[Resumo]Surbaze de granda nombro da eksperimentaj datumoj, ĉi tiu artikolo diskutas plurajn gravajn aferojn en la elekto de lumkvalito en plantfabrikoj, inkluzive de la elekto de lumfontoj, la efikoj de ruĝa, blua kaj flava lumo, kaj la elekto de spektra. intervaloj, por doni sciojn pri lumkvalito en plantfabrikoj.La persistemo de kongrua strategio disponigas kelkajn praktikajn solvojn kiuj povas esti uzitaj por referenco.
Elekto de lumfonto

Plantfabrikoj ĝenerale uzas LED-lumojn.Ĉi tio estas ĉar LED-lumoj havas la karakterizaĵojn de alta luma efikeco, malalta energikonsumo, malpli da varmogenerado, longa vivo kaj alĝustigebla lumintenso kaj spektro, kiuj povas ne nur plenumi la postulojn de plantokresko kaj efika materiala amasiĝo, sed ankaŭ ŝpari energion, redukti varmoproduktadon kaj elektrokostojn.LED-kreskaj lumoj povas esti plue dividitaj en unu-blatajn larĝspektrajn LED-lumojn por ĝenerala celo, unu-blatajn plant-specifajn larĝspektrajn LED-lumojn, kaj multi-pecetajn kombinitajn alĝustigeblajn-spektrajn LED-lumojn.La prezo de ĉi-lastaj du specoj de plant-specifaj LED-lumoj ĝenerale estas pli ol 5-oble ol de ordinaraj LED-lumoj, do malsamaj lumfontoj devus esti elektitaj laŭ malsamaj celoj.Por grandaj plantfabrikoj, la specoj de plantoj kiujn ili kultivas ŝanĝiĝas kun merkata postulo.Por redukti konstrukostojn kaj ne grave influi produktan efikecon, la aŭtoro rekomendas uzi larĝspektrajn LED-fritojn por ĝenerala lumigado kiel lumfonto.Por malgrandaj plantfabrikoj, se la specoj de plantoj estas relative fiksaj, por akiri altan produktan efikecon kaj kvaliton sen signife plialtigi la konstrukoston, larĝspektraj LED-blatoj por plant-specifa aŭ ĝenerala lumigado povas esti uzataj kiel lumfonto.Se temas pri studi la efikon de lumo sur plantokresko kaj amasiĝo de efikaj substancoj, por provizi la plej bonan luman formulon por grandskala produktado en la estonteco, multi-blata kombinaĵo de alĝustigeblaj spektraj LED-lumoj povas esti uzata por ŝanĝi. faktoroj kiel lumintenseco, spektro kaj lumtempo por akiri la plej bonan lumformulon por ĉiu planto tial provizante la bazon por grandskala produktado.

La ruĝa kaj blua lumo

Koncerne la specifajn eksperimentajn rezultojn, kiam la enhavo de ruĝa lumo (R) estas pli alta ol tiu de blua lumo (B) (laktuko R:B = 6:2 kaj 7:3; spinaco R:B = 4: 1; kukurboplantidoj R:B = 7:3; kukumplantidoj R:B = 7:3), la eksperimento montris, ke la biomasa enhavo (inkluzive de la planta alteco de la aera parto, la maksimuma Folia areo, freŝa pezo kaj seka pezo. , ktp.) estis pli altaj, sed la tigodiametro kaj forta plantindekso de la plantoj estis pli grandaj kiam la blua lumenhavo estis pli alta ol tiu de ruĝa lumo.Por biokemiaj indikiloj, la enhavo de ruĝa lumo pli alta ol blua lumo estas ĝenerale utila al la pliigo de solvebla sukerenhavo en plantoj.Tamen, por la amasiĝo de VC, solvebla proteino, klorofilo kaj karotenoidoj en plantoj, estas pli avantaĝe uzi LED-lumadon kun pli alta blua lumenhavo ol ruĝa lumo, kaj la enhavo de malondialdehido ankaŭ estas relative malalta sub ĉi tiu lumkondiĉo.

Ĉar la plantfabriko estas ĉefe uzata por kultivi foliajn legomojn aŭ por industriaj plantidoj, oni povas konkludi el la supraj rezultoj, ke sub la premiso pliigi la rendimenton kaj konsiderante la kvaliton, taŭgas uzi LED-blatojn kun pli alta ruĝa. lumenhavo ol blua lumo kiel la lumfonto.Pli bona rilatumo estas R:B = 7:3.Krome, tia proporcio de ruĝa kaj blua lumo estas esence aplikebla al ĉiuj specoj de foliaj legomoj aŭ plantidoj, kaj ne ekzistas specifaj postuloj por malsamaj plantoj.

Selektado de ruĝa kaj blua ondolongo

Dum fotosintezo, lumenergio estas ĉefe absorbita per klorofilo a kaj klorofilo b.La figuro malsupre montras la sorbajn spektrojn de klorofilo a kaj klorofilo b, kie la verda spektra linio estas la sorba spektro de klorofilo a, kaj la blua spektra linio estas la sorba spektro de klorofilo b.Oni povas vidi el la figuro, ke kaj klorofilo a kaj klorofilo b havas du sorbpintojn, unu en la blua lumregiono kaj la alia en la ruĝa lumregiono.Sed la 2 absorbadpintoj de klorofilo a kaj klorofilo b estas iomete malsamaj.Por esti precizaj, la du pint-ondlongoj de klorofilo a estas 430 nm kaj 662 nm, respektive, kaj la du pint-ondlongoj de klorofilo b estas 453 nm kaj 642 nm, respektive.Ĉi tiuj kvar ondolongaj valoroj ne ŝanĝiĝos kun malsamaj plantoj, do la elekto de ruĝaj kaj bluaj ondolongoj en la lumfonto ne ŝanĝiĝos kun malsamaj plantospecioj.

Sorbspektroj de klorofilo a kaj klorofilo b

Ordinara LED-lumo kun larĝa spektro povas esti uzata kiel la lumfonto de la plantfabriko, kondiĉe ke la ruĝa kaj blua lumo povas kovri la du pintajn ondolongojn de klorofilo a kaj klorofilo b, tio estas, la ondolonga gamo de ruĝa lumo. estas ĝenerale 620~680 nm, dum la blua lumo La ondolonga gamo estas de 400 ĝis 480 nm.Tamen, la ondolonga gamo de ruĝa kaj blua lumo ne devus esti tro larĝa ĉar ĝi ne nur malŝparas lumenergion, sed ankaŭ povas havi aliajn efikojn.

Se LED-lumo kunmetita de ruĝaj, flavaj kaj bluaj blatoj estas uzata kiel lumfonto de la plantfabriko, la pinta ondolongo de ruĝa lumo devas esti agordita al la pinta ondolongo de klorofilo a, tio estas, je 660 nm, la pinta ondolongo. de blua lumo estu agordita al la pinta ondolongo de klorofilo b, t.e. je 450 nm.

La rolo de flava kaj verda lumo

Pli taŭgas kiam la proporcio de ruĝa, verda kaj blua lumo estas R:G:B=6:1:3.Koncerne la determinon de la verda lumo-pinta ondolongo, ĉar ĝi ĉefe ludas reguligan rolon en la procezo de plantkresko, ĝi nur bezonas esti inter 530 kaj 550 nm.

Resumo

Ĉi tiu artikolo diskutas la elektan strategion de lumkvalito en plantaj fabrikoj el ambaŭ teoriaj kaj praktikaj aspektoj, inkluzive de la elekto de la ondolonga gamo de ruĝa kaj blua lumo en la LED-lumfonto kaj la rolo kaj rilatumo de flava kaj verda lumo.En la procezo de kreskado de plantoj, la akceptebla kongruo inter la tri faktoroj de lumintenso, lumkvalito kaj lumtempo, kaj ilia rilato kun nutraĵoj, temperaturo kaj humideco, kaj CO2-koncentriĝo ankaŭ devus esti amplekse pripensitaj.Por efektiva produktado, ĉu vi planas uzi larĝan spektron aŭ multi-blatan kombinaĵon agordebla spektra LED-lumo, la proporcio de ondolongoj estas la ĉefa konsidero, ĉar krom lumkvalito, aliaj faktoroj povas esti ĝustigitaj en reala tempo dum operacio.Sekve, la plej grava konsidero en la desegna stadio de plantfabrikoj devus esti la elekto de lumkvalito.

Aŭtoro: Yong Xu

Artikolfonto: Wechat-konto pri Agrikultura Inĝenieristiko-Teknologio (forceja hortikulturo)

Referenco: Yong Xu,Lumkvalita selektadstrategio en plantfabrikoj [J].Agricultural Engineering Technology, 2022, 42 (4): 22-25.