1. الطلب الجاد للتغلب على اختناق الإنارة في المنطقة الشمالية
خصائص المناخ: عدم وجود ما يكفي من أشعة الشمس وشتاء طويل. يكون متوسط مدة ضوء النهار في العام التالي من ديسمبر إلى فبراير أقصر بثلاث إلى أربع ساعات مما هو عليه في الجنوب، كما تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى تقليل كفاءة عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
نقاط الألم المطلوبة:
تعويض الضوء: على سبيل المثال، في شوغوانغ، شاندونغ، 72% من دفيئات الجيل الثاني-مزودة بمصابيح LED مثبتة، مما أدى إلى دورة سوق خس أقصر لمدة 20 يومًا وزيادة بنسبة 40% في إنتاجية المحاصيل الورقية الشتوية. ارتفع محصول الخيار اليومي بنسبة 18% تحت إضاءة LED، مما أدى إلى حل مشكلة "نقص الخضار" خلال فصل الشتاء.
التآزر في درجات الحرارة: من أجل تعزيز استطالة النبات، تحتاج البيوت البلاستيكية الشمالية إلى زيادة كمية الضوء الأحمر (660 نانومتر) بنسبة تصل إلى 60% إلى 70%. تستخدم أنظمة التدفئة للحفاظ على درجة حرارة التطوير المناسبة. شهد مزارعو الفراولة في لياونينغ زيادة في الإيرادات تتراوح بين 5000 إلى 8000 يوان لكل مو منذ تطبيق الإضاءة التكميلية بتقنية LED؛ ومع ذلك، فإن النفقات الأولية للمعدات تعتمد على الدعم الحكومي.
الأولوية لكفاءة الطاقة: مع عزل الكربون سنويًا بمقدار 42 كجم لكل متر مربع وانخفاض بنسبة 65% في استهلاك الطاقة لكل وحدة مخرجات عند مقارنتها بمصابيح الصوديوم التقليدية عالية الضغط -، اعتمد مصنع مصنع صحراء أولان بوهي في منغوليا الداخلية مصابيح LED ذات النقاط الكمومية (كفاءة الضوء 4.1 ميكرومول/جول) كنموذج للحفاظ على الطاقة وتحسين الكفاءة في المناطق المرتفعة-.
الوضع النموذجي:
من خلال دورة ضوء مدتها 16-ساعة/8 ساعات ظلام ونظام تعتيم ديناميكي، قامت دفيئة الطماطم في مدينة تشنغده بمقاطعة هيبي، بزيادة النسبة المئوية للضوء الأحمر إلى 75% خلال مرحلة درجة الحرارة المنخفضة. وأدى ذلك إلى ارتفاع محتوى سكر الفاكهة بنسبة 15% وانخفاض معدل تساقط الأزهار بنسبة 40%.
باستخدام تقنية LED + الزراعة المائية كاملة الطيف، تعمل المزرعة العمودية في هاربين بمقاطعة هيلونغجيانغ على تقليل طول دورة زراعة الخس إلى 28 يومًا وتنتج محصولًا لكل وحدة مساحة أعلى 20 مرة من الزراعة الخارجية.
2. المنطقة الجنوبية: قيمة مضافة عالية وتنظيم دقيق لتشغيل المركبة
تشمل الخصائص المناخية وفرة من أشعة الشمس على مدار السنة، على الرغم من أن درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة يمكن أن تسبب الإجهاد الحراري، مما يقلل من كفاءة التمثيل الضوئي.
نقاط الألم المطلوبة:
التحسين الطيفي: من خلال الجمع بين تقنية "LED + الزراعة المائية كاملة الطيف"، تمكنت منطقة شوند، فوشان، مقاطعة قوانغدونغ، من تقليل دورة زراعة الخس إلى 28 يومًا، وهو وقت أقل بنسبة 30% من الطريقة التقليدية. في درجات الحرارة المرتفعة، يمكن للضوء الأزرق بنسبة 30% (450 نانومتر) تحسين فتح المسام ورفع معدل التمثيل الضوئي بنسبة 15%.
تحسين الجودة: شهدت حديقة الشاي التي يبلغ ارتفاعها 800- في أنجي بمقاطعة تشجيانغ تقدمًا لمدة 15 يومًا في موسم تعدين الشاي الربيعي، وزيادة بنسبة 12% في محتوى الأحماض الأمينية، وزيادة بنسبة 30% في الإنتاج لكل فدان مع تركيب إضاءة LED التكميلية. ابتكر معهد أبحاث المحاصيل الاستوائية في سانيا، هاينان، مصباح LED من نوع "ضوء القمر"، والذي يعمل على تسريع وضع ثمرة المانجو بنسبة 27% وليس له أي تأثير على التلقيح الحشري في الليل.
-حساسة للتكلفة: على الرغم من حقيقة أن زراعة الفراولة-في غير موسمها في دالي، يونان، قد استفادت بشكل كبير من الإضاءة التكميلية LED، إلا أن المزارعين الصغار والمتوسطين-لا يزالون ينتظرون-و-ينظرون إلى الموقف بسبب تكاليف المعدات (12000 يوان لكل مو) ويجب عليهم الترويج لها من خلال نموذج "المؤسسة+التعاونية".
الوضع النموذجي:
تم اختصار وقت تجذير شتلات أنسجة Phalaenopsis المزروعة بمقدار 7 أيام، كما تم زيادة معدل-الشتلات عالية الجودة بنسبة 30% في مشتل زهور يقع في شيامن، مقاطعة فوجيان، باستخدام نظام LED قابل للتعتيم لضبط نسبة الضوء الأحمر إلى الضوء الأزرق ديناميكيًا وفقًا لمراحل النمو المختلفة (4:1 لمرحلة الشتلات و2:1 لمرحلة الإزهار).
يتم استخدام مستشعرات إنترنت الأشياء في المزرعة العمودية في ناننينغ، قوانغشي، لتتبع قيم PPFD في الوقت الفعلي. تنخفض طاقة LED تلقائيًا عندما تتجاوز شدة الضوء 300 ميكرومول/م²/ثانية، مما يؤدي إلى زيادة بنسبة 12% في محتوى فيتامين C وانخفاض بنسبة 18% في استخدام الطاقة.
3. المناطق المناخية الفريدة: الابتكارات في مجال التكنولوجيا وهضبة التكيف البيئي:
تُستخدم مصابيح LED المخصصة على ارتفاعات عالية في الدفيئة في لاسا، شيزانغ، لتعديل فيتوكروم النبات عن طريق زيادة كمية الضوء الأحمر البعيد (730 نانومتر). يؤدي هذا إلى زيادة بنسبة 25% في سمك الساق وزيادة بنسبة 40% في معدل البقاء على قيد الحياة لشتلات الشعير في المرتفعات تحت الإضاءة المنخفضة ودرجة الحرارة المنخفضة.
المناطق الاستوائية:
قام معهد أبحاث المحاصيل الاستوائية في سانيا، هاينان، بإنشاء نظام إضاءة LED "مقاوم للحشرات" يستخدم طولًا موجيًا معينًا (550 نانومتر) لمنع الانجذاب الضوئي للآفات. وهذا يقلل من استخدام المبيدات الحشرية بنسبة 30% ويشجع إنتاج مادة اللاتكس في أشجار المطاط، مما يزيد من إنتاجية النبات بنسبة 18%.
المناطق القاحلة:
حققت دفيئة العنب في توربان، شينجيانغ، كفاءة في توفير المياه بنسبة 50%-باستخدام ضوء LED لتمديد الفترة الضوئية إلى 18 ساعة، بالتزامن مع تقنية الري بالتنقيط، التي تزيد من محتوى المواد الصلبة القابلة للذوبان في الفاكهة بنسبة 5%. بالإضافة إلى ذلك، يتم قمع نمو الكرمة المفرط من خلال تنظيم جودة الضوء.
4. أسباب متعمقة-لاختلافات الطلب
المستوى الاقتصادي: في حين أن المناطق الوسطى والغربية لا تزال تعتمد على استثمارات الشركات أو الإعانات الحكومية، فإن المحاصيل ذات القيمة العالية-مثل الزهور والفراولة يمكن أن تجعل الإضاءة التكميلية بتقنية LED مجدية اقتصاديًا في المناطق الساحلية الشرقية مثل شاندونغ وغوانغدونغ.
من خلال-الزراعة في غير موسمها، أنتجت قاعدة الفراولة في دالي بولاية يونان محصولًا قدره 50000 يوان لكل مو؛ ومع ذلك، فإن المزارعين الصغار والمتوسطين-غير قادرين على تحمل عشرات الآلاف من اليوانات اللازمة للاستثمار في المعدات.
الوعي الفني: في حين أن منطقة زراعة الدفيئات التقليدية في شمال-شرق الصين تفتقر إلى المشاريع التوضيحية ويبلغ معدل انتشارها أقل من 20% للإضاءة التكميلية LED، فإن المنطقة الزراعية للمنشأة الشمالية تتمتع بمعدل قبول أكبر لتنظيم الطيف.
في شوقوانغ، شاندونغ، يعتقد بعض المزارعين خطأً أن "تكملة الضوء تعني تمديد وقت التعرض للضوء" في حين يتجاهلون التكيف الطيفي، الأمر الذي يؤدي إلى نتائج دون المستوى.
المرافق التي تدعم السلسلة الصناعية:
في حين أن المناطق الوسطى والغربية تفتقر إلى دعم السلسلة الصناعية وترتفع تكاليف صيانة المعدات، فإن دلتا نهر اليانغتسي ودلتا نهر اللؤلؤ تتمتعان بقدرات بحث وتطوير شرائح أشباه الموصلات (مثل Weizhaoye Optoelectronics وOsram).
من الصعب خفض أسعار المعدات في مجال صناعة الرقائق الفوقية لرقائق أشباه الموصلات المحلية بسبب ضعف براءات الاختراع واحتكار الشركات الأجنبية مثل سامسونج وأوسرام لبراءات الاختراع الأساسية.
