăng năng suất.

3. Đáng kể i mprovement trong e Hiệu quả

So với các nguồn sáng toàn phổ, ánh sáng hỗn hợp đỏ-xanh tập trung vào các dải bước sóng hiệu quả, giảm mức tiêu thụ năng lượng từ các quang phổ không hiệu quả, tạo ra sản lượng sinh khối cao hơn trên mỗi đơn vị năng lượng điện.

4. Tích hợp m ulti- d imensional e ffects

Hệ thống điều khiển thông minh có thể tích hợp các bước sóng cực tím để đạt được các chức năng tổng hợp như phát triển rễ, chống úa vàng và tăng cường màu sắc cho quá trình ra hoa. Ví dụ, cây mọng nước có thể đạt được hình dạng cây nhỏ gọn và màu sắc rực rỡ thông qua việc làm mờ động.

Dưới đây là tỷ lệ ánh sáng hỗn hợp đỏ-xanh phổ biến cho các loại cây khác nhau, được cung cấp để tham khảo khi thiết kế hoặc mua hàng:

1). Thích hợp cho các loại rau lá hoặc cây cảnh lá rộng như rau diếp, rau bina và cải thảo.

2). Thích hợp cho các loại cây cần ánh sáng bổ sung trong suốt chu kỳ sinh trưởng, chẳng hạn như cây mọng nước.

3). Thích hợp cho các loại cây ra hoa và đậu quả như cà chua, cà tím và dưa chuột.

Ưu điểm của việc trồng cây trong nhà bằng đèn chiếu sáng

Đèn LED trồng cây là loại đèn tăng trưởng thực vật mới mô phỏng ánh sáng mặt trời để cung cấp cho cây trồng điều kiện chiếu sáng đồng đều, do đó đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và nhu cầu chiếu sáng để cây phát triển. So với ánh sáng tự nhiên truyền thống, đèn LED trồng cây mang lại những lợi thế sau trong quá trình trồng trọt:

1. Cường độ và thời lượng ánh sáng từ đèn trồng cây có thể được kiểm soát và điều chỉnh mọi lúc, mọi nơi, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như thời tiết và mùa, điều này rất có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

2. Phổ ánh sáng của đèn cây có thể được điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể của các loại cây khác nhau, cung cấp các yêu cầu ánh sáng khác nhau ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Điều này giúp tăng cường khả năng hấp thụ và sử dụng phổ ánh sáng của cây, do đó thúc đẩy sự tăng trưởng.

3. So với các nguồn sáng truyền thống như đèn huỳnh quang, đèn cây tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường hơn, với tuổi thọ dài hơn 35.000 giờ. Chúng mang lại giá trị kinh tế và thực tế cao.

Tóm lại, một trong những lợi ích chính của việc sử dụng đèn tăng trưởng thực vật trong canh tác trong nhà là khả năng kiểm soát sự tăng trưởng của thực vật. Bằng cách điều chỉnh quang phổ chính xác, cường độ ánh sáng tối ưu, nhiệt độ và mức CO₂, chúng ta có thể đạt được sự cân bằng tuyệt vời giữa tăng trưởng sinh sản và sinh dưỡng. Kiểm soát tất cả các thông số tăng trưởng này có nghĩa là chúng ta thực sự có thể tối ưu hóa năng suất và chất lượng.

Hiểu về điểm bù và điểm bão hòa ánh sáng trong quang hợp

Điểm bù sáng: Điểm bù sáng chính xác là gì? Nói một cách đơn giản, đó là cường độ ánh sáng tối thiểu cần thiết để cây cân bằng quang hợp và hô hấp. Về cơ bản, đó là điểm hòa vốn của cây. Dưới điểm này, năng lượng mà cây tiêu thụ vượt quá năng lượng mà nó tạo ra, dẫn đến còi cọc. Cây thực hiện quá trình quang hợp theo cùng cách chúng ta ăn để có năng lượng. Nếu không có đủ ánh sáng, chúng không thể “ăn đủ” và cây sẽ “chết đói”.

Điểm bão hòa ánh sáng: Trong một phạm vi cường độ ánh sáng nhất định, tốc độ quang hợp tăng khi cường độ ánh sáng tăng. Khi cường độ ánh sáng đạt đến một mức nhất định, tốc độ quang hợp không còn tăng nữa. Cường độ này là điểm bão hòa ánh sáng. Khi đạt đến điểm bão hòa ánh sáng, tốc độ quang hợp đạt mức cao nhất, nghĩa là cây phát triển với tốc độ nhanh nhất. Vượt quá điểm này, việc tăng cường độ ánh sáng thêm nữa sẽ không hiệu quả, giống như một cây đã ăn no. Hơn nữa, việc tiếp xúc lâu dài với cường độ ánh sáng vượt quá điểm bão hòa thường đẩy nhanh quá trình lão hóa của lá.

Hiểu được điểm bù sáng và điểm bão hòa ánh sáng là chìa khóa để làm vườn trong nhà thành công. Các loại cây khác nhau có điểm bù sáng khác nhau và mỗi loại cây cần một lượng ánh sáng cụ thể để phát triển và sinh sản, nghĩa là tất cả chúng đều có điểm bù sáng riêng. Điểm bão hòa ánh sáng và điểm bù sáng khác nhau tùy theo loài thực vật. Nếu cây không nhận đủ ánh sáng để đạt đến ngưỡng này, chúng sẽ không phát triển. Tương tự như vậy, nếu ánh sáng vượt quá điểm bão hòa này, bất kỳ ánh sáng bổ sung nào cũng sẽ không thúc đẩy sự phát triển và thậm chí có thể gây hại.

Bảng sau đây liệt kê các điểm bù sáng và điểm bão hòa của một số loại rau phổ biến để bạn tham khảo.

Rau	Ánh sáng cđiểm bù trừ(PPFD)umol/m²/giây	Điểm bão hòa ánh sáng（PPFD）umol/m²/giây	Tối đatốc độ quang hợp
Súp lơ	43	1095	17.3
Bắp cải	32	1324	20.3
Củ cải	48	1461	24.1
Hẹ	29	1076	11.3
Rau xà lách	29.5	857	17.3
Rau chân vịt	45	889	13.2
Quả dưa chuột	51	1421	21.3
Cà chua	53.1	1985	24.2
Ớt chuông	35	1719	19.2
Cà tím	51.1	1682	20.1

Cách bổ sung ánh sáng cho cây trồng

Ánh sáng tự nhiên thường không đáp ứng được nhu cầu phát triển khỏe mạnh của cây trồng. Bằng cách sử dụng đèn LED tăng trưởng thực vật, bạn có thể kiểm soát hiệu quả xu hướng tăng trưởng của cây trồng và tăng năng suất. Cho dù trồng rau, trái cây hay hoa trong nhà kính, hệ thống canh tác thẳng đứng hay các cơ sở trong nhà khác, đèn LED tăng trưởng thực vật đều cung cấp dịch vụ chăm sóc tối ưu phù hợp với đặc điểm cụ thể của từng loại cây trồng. Đèn LED tăng trưởng thực vật do Sainai Optoelectronics sản xuất đã được chứng minh là thúc đẩy cây trồng phát triển đồng đều và nhất quán, nâng cao cả chất lượng và năng suất.

Qua các thí nghiệm và nghiên cứu, người ta thấy rằng sau khi chiếu sáng bổ sung, môi trường chiếu sáng được cải thiện, chiều dài thân, đường kính thân và kích thước lá của cây đều có sự cải thiện. Sau khi chiếu sáng bổ sung, cường độ chiếu sáng thực tế có thể được điều chỉnh cho phù hợp, hiệu quả sử dụng ánh sáng tổng thể được cải thiện. Kết quả là, năng suất cây trồng tăng khoảng 25% và hiệu quả sử dụng nước được cải thiện 3,1%.

Hơn nữa, khi sử dụng đèn chiếu sáng bổ sung LED trong nhà kính mùa đông, để tối đa hóa hiệu quả của đèn chiếu sáng bổ sung, nhiệt độ nhà kính phải được kiểm soát phù hợp, điều này có thể làm tăng mức tiêu thụ năng lượng sưởi ấm. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa toàn diện các chiến lược chiếu sáng bổ sung LED để nâng cao hiệu quả sản xuất nhà kính và lợi ích kinh tế. Các hình thức chiếu sáng bổ sung sau đây thường được sử dụng:

a) Kết hợp ánh sáng đỏ-xanh: Ánh sáng đỏ (660 nm) thúc đẩy quá trình tổng hợp diệp lục và ra hoa/kết trái, trong khi ánh sáng xanh (450 nm) thúc đẩy sự phát triển của thân và lá. Kết hợp cả hai có thể cải thiện hiệu quả quang hợp.

b) Đèn toàn phổ: Loại đèn này mô phỏng ánh sáng tự nhiên và phù hợp cho nhu cầu chiếu sáng bổ sung dài hạn, ngăn ngừa cây bị kéo dài hoặc giảm sức đề kháng.

c) Đèn Xenon: Chúng cung cấp cường độ ánh sáng gần với ánh sáng tự nhiên và phù hợp với các loại cây có giá trị cao. Tuy nhiên, chúng tỏa ra nhiệt đáng kể, tiêu thụ nhiều năng lượng và do đó có chi phí cao hơn.

Vào những ngày nhiều mây hoặc mưa, cần cung cấp ánh sáng bổ sung trong suốt cả ngày. Vào những ngày nắng, có thể bật đèn sau 3-4 giờ chiều khi ánh sáng tự nhiên yếu đi, với tổng thời lượng ánh sáng hàng ngày được kiểm soát trong khoảng 10-12 giờ. Chiếu sáng bổ sung liên tục vượt quá 16 giờ có thể gây ức chế ánh sáng, biểu hiện là cháy mép lá hoặc vàng lá.

Nên chiếu sáng bổ sung khi nhiệt độ môi trường ≥15°C. Nhiệt độ thấp ức chế quá trình quang hợp. Vào mùa đông hoặc khi ánh sáng tự nhiên không đủ, có thể kéo dài thời gian chiếu sáng bổ sung lên đến 14 giờ, nhưng cần điều chỉnh dựa trên loài thực vật.

Khi cường độ ánh sáng tự nhiên giảm xuống dưới 100 μmol/m²·s, cần kích hoạt thêm ánh sáng để duy trì PPFD (mật độ thông lượng photon quang hợp) trong khoảng từ 200 đến 1000 μmol/m²·s. Sử dụng cảm biến ánh sáng để theo dõi độ đồng đều của ánh sáng trên lá và tránh tình trạng chiếu sáng quá mức hoặc quá ít cục bộ. Nên kết hợp các nguồn sáng cường độ cao với rèm chắn sáng hoặc bộ điều chỉnh độ sáng để ngăn ngừa tia UV gây hại cho lá.

Đối với cây trồng ở ban công hoặc trong nhà (như cây trầu bà hoặc cây lan chi), nên sử dụng đèn LED công suất thấp để chiếu sáng bổ sung (8–12 giờ mỗi ngày).

‌Trong nhà kính, hệ thống tự động có thể được tích hợp để điều chỉnh động độ cao của ánh sáng bổ sung dựa trên chiều cao của cây, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng. Bằng cách kết hợp thiết kế chiếu sáng khoa học với bảo dưỡng chính xác, cây xanh có thể duy trì vẻ ngoài bóng bẩy và tăng tốc độ tăng trưởng. Cải thiện hiệu quả chiếu sáng bổ sung nên được tối ưu hóa cùng với quản lý nhiệt độ và nước/phân bón.

Làm thế nào để chọn đèn trồng cây phù hợp cho cây xanh trong nhà?

Khi trồng nhiều loại cây trồng trong nhà không có ánh sáng mặt trời tự nhiên, đèn LED tăng trưởng thực vật thường được sử dụng để tăng tốc độ tăng trưởng của cây và thúc đẩy sự phát triển khỏe mạnh. Cho dù bạn đang trồng rau hay trái cây trong nhà, đèn LED tăng trưởng thực vật có thể bổ sung ánh sáng tự nhiên, tăng cường quang phổ ánh sáng và tăng cường cường độ ánh sáng mà không cần thêm nhiệt.

Ngoài ra, đèn LED có thể tăng cường độ sáng hiệu quả trong khi giảm mức tiêu thụ năng lượng. Việc lựa chọn đèn cây phù hợp với sự phát triển của rau lá có thể giúp người trồng tăng năng suất trên một đơn vị diện tích đồng thời đáp ứng các đặc điểm riêng biệt của cây trồng, chẳng hạn như cải thiện hương vị, tăng giá trị dinh dưỡng và kéo dài thời hạn sử dụng. Các thiết bị chiếu sáng khác nhau có phổ ánh sáng và mức cường độ khác nhau, có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh trưởng của rau lá. Nhìn chung, đèn cây kết hợp ánh sáng xanh và đỏ là phù hợp nhất.

Hầu hết các loại rau lá được khuyến nghị nên có tỷ lệ ánh sáng đỏ-xanh là 4:1 trong giai đoạn sinh trưởng (giai đoạn sinh trưởng thân và lá). Tỷ lệ này cân bằng tác dụng thúc đẩy của ánh sáng đỏ đối với quá trình quang hợp và lợi thế điều hòa của ánh sáng xanh đối với hình thái lá. Ví dụ, các loại rau lá phổ biến như rau diếp và rau bina có thể đạt được sự tích lũy carbohydrate hiệu quả và sự phát triển thân và lá được phối hợp theo tỷ lệ này.

Tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh lam cho việc trồng rau lá trong nhà nên được điều chỉnh linh hoạt theo từng giai đoạn trồng trọt:

1. Sơ đồ điều khiển theo giai đoạn

‌Giai đoạn cây con

Giai đoạn ưu thế ánh sáng xanh: Sử dụng tỷ lệ ánh sáng đỏ/xanh từ 3:1 đến 5:1. Tăng tỷ lệ ánh sáng xanh lên 30%–50% thúc đẩy sự phát triển của rễ và sự phân hóa lá, ngăn ngừa sự kéo dài thân quá mức và cải thiện đáng kể sức sống của cây con.

‌Giai đoạn tăng trưởng nhanh

Giai đoạn tăng cường ánh sáng đỏ: Điều chỉnh dần dần đến tỷ lệ ánh sáng đỏ-xanh lam là 4:1–5:1. Tăng tỷ lệ ánh sáng đỏ (630–660 nm) sẽ đẩy nhanh tốc độ quang hợp. Kết hợp với cường độ 200–300 μmol/m²/s, điều này có thể tăng tốc độ tăng trưởng hàng ngày lên hơn 30%.

Giai đoạn trước khi thu hoạch

‌Bổ sung ánh sáng đỏ xa‌: Trong khi vẫn duy trì phổ chính 4:1, có thể thêm một lượng nhỏ ánh sáng đỏ xa (720-740 nm).

để thúc đẩy sự phát triển của lá và sự kéo dài tế bào, tăng trọng lượng tươi của rau lá và khả năng tiếp thị.

2. Điều chỉnh yêu cầu đặc biệt‌

Các giống thu hoạch nhiều lần (ví dụ như hẹ, rau muống): Duy trì tỷ lệ 4:1 không đổi để tránh cạn kiệt chất dinh dưỡng.

Các loại có hàm lượng diệp lục cao (ví dụ, cải xoăn): Tăng tỷ lệ ánh sáng xanh lên 25%-30% để tăng cường tổng hợp sắc tố.

Ghi chú:Trong các ứng dụng thực tế, nên sử dụng đèn LED cho cây trồng có quang phổ có thể điều chỉnh và thực hiện các điều chỉnh chi tiết dựa trên các giống cây trồng và môi trường canh tác cụ thể bằng các chỉ số hình thái như độ dày của lá và độ cứng của thân cây.

Các loại rau khác nhau có nhu cầu quang phổ khác nhau ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau, giống như sở thích của con người đối với thực phẩm. Ví dụ, rau lá có nhu cầu ánh sáng xanh tương đối cao trong suốt chu kỳ sinh trưởng của chúng. Ánh sáng xanh thúc đẩy sự phát triển của lá, làm cho lá xanh hơn và tươi tốt hơn, chẳng hạn như rau diếp và rau bina, nơi ánh sáng xanh đầy đủ sẽ tạo ra lá rộng hơn và kết cấu mềm. Đối với các loại rau ăn quả như ớt và cà chua, ánh sáng đỏ đóng vai trò quan trọng trong quá trình ra hoa và kết trái, kích thích sự phân hóa nụ hoa và cải thiện quá trình đậu quả, tạo ra quả to hơn, căng mọng hơn. Khi mua đèn trồng cây, điều cần thiết là phải kiểm tra các thông số quang phổ của sản phẩm và chọn một mẫu có thể điều chỉnh linh hoạt tỷ lệ quang phổ để phù hợp với các yêu cầu sinh trưởng cụ thể của rau.

Cần lưu ý những gì khi sử dụng đèn trồng cây trong nhà?

1. Kiểm soát thời gian và cường độ tiếp xúc với ánh sáng

Cường độ ánh sáng (PPFD) được đo bằng μmol/m²・s và là chỉ số chính về hiệu suất của đèn trồng cây. Rau lá cần được tiếp xúc với đủ ánh sáng, nhưng cường độ ánh sáng quá mức hoặc tiếp xúc kéo dài cũng có thể ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của chúng.

Nhìn chung, nên kiểm soát lượng ánh sáng chiếu vào hàng ngày trong khoảng 10–12 giờ. Trong giai đoạn cây con, cây yếu hơn và cường độ 80–150 μmol/m²・s là đủ. Cường độ này giúp chăm sóc nhẹ nhàng, giúp cây con phát triển mạnh mẽ. Khi rau bước vào giai đoạn sinh trưởng nhanh, nhu cầu về cường độ ánh sáng của chúng tăng dần, cần cường độ ánh sáng khoảng 200–400 μmol/m²・s để đáp ứng nhu cầu quang hợp và cung cấp đủ năng lượng cho cây phát triển nhanh. Trong giai đoạn ra hoa và đậu quả, một số loại rau thậm chí có thể cần cường độ ánh sáng vượt quá 500 μmol/m²・s để thúc đẩy quá trình phát triển của quả.

Do đó, điều cần thiết là phải chọn đèn trồng cây có phạm vi cường độ ánh sáng có thể điều chỉnh để đáp ứng được yêu cầu về giai đoạn phát triển của rau.

Phụ lục là bảng thời gian chiếu sáng được khuyến nghị cho các loại rau thông thường, được cung cấp để tham khảo:

Tên	Thời gian chiếu sáng	Tác dụng
Rau xà lách	10-12	Thúc đẩy sự phát triển của thân và lá, lá dày hơn.
Rau chân vịt	10-12	Thúc đẩy sự phát triển của thân và lá, làm cho lá mềm và xanh hơn.
cải thảo Trung Quốc	12-14	Tăng chiều cao, tăng số lượng lá và ức chế bệnh phấn trắng.
Cà chua	11-13	Ngăn ngừa quả bị biến dạng và thúc đẩy quả chín sớm.
Dưa chuột	8-10	Thúc đẩy ra hoa và đậu quả sớm, dẫn đến thu hoạch sớm và năng suất cao.
Cà tím	10-13	Thúc đẩy cây sinh trưởng, ra hoa sớm và tăng năng suất.
Ớt xanh	10-12	Thúc đẩy cây tăng trưởng và ngăn ngừa rụng hoa, rụng quả.
Dưa hấu	10-12	Thúc đẩy ra hoa, tăng năng suất và chất lượng quả.
Mướp đắng	8-10	Thúc đẩy ra hoa và đậu quả sớm, cho quả đẹp.
Khoai tây	10-12	Thúc đẩy cây tăng trưởng, tăng cường quang hợp, cho quả lớn hơn.

2. Kiểm soát nguồn cung cấp dinh dưỡng và nước

Trong khi đèn cây cung cấp ánh sáng cho cây, thì việc cung cấp chất dinh dưỡng và nước cũng quan trọng không kém. Khi trồng rau diếp, cần cung cấp một lượng dung dịch dinh dưỡng và nước thích hợp để đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển. Việc bổ sung phân đạm thích hợp (như phân đậu nành) thúc đẩy quá trình tổng hợp diệp lục, và magiê, là thành phần cốt lõi của diệp lục, nên được bổ sung thường xuyên.

Ngoài ra, việc kết hợp vỏ hạt đã thối rữa (như vỏ hạt hướng dương) vào đất có thể cải thiện quá trình sục khí và tăng cường khả năng hấp thụ của rễ. Hơn nữa, cần thực hiện thông gió và điều hòa khí (tăng nồng độ CO₂) cùng với kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm (50–70% RH) để ngăn ngừa nhiệt độ và độ ẩm cao gây ra bệnh tật.

3. Chiều cao lắp đặt và tính đồng đều

Các loại đèn cây khác nhau có mức công suất khác nhau, dẫn đến cường độ ánh sáng khác nhau. Khi chọn đèn, hãy cân nhắc đến chiều cao lắp đặt. Đèn bổ sung công suất cao cung cấp cường độ ánh sáng tương đối cao.

Nhìn chung, nguồn sáng càng gần cây thì PPFD (mật độ thông lượng photon quang hợp) càng cao, cho phép cây nhận được ánh sáng hiệu quả hơn. Tuy nhiên, khi khoảng cách từ đèn cây tăng lên, trong khi diện tích được chiếu sáng mở rộng, cường độ ánh sáng giảm. Đèn cây không có thiết kế quang học có sự khác biệt đáng kể về độ rọi ở trung tâm và cạnh, dễ dẫn đến chiếu sáng bổ sung không đồng đều và lãng phí ánh sáng.

Tóm lại, đèn cây có thể cung cấp ánh sáng và điều kiện môi trường tối ưu cho việc trồng rau lá, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và cải thiện kết quả tăng trưởng. Quá trình này đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận thời gian và cường độ chiếu sáng, cũng như quản lý nguồn cung cấp chất dinh dưỡng và nước.

Summary

Trong nhiều năm, SignliteLED đã dành riêng cho việc nghiên cứu và phát triển Đèn LED trồng cây cho sự phát triển của cây trồng. Đèn LED trồng cây do SignliteLED sản xuất có thể sử dụng cho nhiều loại cây trồng khác nhau như cần sa, rau, thảo mộc, trái cây và hoa ăn được, rất lý tưởng cho việc trồng rau trong nhà kính và các lĩnh vực liên quan khác.

Được thiết kế riêng cho việc trồng trọt trong nhà, SignliteLED đã phát triển đèn cây T8 có chế độ chiếu sáng lai kết hợp ánh sáng ban ngày toàn phổ với ánh sáng bổ sung. Thiết kế này tích hợp ánh sáng đỏ và xanh lam vào quang phổ toàn phổ. Thiết kế này đáp ứng nhu cầu chiếu sáng toàn phổ của cây trồng ở mọi giai đoạn sinh trưởng đồng thời kết hợp chức năng làm mờ, cho phép kiểm soát chính xác mức sản lượng lượng tử ánh sáng trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau để thúc đẩy cây trồng tăng trưởng nhanh. Khả năng điều chỉnh quang phổ, độ bền và hiệu quả về chi phí của đèn khiến đèn trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc trồng trọt trong nhà, cân bằng giữa hiệu suất và hiệu quả về chi phí. Để biết thêm thông tin hoặc thắc mắc, vui lòng liên hệ với nhóm bán hàng của chúng tôi.