[Ágrip] Byggt á miklum fjölda tilraunagagna fjallar þessi grein um nokkur mikilvæg atriði við val á ljósgæði í plöntuverksmiðjum, þar á meðal val á ljósgjöfum, áhrif rauðs, blás og guls ljóss og val á litróf. svið, til að veita innsýn í ljósgæði í plöntuverksmiðjum.Ákvörðun samsvörunarstefnu gefur nokkrar hagnýtar lausnir sem hægt er að nota til viðmiðunar.
Val á ljósgjafa

Verksmiðjur nota almennt LED ljós.Þetta er vegna þess að LED ljós hafa einkenni mikillar birtunýtni, lítillar orkunotkunar, minni hitamyndun, langt líf og stillanleg ljósstyrk og litróf, sem getur ekki aðeins uppfyllt kröfur um vöxt plantna og árangursríka uppsöfnun efnis, heldur einnig sparað orku, draga úr hitaframleiðslu og rafmagnskostnaði.Hægt er að skipta LED vaxtarljósum frekar í einflögu breiðvirkt LED ljós til almennra nota, einflís plöntusértæk breitt litróf LED ljós og fjölflís sameinuð stillanleg LED ljós.Verðið á síðarnefndu tveimur tegundunum af plöntusértækum LED ljósum er yfirleitt meira en 5 sinnum hærra en venjulegt LED ljós, þannig að mismunandi ljósgjafa ætti að velja eftir mismunandi tilgangi.Fyrir stórar plöntuverksmiðjur breytast tegundir plantna sem þær rækta með eftirspurn á markaði.Til að draga úr byggingarkostnaði og hafa ekki marktæk áhrif á framleiðsluhagkvæmni mælir höfundur með því að nota breiðvirka LED flís fyrir almenna lýsingu sem ljósgjafa.Fyrir litlar verksmiðjur, ef tegundir plantna eru tiltölulega fastar, til að fá mikla framleiðslu skilvirkni og gæði án þess að auka byggingarkostnað verulega, er hægt að nota breitt litróf LED flís fyrir plöntusértæka eða almenna lýsingu sem ljósgjafa.Ef það á að rannsaka áhrif ljóss á vöxt plantna og uppsöfnun áhrifaríkra efna, til að veita bestu ljósformúluna fyrir stórframleiðslu í framtíðinni, er hægt að nota multi-flís samsetningu stillanlegra litrófs LED ljósa til að breyta þættir eins og ljósstyrkur, litróf og birtutími til að fá bestu ljósformúluna fyrir hverja plöntu sem er grundvöllur fyrir stórframleiðslu.

Rauða og bláa ljósið

Að því er varðar sérstakar niðurstöður tilrauna, þegar innihald rauðs ljóss (R) er hærra en blátt ljóss (B) (salat R:B = 6:2 og 7:3; spínat R:B = 4: 1; grasplöntur R:B = 7:3; gúrkuplöntur R:B = 7:3), sýndi tilraunin að lífmassainnihaldið (þar á meðal plöntuhæð lofthlutans, hámarksflatarmál blaða, ferskþyngd og þurrþyngd , o.s.frv.) voru hærri, en stöngulþvermál og sterkur ungplöntuvísitala plantnanna voru stærri þegar bláljósainnihaldið var hærra en rautt ljós.Fyrir lífefnafræðilega vísbendingar er innihald rauðs ljóss sem er hærra en blátt ljós almennt gagnlegt til að auka innihald leysanlegs sykurs í plöntum.Hins vegar, fyrir uppsöfnun á VC, leysanlegu próteini, blaðgrænu og karótenóíðum í plöntum, er hagstæðara að nota LED lýsingu með hærra innihaldi bláu ljóss en rautt ljós, og innihald malondialdehýðs er einnig tiltölulega lágt við þessar birtuskilyrði.

Þar sem plöntuverksmiðjan er aðallega notuð til að rækta laufgrænmeti eða til að rækta ungplöntur í iðnaði, má draga þá ályktun af ofangreindum niðurstöðum að undir þeirri forsendu að auka uppskeruna og að teknu tilliti til gæða sé hentugur að nota LED flís með hærra rauðu ljósinnihald en blátt ljós sem ljósgjafi.Betra hlutfall er R:B = 7:3.Það sem meira er, slíkt hlutfall af rauðu og bláu ljósi á í grundvallaratriðum við um alls kyns laufgrænmeti eða plöntur og það eru engar sérstakar kröfur um mismunandi plöntur.

Rautt og blátt bylgjulengdarval

Við ljóstillífun frásogast ljósorka aðallega í gegnum blaðgrænu a og blaðgrænu b.Myndin hér að neðan sýnir frásogsróf blaðgrænu a og blaðgrænu b, þar sem græna litrófslínan er frásogsróf blaðgrænu a og bláa litrófslínan er frásogsróf blaðgrænu b.Á myndinni má sjá að bæði blaðgræna a og blaðgræna b hafa tvo frásogstoppa, annan á bláljósasvæðinu og hinn á rauðaljósasvæðinu.En 2 frásogstoppar blaðgrænu a og blaðgrænu b eru aðeins ólíkir.Til að vera nákvæmur eru tvær toppbylgjulengdir blaðgrænu a 430 nm og 662 nm, í sömu röð, og tvær hámarksbylgjulengdir blaðgrænu b eru 453 nm og 642 nm, í sömu röð.Þessi fjögur bylgjulengdargildi munu ekki breytast með mismunandi plöntum, þannig að val á rauðum og bláum bylgjulengdum í ljósgjafanum mun ekki breytast með mismunandi plöntutegundum.

Frásogsróf blaðgrænu a og blaðgrænu b

Venjuleg LED lýsing með breitt litróf er hægt að nota sem ljósgjafa plöntuverksmiðjunnar, svo framarlega sem rauða og bláa ljósið nær yfir tvær hámarksbylgjulengdir blaðgrænu a og blaðgrænu b, það er bylgjulengdarsvið rauðs ljóss. er yfirleitt 620 ~ 680 nm, en bláa ljósið. Bylgjulengdarsviðið er frá 400 til 480 nm.Hins vegar ætti bylgjulengdarsvið rauðs og blátts ljóss ekki að vera of breitt vegna þess að það eyðir ekki aðeins ljósorku heldur getur það einnig haft önnur áhrif.

Ef LED ljós sem samanstendur af rauðum, gulum og bláum flísum er notað sem ljósgjafi plöntuverksmiðjunnar, skal hámarksbylgjulengd rauðs ljóss stillt á hámarksbylgjulengd blaðgrænu a, það er við 660 nm, toppbylgjulengdina. af bláu ljósi ætti að stilla á hámarksbylgjulengd blaðgrænu b, þ.e. við 450 nm.

Hlutverk guls og græns ljóss

Það á betur við þegar hlutfall rauðs, græns og blátts ljóss er R:G:B=6:1:3.Hvað varðar ákvörðun á toppbylgjulengd græns ljóss, þar sem hún gegnir aðallega stjórnunarhlutverki í ferli plantnavaxtar, þarf hún aðeins að vera á milli 530 og 550 nm.

Samantekt

Þessi grein fjallar um valstefnu ljósgæða í plöntuverksmiðjum bæði frá fræðilegum og hagnýtum þáttum, þar á meðal vali á bylgjulengdarsviði rauðs og blás ljóss í LED ljósgjafanum og hlutverki og hlutfalli guls og græns ljóss.Í vaxtarferli plantna ætti einnig að íhuga hæfilega samsvörun milli þriggja þátta ljósstyrks, ljósgæða og ljóstíma og sambands þeirra við næringarefni, hitastig og rakastig og CO2 styrk.Fyrir raunverulega framleiðslu, hvort sem þú ætlar að nota breitt litróf eða multi-chip samsetningu stillanlegt litróf LED ljós, er hlutfall bylgjulengda aðalatriðið, því auk ljósgæða er hægt að stilla aðra þætti í rauntíma meðan á notkun stendur.Þess vegna ætti mikilvægasta atriðið í hönnunarstigi plöntuverksmiðja að vera val á ljósgæði.

Höfundur: Yong Xu

Greinarheimild: Wechat reikningur Landbúnaðarverkfræðitækni (gróðurhúsaræktun)

Tilvísun: Yong Xu,Ljósgæðavalaðferð í plöntuverksmiðjum [J].Landbúnaðarverkfræðitækni, 2022, 42(4): 22-25.