1. Fotosintezės reguliavimas kvantiniu lygmeniu
Chloroplastai sugeria ir keičia tam tikro bangos ilgio fotonus, o tai yra pagrindinė augalų fotosintezės dalis. Eksperimentiniai įrodymai rodo, kad chlorofilo a/b sugerties efektyvumas yra didžiausias 660 nm raudonos ir 450 nm mėlynos šviesos juostose, o karotenoidai pagerina 400-500 nm mėlynai violetinės šviesos sugertį. Ši įgimta spektro nuostata suteikia LED technologijai aiškų laiko tarpą, kada veikti.
Xinnuofei GrowWise tyrimų centro atliktas tyrimas parodė, kad LED sistema su 660 nm raudonos ir 460 nm mėlynos šviesos mišiniu paskatino salotų fotosintezę 23 % greičiau nei įprastos liuminescencinės lempos ir padidino vitamino C kiekį 42 %. Šis kvantinio lygio energijos konversijos efektyvumas atsiranda dėl to, kad LED lustai gali tiesiogiai paversti elektros energiją tam tikro bangos ilgio fotonais. Tai reiškia, kad LED lustai sunaudoja 8–10 kartų daugiau šviesos energijos nei aukšto slėgio natrio lempos.
2. Didelis dinaminės šviesos formulės pažanga
Šiuolaikiniai LED augalų žibintai atsikratė vieno spektro ribų. Dabar jie gali reguliuoti visą augalų gyvavimo ciklą sumaniai derindami raudoną šviesą (660 nm), tolimąją raudoną šviesą (730 nm), mėlyną šviesą (450 nm) ir UV-A (380–400 nm):
Sėklų dygimo laikotarpis yra 660 nm raudona šviesa, kuri aktyvuoja šviesai jautrius pigmentus. Tai padidina salotų sėklų daigumą iki 98%, o tai yra 30% trumpesnis nei natūralios šviesos sąlygomis.
Mitybos augimo laikotarpiu 450 nm mėlynos šviesos ir 660 nm raudonos šviesos santykis 1:3 padaro pomidorų stiebus 45 % storesnius, o chlorofilo kiekį padidina 28 %.
730 nm toli raudona šviesa kontroliuoja žydėjimo hormonus, todėl chrizantemos pražysta 12 dienų anksčiau ir žiedpumpurių skaičius padidėja 37%.
Derliaus nuėmimo ir perdirbimo laikotarpiu pakeitus raudonos ir mėlynos šviesos santykį, raudonosiose salotose gali būti 2,3 karto daugiau antocianinų ir 41% mažiau nitratų.
Šis lankstumas greitai keisti taisykles yra labai svarbus augalų gamyklose. Vageningeno universiteto Nyderlanduose tyrimai rodo, kad daugiasluoksnė sodinimo lentyna su reguliuojamo spektro LED sistema gali duoti 350 kartų didesnį derlių iš tradicinio žemės ūkio ploto vieneto ir sunaudoti 90 % mažiau vandens.
3. Energijos vartojimo efektyvumo revoliucija ir pramonės darbo būdo pasikeitimas
Pagrindinis šviesos diodų technologijos pranašumas yra tai, kad ji naudoja energiją tokiu būdu, kuris labai trikdo. Duomenys, kuriuos galima palyginti, rodo:
Šviesos šaltinio tipas, energijos suvartojimas (μ mol/J), ilgaamžiškumas (valandomis) ir šiluminės spinduliuotės kiekis
Kaitrinė lemputė 0.08 1000 90 %
65 % atvejų aukšto{1}}slėgio natrio lempa veikia esant 1.5 24000.
Fluorescencinė šviesa 0.8 12000 80 %
LED lemputė augantiems augalams: 2,8–3.2 50000+15 %
Šis didelis energijos vartojimo efektyvumo šuolis skatina pramonės pokyčius. Prognozuojama, kad iki 2031 m. pasaulinė LED augalų šviestuvų rinka sieks daugiau nei 4,99 mlrd. USD. Tikimasi, kad Kinijoje pramonės plėtra sieks 21 % per metus. 85 % legalių kanapių augintojų Šiaurės Amerikoje perėjo prie LED sistemų, kurios sumažina energijos sąnaudas 62 % ir padidino THC lygį 18 %.
