LEDs na alface: luz branca x luz vermelha + azul


Um olhar mais atento sobre um debate de iluminação da perspectiva da produção agrícola

Por Qingwu (William) Meng e Erik Runkle

Na última década, a iluminação para a agricultura de ambiente controlado evoluiu rapidamente graças à melhoria da eficiência energética, ajuste espectral e design de fixação das lâmpadas. Essas melhorias ajudaram a impulsionar a adoção comercial de luminárias de diodo emissor de luz (LED), especialmente em fazendas verticais .

Produção de alface hidropônica em interiores sob LEDs branco quente.
Fotos cortesia de Qingwu Meng e Erik Runkle.

Hoje, os produtores podem escolher entre uma ampla gama de luminárias LED com especificações diferentes. A seleção depende de fatores como: o custo do acessório, eficácia (a saída de fótons por unidade de energia), o espectro de luz, o fator de forma e as respostas de luz das safras agrícolas.

Embora seja simples comparar o custo e a eficácia do acessório, geralmente não está claro como os diferentes espectros de luz comercial se comparam na produção agrícola. Para complicar ainda mais as coisas, a eficácia do acessório está relacionada ao seu espectro de luz. Estas são as razões por trás de um debate recorrente dentro da agricultura de ambiente controlado sobre LEDs de amplo espectro (branco) versus LEDs vermelho + azul.

LEDs brancos
LEDs brancos comerciais são LEDs azuis com revestimentos de fósforo que distribuem a maior parte da luz em comprimentos de onda mais longos. A fração azul restante varia dependendo do material de fósforo. LEDs brancos quentes emitem uma fração azul relativamente pequena (por exemplo, 7%), enquanto LEDs branco frio e luz do dia emitem frações azuis maiores (por exemplo, 20% e 30%, respectivamente). Os LEDs brancos emitem luz azul, verde, vermelha e às vezes vermelha, cobrindo assim uma ampla faixa de radiação fotossinteticamente ativa.

Algumas luminárias de LED de amplo espectro incluem LEDs azuis e / ou vermelhos adicionais ao lado de LEDs brancos para criar amplos espectros distintos. Os LEDs brancos criam um ambiente visualmente agradável para os trabalhadores inspecionarem as colheitas, ao contrário dos LEDs vermelho + azul, que reproduzem mal as cores dos objetos.

LEDs vermelho + azul
Os LEDs vermelho + azul são comuns na horticultura principalmente por causa de sua maior eficácia do que os LEDs brancos.

As luzes vermelha e azul também são percebidas como as comprimentos de onda “ótimas” para o crescimento das plantas porque: 1) no laboratório, as clorofilas absorvem principalmente a luz vermelha e azul, mas não a verde; e 2) a curva de McCree mostra alta eficiência quântica da fotossíntese (em uma base instantânea) sob luz vermelha e azul.

No entanto, eles não consideram os papéis que a luz verde desempenha no crescimento das plantas. A luz verde impulsiona a fotossíntese e controla a forma da planta. Nossa pesquisa anterior mostrou que a inclusão de 33% de luz verde não afetou o peso seco da alface sob luz azul baixa (0 ou 20 µmol · m – 2 · s – 1), embora tenha diminuído o peso seco da alface sob luz azul alta (60 ou 100 µmol · m – 2 · s – 1).

Figura acima: Eficiência de uso de luz da alface vermelha ‘Rouxai’ cultivada sob tratamentos de qualidade de luz em três estudos. O número para cada cor de luz denota sua densidade de fluxo de fótons em µmol · m – 2 · s – 1.

Um elo perdido
Não há censo sobre se a luz branca ou vermelha + azul é melhor para maximizar o rendimento da cultura em sistemas de cultivo interno. Os defensores da luz branca enfatizam a utilidade da luz verde e maior qualidade visual para os trabalhadores. Em contraste, os defensores da luz vermelha + azul enfatizam maior eficácia e vantagens percebidas na fotossíntese instantânea.

O crescimento da planta inteira, no entanto, é o produto da fotossíntese instantânea e da capacidade das plantas de capturar luz, que é influenciada pelo espectro de luz. Portanto, eficácia à parte, um elo que faltava neste debate é como o rendimento da colheita, não apenas a fotossíntese instantânea, se compara sob luz branca e luz vermelha + azul em sistemas de cultivo interno.

Posted by Bliska in : Sem categoria, Nenhum comentário em LEDs na alface: luz branca x luz vermelha + azul

Deixe seu comentário