[Abstract] Basierend auf einer großen Anzahl experimenteller Daten werden in diesem Artikel mehrere wichtige Themen bei der Auswahl der Lichtqualität in Pflanzenfabriken erörtert, einschließlich der Auswahl der Lichtquellen, der Auswirkungen von Rot, Blau und Gelb und der Auswahl von Spektral Bereiche, um Einblicke in die Lichtqualität in Pflanzenfabriken zu gewähren. Die Bestimmung der Matching -Strategie liefert einige praktische Lösungen, die als Referenz verwendet werden können.
Auswahl der Lichtquelle

Pflanzenfabriken verwenden im Allgemeinen LED -Leuchten. Dies liegt daran, dass LED -Leuchten die Eigenschaften einer hohen Effizienz mit hoher Leuchtung, geringem Energieverbrauch, weniger Wärmeerzeugung, langer Lebensdauer und einstellbarer Lichtintensität und Spektrum aufweisen, was nicht nur den Anforderungen an das Wachstum von Pflanzen und die effektive Materialakkumulation entsprechen kann, sondern auch Energie spart. Reduzieren Sie die Wärmeerzeugung und die Stromkosten. LED-Wachstumsleuchten können für Allgemeinzwecke, LED-LED-Leuchten mit einem Chip-pflanzlich-spezifischen Weitspektrum und mit einem Chip-LED-LED-LED-Leuchten mit einem Chip-Weitspektrum weiter unterteilt werden. Der Preis der beiden letztgenannten Arten von pflanzenspezifischen LED-Leuchten beträgt im Allgemeinen mehr als das Fünffache der gewöhnlichen LED-Leuchten, sodass nach verschiedenen Zwecken verschiedene Lichtquellen ausgewählt werden sollten. Für große Pflanzenfabriken wachsen die Arten von Pflanzen, die sie mit der Marktnachfrage verändern, verändert. Um die Baukosten zu senken und die Produktionseffizienz nicht wesentlich zu beeinflussen, empfiehlt der Autor, Breitband-LED-Chips für die allgemeine Beleuchtung als Beleuchtungsquelle zu verwenden. Für kleine Pflanzenfabriken, wenn die Pflanzenarten relativ fest sind, um eine hohe Produktionseffizienz und -qualität zu erzielen, ohne die Baukosten erheblich zu erhöhen, können Weitspektrum-LED-Chips für pflanzenspezifische oder allgemeine Beleuchtung als Beleuchtungsquelle verwendet werden. Wenn die Auswirkung des Lichts auf das Pflanzenwachstum und die Akkumulation wirksamer Substanzen untersucht werden soll, um in Zukunft die beste Lichtformel für die großflächige Produktion zu liefern Faktoren wie Lichtintensität, Spektrum und Lichtzeit, um die beste Lichtformel für jede Anlage zu erhalten, wodurch die Grundlage für die großflächige Produktion bildet.

Das rote und blaue Licht

Was die spezifischen experimentellen Ergebnisse betrifft, wenn der Gehalt an rotem Licht (R) höher ist als der des blauen Lichts (b) (Salat R: B = 6: 2 und 7: 3; Spinat R: B = 4: 1; Gewicht usw.) waren höher, aber der Stammdurchmesser und der starke Sämlingsindex der Pflanzen waren größer, wenn der blaue Lichtgehalt höher war als der von rotem Licht. Bei biochemischen Indikatoren ist der Gehalt an rotem Licht höher als blaues Licht für die Erhöhung des löslichen Zuckergehalts in Pflanzen im Allgemeinen vorteilhaft. Für die Akkumulation von VC, löslichem Protein, Chlorophyll und Carotinoiden in Pflanzen ist es jedoch vorteilhafter, LED -Beleuchtung mit höherem blauem Lichtgehalt als rotem Licht zu verwenden, und der Gehalt an Malondialdehyd ist auch unter dieser Beleuchtungsbedingung relativ niedrig.

Da die Pflanzenfabrik hauptsächlich zur Kultivierung von Blattgemüsten oder zur Erhöhung des industriellen Sämlings verwendet wird, kann sie aus den oben genannten Ergebnissen abgeschlossen werden Lichtgehalt als blaues Licht als Lichtquelle. Ein besseres Verhältnis ist R: B = 7: 3. Darüber hinaus gilt ein solches Verhältnis von rotem und blauem Licht im Grunde genommen für alle Arten von Blattgemüse oder Sämlingen, und es gibt keine spezifischen Anforderungen für verschiedene Pflanzen.

Auswahl der roten und blauen Wellenlänge

Während der Photosynthese wird die Lichtenergie hauptsächlich durch Chlorophyll A und Chlorophyll b. Die folgende Abbildung zeigt die Absorptionsspektren von Chlorophyll A und Chlorophyll B, wobei die grüne Spektrallinie das Absorptionsspektrum von Chlorophyll A ist und die blaue Spektrallinie das Absorptionsspektrum von Chlorophyll B ist. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass sowohl Chlorophyll A als auch Chlorophyll B zwei Absorptionspeaks haben, eines im blauen Lichtbereich und das andere im roten Lichtbereich. Die 2 Absorptionspeaks von Chlorophyll A und Chlorophyll B sind jedoch geringfügig unterschiedlich. Um genau zu sein, sind die beiden Peakwellenlängen von Chlorophyll A 430 nm bzw. 662 nm und die beiden Peakwellenlängen von Chlorophyll B 453 nm bzw. 642 nm. Diese vier Wellenlängenwerte ändern sich nicht mit verschiedenen Pflanzen, so dass sich die Auswahl der roten und blauen Wellenlängen in der Lichtquelle nicht mit verschiedenen Pflanzenarten ändert.

Absorptionsspektren von Chlorophyll A und Chlorophyll B

Eine gewöhnliche LED -Beleuchtung mit einem breiten Spektrum kann als Lichtquelle der Pflanzenfabrik verwendet werden, solange das rote und blaue Licht die beiden Spitzenwellenlängen von Chlorophyll A und Chlorophyll B bedecken können, dh der Wellenlängenbereich von rotem Licht ist im Allgemeinen 620 ~ 680 nm, während das blaue Licht der Wellenlängenbereich zwischen 400 und 480 nm liegt. Der Wellenlängenbereich von rotem und blauem Licht sollte jedoch nicht zu breit sein, da es nicht nur Lichtenergie verschwendet, sondern auch andere Auswirkungen hat.

Wenn ein LED -Licht aus roten, gelben und blauen Chips als Lichtquelle der Pflanzenfabrik verwendet wird, sollte die Spitzenwellenlänge des rot Blaues Licht sollte auf die Spitzenwellenlänge von Chlorophyll B, dh bei 450 nm, eingestellt werden.

Die Rolle des gelben und grünen Lichts

Es ist angemessener, wenn das Verhältnis von rotem, grünem und blauem Licht R: G: B = 6: 1: 3 beträgt. Die Bestimmung der Wellenlänge der grünen Lichtspitzen, da sie hauptsächlich eine regulatorische Rolle im Prozess des Pflanzenwachstums spielt, muss es nur zwischen 530 und 550 nm liegen.

Zusammenfassung

In diesem Artikel werden die Auswahlstrategie der Lichtqualität in Pflanzenfabriken sowohl aus theoretischen als auch aus praktischen Aspekten erörtert, einschließlich der Auswahl des Wellenlängenbereichs von Rot- und Blaulicht in der LED -Lichtquelle sowie der Rolle und des Verhältnisses von gelbem und grünem Licht. Im Prozess des Pflanzenwachstums sollte auch die angemessene Übereinstimmung zwischen den drei Faktoren der Lichtintensität, der Lichtqualität und der Lichtzeit sowie ihrer Beziehung zu Nährstoffen, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie der CO2 -Konzentration umfassend berücksichtigt werden. Unabhängig davon, ob Sie ein breites Spektrum oder ein Multi-Chip-Kombination mit einem einstellbaren Spektrum-LED-Licht verwenden möchten, ist das Verhältnis von Wellenlängen die Hauptbeachtung, da zusätzlich zur Lichtqualität andere Faktoren während des Betriebs in Echtzeit in Echtzeit eingestellt werden können. Daher sollte die wichtigste Überlegung in der Entwurfsphase der Pflanzenfabriken die Auswahl der Lichtqualität sein.

Autor: Yong Xu

Artikelquelle: WeChat -Bericht über die Technologie der Agraretechnik (Greenhouse Gartenbau)

Referenz: Yong Xu,Lichtqualitätsauswahlstrategie in Pflanzenfabriken [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022, 42 (4): 22-25.