LED Bitki Yetiştirme Aydınlatmaları (Horticulture Lighting)
Aydınlatma kaynakları teknolojisindeki son gelişmeler, sürdürülebilir ve yüksek verimli LED ışığı uygulamaları için yeni ufuklar açmaktadır. LED ve geleneksel ışık kaynakları için yapılan karşılaştırmalı ekonomik analizlerin sonucu, LED’lerin yüksek enerji etkinliği, düşük bakım maliyetleri ve uzun ömürleri sayesinde, uzun dönem sebze üretim maliyetlerinin düşmesine olanak vereceğini ortaya koymaktadır.
LED (Light Emitting Diode):
Işık yayan diyot (LED: Light Emitting Diode) teknolojisinin yeni tip yarı iletken malzemelerin ortaya çıkmasıyla sürekli şekilde gelişmesi, aydınlatmanın bitki büyümesi ve gelişimi de dahil olmak üzere giderek artan sayıda yeni alanlarda uygulanmasını mümkün kılmıştır.
Son yıllarda, geleneksel aydınlatma sistemlerine alternatif olarak, LED’in bitki morfogenezi için mükemmel bir yapay akıllı aydınlatma kaynağı olduğu kanıtlanmıştır.
LED aydınlatma çiçekler, sebzeler, meyveler, aşılanmış fideler, mikro yeşillikler, algler, tıbbi ve aromatik vb. bitkilerin üretilmesinde kullanılmakta ve önemli faydalar sunmaktadır.
LED aydınlatma teknolojisi, bitkisel üretimde verimliliği artırabilecek farklı dalga boylu ışık kontrollü bir büyüme ortamı sağlayabilir. Ayrıca, yeni LED teknolojileri sadece bitki üretimindeki verim ve kaliteyi arttırmakla kalmaz, aynı zamanda bitkinin fizyolojik tepkilerini anlamaya yönelik yeni araştırmalara da olanak tanır.
Bu nedenle, çeşitli bitki büyüme ve geliştirme uygulamaları için LED ışığının yeni kontrol seviyeleri araştırılmakta, ışığın değeri artırılmakta, diğer yandan LED aydınlatma ürünlerinin maliyeti azalmaya devam etmektedir.
Genel olarak yeşil bitkilerin büyümeleri ve gelişmeleri için belli miktarda ışığa ihtiyaçları vardır. Belli sınırlar içinde ve oranda ışık şiddetindeki artış bitkide büyüme ve gelişmeyi hızlandırmakta, bununla birlikte, bitkilerde uzama, kök şekli, yaprak anatomisi, yaprak boyutu ve rizogenesis gibi bazı morfolojik karakteristiklerin şekillenmesinde oldukça önemli bir rolü bulunmaktadır.
Ayrıca, ışık bitkilerin fotosentezi gerçekleştirebilmesi için gerekli tek enerji olması yanında, aydınlık ve karanlık sürelerin gün içindeki uzunluk farkı nedeniyle de bitkilerin mevsimsel değişimlerini sağlayan bir bilgi kaynağıdır.
Güneş ışığının gözle görülebilen 400–700 nm dalga boylu ışınları etkin ışınım PAR (Photosynthetically Active Radiation) olarak bilinir ve bitkilerde fotosentez başta olmak üzere temel fizyolojik ve biyokimyasal olayları yönlendirirler.
Fakat güneş ışınım düzeyi yeterli olmayan enlem derecesi yüksek bölgelerde gerekli ışınım enerjisi tam anlamıyla karşılanamaz. Bu durumda yapay aydınlatma önem kazanmaktadır.
Bu nedenle doğal ışığın yeterli olmadığı zamanlarda ve yerlerde, bitkiler için gerekli olan aydınlatmanın yapılması ve eksik kalan PAR enerjisinin sağlanabilmesi için elektrikli yapay aydınlatma kaynakları kullanılmaktadır.
Yapay aydınlatma, seralarda süs bitkileri üretiminde yaygın olarak uygulanmakla birlikte, bazı sebzelerin üretiminde de yer almaktadır.
LED’ler geleneksel ışık kaynakları ile kıyaslandığında boyutları küçüktür, daha az enerjiye gereksinim duyarlar, belirli dalga boylarında ışık verirler, ısı üretimleri az, ışık yoğunluğu ayarlanabilir ve gün ışığına yakın kalitede ışık verirler.
Ayrıca LED’lerin bünyesinde, cıvalı ve sodyum içeren lambalar gibi çevreyi kirleten gazlar bulunmamaktadır. Düşük elektrik tüketimi dolayısıyla da CO2 miktarını azaltıcı yönde etkisi olmaktadır.
Son yıllarda ise yarı iletken LED lambaların, teknik ve yaydıkları ışık özelliklerinin sağladığı avantajlar sayesinde tarımsal amaçlı yapay aydınlatmada geleneksel yapay ışık kaynaklarının yerini alabileceği işaret edilmektedir.
LED’lerin bitkisel üretimde kullanılması bakımından geleneksel ışık kaynaklarına göre en önemli avantajlarından biri tek renk dalga boyu ışık yayabilme özellikleridir. Bu özellik mavi ve kırmızı dalga boylu bölgelerdeki ışığın bitkiye ulaştırılmasına olanak vermektedir.
Bunun yanı sıra fotosentez yapan canlıların gereksinimlerine uygun dalga boylarında (renklerde) yapay aydınlatma olanağı vermeleri bitkisel üretim amaçlı uygulamalarda iyi bir alternatif oluşturmaktadır.
Ayrıca bu lambalar canlıda meydana gelmesi muhtemel ışık stresinin azaltılması, diğer lambalara oranla hem üretim hem de kullanım aşamalarında çevreci olmaları gibi özellikleriyle de öne çıkmaktadırlar.
Öte yandan diğer lambalar gibi bulundukları ortama aşırı derecede ısı yaymamaları nedeniyle doku kültürü, bitki yetiştirme odaları (growing chamber) gibi daha küçük hacimli yetiştirme ortamlarında ışık kaynağı olarak kullanılmaları işletmelere büyük avantajlar sağlamaları bakımından önemli görülmektedir.
Özellikle sürekli ya da gün içerisinde uzun süreli aydınlatmanın yapıldığı bu alanlarda lamba ömrünün geleneksel aydınlatma kaynaklarına göre çok uzun olduğu (50 000 yanma saattinden fazla) LED lambalar, giderek artan ışık verimleri yanında düşük enerji tüketimleriyle de işletme giderlerini önemli ölçüde azaltabilecek özelliktedir.
Özellikle yeterli ışık alamayan ve dolayısıyla seracılığın kısıtlı yapıldığı bölgelerde az enerji harcayan LED aydınlatma sistemlerinin kurulması, bu bölgelerde de seracılığın ve dikey tarımın gelişebilmesine önemli katkılar sağlayacaktır.
KAYNAKLAR: Atıf yapılan makaleler ve çalışmalar
Güven Şahin, Berna Kendirli, Yeni Bir Zirai İşletme Modeli: Dikey Çiftlikler
Nuri Çağlayan, Seralar için LED Lambalı Aydınlatma Otomasyon Sisteminin Tasarlanmasına ve Uygulanmasına Yönelik Bir Çalışma, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Nuri Çağlayan, Can Ertekin, Sebze Üretiminde İlave LED Aydınlatma Uygulamaları, Tarım Makineleri Bilimi Dergisi
Nuri Çağlayan, Can Ertekin, Farklı Dalga Boylu LED Işıklarının Yeşil Yapraklı Bitkilerin Gelişimi Üzerine Etkileri, Tarım Makineleri Bilimi Dergisi
Nuri Çağlayan, Can Ertekin, Bitkisel Üretim için LED Yetiştirme Lambalarının Kullanımı, Tarım Makineleri Bilimi Dergisi
