[Περίληψη] Με βάση μεγάλο αριθμό πειραματικών δεδομένων, αυτό το άρθρο εξετάζει αρκετά σημαντικά ζητήματα στην επιλογή της ποιότητας του φωτός στα εργοστάσια φυτών, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής πηγών φωτός, των επιπτώσεων του κόκκινου, του μπλε και του κίτρινου φωτός και της επιλογής του φασματικού σειρές, προκειμένου να δοθεί πληροφορίες σχετικά με την ποιότητα του φωτός στα εργοστάσια φυτών. Ο προσδιορισμός της στρατηγικής αντιστοίχισης παρέχει ορισμένες πρακτικές λύσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αναφορά.
Επιλογή πηγής φωτός

Τα εργοστάσια φυτών χρησιμοποιούν γενικά φώτα LED. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα φώτα LED έχουν τα χαρακτηριστικά της υψηλής φωτεινής απόδοσης, της κατανάλωσης χαμηλής ενέργειας, της μικρότερης παραγωγής θερμότητας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της ρυθμιζόμενης έντασης φωτός και του φάσματος, που δεν μπορούν μόνο να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της ανάπτυξης των φυτών και της αποτελεσματικής συσσώρευσης υλικών, αλλά και εξοικονόμηση ενέργειας, Μειώστε το κόστος παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας. Τα φώτα ανάπτυξης LED μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε φώτα LED ευρείας φάσματος με ένα τσιπ για γενικό σκοπό, φώτα LED ευρείας φάσματος ειδικών για μονό chip και φώτα LED συνδυασμένου φάσματος πολλαπλών τσιπ. Η τιμή των τελευταίων δύο ειδικών φώτων LED που ειδικά για φυτά είναι γενικά μεγαλύτερη από 5 φορές από εκείνη των συνηθισμένων φώτων LED, έτσι ώστε να επιλέγονται διαφορετικές πηγές φωτός σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς. Για τα μεγάλα εργοστάσια φυτών, τα είδη των φυτών που αναπτύσσονται με τη ζήτηση της αγοράς. Προκειμένου να μειωθεί το κόστος κατασκευής και να μην επηρεάσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της παραγωγής, ο συγγραφέας συνιστά τη χρήση τσιπ LED ευρέος φάσματος για γενικό φωτισμό ως πηγή φωτισμού. Για τα μικρά εργοστάσια φυτών, εάν οι τύποι φυτών είναι σχετικά σταθεροί, προκειμένου να αποκτηθούν υψηλή αποτελεσματικότητα και ποιότητα παραγωγής χωρίς να αυξάνονται σημαντικά το κόστος κατασκευής, οι μάρκες LED ευρείας φάσματος για ειδικά φυτικά ή γενικά φωτισμό μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή φωτισμού. Εάν πρόκειται να μελετήσει την επίδραση του φωτός στην ανάπτυξη των φυτών και τη συσσώρευση αποτελεσματικών ουσιών, έτσι ώστε να παρέχεται η καλύτερη φόρμουλα φωτός για παραγωγή μεγάλης κλίμακας στο μέλλον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συνδυασμός πολλαπλών τσιπ των φάσματος LED των ρυθμιζόμενων φάσματος για να αλλάξει Παράγοντες όπως η ένταση του φωτός, το φάσμα και ο χρόνος φωτός για να ληφθούν ο καλύτερος τύπος φωτός για κάθε εργοστάσιο, παρέχοντας τη βάση για παραγωγή μεγάλης κλίμακας.

Το κόκκινο και το μπλε φως

Όσον αφορά τα συγκεκριμένα πειραματικά αποτελέσματα, όταν το περιεχόμενο του κόκκινου φωτός (R) είναι υψηλότερο από αυτό του μπλε φως (b) (μαρούλι r: b = 6 και 7: 3, σπανάκι R: b = 4: 1; , κ.λπ.) ήταν υψηλότερες, αλλά η διάμετρος του στελέχους και ο ισχυρός δείκτης δενδρυλλίων των φυτών ήταν μεγαλύτεροι όταν η περιεκτικότητα σε μπλε φως ήταν υψηλότερος από εκείνον του κόκκινου φωτός. Για τους βιοχημικούς δείκτες, το περιεχόμενο του κόκκινου φωτός υψηλότερο από το μπλε φως είναι γενικά ευεργετικό για την αύξηση της διαλυτής περιεκτικότητας σε ζάχαρη στα φυτά. Ωστόσο, για τη συσσώρευση VC, η διαλυτή πρωτεΐνη, η χλωροφύλλη και τα καροτενοειδή σε φυτά, είναι πιο συμφέρουσα η χρήση φωτισμού LED με υψηλότερη περιεκτικότητα σε μπλε φωτισμό από το κόκκινο φως και η περιεκτικότητα σε μαλονιοδιαλδεΰδη είναι επίσης σχετικά χαμηλή κάτω από αυτή την κατάσταση φωτισμού.

Δεδομένου ότι το εργοστάσιο των φυτών χρησιμοποιείται κυρίως για την καλλιέργεια φυλλώδεις λαχανικά ή για την εκτροφή βιομηχανικών δενδρυλλίων, μπορεί να συναχθεί από τα παραπάνω αποτελέσματα που υπό την προϋπόθεση αύξησης της απόδοσης και λαμβάνοντας υπόψη την ποιότητα, είναι κατάλληλο για χρήση τσιπ LED με υψηλότερο κόκκινο Φως περιεχόμενο από το μπλε φως ως πηγή φωτός. Μια καλύτερη αναλογία είναι R: B = 7: 3. Επιπλέον, μια τέτοια αναλογία κόκκινου και μπλε φως είναι ουσιαστικά εφαρμόσιμος σε όλα τα είδη φυλλών λαχανικών ή φυτών και δεν υπάρχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις για διαφορετικά φυτά.

Επιλογή κόκκινου και μπλε μήκους κύματος

Κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, η φωτεινή ενέργεια απορροφάται κυρίως μέσω της χλωροφύλλη Α και της χλωροφύλλη β. Το παρακάτω σχήμα δείχνει τα φάσματα απορρόφησης της χλωροφύλλης Α και της χλωροφύλλης Β, όπου η πράσινη φασματική γραμμή είναι το φάσμα απορρόφησης της χλωροφύλλη Α και η μπλε φασματική γραμμή είναι το φάσμα απορρόφησης της χλωροφύλλη β. Μπορεί να φανεί από το σχήμα ότι τόσο η χλωροφύλλη Α όσο και η χλωροφύλλη Β έχουν δύο κορυφές απορρόφησης, μία στην περιοχή του μπλε φωτός και το άλλο στην περιοχή του κόκκινου φωτός. Αλλά οι 2 κορυφές απορρόφησης της χλωροφύλλης Α και της χλωροφύλλης Β είναι ελαφρώς διαφορετικές. Για να είμαστε ακριβείς, τα δύο μέγιστα μήκη κύματος της χλωροφύλλης Α είναι 430 nm και 662 nm, αντίστοιχα, και τα δύο μέγιστα μήκη κύματος της χλωροφύλλη B είναι 453 nm και 642 nm, αντίστοιχα. Αυτές οι τέσσερις τιμές μήκους κύματος δεν θα αλλάξουν με διαφορετικά φυτά, οπότε η επιλογή των κόκκινων και μπλε μήκους κύματος στην πηγή φωτός δεν θα αλλάξει με διαφορετικά είδη φυτών.

Φάσματα απορρόφησης της χλωροφύλλης και της χλωροφύλλη β

Ένας συνηθισμένος φωτισμός LED με ευρύ φάσμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως η πηγή φωτός του εργοστασίου φυτών, εφόσον το κόκκινο και το μπλε φως μπορεί να καλύψει τα δύο μέγιστα μήκη κύματος της χλωροφύλλης Α και της χλωροφύλλη β, δηλαδή της περιοχής μήκους κύματος κόκκινου φωτός είναι γενικά 620 ~ 680 nm, ενώ το μπλε φως το εύρος μήκους κύματος είναι από 400 έως 480 nm. Ωστόσο, το εύρος μήκους κύματος του κόκκινου και του μπλε φως δεν πρέπει να είναι πολύ ευρύ, επειδή όχι μόνο σπαταλάει την ενέργεια φωτός, αλλά μπορεί επίσης να έχει άλλες επιπτώσεις.

Εάν ένα φως LED που αποτελείται από κόκκινα, κίτρινα και μπλε τσιπ χρησιμοποιείται ως η πηγή φωτός του εργοστασίου φυτών, το μέγιστο μήκος κύματος του κόκκινου φωτός θα πρέπει να ρυθμιστεί στο μέγιστο μήκος κύματος της χλωροφύλλη Α, δηλαδή στα 660 nm, το μήκος κύματος κορυφής του μπλε φως θα πρέπει να ρυθμιστεί στο μέγιστο μήκος κύματος της χλωροφύλλης Β, δηλαδή στα 450 nm.

Ο ρόλος του κίτρινου και του πράσινου φωτός

Είναι πιο κατάλληλο όταν η αναλογία κόκκινου, πράσινου και μπλε φως είναι R: G: B = 6: 1: 3. Όσον αφορά τον προσδιορισμό του μήκους κύματος αιχμής πράσινου φωτός, δεδομένου ότι διαδραματίζει κυρίως ρυθμιστικό ρόλο στη διαδικασία ανάπτυξης των φυτών, πρέπει να είναι μόνο μεταξύ 530 και 550 nm.

Περίληψη

Αυτό το άρθρο εξετάζει τη στρατηγική επιλογής της ποιότητας του φωτός στα εργοστάσια φυτών τόσο από θεωρητικές όσο και από πρακτικές πτυχές, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής του εύρους κύματος του κόκκινου και του μπλε φωτός στην πηγή φωτός LED και του ρόλου και της αναλογίας του κίτρινου και του πράσινου φωτός. Στη διαδικασία ανάπτυξης των φυτών, η λογική αντιστοίχιση μεταξύ των τριών παραγόντων της έντασης του φωτός, της ποιότητας του φωτός και του χρόνου φωτός και της σχέσης τους με τα θρεπτικά συστατικά, τη θερμοκρασία και την υγρασία και τη συγκέντρωση CO2 πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη. Για την πραγματική παραγωγή, είτε σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ένα ευρύ φάσμα ή ένα φάσμα LED συνδυασμού πολλαπλών τσιπ, η αναλογία των μηκών κύματος είναι η κύρια σκέψη, διότι εκτός από την ποιότητα του φωτός, άλλοι παράγοντες μπορούν να ρυθμιστούν σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Ως εκ τούτου, η σημαντικότερη σκέψη στο στάδιο σχεδιασμού των εργοστασίων των φυτών θα πρέπει να είναι η επιλογή της ποιότητας του φωτός.

Συγγραφέας: Yong Xu

Πηγή άρθρου: Λογαριασμός WeChat της Τεχνολογίας Γεωργικών Μηχανικών (Φυτοκομία θερμοκηπίου)

Αναφορά: Yong Xu,Στρατηγική επιλογής ποιότητας φωτός στα εργοστάσια φυτών [J]. Τεχνολογία γεωργικών μηχανικών, 2022, 42 (4): 22-25.