一、自然光の限界を超えた、光環境の精密なコントロール
1.光不足を補い、光を長持ちさせます。
温室では通常、冬や雨天により植物が十分な光を受けられなくなり、光合成の効率に直接影響します。 LED 植物ライトは、自然の光サイクルを模倣することで、早朝や夕方などの光量が少ないときに植物がより多くの光を得るのに役立ちます。これにより、時間の経過とともに植物はより多くの光を受けるようになります。たとえば、連雲港市の雲台農場では、胡蝶蘭のインテリジェント栽培室で LED 成長ライトと IoT センシング デバイスを使用し、植物の成長状況に応じてライトの点灯時間を変更しています。これにより開花が15日早くなり、花径も20％大きくなります。この正確な照明技術は、価値の高い花や季節外れの野菜の栽培に最適であり、市場の競争力がさらに高まります。{7}}
2. 作物の要件に合わせてカスタマイズされたスペクトルマッチング
植物は特定の波長の光しか吸収できません。たとえば、赤色光（610-720nm）は植物の光合成と開花を助け、青色光（400～500nm）は植物のクロロフィルの生成とタンパク質の貯蔵を助け、遠赤色光（700～800nm）は節間の高さと長さを制御します。チップを組み合わせることで、LED 植物ライトはスペクトルを変更して、さまざまな作物の成長ニーズを満たすことができます。たとえば、南京農業大学が製造した LED 組織培養ランプは、赤色光と青色光の比率が 4:1 です。これは、菊の茎部分の 100% が発根し、自然光下よりも 30% 多くの根が成長し、15% 多くのクロロフィルが存在することを意味します。従来の高圧ナトリウムランプ（固定スペクトル）では、このレベルの正確なスペクトル制御に匹敵するものはありません。
3. 三次元空間の利用と多層栽培-
LED プラント ライトはあまり熱を発さず（高圧ナトリウム ランプの 20% のみ）、作物を焦がすことなく近くで照らすことができ、多層栽培ラック設計でも使用できます。-たとえば、垂直農場の各栽培ラックの上に LED ライト ストリップを設置すると、使用面積が 3 倍以上になります。この設計は土地を節約するだけでなく、植物を密集して栽培することで単位面積あたりの収量も増加します。そのため、レタスやほうれん草などの葉物野菜を栽培するのに適しています。
2、成長サイクルの調整：再生産を加速し、より良いものにする
1. 苗の成長サイクルを短縮し、生殖プロセスをより効率的にします。
植物の組織培養と苗の段階で、LED 植物ライトは根の成長と苗の強化に役立つ一貫した光環境を作り出すことができます。たとえば、Weizhaoye Optoelectronics の LED 植物間照明システムは、トマトの苗を新しい場所に移動したときの生存率を 98% に高め、苗が成長するのにかかる時間を 20% 短縮しました。-また、赤色光（660nm）と青色光（450nm）の組み合わせにより植物の成長点が活性化され、イチゴ匍匐茎の生殖効率が40%向上し、年間生殖周期が2倍から3倍に向上します。
2. 花の開花時期と果実の成熟時期を制御する
赤色光と遠赤色光の比率（R/FR）を変えることで、作物の開花時期を非常に正確に制御できます。たとえば、温室でのサクランボ栽培では、LED 追加照明システムにより、雨の日には毎日 14 時間の光が追加されます。これにより、サクランボの開花が 10 日早くなり、果実の糖度が 2 Brix 上昇します。 LED フィルライトは、トマトやピーマンなどのナス科の野菜の果実の色をより均一にし、形の崩れた果実の数を減らし、商業果実率を 95% 以上に高めるのに役立ちます。
3. 作物の味と栄養をより良くする
作物における二次代謝産物の合成も、LED スペクトル制御の影響を受ける可能性があります。たとえば、青色光（450nm）はレタスにアントシアニンを蓄積させ、葉を赤紫にし、抗酸化能力を 30% 高めます。-赤色光 (660nm) はトマトのリコピン生成を助け、ビタミン C 含有量を 15% 増加させます。この品質の向上は、市場での価格の上昇につながります。たとえば、高級スーパーマーケットでは、LED 補助光を備えたレタスの料金が従来のレタスより 50% 高くなります。-
3、エネルギー効率の向上は、運用コストの削減と二酸化炭素排出量の削減を意味します。
1. 他の光源に比べて最も光電変換効率が優れています。
LEDプラントライトの光電変換効率は2.5μmol/Jで、高圧ナトリウムランプ（1.2μmol/J）の2倍以上です。{1} 1- ヘクタールの温室があり、LED ライトを 1 日 12 時間使用すると、電気代を年間 120,000 元節約でき、二酸化炭素排出量を 30 トン削減できます。また、LED照明の寿命は最大50,000時間で、高圧ナトリウム照明の5倍です。これにより、メンテナンスコストがさらに削減されます。
2. スマート制御でエネルギーの無駄を削減
LED プラント照明は、光センサーと IoT テクノロジーを使用して、自動的に暗くしたり明るくしたりできます。たとえば、太陽光が十分にある場合は自動的に出力を下げ、雨の日や夜の日には露光量を上げて、植物が安定した光合成活性放射線 (PAR) を受けられるようにします。南京農業大学が開発した LED インテリジェント光制御システムは、温室内の光の強さと作物の光合成のペースを監視することで、エネルギー使用量を 40% 増加させ、単位収量あたりのエネルギー使用量を一般的な温室の 60% に下げる可能性があります。
3. 空調と換気のためのエネルギー使用量を削減する
-高圧ナトリウムランプは大量の熱を発するため、冷却するために空調が必要ですが、LED 照明は熱の発生が少なく、温室の温度を 2～3 度下げることができるため、空調を長時間稼働させる必要がありません。たとえば、Guangdong Weizhaoye Optoelectronics のイチゴ温室で LED フィルライトを使用すると、エネルギー使用量が 35% 削減され、全体のランニングコストが 20% 削減されました。
4、持続可能な農業開発：グリーン生産の促進と産業の高度化
1. 化学物質の使用を減らし、環境に良い方法で植物を植えます。
LED フィルライトは、作物がストレスにうまく対処できるようにし、肥料や殺虫剤の必要性を減らすのに役立ちます。たとえば、LED 光補正を備えたトマト温室では、十分な光が得られるため、植物はよく成長します。うどんこ病の発生率が半減し、農薬の使用量が30％削減されます。また、正確なスペクトル管理により、作物が栄養素をよりよく吸収し、窒素肥料の無駄を削減し、非点源からの汚染のリスクを軽減することができます。-
2. 都市農業と垂直農業を支援する
LED 植物ライトは、熱くなりすぎず、多くのスペースを必要としないため、垂直農場や都市の屋上農場に最適です。たとえば、シンガポールの「スカイ グリーンズ」垂直農場では、LED 補助光技術を採用して、9- 層の栽培棚で緑の野菜を栽培しています。この方法では、一般的な農場よりも使用する水の量が 95% 少なくなり、平方フィートあたり 10 倍の作物が生産されます。このモデルは、都市に食料を届けるという問題に対する長期的な答えを提供します。
3. 政府からの援助と良好な市場見通し
中国政府は第14次5カ年計画においてLED農業用照明を最優先課題に据えている。また、LED補助照明を使用する温室プロジェクトには30％の設備補助金も与えられる。中国農業科学院は、2025年までに中国の農業用LED照明市場の規模は数十億元に達し、年間成長率は30％を超えるだろうと述べている。植物用 LED ライトの市場は世界中で毎年 25% 成長しており、2030 年までにその価値は 50 億ドル以上になると推定されています。
