[Sažetak] Na temelju velikog broja eksperimentalnih podataka, ovaj članak govori o nekoliko važnih problema u odabiru kvalitete svjetlosti u tvornicama biljaka, uključujući odabir izvora svjetlosti, učinke crvene, plave i žute svjetlosti i odabir Spectral -a Raspon, kako bi se pružio uvid u kvalitetu svjetlosti u tvornicama biljaka. Određivanje strategije podudaranja pruža neka praktična rješenja koja se mogu koristiti za referencu.
Odabir izvora svjetlosti

Tvornice biljaka uglavnom koriste LED svjetla. To je zato što LED svjetla imaju karakteristike visoke svjetlosne učinkovitosti, niske potrošnje energije, manje stvaranja topline, dugog životnog vijeka i podesivog intenziteta svjetla i spektra, koji ne samo da mogu udovoljiti zahtjevima rasta biljaka i učinkovitog nakupljanja materijala, već i uštede energije, Smanjite troškove proizvodnje topline i električne energije. LED svjetla za uzgoj mogu se dalje podijeliti na LED svjetla širokog spektra s jednim čipom za opću namjenu, LED svjetla širokog spektra s jednim čipsom i LED kombinirane LED svjetiljke kombinirane kombinirane lampice podesivog spektra. Cijena posljednje dvije vrste LED svjetla specifičnih za biljku općenito je veća od 5 puta veće od običnih LED svjetla, tako da se u različitim svrhama treba odabrati različite izvore svjetlosti. Za velike tvornice biljaka, vrste biljaka koje rastu mijenjaju se s potražnjom na tržištu. Kako bi smanjio troškove izgradnje i ne značajno utjecalo na učinkovitost proizvodnje, autor preporučuje korištenje LED čipova širokog spektra za opću rasvjetu kao izvor rasvjete. Za male tvornice biljaka, ako su vrste biljaka relativno fiksne, kako bi se dobila visoka proizvodna učinkovitost i kvaliteta bez značajnog povećanja troškova konstrukcije, kao izvor rasvjete može se koristiti LED čips širokog spektra za biljku ili opću rasvjetu. Ako želi proučiti učinak svjetlosti na rast biljaka i nakupljanje učinkovitih tvari, tako da u budućnosti pruži najbolju laganu formulu za proizvodnju velikih razmjera, može se upotrijebiti višestruka kombinacija prilagodljivih LED svjetla spektra Čimbenici kao što su intenzitet svjetlosti, spektar i svjetlost vremena za dobivanje najboljeg svjetla formule za svaku postrojenju za pružanje osnova za proizvodnju velikih razmjera.

Crveno i plavo svjetlo

Što se tiče specifičnih eksperimentalnih rezultata, kada je sadržaj crvene svjetlosti (R) veći od plavog svjetla (b) (salata R: B = 6: 2 i 7: 3; špinat R: B = 4: 1 sadnice od tikvice R: B = 7: 3; Suha težina itd.) Bila je veća, ali promjer stabljike i snažni indeks sadnica biljaka bili su veći kada je sadržaj plave svjetlosti bio veći od onog crvenog svjetla. Za biokemijske pokazatelje, sadržaj crvene svjetlosti veći od plave svjetlosti općenito je koristan za povećanje topivog sadržaja šećera u biljkama. Međutim, za nakupljanje VC, topljivih proteina, klorofila i karotenoida u biljkama, povoljnije je koristiti LED rasvjetu s višim sadržajem plave svjetlosti od crvenog svjetla, a sadržaj malondialdehida je također relativno nizak u ovom stanju rasvjete.

Budući da se tvornica biljaka uglavnom koristi za uzgoj lisnatog povrća ili za podizanje industrijskog sadnica, može se zaključiti iz gore navedenih rezultata koji su pod pretpostavkom povećanja prinosa i uzimanja u obzir kvalitete, prikladno je koristiti LED čips s višom crvenom Sadržaj svjetlosti od plave svjetlosti kao izvor svjetlosti. Bolji omjer je R: B = 7: 3. Nadalje, takav omjer crvene i plave svjetlosti u osnovi je primjenjiv na sve vrste lisnatog povrća ili sadnica, a ne postoje specifični zahtjevi za različite biljke.

Odabir crvene i plave valne duljine

Tijekom fotosinteze, lagana energija se uglavnom apsorbira kroz klorofil A i klorofil b. Na slici u nastavku prikazani su apsorpcijski spektri klorofila A i klorofila B, gdje je zelena spektralna linija apsorpcijski spektar klorofila A, a plava spektralna linija je apsorpcijski spektar klorofila b. Na slici se može vidjeti da i klorofil A i klorofil B imaju dva apsorpcijska vrha, jedan u regiji plavog svjetla, a drugi u regiji crvenog svjetla. No, dva vrha apsorpcije klorofila A i klorofila B su malo drugačiji. Da budemo precizni, dvije vršne valne duljine klorofila A su 430 nm, odnosno 662 nm, a dvije vršne valne duljine klorofila B su 453 nm, odnosno 642 nm. Ove četiri vrijednosti valne duljine neće se mijenjati s različitim biljkama, tako da se odabir crvenih i plavih valnih duljina u izvoru svjetlosti neće mijenjati s različitim biljnim vrstama.

Apsorpcijski spektri klorofila A i klorofila b

Obična LED rasvjeta sa širokim spektrom može se koristiti kao izvor svjetlosti tvornice biljaka, sve dok crvena i plava svjetlost mogu pokriti dvije vršne valne duljine klorofila A i klorofila B, to jest, raspon valne duljine crvene svjetlosti općenito je 620 ~ 680 nm, dok je plava svjetlost raspon valne duljine od 400 do 480 nm. Međutim, raspon valne duljine crvene i plave svjetlosti ne bi trebao biti preširok jer ne samo da troši laganu energiju, već može imati i druge utjecaje.

Ako se LED svjetlost sastavljena od crvenog, žutog i plavog čipsa koristi kao izvor svjetlosti tvornice biljke, vršnu valnu duljinu crvene svjetlosti treba biti postavljena na vršnu valnu duljinu klorofila a, to jest na 660 nm, vršna valna duljina plave svjetlosti treba postaviti na vršnu valnu duljinu klorofila B, tj. Na 450 nm.

Uloga žutog i zelenog svjetla

Prikladnije je kada je omjer crvene, zelene i plave svjetlosti R: G: B = 6: 1: 3. Što se tiče određivanja vršne valne duljine zelene svjetlosti, budući da uglavnom igra regulatornu ulogu u procesu rasta biljaka, ona mora biti samo između 530 i 550 nm.

Sažetak

Ovaj članak govori o strategiji odabira kvalitete svjetlosti u tvornicama biljaka iz teorijskih i praktičnih aspekata, uključujući odabir raspona valne duljine crvene i plave svjetlosti u LED izvoru svjetlosti i uloga i omjer žutog i zelenog svjetla. U procesu rasta biljaka, razumno podudaranje između tri faktora intenziteta svjetlosti, kvalitete svjetlosti i vremena svjetlosti, te njihov odnos s hranjivim tvarima, temperaturom i vlagom, a koncentracija CO2 također bi se trebala razmotriti. Za stvarnu proizvodnju, bilo da planirate koristiti široki spektar ili više-čip kombinirani LED svjetlo za podešavanje spektra, omjer valnih duljina je primarno razmatranje, jer osim kvalitete svjetlosti, drugi se čimbenici mogu prilagoditi u stvarnom vremenu tijekom rada. Stoga bi najvažnije razmatranje u fazi dizajna tvornica biljaka trebalo biti odabir kvalitete svjetlosti.

Autor: Yong Xu

Izvor članka: WeChat Račun tehnologije poljoprivrednog inženjerstva (staklenička hortikultura)

Referenca: Yong Xu,Strategija odabira kvalitete svjetla u tvornicama biljaka [J]. Tehnologija poljoprivrednog inženjerstva, 2022, 42 (4): 22-25.