ผู้เขียน: จิง จ้าว, เจิ้งฉาน โจว, หยุนหลง ปู้ และอื่นๆ แหล่งที่มาของสื่อ: เทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร (การปลูกพืชในเรือนกระจก)

โรงงานผลิตพืชแห่งนี้ผสมผสานอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เทคโนโลยีชีวภาพ ระบบไฮโดรโปนิกส์แบบใช้สารอาหาร และเทคโนโลยีสารสนเทศ เพื่อควบคุมปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมภายในโรงงานได้อย่างแม่นยำสูง โรงงานมีระบบปิดมิดชิด มีความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมโดยรอบต่ำ ช่วยลดระยะเวลาการเก็บเกี่ยวพืช ประหยัดน้ำและปุ๋ย และมีข้อดีคือไม่ใช้ยาฆ่าแมลงและไม่มีของเสีย ทำให้ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่ต่อหน่วยสูงกว่าการผลิตในที่โล่งถึง 40-108 เท่า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์อัจฉริยะและการควบคุมสภาพแวดล้อมของแสงมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการผลิต

แสงเป็นปัจจัยสำคัญทางด้านสภาพแวดล้อมทางกายภาพ โดยมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเจริญเติบโตและการเผาผลาญสารอาหารของพืช “หนึ่งในคุณสมบัติหลักของโรงงานปลูกพืชคือแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์อย่างเต็มรูปแบบและการควบคุมสภาพแวดล้อมของแสงอย่างชาญฉลาด” ได้กลายเป็นฉันทามติทั่วไปในอุตสาหกรรมนี้

ความต้องการแสงของพืช

แสงเป็นแหล่งพลังงานเพียงอย่างเดียวที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสง ความเข้มของแสง คุณภาพของแสง (สเปกตรัม) และการเปลี่ยนแปลงของแสงเป็นระยะๆ มีผลกระทบอย่างมากต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช โดยความเข้มของแสงมีผลกระทบมากที่สุดต่อการสังเคราะห์แสงของพืช

 ความเข้มของแสง

ความเข้มของแสงสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะทางกายภาพของพืชได้ เช่น การออกดอก ความยาวปล้อง ความหนาของลำต้น และขนาดและความหนาของใบ ความต้องการความเข้มของแสงของพืชสามารถแบ่งออกเป็นพืชที่ชอบแสง พืชที่ชอบแสงปานกลาง และพืชที่ทนต่อแสงน้อย พืชผักส่วนใหญ่เป็นพืชที่ชอบแสง และจุดสมดุลแสงและจุดอิ่มตัวของแสงของพืชผักค่อนข้างสูง ในโรงงานปลูกพืชด้วยแสงประดิษฐ์ ความต้องการความเข้มของแสงของพืชแต่ละชนิดเป็นพื้นฐานสำคัญในการเลือกแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ การทำความเข้าใจความต้องการแสงของพืชชนิดต่างๆ มีความสำคัญต่อการออกแบบแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ และจำเป็นอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของระบบ

 คุณภาพแสง

การกระจายตัวของคุณภาพแสง (สเปกตรัม) มีอิทธิพลสำคัญต่อการสังเคราะห์แสงและการเจริญเติบโตของพืช (รูปที่ 1) แสงเป็นส่วนหนึ่งของรังสี และรังสีเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีทั้งคุณสมบัติของคลื่นและคุณสมบัติของควอนตัม (อนุภาค) ควอนตัมของแสงเรียกว่าโฟตอนในสาขาพืชสวน รังสีที่มีช่วงความยาวคลื่น 300-800 นาโนเมตร เรียกว่ารังสีที่กระตุ้นการทำงานทางสรีรวิทยาของพืช และรังสีที่มีช่วงความยาวคลื่น 400-700 นาโนเมตร เรียกว่ารังสีที่กระตุ้นการสังเคราะห์แสง (PAR) ของพืช

คลอโรฟิลล์และแคโรทีนเป็นรงควัตถุที่สำคัญที่สุดสองชนิดในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช รูปที่ 2 แสดงสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของรงควัตถุสังเคราะห์แสงแต่ละชนิด โดยสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของคลอโรฟิลล์จะกระจุกตัวอยู่ในช่วงสีแดงและสีน้ำเงิน ระบบแสงสว่างได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความต้องการสเปกตรัมของพืชผล เพื่อเสริมแสงเทียม เพื่อส่งเสริมการสังเคราะห์แสงของพืช

■ ช่วงเวลาของแสง
ความสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์แสงและการเจริญเติบโตของพืชกับความยาวของวัน (หรือช่วงเวลาของช่วงแสง) เรียกว่า ช่วงแสงของพืช ช่วงแสงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชั่วโมงแสง ซึ่งหมายถึงเวลาที่พืชได้รับแสง พืชแต่ละชนิดต้องการจำนวนชั่วโมงแสงที่แตกต่างกันเพื่อให้ครบช่วงแสงสำหรับการออกดอกและติดผล ตามช่วงแสงที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกเป็นพืชวันยาว เช่น กะหล่ำปลี เป็นต้น ซึ่งต้องการแสงมากกว่า 12-14 ชั่วโมงในช่วงการเจริญเติบโตระยะหนึ่ง พืชวันสั้น เช่น หัวหอม ถั่วเหลือง เป็นต้น ต้องการแสงน้อยกว่า 12-14 ชั่วโมง และพืชวันปานกลาง เช่น แตงกวา มะเขือเทศ พริก เป็นต้น สามารถออกดอกและติดผลได้ทั้งในแสงแดดที่ยาวหรือสั้นกว่า
ในบรรดาองค์ประกอบทั้งสามของสิ่งแวดล้อม ความเข้มของแสงเป็นพื้นฐานสำคัญในการเลือกแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ ปัจจุบันมีวิธีการแสดงความเข้มของแสงหลายวิธี โดยหลักๆ แล้วมี 3 วิธีดังต่อไปนี้
(1) การส่องสว่างหมายถึงความหนาแน่นของฟลักซ์ส่องสว่าง (ฟลักซ์ส่องสว่างต่อหน่วยพื้นที่) ที่ได้รับบนระนาบที่ส่องสว่าง ในหน่วยลักซ์ (lx)

(2) รังสีที่กระตุ้นการสังเคราะห์แสง, PAR, หน่วย: W/m²

(3) ความหนาแน่นของโฟตอนที่มีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสง (PPFD หรือ PPF) คือจำนวนรังสีที่มีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงที่เข้าถึงหรือผ่านหน่วยเวลาและหน่วยพื้นที่ หน่วย: μmol/(m²·s) โดยส่วนใหญ่หมายถึงความเข้มแสงในช่วง 400~700 นาโนเมตรที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสังเคราะห์แสง และยังเป็นตัวบ่งชี้ความเข้มแสงที่ใช้กันมากที่สุดในด้านการผลิตพืช

การวิเคราะห์แหล่งกำเนิดแสงของระบบไฟเสริมทั่วไป
การเสริมแสงประดิษฐ์ คือการเพิ่มความเข้มของแสงในบริเวณเป้าหมายหรือขยายระยะเวลาการให้แสงโดยการติดตั้งระบบแสงเสริม เพื่อตอบสนองความต้องการแสงของพืช โดยทั่วไปแล้ว ระบบแสงเสริมประกอบด้วยอุปกรณ์แสงเสริม วงจร และระบบควบคุม แหล่งกำเนิดแสงเสริมส่วนใหญ่ได้แก่ หลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ หลอดเมทัลฮาไลด์ หลอดโซเดียมความดันสูง และ LED เนื่องจากประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและทางแสงต่ำ ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงต่ำ และข้อเสียอื่นๆ ของหลอดไส้ จึงถูกยกเลิกไปจากตลาด ดังนั้นบทความนี้จึงไม่ได้ทำการวิเคราะห์โดยละเอียด

■ หลอดฟลูออเรสเซนต์
หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นหลอดปล่อยประจุแก๊สความดันต่ำชนิดหนึ่ง หลอดแก้วบรรจุไอปรอทหรือแก๊สเฉื่อย และผนังด้านในของหลอดเคลือบด้วยผงฟลูออเรสเซนต์ สีของแสงจะแตกต่างกันไปตามวัสดุฟลูออเรสเซนต์ที่เคลือบอยู่ภายในหลอด หลอดฟลูออเรสเซนต์มีประสิทธิภาพสเปกตรัมที่ดี ประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง ใช้พลังงานต่ำ อายุการใช้งานยาวนานกว่า (12,000 ชั่วโมง) เมื่อเทียบกับหลอดไส้ และต้นทุนค่อนข้างต่ำ เนื่องจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ปล่อยความร้อนน้อย จึงสามารถวางใกล้กับพืชเพื่อให้แสงสว่างได้ และเหมาะสำหรับการเพาะปลูกแบบสามมิติ อย่างไรก็ตาม การจัดวางสเปกตรัมของหลอดฟลูออเรสเซนต์นั้นไม่เหมาะสม วิธีที่ใช้กันทั่วไปในโลกคือการเพิ่มแผ่นสะท้อนแสงเพื่อเพิ่มส่วนประกอบของแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดให้กับพืชในพื้นที่เพาะปลูก บริษัท adv-agri ของญี่ปุ่นได้พัฒนาแหล่งกำเนิดแสงเสริมชนิดใหม่ที่เรียกว่า HEFL ซึ่งจริงๆ แล้ว HEFL จัดอยู่ในประเภทของหลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นคำทั่วไปสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็น (CCFL) และหลอดฟลูออเรสเซนต์อิเล็กโทรดภายนอก (EEFL) และเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบผสมอิเล็กโทรด หลอด HEFL มีความบางมาก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ 4 มิลลิเมตร และสามารถปรับความยาวได้ตั้งแต่ 450 มิลลิเมตร ถึง 1200 มิลลิเมตร ตามความต้องการในการเพาะปลูก นับเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเดิมที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น

■ โคมไฟเมทัลฮาไลด์
หลอดเมทัลฮาไลด์เป็นหลอดปล่อยประจุความเข้มสูงที่สามารถกระตุ้นธาตุต่างๆ เพื่อสร้างคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้ โดยการเติมเมทัลฮาไลด์ชนิดต่างๆ (เช่น ดีบุกโบรไมด์ โซเดียมไอโอไดด์ เป็นต้น) ลงในหลอดปล่อยประจุบนพื้นฐานของหลอดปรอทความดันสูง หลอดฮาไลด์มีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง กำลังสูง สีแสงดี อายุการใช้งานยาวนาน และมีช่วงสเปกตรัมกว้าง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำกว่าหลอดโซเดียมความดันสูง และอายุการใช้งานสั้นกว่า จึงทำให้ปัจจุบันมีการใช้งานเฉพาะในโรงงานอุตสาหกรรมบางแห่งเท่านั้น

■ หลอดไฟโซเดียมความดันสูง
หลอดโซเดียมความดันสูงจัดอยู่ในประเภทหลอดปล่อยประจุแก๊สความดันสูง หลอดโซเดียมความดันสูงเป็นหลอดประสิทธิภาพสูงซึ่งบรรจุไอโซเดียมความดันสูงไว้ในหลอดปล่อยประจุ และเติมซีนอน (Xe) และเมทัลเฮไลด์ปรอทในปริมาณเล็กน้อย เนื่องจากหลอดโซเดียมความดันสูงมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงสูงและต้นทุนการผลิตต่ำ ปัจจุบันหลอดโซเดียมความดันสูงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการให้แสงเสริมในสิ่งอำนวยความสะดวกทางการเกษตร อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อเสียของประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงต่ำในสเปกตรัม ทำให้หลอดโซเดียมความดันสูงมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ ในทางกลับกัน ส่วนประกอบสเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจากหลอดโซเดียมความดันสูงส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในแถบแสงสีเหลืองส้ม ซึ่งขาดสเปกตรัมสีแดงและสีน้ำเงินที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช

■ ไดโอดเปล่งแสง
หลอดไฟ LED ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงรุ่นใหม่ มีข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงสูง สามารถปรับสเปกตรัมได้ และมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงสูง LED สามารถเปล่งแสงสีเดียวที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เมื่อเทียบกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไปและแหล่งกำเนิดแสงเสริมอื่นๆ LED มีข้อดีหลายประการ เช่น ประหยัดพลังงาน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อายุการใช้งานยาวนาน ให้แสงสีเดียว และเป็นแหล่งกำเนิดแสงเย็น เป็นต้น ด้วยการพัฒนาประสิทธิภาพการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงของ LED ให้ดียิ่งขึ้น และการลดต้นทุนที่เกิดจากขนาดการผลิต ระบบไฟปลูกพืช LED จะกลายเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการเสริมแสงในโรงงานทางการเกษตร ส่งผลให้ปัจจุบันมีการนำไฟปลูกพืช LED ไปใช้ในโรงงานปลูกพืชมากกว่า 99.9% แล้ว

จากการเปรียบเทียบ จะสามารถเข้าใจคุณลักษณะของแหล่งกำเนิดแสงเสริมชนิดต่างๆ ได้อย่างชัดเจน ดังแสดงในตารางที่ 1

อุปกรณ์ให้แสงสว่างแบบพกพา
ความเข้มของแสงมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการเจริญเติบโตของพืช การปลูกพืชแบบสามมิติมักใช้ในโรงงานแปรรูปพืช อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของโครงสร้างชั้นวางเพาะปลูก การกระจายแสงและอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างชั้นวางจะส่งผลต่อผลผลิตของพืช และช่วงเวลาเก็บเกี่ยวจะไม่สอดคล้องกัน บริษัทแห่งหนึ่งในปักกิ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์เสริมแสงแบบยกด้วยมือ (สำหรับโคมไฟ HPS และโคมไฟ LED สำหรับปลูกพืช) ในปี 2010 หลักการคือการหมุนเพลาขับและตัวม้วนที่ยึดอยู่บนนั้นโดยการเขย่าด้ามจับเพื่อหมุนม้วนฟิล์มขนาดเล็กเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการดึงและคลายเชือกลวด เชือกลวดของโคมไฟปลูกพืชเชื่อมต่อกับล้อม้วนของลิฟต์ผ่านชุดล้อกลับหลายชุด เพื่อให้ได้ผลในการปรับความสูงของโคมไฟปลูกพืช ในปี 2017 บริษัทดังกล่าวได้ออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์เสริมแสงแบบเคลื่อนที่แบบใหม่ ซึ่งสามารถปรับความสูงของอุปกรณ์เสริมแสงได้โดยอัตโนมัติแบบเรียลไทม์ตามความต้องการการเจริญเติบโตของพืช ขณะนี้ได้ติดตั้งอุปกรณ์ปรับระดับบนชั้นวางเพาะปลูกสามมิติแบบยกได้ 3 ชั้นแล้ว ชั้นบนสุดของอุปกรณ์เป็นระดับที่มีสภาพแสงดีที่สุด จึงติดตั้งหลอดไฟโซเดียมความดันสูง ส่วนชั้นกลางและชั้นล่างติดตั้งไฟ LED สำหรับเพาะปลูกและระบบปรับระดับความสูง ซึ่งสามารถปรับความสูงของไฟเพาะปลูกได้โดยอัตโนมัติ เพื่อให้สภาพแวดล้อมทางแสงที่เหมาะสมสำหรับพืชผล

เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์เสริมแสงแบบเคลื่อนที่ที่ออกแบบมาสำหรับการเพาะปลูกแบบสามมิติ ประเทศเนเธอร์แลนด์ได้พัฒนาอุปกรณ์เสริมแสง LED สำหรับการเพาะปลูกแบบเคลื่อนที่ได้ในแนวนอน เพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของเงาจากแสงไฟต่อการเจริญเติบโตของพืชที่ปลูกกลางแดด ระบบไฟสามารถเลื่อนไปทั้งสองด้านของโครงยึดโดยใช้รางเลื่อนแบบยืดหดได้ในแนวนอน เพื่อให้แสงแดดส่องถึงพืชอย่างเต็มที่ ในวันที่เมฆมากหรือฝนตกไม่มีแสงแดด ให้เลื่อนระบบไฟไปตรงกลางของโครงยึดเพื่อให้แสงจากระบบไฟส่องสว่างทั่วถึงพืช การเคลื่อนย้ายระบบไฟในแนวนอนโดยใช้รางเลื่อนบนโครงยึด ช่วยหลีกเลี่ยงการถอดประกอบและเคลื่อนย้ายระบบไฟบ่อยครั้ง ลดความเหนื่อยล้าของพนักงาน จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้อย่างมีประสิทธิผล

แนวคิดการออกแบบระบบไฟปลูกพืชทั่วไป
จากการออกแบบอุปกรณ์เสริมแสงสว่างแบบเคลื่อนที่ จะเห็นได้ไม่ยากว่าการออกแบบระบบแสงสว่างเสริมในโรงงานปลูกพืชโดยทั่วไปจะใช้ความเข้มแสง คุณภาพแสง และช่วงเวลาการได้รับแสงของพืชในแต่ละช่วงการเจริญเติบโตเป็นหลัก โดยอาศัยระบบควบคุมอัจฉริยะในการดำเนินการ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสูงสุดคือการประหยัดพลังงานและให้ผลผลิตสูง

ปัจจุบัน การออกแบบและการสร้างระบบแสงเสริมสำหรับผักใบเขียวได้พัฒนาไปอย่างมากแล้ว ตัวอย่างเช่น ผักใบเขียวสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ระยะ ได้แก่ ระยะต้นกล้า ระยะกลาง ระยะปลาย และระยะสุดท้าย ส่วนผักผลไม้สามารถแบ่งออกได้เป็นระยะต้นกล้า ระยะเจริญเติบโต ระยะออกดอก และระยะเก็บเกี่ยว จากคุณลักษณะของความเข้มแสงเสริม ความเข้มแสงในระยะต้นกล้าควรต่ำกว่าเล็กน้อย อยู่ที่ 60~200 μmol/(m²·s) แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้น ผักใบเขียวสามารถเพิ่มความเข้มแสงได้ถึง 100~200 μmol/(m²·s) และผักผลไม้สามารถเพิ่มได้ถึง 300~500 μmol/(m²·s) เพื่อให้แน่ใจว่าพืชได้รับแสงเพียงพอต่อการสังเคราะห์แสงในแต่ละระยะการเจริญเติบโตและตอบสนองความต้องการผลผลิตสูง ในแง่ของคุณภาพแสง อัตราส่วนของแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินมีความสำคัญมาก เพื่อเพิ่มคุณภาพของต้นกล้าและป้องกันการเจริญเติบโตมากเกินไปในระยะต้นกล้า โดยทั่วไปอัตราส่วนของแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินจะถูกตั้งไว้ที่ระดับต่ำ [(1~2):1] แล้วค่อยๆ ลดลงเพื่อให้ตรงกับความต้องการแสงและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพืช อัตราส่วนของแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินสำหรับผักใบเขียวสามารถตั้งได้ที่ (3~6):1 สำหรับช่วงเวลาการได้รับแสง เช่นเดียวกับความเข้มของแสง ควรมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการเจริญเติบโตที่ยาวนานขึ้น เพื่อให้ผักใบเขียวมีเวลาในการสังเคราะห์แสงมากขึ้น การออกแบบแสงเสริมสำหรับผักและผลไม้จะมีความซับซ้อนมากขึ้น นอกจากกฎพื้นฐานที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว เราควรให้ความสำคัญกับการตั้งค่าช่วงเวลาการได้รับแสงในช่วงออกดอก และต้องส่งเสริมการออกดอกและติดผลของผัก เพื่อไม่ให้เกิดผลเสีย

เป็นที่น่ากล่าวถึงว่า สูตรแสงควรครอบคลุมถึงการบำบัดขั้นสุดท้ายสำหรับการตั้งค่าสภาพแวดล้อมของแสง ตัวอย่างเช่น การเสริมแสงอย่างต่อเนื่องสามารถปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพของต้นกล้าผักใบเขียวที่ปลูกแบบไฮโดรโปนิกส์ได้อย่างมาก หรือการใช้รังสี UV เพื่อปรับปรุงคุณภาพทางโภชนาการของต้นอ่อนและผักใบเขียว (โดยเฉพาะผักกาดหอมสีม่วงและสีแดง) อย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากจะมุ่งเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพการเสริมแสงสำหรับพืชบางชนิดแล้ว ระบบควบคุมแหล่งกำเนิดแสงของโรงงานผลิตพืชด้วยแสงประดิษฐ์บางแห่งก็พัฒนาไปอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระบบควบคุมนี้โดยทั่วไปจะใช้โครงสร้างแบบ B/S โดยสามารถควบคุมจากระยะไกลและควบคุมอัตโนมัติของปัจจัยแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น แสง และความเข้มข้นของ CO2 ในระหว่างการเจริญเติบโตของพืชผ่านทาง WIFI และในขณะเดียวกันก็ทำให้วิธีการผลิตไม่ถูกจำกัดด้วยสภาพภายนอก ระบบเสริมแสงอัจฉริยะชนิดนี้ใช้โคมไฟ LED สำหรับปลูกพืชเป็นแหล่งกำเนิดแสงเสริม เมื่อรวมกับระบบควบคุมอัจฉริยะระยะไกล สามารถตอบสนองความต้องการด้านความยาวคลื่นแสงของพืชได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการเพาะปลูกพืชที่ควบคุมด้วยแสง และสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดได้เป็นอย่างดี

ข้อสรุป
โรงงานเพาะปลูกถือเป็นวิธีสำคัญในการแก้ปัญหาทรัพยากร ประชากร และสิ่งแวดล้อมของโลกในศตวรรษที่ 21 และเป็นวิธีสำคัญในการบรรลุเป้าหมายการพึ่งพาตนเองด้านอาหารในโครงการไฮเทคในอนาคต ในฐานะวิธีการผลิตทางการเกษตรรูปแบบใหม่ โรงงานเพาะปลูกยังอยู่ในช่วงการเรียนรู้และการเติบโต และต้องการความเอาใจใส่และการวิจัยเพิ่มเติม บทความนี้อธิบายถึงลักษณะและข้อดีของวิธีการให้แสงเสริมทั่วไปในโรงงานเพาะปลูก และแนะนำแนวคิดการออกแบบระบบแสงเสริมสำหรับพืชผลทั่วไป จากการเปรียบเทียบจะพบว่า เพื่อรับมือกับแสงน้อยที่เกิดจากสภาพอากาศที่รุนแรง เช่น เมฆมากและหมอกควันต่อเนื่อง และเพื่อให้มั่นใจได้ว่าผลผลิตของพืชในโรงงานเพาะปลูกจะมีปริมาณสูงและคงที่ อุปกรณ์แหล่งกำเนิดแสง LED Grow นั้นสอดคล้องกับแนวโน้มการพัฒนาในปัจจุบันมากที่สุด

ทิศทางการพัฒนาในอนาคตของโรงงานปลูกพืชควรเน้นไปที่เซ็นเซอร์ความแม่นยำสูง ต้นทุนต่ำ ระบบไฟส่องสว่างแบบปรับสเปกตรัมได้ที่ควบคุมจากระยะไกล และระบบควบคุมโดยผู้เชี่ยวชาญ ในขณะเดียวกัน โรงงานปลูกพืชในอนาคตจะยังคงพัฒนาไปสู่ต้นทุนต่ำ ความอัจฉริยะ และการปรับตัวได้เอง การใช้และการแพร่หลายของแหล่งกำเนิดแสง LED สำหรับการปลูกพืชเป็นการรับประกันการควบคุมสภาพแวดล้อมที่มีความแม่นยำสูงในโรงงานปลูกพืช การควบคุมสภาพแวดล้อมด้วยแสง LED เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมคุณภาพแสง ความเข้มของแสง และช่วงเวลาการได้รับแสงอย่างครอบคลุม ผู้เชี่ยวชาญและนักวิชาการที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องทำการวิจัยเชิงลึกเพื่อส่งเสริมการใช้แสงเสริม LED ในโรงงานปลูกพืชที่ใช้แสงประดิษฐ์