[Abstrak]Batay sa maraming datos mula sa mga eksperimento, tinatalakay ng artikulong ito ang ilang mahahalagang isyu sa pagpili ng kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng halaman, kabilang ang pagpili ng mga pinagmumulan ng liwanag, ang mga epekto ng pula, asul at dilaw na liwanag, at ang pagpili ng mga saklaw ng spectral, upang makapagbigay ng mga pananaw sa kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng halaman. Ang pagtukoy ng estratehiya sa pagtutugma ay nagbibigay ng ilang praktikal na solusyon na maaaring gamitin bilang sanggunian.
Pagpili ng pinagmumulan ng liwanag

Karaniwang gumagamit ng mga LED light ang mga pabrika ng halaman. Ito ay dahil ang mga LED light ay may mga katangian ng mataas na kahusayan sa liwanag, mababang pagkonsumo ng enerhiya, mas kaunting init na nalilikha, mahabang buhay at naaayos na intensidad at spectrum ng liwanag, na hindi lamang nakakatugon sa mga kinakailangan ng paglaki ng halaman at epektibong akumulasyon ng materyal, kundi nakakatipid din ng enerhiya, nakakabawas sa pagbuo ng init at mga gastos sa kuryente. Ang mga LED grow light ay maaaring hatiin pa sa single-chip wide-spectrum LED lights para sa pangkalahatang gamit, single-chip plant-specific wide-spectrum LED lights, at multi-chip combined adjustable-spectrum LED lights. Ang presyo ng huling dalawang uri ng plant-specific LED lights ay karaniwang higit sa 5 beses kaysa sa mga ordinaryong LED lights, kaya dapat pumili ng iba't ibang pinagmumulan ng liwanag ayon sa iba't ibang layunin. Para sa malalaking pabrika ng halaman, ang mga uri ng halaman na kanilang itinatanim ay nagbabago ayon sa demand ng merkado. Upang mabawasan ang mga gastos sa konstruksyon at hindi makabuluhang makaapekto sa kahusayan ng produksyon, inirerekomenda ng may-akda ang paggamit ng broad-spectrum LED chips para sa pangkalahatang ilaw bilang pinagmumulan ng ilaw. Para sa maliliit na pabrika ng planta, kung ang mga uri ng planta ay medyo nakapirmi, upang makamit ang mataas na kahusayan at kalidad ng produksyon nang hindi lubos na pinapataas ang gastos sa konstruksyon, maaaring gamitin ang mga wide-spectrum LED chip para sa mga partikular na halaman o pangkalahatang ilaw bilang pinagmumulan ng ilaw. Kung pag-aaralan ang epekto ng liwanag sa paglaki ng halaman at akumulasyon ng mga epektibong sangkap, upang makapagbigay ng pinakamahusay na pormula ng liwanag para sa malawakang produksyon sa hinaharap, maaaring gamitin ang isang multi-chip na kumbinasyon ng mga adjustable spectrum LED light upang baguhin ang mga salik tulad ng intensity ng liwanag, spectrum at oras ng liwanag upang makuha ang pinakamahusay na pormula ng liwanag para sa bawat planta at upang magbigay ng batayan para sa malawakang produksyon.

Ang pula at asul na ilaw

Kung pag-uusapan ang mga partikular na resulta ng eksperimento, kapag ang nilalaman ng pulang ilaw (R) ay mas mataas kaysa sa asul na ilaw (B) (letsugas R:B = 6:2 at 7:3; spinach R:B = 4:1; mga punla ng gourd R:B = 7:3; mga punla ng pipino R:B = 7:3), ipinakita ng eksperimento na ang nilalaman ng biomass (kabilang ang taas ng halaman sa himpapawid, ang pinakamataas na lawak ng dahon, sariwang timbang at tuyong timbang, atbp.) ay mas mataas, ngunit ang diyametro ng tangkay at malakas na indeks ng punla ng mga halaman ay mas malaki kapag ang nilalaman ng asul na ilaw ay mas mataas kaysa sa pulang ilaw. Para sa mga biochemical indicator, ang nilalaman ng pulang ilaw na mas mataas kaysa sa asul na ilaw ay karaniwang kapaki-pakinabang sa pagtaas ng nilalaman ng natutunaw na asukal sa mga halaman. Gayunpaman, para sa akumulasyon ng VC, natutunaw na protina, chlorophyll at carotenoids sa mga halaman, mas kapaki-pakinabang na gumamit ng LED lighting na may mas mataas na nilalaman ng asul na ilaw kaysa sa pulang ilaw, at ang nilalaman ng malondialdehyde ay medyo mababa rin sa ilalim ng kondisyon ng pag-iilaw na ito.

Dahil ang pabrika ng halaman ay pangunahing ginagamit para sa pagtatanim ng mga madahong gulay o para sa industriyal na pagtatanim ng punla, maaaring mahinuha mula sa mga resulta sa itaas na sa ilalim ng premisa ng pagpapataas ng ani at pagsasaalang-alang sa kalidad, angkop na gumamit ng mga LED chip na may mas mataas na nilalaman ng pulang ilaw kaysa sa asul na ilaw bilang pinagmumulan ng liwanag. Ang mas mainam na ratio ay R:B = 7:3. Bukod pa rito, ang ganitong ratio ng pula at asul na ilaw ay karaniwang naaangkop sa lahat ng uri ng madahong gulay o punla, at walang mga partikular na kinakailangan para sa iba't ibang halaman.

Pagpili ng pula at asul na haba ng daluyong

Sa panahon ng potosintesis, ang enerhiya ng liwanag ay pangunahing hinihigop sa pamamagitan ng chlorophyll a at chlorophyll b. Ipinapakita ng pigura sa ibaba ang absorption spectra ng chlorophyll a at chlorophyll b, kung saan ang berdeng spectral line ay ang absorption spectrum ng chlorophyll a, at ang asul na spectral line ay ang absorption spectrum ng chlorophyll b. Makikita mula sa pigura na ang parehong chlorophyll a at chlorophyll b ay may dalawang absorption peak, isa sa blue light region at ang isa naman ay sa red light region. Ngunit ang 2 absorption peak ng chlorophyll a at chlorophyll b ay bahagyang magkaiba. Para maging tumpak, ang dalawang peak wavelength ng chlorophyll a ay 430 nm at 662 nm, ayon sa pagkakabanggit, at ang dalawang peak wavelength ng chlorophyll b ay 453 nm at 642 nm, ayon sa pagkakabanggit. Ang apat na halaga ng wavelength na ito ay hindi magbabago sa iba't ibang halaman, kaya ang pagpili ng pula at asul na wavelength sa pinagmumulan ng liwanag ay hindi magbabago sa iba't ibang uri ng halaman.

Spektra ng pagsipsip ng chlorophyll a at chlorophyll b

Ang isang ordinaryong LED lighting na may malawak na spectrum ay maaaring gamitin bilang pinagmumulan ng liwanag ng pabrika, hangga't ang pula at asul na ilaw ay kayang masakop ang dalawang peak wavelength ng chlorophyll a at chlorophyll b, ibig sabihin, ang wavelength range ng pulang ilaw ay karaniwang 620~680 nm, habang ang wavelength range ng asul na ilaw ay mula 400 hanggang 480 nm. Gayunpaman, ang wavelength range ng pula at asul na ilaw ay hindi dapat masyadong malawak dahil hindi lamang nito nasasayang ang enerhiya ng liwanag, kundi maaari ring magkaroon ng iba pang epekto.

Kung ang isang LED light na binubuo ng pula, dilaw, at asul na mga chips ang gagamitin bilang pinagmumulan ng liwanag ng pabrika, ang peak wavelength ng pulang ilaw ay dapat itakda sa peak wavelength ng chlorophyll a, ibig sabihin, sa 660 nm, ang peak wavelength ng asul na ilaw ay dapat itakda sa peak wavelength ng chlorophyll b, ibig sabihin, sa 450 nm.

Ang papel ng dilaw at berdeng ilaw

Mas angkop ito kapag ang ratio ng pula, berde, at asul na ilaw ay R:G:B=6:1:3. Tungkol naman sa pagtukoy ng wavelength ng peak ng berdeng ilaw, dahil pangunahing gumaganap ito ng papel sa regulasyon sa proseso ng paglaki ng halaman, kailangan lamang itong nasa pagitan ng 530 at 550 nm.

Buod

Tinatalakay ng artikulong ito ang estratehiya sa pagpili ng kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng planta mula sa parehong teoretikal at praktikal na aspeto, kabilang ang pagpili ng saklaw ng wavelength ng pula at asul na liwanag sa pinagmumulan ng ilaw na LED at ang papel at ratio ng dilaw at berdeng liwanag. Sa proseso ng paglaki ng halaman, ang makatwirang pagtutugma sa pagitan ng tatlong salik ng tindi ng liwanag, kalidad ng liwanag at oras ng liwanag, at ang kanilang kaugnayan sa mga sustansya, temperatura at halumigmig, at konsentrasyon ng CO2 ay dapat ding komprehensibong isaalang-alang. Para sa aktwal na produksyon, plano mo mang gumamit ng malawak na spectrum o isang multi-chip na kombinasyon ng tunable spectrum LED light, ang ratio ng mga wavelength ang pangunahing konsiderasyon, dahil bilang karagdagan sa kalidad ng liwanag, ang iba pang mga salik ay maaaring isaayos sa totoong oras habang ginagamit. Samakatuwid, ang pinakamahalagang konsiderasyon sa yugto ng disenyo ng mga pabrika ng planta ay dapat na ang pagpili ng kalidad ng liwanag.

May-akda: Yong Xu

Pinagmulan ng artikulo: Wechat account ng Teknolohiya sa Inhinyeriya ng Agrikultura (greenhouse horticulture)

Sanggunian: Yong Xu,Istratehiya sa pagpili ng kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng halaman [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022, 42(4): 22-25.