TEKNOLOGI GUNA LAMPU UNTUK TANAMAN

TEKNOLOGI GUNA LAMPU untuk tanaman sudah pun banyak diperkatakan didalam sektor pertanian moden dimana ia perlu dilakukan bagi aktiviti penanaman di dalam bangunan atau pun pencahayaan pada malam hari. Keperluan Malaysia untuk menambahkan lagi pengeluaran makanan tempatan semakin kritikal apabila di nyatakan nilai Import Makanan pada tahun 2022 meningkak kepada RM75 billion semasa perasmian HPPNK Kebangsaan 2023 di Ipoh, Perak oleh Perdana Menteri. Oleh itu pelbagai cara perlu dilakukan bagi Malaysia dapat meningkatkan pengeluaran makanan tempatan dan mengurangkan import. Teknologi menanam tanaman didalam bangunan dan menjalankan aktiviti pertanian di malam hari sudah di fikirkan untuk dilakkan. Perlua ada teknologi baru leibatkan penggunaan cahaya lampu untu tuumbuhan hidup subur. Teknologi penggunaan mentol lampu khas sudah agak lama di lakukan tertama di beberapa negara maju yang mana ia disesuaikan untuk penghasilan tanaman makanan terutama di musim sejuk (winter). Kini di pasaran di Malaysia sudah ada ada lampu tanaman LED yang dijual dan ia dapat disesuaikan dengan spektrum tanaman khususnya bagi memberi tanaman cahaya yang setanding dengan cahaya matahari. Dilaporkan dimana ia juga mampu meningkatkan kecekapan didalam proses fotosintesis tanaman. Bagaimana pun bagi tujuan untuk mengatasi  keadaan persekitaran yang berbeza ini melalui teknologi dalam menyediakan tanaman dengan persekitaran cahaya yang ideal untuk fotosintesis serta untuk dapat ianya mempromosikan pertumbuhan tanaman pada tahap yang berbeza boleh dilakukan. Warna cahaya putih yang sejuk dilaporkan ia  sesuai untuk menambah cahaya bagi tumbuhan jenis succulents dan bunga kecil. Secara amnya dilaporkan dimana jenis lampu LED adalah yang paling sesuai digunakan kerana ia mempunyai kelebihan penggunaan watt rendah dan juga ia menggunaan tenaga letrik yang rendah. Semasa membeli lampu jenis ini perlu teliti dengan tidak membeli mentol yang berharga murah sebab tidak dapat mencapai kesan cahaya tambahan. Lampu tumbuhan LED adalah mentol yang berikan kesan cahaya khas dengan panjang gelombang spektrum tertentu yang dirancang untuk menggantikan fungsi cahaya matahari. Lampu LED dapat mengawal panjang gelombang spektrum dengan baik dimana ia dapat memenuhi aspek keperluan tanaman untuk cahaya. Panjang gelombang spektrum yang diperlukan untuk fotosintesis tumbuhan biasanya dalam lingkungan 400 ~ 720nm. Dilaporkan jenis Lampu biru mempunyai gelombang 400 ~ 520nm dan cahaya merah dengan gelombang 610 ~ 720nm menyumbang paling banyak kesan fotosintesis tumbuhan. Panjang gelombang merah dan biru lampu tumbuhan LED berada dalam julat ini dimana ia dapat memberi tanaman panjang gelombang spektrum yang sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Lampu LED juga mempunyai sifat yang baik seperti ketahanan kelembapan, saiz kecil dan jangka hayat yang panjang (lebih daripada 30,000 jam). Artikel subuh ini dalam blog "Anim Agro Technology" di kongsikan maklumat kesan cahaya lampu untuk tumbesaran tanaman terutama di malam hari di Malaysia menjurus kepada aktiviti indoor planting dan juga 'night farming' yang efektif.

Ada beberapa kali penulis blog ditanya soalan klise seperti 'Bolehkah Lampu LED spektrum penuh ini digunakan untuk penanaman tumbuhan sepenuhnya menggantikan cahaya matahari?'. Masa itu memang agak sukar hendak menjawabnya kerana penulis blog belum mendalami mengenai isu ini. Umum semua pembaca tahu dimana proses penting bagi pertumbuhan tumbuhan memerlukan pertukaran nutrien melalui fotosintesis. Selepas tumbuhan diterangkan dengan cahaya lazimnya komponen klorofil pada daun tumbuhan boleh menukar karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) di daun menjadi Tenaga atau Glukosa. Proses selanjutnya adalah dimana bahan glukosa akan berubah menjadi kanji untuk digunakan atau disimpan. Sebenarnya amat penting bagi tumbuhan menunggu bahan organik untuk membekalkan tenaga untuk tumbuh-tumbuhan tumbuh secara normal. Lazimnya dimana cahaya adalah seperti makanan manusia dimana sekiranya tidak ada makanan maka hidupan akan mati dan bagi tumbuhan tanpa cahaya akibatnya keseluruhan proses metabolik tumbuhan akan hilang dan akhiran tumbuhan ini akan mati. Sebenarnya penulis blog semasa belajar dari peringkat sekolah rendah sehingga ke universiti faham dimana tumbuh-tumbuhan boleh tumbuh, berkembang, mekar dan berbuah hanya apabila terdapat cahaya. Semua bunga atau tumbuhan yang di tanam memerlukan cahaya dimana terdapat pelbagai jenis tumbuhan mempunyai tahap keperluan yang berbeza untuk keamatan cahaya dan panjang cahaya matahari. Selalunya dilihat semasa hari yang cerah dimana kedapatan cahaya langsung disinari oleh matahari disebut 'cahaya langsung' atau dalam bahasa sainsa 'direct sunlight'. Kebanyakan jenis tumbuhan perlu ditanam di bawah cahaya langsung untuk terus membesar berbuah dan membiak. Sekiranya berlaku keadaan cuaca mendung dimana kadr kedpatan cahaya juga rendah ia akan di panggil sebagai 'Cahaya Bertaburan'. Dalam keadaan ini lazimnya tumbuh-tumbuhan yang memerlukan naungan perlu ditanam di tempat yang rendang seperti tanaman koko, vanilla, orkid dan banyak jenis sebagainya. Tumbuhan jenis ini selalunya akan boleh tumbuh dengan baik selagi terdapat cahaya yang bertaburan.

Memahami akan 'Spektrum cahaya semulajadi' memang satu perkara yang perlu di ketahui. Apa pun pada penulis blog dimana didalam kebanyakan kes iaitu cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis merujuk kepada cahaya semulajadi iaitu cahaya yang selalu ia dipancarkan oleh matahari akan tetapi apabila cahaya matahari ini digunakan untuk fotosintesis oleh tumbuhan terdapat jalur panjang gelombang yang tersedia untuk tumbuhan adalah kira-kira 400-700nm. Kadar dalam penggunaan setiap panjang gelombang tidak sama antara panjang gelombang. Cahaya campuran kompleks dalam cahaya matahari, diatur melalui panjang gelombang yang berbeda, adalah spektrum cahaya matahari, yang mencakup kurva spektral cahaya ultraviolet, cahaya terlihat, dan cahaya inframerah. Spektrum cahaya matahari boleh dipanggil spektrum penuh. Penting mengetahui akan asas Prinsip spektral cahaya buatan dimana didalam sumber cahaya buatan maka prinsip kerja adalah untuk meningkatkan kandungan merkuri unsur kimia dengan sewajarnya dalam tiub arka pemancar cahaya lampu pelepasan gas pelepasan arka, dengan itu meningkatkan tenaga cahaya bahagian cahaya ultraviolet, dan dengan menyesuaikan nisbah kandungan halida logam, bahagian cahaya yang kelihatan dibuat. Gabungan panjang gelombang dalam setiap jalur boleh dekat dengan spektrum suria. Sumber cahaya buatan perlu berada dalam julat cahaya yang kelihatan antara 400-800 panjang gelombang supaya spektrum ini akan sentiasa menghampiri cahaya matahari yang merupakan sumber cahaya yang paling berkualiti tinggi untuk persembahan warna. Terdapat hanya satu matlamat bahawa sumber cahaya buatan sentiasa menghampiri dimana suhu warna cahaya matahari berubah dengan empat musim dan masa pagi dan petang, jadi spektrum lampu spektrum penuh harus mengubah suhu warna berturut-turut dengan masa untuk mensimulasikan persekitaran cahaya semulajadi. Tumbuhan boleh menyesuaikan diri dengan perubahan iklim dan suhu untuk menjadi lebih selaras dengan undang-undang pertumbuhan semula jadi organisma. Kelebihan spektrum penuh dilihat dimana pda masa ini, pencahayaan tumbuhan dalaman terutamanya menggunakan gabungan LED merah dan biru, atau gabungan LED merah dan putih. Tidak sukar untuk melihat dari spektrogram bahawa walaupun spektrum lampu pijar yang digunakan untuk masa yang lama sebelum ini tidak diagihkan secara tidak sekata, spektrumnya agak komprehensif. Di bawah keadaan tahap pencahayaan tertentu, ia masih mempunyai kesan promosi tertentu terhadap pertumbuhan tumbuhan, tetapi ini Cahaya jenis ini mempunyai kelemahan kecekapan yang terlalu rendah, penggunaan tenaga yang agak besar dan hayat perkhidmatan yang pendek. Kini sudah terdapat juga lampu natrium dan lampu penjimatan tenaga yang biasa di pasaran. Lengkung lampu sedemikian sangat berbeza dan pengedaran spektral tidak sekata. Nisbah merah dan biru lampu tumbuhan LED biasa mempunyai kelebihan tertentu, tetapi spektrum dan spektrum penuh cahaya matahari tidak dapat dibandingkan. , dan dari perspektif kos, kosnya tinggi, warna cahaya berwarna ungu, yang tidak cantik, dan kecerahan tidak mencukupi. Oleh itu, membandingkan perkara di atas dimana ia tidak sukar untuk mengetahui bahawa cahaya tumbuhan spektrum penuh semasa adalah yang paling dekat dengan spektrum penuh cahaya matahari dalam aplikasi tumbuhan, dan merupakan yang paling ideal untuk rumah hijau pertanian, institut penyelidikan pertanian, taman ekologi pertanian dan tumbuhan landskap pejabat berskala besar. Isi sumber cahaya. Penyelidikan spektrum penuh semasa dan pembangunan sumber cahaya LED telah berlaku di peringkat antarabangsa selama bertahun-tahun, tetapi teknologi ini terhad kepada pembangunan bahagian cahaya yang kelihatan dalam setiap jalur untuk mencapai spektrum berterusan dan meningkatkan indeks rendering warna, tetapi sukar untuk mencapai spektrum berterusan dalam bahagian cahaya ultraviolet dan inframerah.

Lazimnya spektrum setiap manik lampu LED ultraviolet dan inframerah sangat sempit, dan ia terhad kepada jalur frekuensi tertentu, digabungkan menjadi spektrum berterusan, kesannya tidak memuaskan, dan kos pembuatan tidak rendah. Oleh kerana teknologi pencahayaan LED terus mendalam dalam bidang tumbuhan hari ini, ujian sebenar kepakaran dan teknologi terletak pada keupayaan untuk menyediakan keadaan pertumbuhan yang konsisten dan penggunaan tenaga yang rasional, sambil memastikan tanaman berkualiti tinggi untuk penanam dan pengguna akhir. Kebanyakan pengiraan TCO bergantung pada output cahaya jangka panjang yang cekap dan mampan. Pencahayaan tumbuhan adalah pasaran yang terus berkembang, dan teknologi sentiasa maju. Ini adalah era inovasi teknologi. Adalah dipercayai bahawa manusia akhirnya akan mengubah kehidupan mereka melalui teknologi. Lampu pertumbuhan tumbuhan spektrum penuh adalah berdasarkan undang-undang pertumbuhan tumbuhan, mensimulasikan pengedaran spektrum solar. Mengikut prinsip nisbah, sumber cahaya buatan yang dibangunkan dengan spektrum penuh mempunyai julat radiasi yang luas, mencapai lebih daripada 100LM setiap watt, yang benar-benar memenuhi keperluan pencahayaan hijau. Tidak kira cuaca, musim dan masa hari, tumbuh-tumbuhan, seperti manusia, memerlukan cahaya apabila mereka tumbuh, dan ia adalah penting untuk menggunakan strategi cahaya yang betul. Untuk rumah hijau pertanian, lampu spektrum penuh digunakan sebagai cahaya tambahan, yang boleh dipertingkatkan pada bila-bila masa sepanjang hari supaya tumbuhan sentiasa dapat membantu dalam fotosintesis. Terutama pada bulan-bulan musim sejuk, masa pencahayaan yang berkesan boleh dilanjutkan. Tidak kira pada waktu senja atau pada waktu malam, ia boleh memanjangkan dan mengawal cahaya secara saintifik yang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan, dan tidak terjejas oleh sebarang perubahan alam sekitar. Di makmal rumah hijau atau tumbuhan, ia boleh menggantikan cahaya semulajadi sepenuhnya untuk menggalakkan pertumbuhan tumbuhan. Selalunya penanaman dalam bangunan atau lebih dikenali sebagai ‘indoor farming’ merupakan kaedah yang semakin banyak digunakan memandangkan ia mampu memberikan hasil pengeluaran yang lebih tinggi sepanjang tahun. Di dalam teknik ini salah satu perkara penting adalah, penggunaan sumber cahaya tiruan bagi menggantikan cahaya matahari. Walaupun masih tiada cahaya yang mampu menggantikan cahaya matahari sepenuhnya, namun adakalanya cahaya tiruan memberikan hasil yang lebih baik. Penggunaan cahaya tiruan dalam penanaman tumbuhan mula digunakan oleh seorang botanist Russia iaitu Andrei Famintsyn pada tahun 1868. Walaupun cahaya matahari dilaporkan memberikan hasil penanaman yang lebih baik namun setiap tumbuhan memerlukan kadar cahaya yang berbeza-beza. Cahaya matahari mengandungi pelbagai spektrum cahaya, namun tidak kesemua spektrum cahaya ini digunakan oleh tumbuhan di dalam proses fotosintesis. Malah cahaya matahari yang berlebihan juga boleh menyebabkan kerosakan pada daun tumbuhan bagi sesetengah tumbuhan. Semuga artikel ini memberi info berguna kepada semua para pembaca blog anim agro technology kali  ini. Wasallam!!!...

CAHAYA LAMPU... PELBAGAI GUNA...

FOTOSINTESIS... JIK ADA CAHAYA...
DI DALAM BANGNAN... MALAM JUGA...
NIGHT FARMING... TANAMAN APA?...

By,
M Anem,
Senior Agronomist,
Room 235, Grand Daruk Makmur Hotel,
Kuantan, Pahang,
Malaysia.
(22 RabiulAkhir 1445H).