นวัตกรรมการปลูกพืชผักในที่ร่มด้วยแสงจากหลอด LED

Posted on Posted in นวัตกรรม

ที่สวนผักบ้านคุณตา ใช้นวัตกรรมจากหลอดไฟ LED  ในการเป็นตัวอย่างในการปลูกพืชในที่ร่ม เพื่อแก้ไขปัญหาวิกฤตอากาศแปรปรวน เช่น ฝนตก หรือ แสงแดดไม่เพียงพอ

ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจว่า ทำไมถึงนิยมปลูกผักจากหลอดไฟ LED ?

 จากสถานการณ์ของโลก ที่

  • ประชากรมากขึ้น พื้นที่เกษตรลดลง
  • ภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง

หลายประเทศจึงใช้แสงประดิษฐ์มาช่วย

 

ทำความรู้จักกับ LED : LED คืออะไร

LED ย่อมาจาก Light Emitting Diode หรือ ไดโอดเปล่งแสง

ทำไมถึงใช้แสงจากหลอดไฟ LED

  • หลอด LED ให้ค่าความสว่างต่อวัตต์มากกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดขดลวด จึงประหยัดพลังงานมากกว่า
  • เมื่อเปิดใช้งานแล้วมีความร้อนน้อย ช่วยประหยัดพลังงานในอาคารได้
  • มีอายุการใช้งานนาน
  • มีความปลอดภัยในเรื่องสารปรอท รังสี และการกะพริบของหลอด

 

สีของแสงต่างกัน ให้ผลต่างกัน พืชมีอัตราการดูดกลืน แสงสูงสุดที่ความยาวคลื่นเฉพาะ 

สี ความยาวคลื่น ประโยชน์
แสงสีแดง

 

648-760 นาโนเมตร ช่วยสังเคราะห์แสง เป็นสีที่พืชดูดซับมากที่สุด ส่งเสริมการงอกของเมล็ดพืช หรือ ยับยั้งการงอกของเมล็ดพืชบางชนิด และยังส่งผลต่อการออกดอกของพืช
แสงสีน้ำเงิน

แสงสีคราม

แสงสีม่วง

426-492 นาโนเมตร

411-425 นาโนเมตร

390-410 นาโนเมตร

ช่วยสังเคราะห์แสง  ช่วยการตอบสนองของพืชต่อแสงในเรื่องการเบนหรือโค้งงอเข้าหาแสงของพืช
แสงสีม่วง/ส้ม 536-586 นาโนเมตร

587 – 647 นาโนเมตร

ช่วยการงอกของเมล็ด

 

แสงสีเขียว 493-535 นาโนเมตร มีผลในการระงับการเจริญเติบโตของพืช
แสงสีแดงไกล (Far Red) 761-810 นาโนเมตร มีผลในการยับยั้งการงอกของเมล็ด

  

 

 

 

 

 

 

ชุดหลอดไฟแอลอีดีเพื่อใช้ในการปลูกผักและเพาะต้นอ่อน ที่สวนผักบ้านคุณตา 

ที่ผ่านมา มีปัญหาในการปลูกผักอยู่ 2-3 ประการที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยเรื่องแสงแดด ในการเพาะกล้าผัก ตำแหน่งที่วางกล้าผักมักจะประสบปัญหาบางครั้งแสงแดดน้อยไป ต้นกล้าก็เจริญเติบโตไม่ดี บางครั้งก็แสงแดดมากไป ทำให้ร้อน กล้าผักเหี่ยวเฉา  ที่สำคัญก็คือเวลาเปิดอบรมการปลูกผักสวนครัว ปัญหาใหญ่ปัญหาหนึ่งของผู้เข้าร่วมอบรมจำนวนหนึ่งก็คือ อาศัยอยู่ในบ้านหรืออาคารที่ไม่ได้รับแสงแดด เช่น คอนโดมีเนียม แต่มีความต้องการที่จะปลูกผักกินเอง หรือ เพาะต้นอ่อน เช่น เมล็ดทานตะวันงอก ซึ่งต้องใช้แสงแดดเล็กน้อยในการเพาะ

สวนผักบ้านคุณตาจึงพัฒนาชุดปลูกผักภายในอาคารโดยการใช้แสงประดิษฐ์จากหลอดแอลอีดี(LED)  เพื่อใช้สำหรับการเพาะกล้าผัก  เพาะต้นอ่อน หรือปลูกผักที่ไม่ต้องการแสงมากไว้บริโภคภายในครัวเรือน

โดยโครงสร้างของชุดปลูกผักด้วยหลอดแอลอีดีนี้เป็นชั้นวางของกว้าง 75 ซมx 35 ซม. สูง 130 ซม. มีชั้นทั้งหมด 5 ชั้น ใช้ตั้งผักได้ 4 ชั้น

ชุดไฟส่องสว่าง ด้วยหลอดแอลอีดีแบบเส้น (LED STRIP) ขนาดกำลังไฟฟ้า 12 วัตต์ มี 2 แบบ

แบบที่ 1 หลอดแอลอีดีชนิดแสงขาว Daylight ขนาด 12 วัตต์ต่อเมตร ความยาว 1 เมตรต่อเส้น  1 ชั้นติด 5 เส้น หลอดแอลอีดีรวม 300 ดวง ค่าการส่องสว่าง 1,000 ลูเมนต่อเมตร  อุณหภูมิแสง 5,000-5,500 เคลวิน ใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลท์ กินกระแสไฟฟ้า 1.2 แอมป์ต่อเมตร

แบบที่ 2 หลอดแอลอีดีชนิดสีมี 2 สีคือ สีแดง และสีน้ำเงิน  ขนาด 14.4 วัตต์ต่อเมตร ใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลท์ กินกระแส 1.2 แอมป์ มีหลอดจำนวน 60 หลอดต่อเมตร  แสงสีแดง ความยาวคลื่น 620-630 นาโนเมตร ค่าการส่งอสว่างประมาณ 190 ลูเมนต่อเมตร ยาวเส้นละ 1 เมตร จำนวน 3 เส้น หลอดแอลอีดีรวม 180 ดวง วางสลับกับหลอดแอลอีดีแสงสีน้ำเงินจำนวน 2 เส้น แสงสีน้ำเงินมีความยาวคลื่น 455-470 นาโนเมตร ค่าการส่องสว่าง 150 ลูเมนต่อเมตร ความยาวเส้นละ 1 เมตร

แหล่งจ่ายไฟสำหรับชุดแอลอีดี มีให้เลือก 2 แบบคือ เพาเวอร์ซับพลายหรือชุดวงจรขับหลอดแอลอีดีขนาดแรงดัน 12 โวลท์ จ่ายกระแส 6 แอมป์   อีกแบบคือ แบตเตอรี่ขนาด 12 โวลท์ ที่สามารถต่อพ่วงกับ แผงโซลาร์เซลล์ได้

เมื่อเปิดใช้งาน ใช้เครื่องวัดค่าความส่องสว่างในสภาพที่มืด แสงขาว วัดตำแหน่งชิดหลอด ได้ค่าความส่องสว่างได้ 10,500-7,200 ลักซ์ วัดห่าง 10 ซม.ได้ 2,500-2,000 ลักซ์  วัดห่าง 20 ซม. ได้ 1,800-1,500 ลักซ์   แสงสีแดงผสมสีน้ำเงิน  วัดตำแหน่งชิดหลอดสีแดงได้ 3,900-2,200 ลักซ์ วัดตำแหน่งชิดหลอดสีน้ำเงินได้ 400-300 ลักซ์ วัดห่าง 10 ซม.ได้ 500-400 ลักซ์ วัดห่าง20 ซม.ได้ 400-300 ลักซ์

การใช้งาน ก็นำถาดเพาะกล้าผัก ถาดเพาะต้นอ่อน หรือ กระถางปลูกผักสลัดมาวางบนชั้น ในกรณีที่ตั้งเป็นที่ไม่มีแสงแดดส่องถึงเลย ก็สามารถเปิดชุดแอลอีดีได้ตลอดเวลา  ใช้ที่ฉีดน้ำฉีดน้ำให้กับผักหรือต้นอ่อน หรือติดตั้งระบบน้ำหยด

เท่าที่ได้ทดลองใช้งาน หลอดแอลอีดีแสงขาว ให้ค่าความสว่างที่ระยะห่างจากผักประมาณ 10 ซม.ที่เพียงพอต่อการเจริญเติบโตของกล้าผักในระยะเวลา 2 สัปดาห์  ต้นอ่อนทานตะวัน  7-10 วัน ผักสลัดประมาณ 30 วัน แต่สำหรับหลอดแอลอีดีแสงผสมระหว่างสีแดงกับสีน้ำเงิน ค่าความสว่างน่าจะน้อยไปสำหรับผัก ทำให้กล้าผัก ต้นอ่อน และผักสลัดไม่ค่อยเจริญเติบโตเท่าที่ควร ถึงแม้ว่าเป็นสีที่พืชต้องการใช้ในการสังเคราะห์แสง  หากต้องการใช้แสงสีน้ำเงิน และสีแดง จะต้องใช้หลอดรุ่นที่ให้ค่าความสว่างมากกว่านี้ ซึ่งก็ต้องใช้พลังงานมากขึ้น

ดังนั้นชุดปลูกผักด้วยหลอดแอลอีดีที่ใช้หลอดแอลอีดีแสงสีขาว ระยะห่างระหว่างถาดหรือกระถางผักห่างกัน 10-15 ซม จะสามาระถใช้เพาะกล้า  เพาะต้นอ่อน ปลูกผักสลัด ผักกาดหอม ในที่ร่มได้เป็นอย่างดี

 ผ่านมา มีปัญหาในการปลูกผักอยู่ 2-3 ประการที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยเรื่องแสงแดด ในการเพาะกล้าผัก ตำแหน่งที่วางกล้าผักมักจะประสบปัญหาบางครั้งแสงแดดน้อยไป ต้นกล้าก็เจริญเติบโตไม่ดี บางครั้งก็แสงแดดมากไป ทำให้ร้อน กล้าผักเหี่ยวเฉา  ที่สำคัญก็คือเวลาเปิดอบรมการปลูกผักสวนครัว ปัญหาใหญ่ปัญหาหนึ่งของผู้เข้าร่วมอบรมจำนวนหนึ่งก็คือ อาศัยอยู่ในบ้านหรืออาคารที่ไม่ได้รับแสงแดด เช่น คอนโดมีเนียม แต่มีความต้องการที่จะปลูกผักกินเอง หรือ เพาะต้นอ่อน เช่น เมล็ดทานตะวันงอก ซึ่งต้องใช้แสงแดดเล็กน้อยในการเพาะ

สวนผักบ้านคุณตาจึงพัฒนาชุดปลูกผักภายในอาคารโดยการใช้แสงประดิษฐ์จากหลอดแอลอีดี(LED)  เพื่อใช้สำหรับการเพาะกล้าผัก  เพาะต้นอ่อน หรือปลูกผักที่ไม่ต้องการแสงมากไว้บริโภคภายในครัวเรือน

โดยโครงสร้างของชุดปลูกผักด้วยหลอดแอลอีดีนี้เป็นชั้นวางของกว้าง 75 ซมx 35 ซม. สูง 130 ซม. มีชั้นทั้งหมด 5 ชั้น ใช้ตั้งผักได้ 4 ชั้น

ชุดไฟส่องสว่าง ด้วยหลอดแอลอีดีแบบเส้น (LED STRIP) ขนาดกำลังไฟฟ้า 12 วัตต์ มี 2 แบบ

แบบที่ 1 หลอดแอลอีดีชนิดแสงขาว Daylight ขนาด 12 วัตต์ต่อเมตร ความยาว 1 เมตรต่อเส้น  1 ชั้นติด 5 เส้น หลอดแอลอีดีรวม 300 ดวง ค่าการส่องสว่าง 1,000 ลูเมนต่อเมตร  อุณหภูมิแสง 5,000-5,500 เคลวิน ใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลท์ กินกระแสไฟฟ้า 1.2 แอมป์ต่อเมตร

แบบที่ 2 หลอดแอลอีดีชนิดสีมี 2 สีคือ สีแดง และสีน้ำเงิน  ขนาด 14.4 วัตต์ต่อเมตร ใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลท์ กินกระแส 1.2 แอมป์ มีหลอดจำนวน 60 หลอดต่อเมตร  แสงสีแดง ความยาวคลื่น 620-630 นาโนเมตร ค่าการส่งอสว่างประมาณ 190 ลูเมนต่อเมตร ยาวเส้นละ 1 เมตร จำนวน 3 เส้น หลอดแอลอีดีรวม 180 ดวง วางสลับกับหลอดแอลอีดีแสงสีน้ำเงินจำนวน 2 เส้น แสงสีน้ำเงินมีความยาวคลื่น 455-470 นาโนเมตร ค่าการส่องสว่าง 150 ลูเมนต่อเมตร ความยาวเส้นละ 1 เมตร

แหล่งจ่ายไฟสำหรับชุดแอลอีดี มีให้เลือก 2 แบบคือ เพาเวอร์ซับพลายหรือชุดวงจรขับหลอดแอลอีดีขนาดแรงดัน 12 โวลท์ จ่ายกระแส 6 แอมป์   อีกแบบคือ แบตเตอรี่ขนาด 12 โวลท์ ที่สามารถต่อพ่วงกับ แผงโซลาร์เซลล์ได้

เมื่อเปิดใช้งาน ใช้เครื่องวัดค่าความส่องสว่างในสภาพที่มืด แสงขาว วัดตำแหน่งชิดหลอด ได้ค่าความส่องสว่างได้ 10,500-7,200 ลักซ์ วัดห่าง 10 ซม.ได้ 2,500-2,000 ลักซ์  วัดห่าง 20 ซม. ได้ 1,800-1,500 ลักซ์   แสงสีแดงผสมสีน้ำเงิน  วัดตำแหน่งชิดหลอดสีแดงได้ 3,900-2,200 ลักซ์ วัดตำแหน่งชิดหลอดสีน้ำเงินได้ 400-300 ลักซ์ วัดห่าง 10 ซม.ได้ 500-400 ลักซ์ วัดห่าง20 ซม.ได้ 400-300 ลักซ์

การใช้งาน ก็นำถาดเพาะกล้าผัก ถาดเพาะต้นอ่อน หรือ กระถางปลูกผักสลัดมาวางบนชั้น ในกรณีที่ตั้งเป็นที่ไม่มีแสงแดดส่องถึงเลย ก็สามารถเปิดชุดแอลอีดีได้ตลอดเวลา  ใช้ที่ฉีดน้ำฉีดน้ำให้กับผักหรือต้นอ่อน หรือติดตั้งระบบน้ำหยด

เท่าที่ได้ทดลองใช้งาน หลอดแอลอีดีแสงขาว ให้ค่าความสว่างที่ระยะห่างจากผักประมาณ 10 ซม.ที่เพียงพอต่อการเจริญเติบโตของกล้าผักในระยะเวลา 2 สัปดาห์  ต้นอ่อนทานตะวัน  7-10 วัน ผักสลัดประมาณ 30 วัน แต่สำหรับหลอดแอลอีดีแสงผสมระหว่างสีแดงกับสีน้ำเงิน ค่าความสว่างน่าจะน้อยไปสำหรับผัก ทำให้กล้าผัก ต้นอ่อน และผักสลัดไม่ค่อยเจริญเติบโตเท่าที่ควร ถึงแม้ว่าเป็นสีที่พืชต้องการใช้ในการสังเคราะห์แสง  หากต้องการใช้แสงสีน้ำเงิน และสีแดง จะต้องใช้หลอดรุ่นที่ให้ค่าความสว่างมากกว่านี้ ซึ่งก็ต้องใช้พลังงานมากขึ้น

ดังนั้นชุดปลูกผักด้วยหลอดแอลอีดีที่ใช้หลอดแอลอีดีแสงสีขาว ระยะห่างระหว่างถาดหรือกระถางผักห่างกัน 10-15 ซม จะสามาระถใช้เพาะกล้า  เพาะต้นอ่อน ปลูกผักสลัด ผักกาดหอม ในที่ร่มได้เป็นอย่างดี