실내 용과 재배를 위한 LED 재배 조명을 최대한 활용하는 방법과 효율성을 높이는 방법
내부에서 용과를 재배하는 경우 LED 재배 조명은 이 다육 식물에 필요한 열대 조명 조건을 재현할 수 있기 때문에 매우 중요합니다. 그럼에도 불구하고 LED 조명 설치만으로는 최적화가 충분하지 않습니다. 최적의 결과를 얻으려면 최적의 효율성을 위해 장비를 수정하고, 용과의 성장 주기에 맞춰 조명 설정을 변경하고, 조명을 다른 환경 매개변수와 조정해야 합니다. 다음은 LED 재배 조명의 사용을 극대화하는 데 도움이 되는 포괄적인 단계별-단계- 지침입니다. 이를 통해 식물은 더 건강해지고, 꽃이 빨리 피고, 과일 품질이 향상됩니다.
1. 용과의 다양한 성장 단계에 맞춰 빛 스펙트럼을 조정합니다.
묘목 단계에서 영양 단계, 개화 단계 및 결실 단계로 진행됨에 따라 용과의 광 스펙트럼 요구 사항에는 상당한 변화가 있습니다. 각 수준의 스펙트럼 최적화와 성장 및 생산 속도 사이에는 명확한 상관 관계가 있습니다.
묘목단계(0~3개월)
용과 묘목은 발달의 이 민감한 단계에서 견고한 뿌리와 콤팩트한 줄기의 발달을 우선시합니다. 청색이 지배적이고 균형 잡힌 스펙트럼을 갖는 것이 필수적이며, 적색-대-청색 비율은 1:1이고 청색광의 핵심 범위는 400~500nm입니다.
엽록소 생성을 촉진하고 줄기 신장을 제한하는 청색광의 능력으로 인해 향후 성장을 지원할 수 없는 "다리가 긴" 묘목을 예방할 수 있습니다.
과도한 양의 적색광은 얇고 부서지기 쉬운 줄기를 생성할 수 있으므로 이 영역에서 높은 적색광 비율을 피하는 것이 중요합니다.
필요하지 않음: 묘목의 잎이 두꺼워서 빛이 아래쪽 잎에 도달하는 것을 차단할 수 있다는 점을 고려하여 빛 침투를 촉진하기 위해 5~10% 녹색광(500~600nm)을 제공하는 것이 좋습니다.
식물 단계(3~12개월)
용과는 성숙함에 따라 광합성을 담당하는 주요 기관인 두껍고 다육질의 줄기가 생기기 시작하고 뿌리 조직도 증가하기 시작합니다. 스펙트럼에서 빨간색과 파란색의 비율을 빨간색보다 약간 더 파란색이 되도록 변경합니다(둘 사이의 비율은 1.2:1에서 1.5:1).
줄기가 단단하게 유지되도록 하려면 청색광을 유지하는 것이 필수적입니다. 약한 줄기는 장래에 큰 열매를 맺을 수 없습니다.
줄기 발달을 지원하는 총 광합성을 촉진하는 한 가지 방법은 적색광(600~700nm)의 양을 약간 늘리는 것입니다.
이 단계에서는 원적외선이나 자외선을 피하는 것이 가장 좋습니다. 왜냐하면 이러한 파장은 식물 발달에 필요하지 않으며 에너지 손실을 초래할 수 있기 때문입니다.
개화기는 12~15개월 사이 또는 줄기 높이가 1~1.2m에 도달할 때 발생합니다.
에 관하여감광도, 용과의 꽃눈 생산 단계가 가장 민감합니다. 생식 발달을 자극하려면 빨간색이 우세한 스펙트럼으로 전환해야 합니다-(2:1~3:1 빨간색 대 파란색 비율).
특히 660 nm 부근의 적색광은 꽃봉오리의 발달을 담당하는 지베렐린과 같은 광주기{1}}민감 호르몬을 자극합니다. 균형 잡힌 스펙트럼과 비교했을 때, 연구에 따르면 이 비율은 새싹 생산을 30~40%까지 늘릴 수 있는 것으로 나타났습니다.
조명 주기가 끝나면 30분 동안 2~3% 원적외선(730 nm)으로 구성된 "광 펄스"를 추가합니다. 이 "광 펄스"는 적색광의 흡수를 증폭시키고 새싹의 성장을 가속화합니다.
매주 2~3회 1~2% UV-B 광선(315~320nm)을 사용합니다. 식물은 소량의 자외선에 의해 꽃 호르몬을 생성하도록 자극됩니다. 그러나 과다 노출을 방지하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 새싹에 해를 끼칠 수 있기 때문입니다.
결실기는 꽃 수분 후 30~40일 사이에 발생합니다.
꽃이 수분된 후, 용과는 과일의 성장과 영양분의 축적에 집중합니다.
과일의 크기와 품질과 관련하여 스펙트럼을 최적화합니다.
적색광과 청색광의 비율은 2:1의 비율로 유지되어야 합니다. 빨간색 빛은 과일에 설탕의 전달을 촉진하여 단맛을 증가시키고, 파란색 빛은 엽록소 기능을 도와 에너지가 지속적으로 생성되도록 합니다.
UV-A 광선(320~400 nm)의 양을 전체 스펙트럼의 3~5%로 증가시켜 드래곤프루트의 붉은색-분홍색을 주는 분자인 베타레인과 항산화제의 생성을 자극할 수 있습니다. 과일의 유통기한을 연장하는 것 외에도 베타라인의 양을 15~20%까지 늘릴 수 있습니다.
과도한 양의 청색광은 과일보다는 잎의 성장에 에너지를 집중시켜 과일의 성장을 방해할 수 있으므로 이 영역에서는 높은 청색광 비율을 피하십시오.
빛의 강도와 지속 시간을 모두 조정합니다. 바로 그렇습니다
용과의 광합성 속도와 성장 리듬은 다음과 같은 영향을 받습니다.빛의 강도μmol/m2/s("광합성 광자속 밀도" 또는 PPFD라고도 함) 단위로 측정되는 , 광주기라고 하는 빛의 길이입니다. 무엇이든 최적화하려면 이러한 매개변수를 각 단계에 일치시켜야 합니다.
무대에 따른 강도 최적화
적당한 강도(150–200 μmol/m²/s)로 시작하는 것은 묘목 단계부터 시작하는 것입니다. 제한된 광합성 표면과 민감성으로 인해강한 빛, 묘목은 잎 표백에 취약하며, 이는 잎이 황변되거나 흰색 반점으로 설명될 수 있습니다. 묘목의 줄기가 두꺼워짐에 따라 매월 농도를 200~250μmol/m2까지 점차적으로 높입니다.
영양 단계에서는 강도를 초당 300~400μmol/m2 사이로 높입니다. 밤에는 이산화탄소를 흡수하고 낮에는 광합성을 통해 에너지를 생산하는 용과의 CAM 대사에는 상당한 양의 빛이 필요합니다. 조도계를 사용하여 식물 전체에서 강도가 일정한지 확인하십시오. 줄기 상단과 식물 바닥에 미터를 설정하십시오. 둘 사이의 차이는 10%를 넘지 않아야 합니다(필요한 경우 조명 높이를 조정합니다).
개화 단계에서는 농도가 초당 400~500μmol/m2로 증가해야 합니다. 새싹 생성 과정 전반에 걸쳐 식물을 더 높은 강도로 성장시키면 건강한 꽃을 피울 수 있는 에너지를 갖게 됩니다. 550μmol/m2/s에 도달하지 않도록 하십시오. 이는 식물이 에너지를 보존하기 위해 새싹을 버릴 때 꽃이 떨어질 수 있기 때문입니다.
결실 단계에서는 450~600 μmol/m²/s의 농도를 유지하는 것이 중요합니다. 과일 확장은 성장주기의 최대 강도에 의해 지원됩니다. 빛이 많을수록 광합성이 더 많아져 과일이 더 크고 과즙이 많아집니다. 과일 껍질에 밝은 갈색 반점이 나타나는 일광화상이 있는지 살펴보십시오. 일광 화상이 발생하면 빛의 강도를 50μmol/m2/s만큼 낮추거나 램프를 2~3인치 더 높게 조정하십시오.
광주기(빛의 지속 시간) 최적화
묘목 단계에는 매일 10~11시간의 빛이 필요합니다. 용과는 줄기 신장보다는 뿌리 성장에 집중해야 하므로 낮이 짧아야 자라는 데 필요한 "어린" 빛 조건이 재현됩니다.
식물 단계에는 매일 11~12시간의 빛이 필요합니다. 줄기 성장과 뿌리 발달은 모두 적당한 양의 광주기에 의해 균형을 이룹니다. 일관성을 보장하려면 타이머를 사용하세요. 불이 켜져 있는 시간이 1-시간만 달라도 성장이 방해받을 수 있습니다(예: 줄기가 고르지 않게 자라는 현상).
빛개화 단계에서는 매일 12~14시간까지 연장해야 합니다. 꽃이 피는 과정에서 용과는 "장일 식물"입니다. 즉, 낮이 긴 식물은 번식에 유리한 조건을 나타냅니다. 일정한 광주기(예: 아침 6시부터 저녁 8시까지 작업)를 유지하고 밤에 무작위로 조명이 중단되는 것을 방지합니다(5분이라도 빛이 있으면 식물의 내부 시계가 재설정되어 꽃이 피는 것이 지연될 수 있음).
결실 단계에서는 햇빛을 매일 11~12시간으로 줄여야 합니다. 일수가 짧을수록 식물은 식물의 영양 조직의 성장보다는 과일의 숙성에 더 높은 우선순위를 두도록 지시합니다. 그럼에도 불구하고 시간을 10시간 미만으로 단축하면 설탕의 형성을 방해하고 과일의 맛을 손상시킬 수 있으므로 피하십시오.
3. 적용 범위와 조명 배치가 최적화되었는지 확인하세요.
일부 줄기는 과도한 양의 빛을 받아 손상을 일으킬 수 있고 다른 줄기는 불충분한 빛을 받습니다.빛의 양, 이로 인해 개발이 지연될 수 있습니다. 실내에서 용과를 재배할 때 발생하는 대표적인 문제입니다. 식물이 올바른 위치에 있으면 최대한 많은 양의 빛을 받을 수 있습니다.
높이 조정
묘목 상단에서 18~24인치 높이에 LED 조명을 배치합니다. 높이는 10~30cm여야 합니다. 묘목은 길이가 짧기 때문에 더 높게 배치하면 과열을 방지하는 데 도움이 됩니다. LED는 열을 거의 발생시키지 않지만 묘목에 가까이 있으면 어린 식물이 말라버릴 수 있습니다.
조명을 낮추세요식물 단계에서는 줄기 위 14~18인치 높이까지 자라며, 길이는 30~100cm입니다. 빛은 식물이 자라면서 아래쪽 줄기에 도달할 수 있는데, 이는 용과 꽃이 성숙한 줄기 부분에서 자라기 때문에 미래의 개화에 필수적입니다. 이는 식물을 더 가깝게 배치함으로써 가능합니다.
개화 및 결실 단계(높이 100cm 이상): 식물 꼭대기에서 12~16인치 높이에 조명을 유지합니다. 이 높이는 강도(싹과 과일이 충분한 빛을 받도록 보장)와 열(깨지기 쉬운 꽃이나 성숙 중인 과일에 해를 끼치는 것을 방지함) 사이의 절충안입니다. 식물이 자라면서 조절 가능한 조명 고리를 사용하여 조명의 높이를 높여야 합니다. 그럼에도 불구하고 줄기가 조명에 닿지 않도록 하세요. 화상을 입을 수 있습니다.
적용 범위 제공 및 빛 분산
가정 재배자가 재배하는 단일 식물에 대해 출력이 100~150와트인 "광각 빔 각도"(120~150도) LED 성장 램프를 사용합니다. 조명이 식물 중앙 바로 위에 오도록 배치합니다. 이렇게 하면 줄기가 균등하게 발달하여 빛이 중앙에서 벗어나 정렬될 때 발생할 수 있는 불균일한 성장을 방지할 수 있습니다.-
여러 공장(상업용 또는 중간 규모{0}}생산용): 조명 배열과 같은 격자-를 만듭니다. 4피트 x 4피트 크기에 4개의 용과 식물이 들어 있는 재배 텐트에서 200와트 LED 조명 2~3개를 겹쳐서 사용합니다. 각 조명의 광선은 다음 조명의 광선과 10~15% 겹쳐야 합니다. 이로 인해 줄기가 불충분한 빛을 받을 때 발생하는 "빛 간격"이 제거됩니다.
격자에서 용과 재배: 격자는 식물의 수직 줄기를 지지해 주기 때문에 용과를 재배하는 데 일반적으로 사용됩니다. 천장에 매달린 조명 외에도 격자를 따라 "스트립 LED 조명"을 사용하여 수직 줄기를 강조할 수도 있습니다. 줄기에서 6~8인치 떨어진 곳에 스트립 조명을 배치하여 꽃 생산을 담당하는 아래쪽 줄기 부분이 충분한 빛을 받도록 합니다. 이는 머리 위의 조명이 때때로 수직 줄기에 도달하는 데 어려움을 겪기 때문입니다.
4. 환경 조건에 맞게 LED 조명 사용 조정
LED 성장 조명은 분리되어 있지 않습니다. 최적의 성능을 얻으려면 온도, 습도 및 CO2 수준에 따라 조명 설정을 조정해야 합니다. 이러한 과정의 조정은 용과의 CAM 대사로 인해 특히 중요합니다.
온도와 빛의 상호작용
사실에도 불구하고LED 조명열이 거의 발생하지 않더라도 성장 환경의 온도는 식물이 빛을 활용하는 방식에 여전히 영향을 미칩니다. 광합성은 다음을 통해 최적화되어야 합니다.
낮 동안(조명 켜짐) 섭씨 25~35도(화씨 77~95도) 사이의 온도를 유지합니다. 온도가 높아지면(섭씨 38도 이상) 효소 활성이 감소하여 광합성 과정이 느려집니다. 반면에 온도가 낮아지면(섭씨 22도 미만) 식물은 빛을 이용하는 효율성이 떨어집니다. 이것은 용과의 광합성을 위한 완벽한 범위입니다.
야간에는 온도를 섭씨 18~22도(화씨 64~72도)로 낮춥니다(불 꺼짐). CAM 대사 과정을 통해 밤이 시원해지면 식물은 낮 동안 사용할 이산화탄소를 저장할 수 있습니다. 야간 온도가 너무 높으면(섭씨 25도 이상) 식물은 저장된 CO2를 잃어버리고 결국 다음날 얻는 빛 에너지를 잃게 됩니다.
고강도 LED(500μmol/m2/s 이상의 전력 출력)를 사용하는 경우 조명 가까이에 작은 팬을 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 작은 온도 변화라도 새싹에 해를 끼칠 수 있으므로 특정 영역에 열이 축적되지 않습니다.
증산, 즉 잎에서 수분이 손실되는 것은 습도의 영향을 받기 때문에 식물이 영양분을 흡수하고 빛을 활용하는 능력도 영향을 받습니다. 조명 단계와 습도 수준의 균형을 맞춥니다.
묘목 및 영양 단계: 습도를 60~70%로 유지합니다. 습도가 높아지면 어린 식물이 겪는 수분 스트레스가 완화되어 성장을 위해 빛을 활용하는 데 집중할 수 있습니다. 습도가 55% 이하로 떨어지면 건조한 공기로 인해 잎 가장자리가 갈색으로 변해 광합성 표면적이 줄어들 수 있으므로 가습기를 사용해야 한다.
개화 및 결실 단계에서는 습도를 40~50%로 낮추십시오. 꽃이 피는 동안 습도가 높으면 수분 성공 가능성이 줄어들 뿐만 아니라 꽃을 썩게 만드는 보트리티스 같은 곰팡이 감염의 위험도 높아집니다. 낮은 열 출력LED 조명또한 공기를 건조하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 그럼에도 불구하고 습도가 55% 이상이면 제습기를 사용해야 합니다.
결합할 때높은 광도습도가 낮으면 식물이 흡수할 수 있는 것보다 더 많은 물을 잃게 되는 과도한 증산이 발생할 위험이 있습니다. 이로 인해 식물이 시들고 빛을 사용하는 효율성이 감소할 수 있습니다.
높은 빛 조건에서 이산화탄소의 강화
밤에는 용과의 CAM 대사에 의해 일산화탄소(CO)가 저장됩니다. 그러나 높은 LED 광도(400+ μmol/m2/s)에 노출되면 식물은 정오까지 저장된 CO를 모두 소모하여 광합성을 제한할 수 있습니다. 최적화할 때:
영양, 개화 및 결실 단계: 밤 동안 식물의 기공이 열려 있는 동안 성장 지역에 일정량의 이산화탄소를 공급합니다. 일산화탄소 수준을 800~1000ppm(백만분율)으로 높이고 주변 일산화탄소 수준을 약 400ppm으로 높입니다. 이로 인해 식물은 더 많은 이산화탄소를 저장할 수 있으며, 이를 통해 낮 동안 빛 에너지를 더 많이 활용할 수 있습니다.
CO2를 넣는 장소: 조명이 꺼진 후 2~3시간 동안 작동하도록 프로그래밍된 타이머가 있는 CO2 발생기나 탱크를 사용하십시오. 용과의 기공은 하루 종일 닫혀 있기 때문에 이때는 이산화탄소 유입을 피하는 것이 가장 좋습니다.
5. LED 조명의 장기적인 효율성을 보장하려면- LED 조명을 유지 관리하고 모니터링하세요.
가장 진보된 LED 성장 조명조차도 시간이 지남에 따라 효율성이 점진적으로 감소하며, 이를 루멘 감가상각이라고 합니다. 최적의 성능을 달성하려면 정기적인 유지 관리 및 모니터링을 수행해야 합니다.
유지 및 유지 관리
LED 패널에 쌓인 먼지로 인해 한 달이 지나면 광 출력이 5~10% 감소합니다. 2주마다 패널을 깨끗하게 유지하십시오.
조명이 식도록 하려면 조명을 끄고 30분 정도 기다리십시오.
건조하고 부드러운 극세사 천으로 표면을 닦아주세요. 물이나 세척용 화학 물질은 패널 코팅에 해를 끼칠 가능성이 있으므로 사용하지 마십시오.
접근하기 어려운 먼지를 제거하려면 압축 공기 캔을 사용할 수 있습니다(압력 손상을 방지하기 위해 패널에서 6~8인치 떨어진 곳에 보관).
악화 상태를 조사합니다.
20,000시간 사용 시 LED 조명의 밝기는 약 10% 감소합니다. 조도계를 활용하여 6개월마다 강도 테스트를 수행합니다.
강도가 15% 이상 감소하면(예: 400에서 340μmol/m2/s로) 모듈 조명의 경우 조명을 교체하거나 LED 다이오드를 교체해야 합니다.
노란색이나 검은색 부분과 같이 변색된 다이오드를 찾으십시오. 이는 장치가 과열되었음을 의미하며 빛을 덜 방출하는 경향이 있고 고르지 못한 적용 범위를 초래할 수 있으므로 가능한 한 빨리 교체해야 합니다.
개발 모니터링 및 설정 조정
"성장 기록"을 유지하면 용과가 다양한 조명 조건에 어떻게 반응하는지 추적할 수 있습니다.
줄기 발달 속도(매주 높이 측정), 각 식물의 새싹 수, 과일의 크기와 무게를 기록합니다.
줄기의 발달이 느린 경우(주당 1cm 미만) 광도를 50μmol/m2/s씩 늘립니다.
꽃이 수분되기 전에 떨어지면 빛의 강도를 50 μmol/m2/s로 줄이거나 더 먼{2}}적색광을 포함하도록 스펙트럼을 조정해야 합니다.
결실 단계 섹션에 제시된 정보에 따르면 과일의 맛이 거의 또는 덜 맛있다면 적색광 비율과 UV 노출을 늘려야 합니다.
최종 생각
실내 용과 재배를 위해 LED 재배 조명을 최적화하는 역동적인 과정입니다. 이 프로세스에는 각 개발 단계에 맞게 조명의 스펙트럼, 강도 및 지속 시간을 조정하고, 환경 요소를 조정하고, 조명이 일관되게 작동하도록 유지 관리하는 작업이 수반됩니다. 재배자는 생산량을 20~30% 늘리고, 첫 작물을 수확하는 데 걸리는 시간(2~3년에서 1~1.5년)을 줄이고, 첫 작물을 수확하는 데 걸리는 시간(2~3년에서 1년 반)을 줄여 과일 품질을 향상할 수 있습니다. 다음 지침은 LED 성장 조명을 최대한 활용하고 일년 내내 건강하고 다작인 용과를 재배하는 데 도움이 될 것입니다. 이는 단일 식물을 보유한 가정 재배자이든 대규모 시설을 갖춘 상업 생산자이든 마찬가지입니다.
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