[Аннотация] На основе большого количества экспериментальных данных в этой статье обсуждается несколько важных вопросов выбора качества света на заводах, включая выбор источников света, эффекты красного, синего и желтого света, а также выбор спектральных характеристик. диапазонах, чтобы получить представление о качестве света на заводах.Определение стратегии сопоставления дает некоторые практические решения, которые можно использовать для справки.
Выбор источника света

Заводы обычно используют светодиодные фонари.Это связано с тем, что светодиодные фонари обладают такими характеристиками, как высокая светоотдача, низкое энергопотребление, меньшее тепловыделение, длительный срок службы и регулируемая интенсивность и спектр света, которые могут не только соответствовать требованиям роста растений и эффективного накопления материала, но и экономить энергию. снизить затраты на теплоснабжение и электроэнергию.Светодиодные лампы для выращивания можно далее разделить на одночиповые светодиодные лампы широкого спектра общего назначения, одночиповые светодиодные лампы широкого спектра для конкретных растений и многочиповые комбинированные светодиодные лампы с регулируемым спектром.Цена последних двух видов светодиодных светильников для конкретных растений, как правило, более чем в 5 раз превышает стоимость обычных светодиодных светильников, поэтому для разных целей следует выбирать разные источники света.Для крупных фабрик растений типы растений, которые они выращивают, меняются в зависимости от рыночного спроса.С целью снижения себестоимости строительства и существенного влияния на эффективность производства автор рекомендует использовать в качестве источника освещения светодиодные чипы широкого спектра для общего освещения.Для небольших заводов, если типы растений относительно фиксированы, чтобы получить высокую эффективность и качество производства без значительного увеличения стоимости строительства, в качестве источника света можно использовать светодиодные чипы широкого спектра для заводского или общего освещения.Если нужно изучить влияние света на рост растений и накопление эффективных веществ, чтобы обеспечить наилучшую формулу света для крупномасштабного производства в будущем, можно использовать многочиповую комбинацию светодиодов с регулируемым спектром. факторы, такие как интенсивность света, спектр и время освещения, чтобы получить наилучшую формулу света для каждого растения, тем самым обеспечивая основу для крупномасштабного производства.

Красный и синий свет

Что касается конкретных экспериментальных результатов, то при содержании красного света (R) выше, чем синего света (B) (салат R:B = 6:2 и 7:3; шпинат R:B = 4: 1; проростки тыквы R:B = 7:3; проростки огурца R:B = 7:3) опыт показал, что содержание биомассы (включая высоту растений надземной части, максимальную площадь листьев, сырую массу и сухую массу и т. д.) были выше, но диаметр стебля и индекс сильной всхожести растений были больше, когда содержание синего света было выше, чем содержание красного света.Для биохимических показателей содержание красного света выше, чем синего, как правило, способствует увеличению содержания растворимых сахаров в растениях.Однако для накопления в растениях ВК, растворимого белка, хлорофилла и каротиноидов более выгодно использовать светодиодное освещение с более высоким содержанием синего света, чем красного света, а содержание малонового диальдегида также относительно невелико при таких условиях освещения.

Поскольку завод в основном используется для выращивания листовых овощей или промышленного выращивания рассады, из приведенных выше результатов можно сделать вывод, что с целью увеличения урожайности и с учетом качества целесообразно использовать светодиодные чипы с более высоким красным светом. содержание света, чем синий свет в качестве источника света.Лучше соотношение R:B = 7:3.Более того, такое соотношение красного и синего света в основном применимо ко всем видам листовых овощей или рассады, и для разных растений нет особых требований.

Выбор длины волны красного и синего цветов

В процессе фотосинтеза энергия света в основном поглощается хлорофиллом а и хлорофиллом b.На рисунке ниже показаны спектры поглощения хлорофилла а и хлорофилла b, где зеленая спектральная линия — спектр поглощения хлорофилла а, а синяя спектральная линия — спектр поглощения хлорофилла b.Из рисунка видно, что и хлорофилл а, и хлорофилл b имеют два пика поглощения, один в области синего света, а другой в области красного света.Но 2 пика поглощения хлорофилла а и хлорофилла б немного отличаются.Чтобы быть точным, две пиковые длины волн хлорофилла а составляют 430 нм и 662 нм соответственно, а две пиковые длины волн хлорофилла b составляют 453 нм и 642 нм соответственно.Эти четыре значения длины волны не будут меняться у разных растений, поэтому выбор красной и синей длин волн в источнике света не изменится у разных видов растений.

Спектры поглощения хлорофилла а и хлорофилла б

В качестве источника света на заводе можно использовать обычное светодиодное освещение с широким спектром, если красный и синий свет могут охватывать две пиковые длины волн хлорофилла а и хлорофилла b, то есть диапазон длин волн красного света. обычно 620 ~ 680 нм, в то время как синий свет Диапазон длин волн составляет от 400 до 480 нм.Однако диапазон длин волн красного и синего света не должен быть слишком широким, потому что он не только тратит световую энергию впустую, но и может иметь другие последствия.

Если светодиодный свет, состоящий из красных, желтых и синих чипов, используется в качестве источника света на заводе, пиковая длина волны красного света должна быть установлена ​​на пиковую длину волны хлорофилла а, то есть на 660 нм, пиковая длина волны синего света следует установить на пиковую длину волны хлорофилла b, т.е. на 450 нм.

Роль желтого и зеленого света

Более целесообразно, когда соотношение красного, зеленого и синего света составляет R:G:B=6:1:3.Что касается определения пиковой длины волны зеленого света, поскольку она в основном играет регулирующую роль в процессе роста растений, она должна находиться в диапазоне от 530 до 550 нм.

Краткое содержание

В этой статье обсуждается стратегия выбора качества света на заводах как с теоретической, так и с практической точки зрения, включая выбор диапазона длин волн красного и синего света в светодиодном источнике света, а также роль и соотношение желтого и зеленого света.В процессе роста растений следует всесторонне учитывать разумное соответствие между тремя факторами: интенсивность света, качество света и время освещения, а также их взаимосвязь с питательными веществами, температурой и влажностью, а также концентрацией CO2.Для реального производства, планируете ли вы использовать широкий спектр или многочиповый комбинированный светодиод с перестраиваемым спектром, соотношение длин волн является основным фактором, поскольку помимо качества света, другие факторы можно регулировать в режиме реального времени во время работы.Таким образом, наиболее важным соображением на этапе проектирования заводов по производству растений должен быть выбор качества света.

Автор: Юн Сюй

Источник статьи: учетная запись Wechat о сельскохозяйственных инженерных технологиях (тепличное садоводство).

Ссылка: Юн Сюй,Стратегия выбора качества света на заводах по производству растений [J].Технология сельскохозяйственного машиностроения, 2022, 42(4): 22-25.