[Opsomming] Gebaseer op 'n groot aantal eksperimentele data, bespreek hierdie artikel verskeie belangrike kwessies in die keuse van ligkwaliteit in fabrieke, insluitend die keuse van ligbronne, die effekte van rooi, blou en geel lig, en die keuse van spektrale reekse, om insigte te verskaf in ligkwaliteit in fabrieke. Die bepaling van ooreenstemmingsstrategie bied 'n paar praktiese oplossings wat as verwysing gebruik kan word.
Keuse van ligbron

Plantfabrieke gebruik oor die algemeen LED-ligte. Dit is omdat LED-ligte die eienskappe van hoë ligdoeltreffendheid, lae energieverbruik, minder hitteopwekking, lang lewensduur en verstelbare ligintensiteit en -spektrum het, wat nie net aan die vereistes van plantgroei en effektiewe materiaalophoping kan voldoen nie, maar ook energie kan bespaar, hitteopwekking en elektrisiteitskoste kan verminder. LED-kweekligte kan verder verdeel word in enkel-skyfie wye-spektrum LED-ligte vir algemene doeleindes, enkel-skyfie plantspesifieke wye-spektrum LED-ligte, en multi-skyfie gekombineerde verstelbare-spektrum LED-ligte. Die prys van laasgenoemde twee soorte plantspesifieke LED-ligte is oor die algemeen meer as 5 keer dié van gewone LED-ligte, daarom moet verskillende ligbronne volgens verskillende doeleindes gekies word. Vir groot plantfabrieke verander die tipes plante wat hulle kweek met markvraag. Om konstruksiekoste te verminder en nie produksiedoeltreffendheid noemenswaardig te beïnvloed nie, beveel die outeur aan om breë-spektrum LED-skyfies vir algemene beligting as die beligtingsbron te gebruik. Vir klein fabrieke, indien die tipes aanlegte relatief vas is, kan wyespektrum LED-skyfies vir aanlegspesifieke of algemene beligting as die beligtingsbron gebruik word om hoë produksiedoeltreffendheid en -gehalte te verkry sonder om die konstruksiekoste aansienlik te verhoog. As die effek van lig op plantgroei en die ophoping van effektiewe stowwe bestudeer moet word, om sodoende die beste ligformule vir grootskaalse produksie in die toekoms te verskaf, kan 'n multi-skyfie-kombinasie van verstelbare spektrum LED-ligte gebruik word om faktore soos ligintensiteit, spektrum en ligtyd te verander om die beste ligformule vir elke aanleg te verkry en sodoende die basis vir grootskaalse produksie te vorm.

Die rooi en blou lig

Wat die spesifieke eksperimentele resultate betref, wanneer die inhoud van rooi lig (R) hoër is as dié van blou lig (B) (blaarslaai R:B = 6:2 en 7:3; spinasie R:B = 4:1; pampoensaailinge R:B = 7:3; komkommersaailinge R:B = 7:3), het die eksperiment getoon dat die biomassa-inhoud (insluitend die planthoogte van die bogrondse deel, die maksimum blaaroppervlakte, vars gewig en droë gewig, ens.) hoër was, maar die stamdeursnee en sterk saailingindeks van die plante was groter wanneer die blou liginhoud hoër was as dié van rooi lig. Vir biochemiese aanwysers is die inhoud van rooi lig hoër as blou lig oor die algemeen voordelig vir die toename van oplosbare suikerinhoud in plante. Vir die ophoping van VC, oplosbare proteïene, chlorofil en karotenoïede in plante is dit egter meer voordelig om LED-beligting met 'n hoër blou liginhoud as rooi lig te gebruik, en die inhoud van malondialdehied is ook relatief laag onder hierdie ligtoestande.

Aangesien die plantfabriek hoofsaaklik gebruik word vir die kweek van blaargroentes of vir industriële saailingteelt, kan uit die bogenoemde resultate afgelei word dat dit, onder die uitgangspunt van verhoging van die opbrengs en inagneming van die kwaliteit, geskik is om LED-skyfies met 'n hoër rooi liginhoud as blou lig as die ligbron te gebruik. 'n Beter verhouding is R:B = 7:3. Boonop is so 'n verhouding van rooi en blou lig basies van toepassing op alle soorte blaargroentes of saailinge, en daar is geen spesifieke vereistes vir verskillende plante nie.

Rooi en blou golflengte seleksie

Tydens fotosintese word ligenergie hoofsaaklik deur chlorofil a en chlorofil b geabsorbeer. Die figuur hieronder toon die absorpsiespektra van chlorofil a en chlorofil b, waar die groen spektrale lyn die absorpsiespektrum van chlorofil a is, en die blou spektrale lyn die absorpsiespektrum van chlorofil b is. Uit die figuur kan gesien word dat beide chlorofil a en chlorofil b twee absorpsiepieke het, een in die blou liggebied en die ander in die rooi liggebied. Maar die twee absorpsiepieke van chlorofil a en chlorofil b verskil effens. Om presies te wees, die twee piekgolflengtes van chlorofil a is onderskeidelik 430 nm en 662 nm, en die twee piekgolflengtes van chlorofil b is onderskeidelik 453 nm en 642 nm. Hierdie vier golflengtewaardes sal nie met verskillende plante verander nie, dus sal die keuse van rooi en blou golflengtes in die ligbron nie met verskillende plantspesies verander nie.

Absorpsiespektra van chlorofil a en chlorofil b

Gewone LED-beligting met 'n breë spektrum kan as die ligbron van die fabriek gebruik word, solank die rooi en blou lig die twee piekgolflengtes van chlorofil a en chlorofil b kan dek, dit wil sê, die golflengtebereik van rooi lig is gewoonlik 620~680 nm, terwyl die golflengtebereik van blou lig van 400 tot 480 nm is. Die golflengtebereik van rooi en blou lig moet egter nie te wyd wees nie, want dit mors nie net ligenergie nie, maar kan ook ander impakte hê.

Indien 'n LED-lig wat uit rooi, geel en blou skyfies bestaan ​​as die ligbron van die fabriek gebruik word, moet die piekgolflengte van rooi lig op die piekgolflengte van chlorofil a gestel word, dit wil sê, teen 660 nm, moet die piekgolflengte van blou lig op die piekgolflengte van chlorofil b gestel word, dit wil sê teen 450 nm.

Die rol van geel en groen lig

Dit is meer gepas wanneer die verhouding van rooi, groen en blou lig R:G:B=6:1:3 is. Wat die bepaling van die groen lig se piekgolflengte betref, aangesien dit hoofsaaklik 'n regulerende rol in die proses van plantgroei speel, hoef dit slegs tussen 530 en 550 nm te wees.

Opsomming

Hierdie artikel bespreek die seleksiestrategie van ligkwaliteit in aanlegfabrieke vanuit beide teoretiese en praktiese aspekte, insluitend die keuse van die golflengtebereik van rooi en blou lig in die LED-ligbron en die rol en verhouding van geel en groen lig. In die proses van plantgroei moet die redelike ooreenstemming tussen die drie faktore van ligintensiteit, ligkwaliteit en ligtyd, en hul verhouding met voedingstowwe, temperatuur en humiditeit, en CO2-konsentrasie ook omvattend oorweeg word. Vir werklike produksie, of jy nou beplan om 'n wye spektrum of 'n multi-skyfie kombinasie-instelbare spektrum LED-lig te gebruik, is die verhouding van golflengtes die primêre oorweging, want benewens ligkwaliteit kan ander faktore intyds tydens werking aangepas word. Daarom moet die belangrikste oorweging in die ontwerpfase van aanlegfabrieke die keuse van ligkwaliteit wees.

Skrywer: Yong Xu

Artikelbron: Wechat-rekening van Landbou-ingenieurstegnologie (kweekhuistuinbou)

Verwysing: Yong Xu,Ligkwaliteitseleksiestrategie in fabrieke [J]. Landbou-ingenieurstegnologie, 2022, 42(4): 22-25.