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急速に進歩する農業技術の時代において、温室栽培はもはや珍しいことではありません。一年中新鮮な果物や野菜を楽しめる秘密兵器となっています。
この秘密兵器のアップグレード版であるハイテク温室には、見逃せない装備が 1 つあります。 LED植物育成ライト。
彼らは、 “人工太陽” 植物界にとっては、自然太陽光が不十分な場合や光サイクルの制御が必要な場合に、野菜、果物、さらには貴重な花に正確で効率的な光源を提供します。
温室に入ると、家庭で観葉植物に使用する近距離照明とは異なり、これらの LED 育成ライトがかなり高い位置に設置されていることが多いことに気づいたことがありますか?
あなたも私と同じように興味がありますか。植物をもっと直接照らすために照明を下げてみてはいかがでしょうか?光源を活用した方が良いのではないか？この裏にはどのような科学的原理や実践的な知恵が隠されているのでしょうか？
この謎を解き明かし、なぜLED植物育成ライトが温室の比較的高い位置に設置されるのかを探ってみましょう。
火で体を暖めるときと同じように、光の強さと距離の関係を考えてみましょう。熱源に近づくほど暖かく感じられ、その逆も同様です。
同様に、LED 光源から発せられる光の強度は、植物の表面から離れるにつれて徐々に減少します。ライトを吊るす位置が低すぎると、局所的に過剰な光が発生し、故障の原因となる場合があります。 植物が焼ける、吊り下げすぎると光が不足し、光合成効率に影響を与える可能性があります。
では、光の均一性はどうでしょうか？
LED 栽培ライトを非常に低い位置に吊るすと、森林の一部分を懐中電灯で直接照らすようなものになります。照らされた部分だけが十分な光を受け、残りは影になります。
温室栽培では、すべての葉が平等に扱われ、植物全体の健康と健全な発育が保証されることを目指しています。
したがって、設置高さの選択は、プラント空間全体に均一な配光を保証することになります。上の葉であれ、下の苗であれ、それらはすべて適切な量の光エネルギーを吸収し、バランスのとれた成長を促進し、収量と品質の両方を向上させます。
それぞれの植物は光合成という奇跡的なプロセスに依存して栄養素を生産しています。の 光合成 植物の葉の活動は平面上に均一に分布しているわけではありません。むしろ、明確な垂直分布特性を示します。
一般に、上部の葉はより多くの光を受け取りますが、下部の葉は障害物のために受け取る光が少なくなります。
LED 育成ライトを高く吊り下げすぎると、光が不十分なために下の葉の作業負荷が低下し、当然のことながら光合成の全体的な効率に影響を与える可能性があります。逆に、照明が低すぎると、下の葉には十分な光が当たるものの、過度に強い照明により葉焼けが発生し、光合成効率にも影響を与える可能性があります。
したがって、すべての工場が適切な作業条件で効率的に生産できるように、照明器具の高さは適度にする必要があります。
の ライトサイクル は植物の体内時計のようなもので、開花や休眠などのさまざまな反応を引き起こすために特定の昼夜のリズムを必要とします。
温室栽培では、LED 育成ライトの高さとオンオフ時間を調整することで、さまざまな成長段階の植物の知覚される光の持続時間 (光周期) を正確に制御できます。
たとえば、特定の短日植物は、開花を開始するためにより短い日光にさらす必要があります。このような場合には、適切に対応する必要があります。 ライトの高さを上げる 夜間の照明時間を短縮し、短日環境をシミュレートします。
このように、照明器具の高さの選択と調整は、必要に応じて作物の生育を達成するための秘密兵器となり、真の精度管理を実現する温室を可能にします。これにより、歩留まりが向上するだけでなく、品質も確保されます。
温室の独特な生態系では、LED 育成ライトの高さの設計は植物の照明条件に直接影響を与えるだけでなく、温室内の他の重要な環境要因とも密接に関連しています。
まず、温室スペースの利用と空気循環を考慮します。
ライトが低すぎると、貴重な植栽スペースを占有し、全体の植栽レイアウトに影響を与える可能性があります。一方で、光が多すぎると空気の循環が妨げられ、局所的な高温または低温ゾーンが生じる可能性があり、均一な温度と湿度の分布には好ましくありません。
適切な照明器具の高さは、温室内の良好な空気循環を維持するのに役立ちます。これは、温度と湿度を調整し、病気や害虫の発生を防ぐために重要です。結局のところ、新鮮な空気が循環すると、植物はスムーズに呼吸し、成長することができます。
次に、設備のメンテナンスや運用の利便性に関しては、照明の設置高さも重要な役割を果たします。
ライトが地面に近い場合、作業員は日常の点検、清掃、調整の際に不便に遭遇する可能性があります。たとえば、照明が低すぎると植物によって遮られる可能性があり、光源が適切に機能しているかどうかを確認することが困難になります。
さらに、清掃中に器具が地面に近すぎると植物に水がかかり、病気につながる可能性があります。
光の強度を調整したり、損傷した器具を交換したりする必要がある場合、位置が低いとこれらの作業が困難になり、安全上のリスクが生じる可能性があります。
ライトの高さを適度に高くすると、下の植物の正常な成長への影響が回避されるだけでなく、園芸家が検査、清掃、必要な光の強さの調整を行うのがより便利になります。
これにより、不適切な運用による潜在的なリスクを軽減しながら、施設の長期安定運用が確保され、温室全体の管理がより効率的で使いやすくなります。
したがって、温室内の LED 育成ライトの高さ設定では、植物に最適な光要件を考慮するだけでなく、スペースの有効利用、温室内の空気循環、実際の操作作業の利便性も考慮する必要があります。
これらを総合的に考慮して初めて、植物の効率的な光合成を促進し、管理者による正確な制御を容易にする理想的な温室環境を確立することができます。
>> オランダのトマト栽培
温室: GreenTech Innovation Center、オランダ。
作物：トマト。
問題点: 当初、作物の成長に一貫性がなく、収量の低下が観察されました。
調整: 研究者は、さまざまな成長段階のトマト植物の特定の光要件に基づいて LED ライトの高さを最適化しました。
結果: LED 育成ライトの高さを合理的に調整した後、全体的な収量が顕著に増加し、果実の品質が向上しました。光の最適化に対する科学的アプローチにより、温室内でのエネルギー使用の効率化にもつながりました。
>> 日本のレタス生産量
温室：北海道グリーンハウス株式会社、日本。
作物：水耕栽培レタス。
問題: レタスの葉の生育が不均一で、品質が最適ではありません。
調整: LED 植物ライトの高さは体系的に調整され、作物キャノピー全体に均一な配光が保証されます。
結果: 調整後、収量と品質の両方で大幅な改善が見られました。レタスの穂は、最適化された光曝露により、より安定した成長を示し、病気の発生が減少し、栄養含有量が向上しました。
>> 米国カリフォルニア州のイチゴ栽培
温室: シリコンバレー アグロテック、米国カリフォルニア州。
作物：水耕栽培イチゴ。
問題: 果実の生産量が不十分で、果実のサイズが一貫していません。
調整: LED ライトの高さはイチゴの成長段階に基づいて調整され、開花期と結実期にはより高い光強度が必要であることが強調されました。
結果: LED 育成ライトの高さを合理的に設定することで、受粉が改善され、花の生産量が増加し、より大きく均一なイチゴが得られました。このアプローチは収量を向上させるだけでなく、イチゴの市場価値にもプラスの影響を与えました。
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