Menu
Pada masa kini, penanaman hidroponik dalaman menjadi semakin popular, sama ada di pangsapuri bandar yang sempit atau rumah hijau pertanian moden. Penanaman hidroponik adalah seperti mantra kecil ajaib yang membolehkan kita menanam tanaman hijau yang subur di ruang yang terhad.
Mengapa ia begitu popular?
Terdapat dua sorotan utama: Pertama, kadar penggunaan ruang yang sangat tinggi. Anda tidak lagi memerlukan kawasan tanah yang luas untuk mencipta oasis hijau; kedua, penanaman tanpa tanah mengurangkan kerumitan yang berkaitan dengan tanah, seperti menangani perosak dan penyakit. Pembersihan adalah lebih mudah berbanding dengan penanaman berasaskan tanah tradisional.
Walau bagaimanapun, titik fokus yang perlu kita bincangkan ialah: Apabila anda memutuskan untuk melibatkan diri dalam penanaman hidroponik di rumah atau di kemudahan komersial, adakah perlu untuk mempunyai tumbuh cahaya?
Kita semua pernah mendengar bahawa cahaya adalah penting untuk pertumbuhan tumbuhan, tetapi dengan hidroponik sebagai jenis penanaman tertentu, adakah cahaya perlu berubah? Dan berapa banyak peranan yang boleh dimainkan oleh lampu dalam hal ini? Ikuti semasa kami meneroka jalan!
Dalam penanaman hidroponik di rumah atau rumah hijau, ketersediaan cahaya matahari semula jadi boleh dipengaruhi dengan ketara oleh musim dan lokasi geografi.
Sebagai contoh, di Beijing, China, semasa musim sejuk, waktu cahaya matahari berkurangan dengan ketara, dan keamatan cahaya matahari lebih lemah. Pengurangan pendedahan cahaya matahari ini boleh mengehadkan pertumbuhan tumbuhan hidroponik, kerana mereka menerima kurang tenaga untuk fotosintesis. Akibatnya, tumbuhan mungkin menunjukkan pertumbuhan terbantut dan daun menguning, menunjukkan kekurangan cahaya matahari yang mencukupi.
Sebaliknya, semasa musim panas, cahaya matahari boleh menjadi sengit, terutamanya sekitar tengah hari. Cahaya matahari langsung boleh meningkatkan suhu takungan air dalam sistem hidroponik, yang berpotensi menyebabkan ketidakselesaan kepada tumbuhan. Tekanan haba ini boleh menyebabkan pembakaran daun dan pertumbuhan terhad, terutamanya jika persediaan hidroponik diletakkan berhampiran tingkap di mana pendedahan cahaya matahari adalah sengit.
Secara keseluruhannya, kebolehubahan dalam ketersediaan cahaya matahari semulajadi memberikan cabaran kepada penanam hidroponik, yang menjejaskan pertumbuhan dan kesihatan tumbuhan. Untuk mengurangkan batasan ini, penanam sering menambah cahaya matahari semula jadi dengan lampu tumbuh buatan untuk menyediakan keadaan pencahayaan yang konsisten dan optimum untuk tumbuhan hidroponik mereka sepanjang tahun.
Selain itu, kedudukan dalam rumah adalah penting untuk penanaman hidroponik. Lokasi yang lebih dekat dengan tingkap biasanya menerima pendedahan cahaya matahari yang lebih baik berbanding kawasan di tengah rumah, terutamanya yang menghadap ke selatan, yang menerima cahaya matahari yang agak banyak sepanjang tahun.
Walau bagaimanapun, walaupun di lokasi yang menguntungkan ini, unsur dalaman seperti kaca, langsir dan perabot boleh menyekat dan menapis sebahagian cahaya matahari, mengurangkan cahaya sebenar yang sampai ke tumbuhan hidroponik dan mengubahnya menjadi cahaya lembut yang tersebar.
Walaupun persekitaran rumah hijau membenarkan kawalan suhu dan kelembapan, ia masih tertakluk kepada pengaruh bermusim dan geografi. Terutamanya di kawasan yang lebih jauh dari khatulistiwa, isu seperti waktu siang yang lebih pendek dan intensiti cahaya matahari yang lebih rendah menjadi lebih menonjol semasa musim sejuk.
Tanpa pencahayaan tambahan, tumbuhan hidroponik mungkin mengalami pertumbuhan yang perlahan, dedaunan yang jarang, dan warna yang kusam, sama seperti kanak-kanak yang kekurangan kalsium mempunyai tulang yang lemah. Cahaya yang tidak mencukupi boleh menghalang pertumbuhan dan perkembangan normal dalam tumbuhan.
Tukang kebun yang dihormati, semasa menjaga tanaman hidroponik, ingatlah untuk memerhatikan keadaan cahaya semula jadi di rumah anda, laraskan kedudukannya dengan sewajarnya, dan gunakan pencahayaan tiruan apabila perlu untuk menambah cahaya matahari. Ini penting untuk mengekalkan daya hidup hijau yang sihat!
Sebab lampu tumbuh sangat berkuasa ialah ia boleh mensimulasikan cahaya matahari, bertindak sebagai replika cahaya matahari yang setia. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa cahaya matahari mengandungi pelbagai warna cahaya, dan setiap warna cahaya mempunyai kesan unik pada pertumbuhan tumbuhan.
Seterusnya, mari kita lihat bagaimana lampu tumbuh berfungsi dengan ajaib di rumah hijau hidroponik.
Taman Perindustrian Pertanian Polaris Beijing terletak di Daerah Miyun, Beijing (40.4°U, 117°B). Iklim di Daerah Miyun dicirikan oleh iklim kontinental yang dipengaruhi monsun sederhana panas, dengan keadaan separa lembap dan separa gersang. Pendedahan cahaya matahari jauh lebih tinggi pada musim panas dan musim luruh berbanding musim sejuk dan musim bunga.
Sebagai contoh, pada tahun 2021, jumlah cahaya matahari terkumpul mencapai 492,177 J/cm2 sepanjang tahun, dengan cahaya matahari pada musim panas dan musim luruh adalah 1.67 kali lebih tinggi daripada musim sejuk dan musim bunga.
Walau bagaimanapun, memandangkan rumah hijau digunakan untuk menanam tomato musim sejuk, dengan penanaman pada bulan September dan penuaian pada bulan Jun, walaupun intensiti dan kualiti cahaya matahari lebih tinggi semasa musim panas, ia tidak boleh secara langsung diterjemahkan kepada hasil yang lebih tinggi.
Oleh itu, matlamat utama adalah untuk meningkatkan pendedahan cahaya matahari di rumah hijau semasa musim panas dan musim luruh untuk meningkatkan hasil.
Banyak faktor mempengaruhi keamatan cahaya yang tersedia untuk tumbuhan di dalam rumah hijau:
Walau bagaimanapun, walaupun terdapat usaha untuk mengekalkan penghantaran cahaya yang optimum, pelbagai faktor masih boleh menyebabkan pengurangan penghantaran di rumah hijau. Faktor seperti penuaan peralatan, kaca dan bahan penutup, serta kehadiran struktur perkakasan seperti kekuda dan langsir teduhan, boleh menyumbang kepada teduhan separa di kawasan tertentu.
Setiap lekapan lampu tambahan meliputi kawasan seluas 0.1058 meter persegi, manakala kawasan teduhan bagi satu kekuda dan langsir ditarik balik ialah 25.76 meter persegi. Tidak termasuk kawasan bertindih antara lekapan lampu tambahan dan kekuda, jumlah kawasan teduhan boleh mencapai 811.44 meter persegi.
Rumah hijau di taman itu telah dibina pada tahun 2016. Untuk menjalankan ujian penghantaran, 10 titik ujian rawak telah dipilih di dalam rumah hijau pada Disember 2021 pada jam 12:00. Transmisi purata diukur pada 86.64%, iaitu lebih rendah daripada nilai asal yang direkodkan semasa rumah hijau mula dibina.
Sebagai tindak balas kepada hasil yang lebih rendah daripada jangkaan semasa musim penanaman musim sejuk dan awal musim bunga 2020-2021 disebabkan oleh cahaya matahari yang berkurangan, semasa musim penanaman 2021-2022, Pertanian Kutub mempertimbangkan kos dan keperluan suhu malam tumbuhan.
Dari November 2021 hingga Mac 2022 (bermula dari minggu ke-45 tahun 2021 hingga minggu ke-13 tahun 2022, berjumlah 22 minggu), pencahayaan tambahan dengan lampu natrium tekanan tinggi telah digunakan dari jam 23:00 hingga 7:00 pada hari berikutnya.
Sementara itu, kekerapan penyiraman pada waktu malam ditambah bagi memenuhi keperluan pertumbuhan tanaman. Tempoh pencahayaan tambahan pada bulan November dan Mac telah diselaraskan berbanding dengan penurunan/peningkatan waktu siang.
Eksperimen telah dijalankan di rumah hijau kaca bersebelahan Polar Agriculture Co., Ltd. Rumah hijau itu mempunyai keluasan 3.3 hektar, berorientasikan arah utara-selatan dengan 28 rentang di arah timur-barat.
Setiap bentang mempunyai lebar 8 meter dan mengandungi 6 rak penanaman. Palung penanaman sepanjang 80 meter dengan jarak barisan 1.6 meter. Percubaan itu menggunakan pelbagai jenis tomato koktel yang diperkenalkan.
Semasa proses pertumbuhan tomato, larutan nutrien dihantar melalui pengairan titisan menggunakan sistem fertigasi automatik yang disepadukan dengan sistem pengairan. Masa dan kekerapan pengairan dilaraskan secara automatik berdasarkan waktu matahari terbit dan terbenam serta pendedahan cahaya harian terkumpul.
Data pendedahan cahaya luaran terkumpul di luar rumah hijau dipantau dan dimuat naik oleh stesen cuaca Priva, manakala data sinaran aktif fotosintesis (PAR) di dalam rumah hijau ditangkap dan dirakam oleh penderia cahaya.
Pelbagai parameter pertumbuhan tumbuhan, seperti pemanjangan batang mingguan, bilangan mingguan kekuda berbuah, dan buah setiap kekuda, direkodkan oleh juruteknik setiap minggu. Hasil direkodkan setiap hari dan statistik agregat dikumpulkan pada hujung minggu.
Secara keseluruhannya, pendedahan cahaya luar terkumpul tidak berbeza dengan ketara antara dua musim pertumbuhan, dengan pendedahan cahaya terkumpul yang agak purata semasa musim sejuk.
Pendedahan cahaya menunjukkan arah aliran yang meningkat mengikut musim, terutamanya ketara pada bulan Februari hingga Mac 2022. Aliran keseluruhan sinaran aktif fotosintesis dalaman (PAR) mengikut corak yang serupa dengan pendedahan cahaya luar terkumpul dari semasa ke semasa.
Walau bagaimanapun, selepas pengenalan pencahayaan tambahan, keamatan PAR yang tersedia untuk tumbuhan di dalam rumah semasa musim tanam 2021-2022 meningkat kepada 1.24-1.75 kali ganda daripada musim tanam 2020-2021.
Tumbuhan memerlukan cahaya untuk pertumbuhan, dan secara amnya, keamatan cahaya yang lebih kuat menggalakkan pertumbuhan tumbuhan yang lebih baik dalam julat tertentu. Disebabkan pencahayaan tambahan yang disediakan semasa musim penanaman 2021-2022, tanaman tomato mungkin menunjukkan perkembangan fisiologi yang lebih baik berbanding musim sebelumnya.
Berdasarkan rekod tanaman mingguan, kadar pertumbuhan tanaman semasa musim tanam 2021-2022 adalah sama atau melebihi musim tanam 2020-2021, menunjukkan prestasi pertumbuhan yang agak lebih baik.
Di samping itu, melalui perbandingan, diperhatikan bahawa aliran keseluruhan kedua-dua musim tumbuh adalah serupa. Pada minggu kelima musim tanam 2021-2022, terdapat peningkatan mendadak dalam pemanjangan batang, tetapi pada minggu keenam, terdapat penurunan mendadak.
Ini mungkin disebabkan Tahun Baharu Cina jatuh pada minggu kelima 2022, mengakibatkan pengukuran tertunda dan pengumpulan data pertumbuhan. Oleh itu, campur tangan manusia juga merupakan faktor yang sangat diperlukan dalam pengeluaran.
Bilangan kelompok buah dan buah setiap minggu boleh mencerminkan kapasiti pertumbuhan pembiakan tanaman. Pada awal bulan November, bilangan buah setiap tumbuhan adalah sama untuk kedua-dua musim penanaman.
Walau bagaimanapun, apabila musim tumbuh berkembang, jurang antara bilangan buah setiap tumbuhan dengan pencahayaan tambahan dan buah yang tidak bertambah secara beransur-ansur.
Pada penghujung tempoh pencahayaan tambahan, tumbuhan pada musim penanaman 2021-2022 telah menghasilkan 27.5 kluster buah, manakala pada musim penanaman 2020-2021 tanpa pencahayaan tambahan berakhir dengan 26 kluster buah, menghasilkan perbezaan 1.5 gugusan buah-buahan.
Walaupun bilangan buah setiap minggu berubah-ubah, secara keseluruhannya, musim tanam 2021-2022 mempunyai hasil buah mingguan yang lebih tinggi berbanding musim tanam 2020-2021, dengan perbezaan yang ketara.
Di Belanda, di kalangan penanam dan penyelidik, terdapat kepercayaan bahawa untuk setiap peningkatan 1% dalam keamatan cahaya, terdapat peningkatan 1% yang sepadan dalam hasil. Ini disebabkan tanaman dapat meningkatkan fotosintesis dengan menyerap lebih banyak cahaya, akhirnya membawa kepada peningkatan hasil.
Dalam kedua-dua musim penanaman, kepadatan tumbuhan dikekalkan pada 3.75 pokok semeter persegi. Walau bagaimanapun, hasil selepas pencahayaan tambahan adalah jauh lebih tinggi daripada tanpa pencahayaan tambahan, dengan purata peningkatan hasil sebanyak 31.63%. Perbezaan terbesar diperhatikan pada bulan Januari.
Semasa musim penanaman 2021-2022, hasil bulanan adalah 1.44 kali lebih tinggi daripada musim penanaman 2020-2021. Peningkatan hasil ini boleh dikaitkan dengan kenaikan suhu akibat daripada pencahayaan tambahan, yang mempercepatkan kadar masak dan warna buah-buahan.
Tambahan pula, hasil tomato menunjukkan trend pada mulanya meningkat, kemudian menurun dan kemudian meningkat semula. Trend ini bertentangan dengan variasi dalam keamatan cahaya di dalam rumah hijau, yang pada mulanya menurun, kemudian meningkat, dan kemudian menurun lagi.
Pemerhatian ini menunjukkan bahawa terdapat lag kira-kira sebulan antara persepsi perubahan persekitaran oleh bahagian bawah dan atas pokok tomato.
Berdasarkan petunjuk tanaman yang diperoleh, dapat disimpulkan bahawa penambahan pencahayaan tambahan adalah lebih bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman. Pencahayaan tambahan, ditambah dengan peningkatan suhu, mempercepatkan penetapan dan pematangan buah, meningkatkan kelajuan kematangan, dan seterusnya membawa kepada hasil yang lebih tinggi.
Selain itu, berkenaan dengan strategi pencahayaan tambahan, terutamanya strategi pemadaman cahaya pagi, untuk mengelakkan turun naik cahaya dan sejajar dengan rentak pertumbuhan semula jadi tumbuhan, bilangan lampu tambahan berkurangan secara beransur-ansur dengan matahari terbit.
Selepas matahari terbit pada waktu pagi, kira-kira jam 7:30, separuh daripada lampu tambahan dipadamkan. Apabila keamatan cahaya luaran mencapai 300 W/m2, semua lampu tambahan akan dimatikan.
Keputusan untuk menyediakan pencahayaan tambahan pada waktu malam juga mengambil kira penggunaan tenaga dan harga elektrik puncak/luar puncak.
Di pinggir bandar Beijing, harga elektrik waktu malam ialah 0.3 yuan/(kW.h), manakala harga puncak dan luar puncak masing-masing ialah 0.89 dan 0.59 yuan/(kW.h). Menyediakan pencahayaan tambahan pada waktu malam menjimatkan hampir separuh daripada kos.
Daripada perancangan cahaya tersuai, kepada petikan yang disesuaikan, dan segala-galanya di antaranya, pasukan pakar hortikultur kami sentiasa bersedia untuk membantu.
Kami adalah pengeluar lampu kilang LED profesional, komited untuk menggunakan teknologi untuk meningkatkan potensi maksimum lampu, memaksimumkan faedah secara berterusan untuk penanam, dan menjimatkan tenaga untuk planet ini.
