[Abstract]Batay sa isang malaking bilang ng pang-eksperimentong data, 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 pagpili ng spectral. mga saklaw, upang makapagbigay ng mga insight sa kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng halaman. Ang pagpapasiya ng diskarte sa pagtutugma ay nagbibigay ng ilang praktikal na solusyon na maaaring magamit para sa sanggunian.
Pagpili ng pinagmumulan ng liwanag

Ang mga pabrika ng halaman ay karaniwang gumagamit ng mga LED na ilaw. Ito ay dahil ang mga LED na ilaw ay may mga katangian ng mataas na makinang na kahusayan, mababang pagkonsumo ng enerhiya, mas kaunting init na henerasyon, mahabang buhay at adjustable light intensity at spectrum, na hindi lamang matugunan ang mga kinakailangan ng paglago ng halaman at epektibong akumulasyon ng materyal, ngunit nakakatipid din ng enerhiya, bawasan ang pagbuo ng init at mga gastos sa kuryente. Ang mga LED grow light ay maaaring higit pang hatiin sa single-chip wide-spectrum LED lights para sa pangkalahatang layunin, single-chip plant-specific wide-spectrum LED lights, at multi-chip combined adjustable-spectrum LED lights. Ang presyo ng huling dalawang uri ng mga LED na ilaw na partikular sa halaman ay karaniwang higit sa 5 beses kaysa sa mga ordinaryong LED na ilaw, kaya dapat pumili ng iba't ibang mga pinagmumulan ng liwanag ayon sa iba't ibang layunin. Para sa malalaking pabrika ng halaman, nagbabago ang mga uri ng halaman na kanilang itinatanim sa pangangailangan ng merkado. Upang mabawasan ang mga gastos sa pagtatayo at hindi makabuluhang makaapekto sa kahusayan sa produksyon, inirerekomenda ng may-akda ang paggamit ng malawak na spectrum LED chips para sa pangkalahatang pag-iilaw bilang pinagmumulan ng ilaw. Para sa maliliit na pabrika ng halaman, kung ang mga uri ng mga halaman ay medyo naayos, upang makakuha ng mataas na kahusayan at kalidad ng produksyon nang walang makabuluhang pagtaas ng gastos sa pagtatayo, ang malawak na spectrum na LED chips para sa plant-specific o pangkalahatang pag-iilaw ay maaaring gamitin bilang pinagmumulan ng pag-iilaw. Kung ito ay upang pag-aralan ang epekto ng liwanag sa paglago ng halaman at akumulasyon ng mga mabisang sangkap, upang makapagbigay ng pinakamahusay na light formula para sa malakihang produksyon sa hinaharap, isang multi-chip na kumbinasyon ng adjustable spectrum LED lights ay maaaring gamitin upang baguhin. mga kadahilanan tulad ng light intensity, spectrum at light time upang makuha ang pinakamahusay na light formula para sa bawat planta para sa pagbibigay ng batayan para sa malakihang produksyon.

Ang pula at asul na liwanag

Sa abot ng mga partikular na resulta ng eksperimentong pag-aalala, kapag ang nilalaman ng pulang ilaw (R) ay mas mataas kaysa sa asul na liwanag (B) (lettuce R:B = 6:2 at 7:3; spinach R:B = 4: 1; , atbp.) ay mas mataas, ngunit ang stem diameter at malakas na seedling index ng mga halaman ay mas malaki kapag ang nilalaman ng asul na liwanag 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 natutunaw na nilalaman ng 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 liwanag kaysa sa pulang ilaw, at ang nilalaman ng malondialdehyde ay medyo mababa din sa ilalim ng kondisyong ito ng pag-iilaw.

Dahil ang pabrika ng halaman ay pangunahing ginagamit para sa paglilinang ng mga madahong gulay o para sa pang-industriyang pagpapalaki ng punla, maaari itong tapusin mula sa mga resulta sa itaas na sa ilalim ng premise ng pagtaas ng ani at isinasaalang-alang ang kalidad, angkop na gumamit ng LED chips na may mas mataas na pula. liwanag na nilalaman kaysa sa asul na ilaw bilang pinagmumulan ng liwanag. Ang mas magandang ratio ay R:B = 7:3. Higit pa rito, ang gayong ratio ng pula at asul na liwanag ay karaniwang naaangkop sa lahat ng uri ng madahong gulay o mga punla, at walang mga partikular na kinakailangan para sa iba't ibang halaman.

Pagpili ng pula at asul na wavelength

Sa panahon ng photosynthesis, ang liwanag na enerhiya ay pangunahing hinihigop sa pamamagitan ng chlorophyll a at chlorophyll b. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng absorption spectra ng chlorophyll a at chlorophyll b, kung saan ang berdeng spectral line ay ang absorption spectrum ng chlorophyll a, at ang blue spectral line ay ang absorption spectrum ng chlorophyll b. Makikita mula sa figure na ang parehong chlorophyll a at chlorophyll b ay may dalawang absorption peak, isa sa blue light region at ang isa sa red light region. Ngunit ang 2 absorption peak ng chlorophyll a at chlorophyll b ay bahagyang naiiba. Upang 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 wavelength value na ito ay hindi magbabago sa iba't ibang halaman, kaya ang pagpili ng pula at asul na wavelength sa light source ay hindi magbabago sa iba't ibang species ng halaman.

Absorption spectra ng chlorophyll a at chlorophyll b

Ang isang ordinaryong LED na ilaw na may malawak na spectrum ay maaaring gamitin bilang ilaw na pinagmumulan ng pabrika ng halaman, hangga't ang pula at asul na liwanag ay maaaring masakop ang dalawang peak wavelength ng chlorophyll a at chlorophyll b, iyon ay, ang wavelength na hanay ng pulang ilaw sa pangkalahatan ay 620~680 nm, habang ang asul na liwanag Ang hanay ng wavelength ay mula 400 hanggang 480 nm. Gayunpaman, ang wavelength na hanay ng pula at asul na ilaw ay hindi dapat masyadong malawak dahil hindi lang ito nag-aaksaya ng liwanag na enerhiya, ngunit maaari ring magkaroon ng iba pang mga epekto.

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

Ang papel ng dilaw at berdeng ilaw

Mas angkop kapag ang ratio ng pula, berde at asul na ilaw ay R:G:B=6:1:3. Tulad ng para sa pagpapasiya ng green light peak wavelength, dahil ito ay pangunahing gumaganap ng isang regulatory role sa proseso ng paglago ng halaman, kailangan lamang itong nasa pagitan ng 530 at 550 nm.

Buod

Tinatalakay ng artikulong ito ang diskarte sa pagpili ng kalidad ng liwanag sa mga pabrika ng halaman mula sa parehong teoretikal at praktikal na aspeto, kabilang ang pagpili ng hanay ng wavelength ng pula at asul na liwanag sa pinagmumulan ng LED na ilaw at ang papel at ratio ng dilaw at berdeng ilaw. Sa proseso ng paglago ng halaman, ang makatwirang pagtutugma sa pagitan ng tatlong mga kadahilanan ng intensity 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 isaalang-alang nang komprehensibo. Para sa aktwal na produksyon, kung plano mong gumamit ng isang malawak na spectrum o isang multi-chip na kumbinasyon ng tunable spectrum LED light, ang ratio ng mga wavelength ay ang pangunahing pagsasaalang-alang, dahil bilang karagdagan sa kalidad ng liwanag, ang iba pang mga kadahilanan ay maaaring iakma sa real time sa panahon ng operasyon . Samakatuwid, ang pinakamahalagang pagsasaalang-alang sa yugto ng disenyo ng mga pabrika ng halaman ay dapat na ang pagpili ng kalidad ng liwanag.

May-akda: Yong Xu

Pinagmulan ng artikulo: Wechat account ng Agricultural Engineering Technology (greenhouse horticulture)

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