[Abstrakt]Çoxsaylı eksperimental məlumatlara əsaslanaraq bu məqalədə zavod fabriklərində işıq keyfiyyətinin seçilməsində bir sıra mühüm məsələlər, o cümlədən işıq mənbələrinin seçimi, qırmızı, mavi və sarı işığın təsirləri və spektral işıqların seçilməsi müzakirə olunur. zavod fabriklərində işığın keyfiyyətinə dair anlayışlar təmin etmək üçün. Uyğunluq strategiyasının müəyyən edilməsi istinad üçün istifadə edilə bilən bəzi praktik həllər təqdim edir.
İşıq mənbəyinin seçilməsi

Zavod fabrikləri ümumiyyətlə LED işıqlardan istifadə edirlər. Bunun səbəbi, LED işıqların yüksək işıq səmərəliliyi, aşağı enerji istehlakı, daha az istilik istehsalı, uzun ömür və tənzimlənən işıq intensivliyi və spektri xüsusiyyətlərinə sahib olmasıdır ki, bu da yalnız bitki böyüməsi və effektiv material yığılması tələblərinə cavab vermir, həm də enerjiyə qənaət edir, istilik istehsalı və elektrik xərclərini azaltmaq. LED böyüyən işıqlar daha çox ümumi təyinatlı bir çipli geniş spektrli LED işıqlara, tək çipli bitkilərə məxsus geniş spektrli LED işıqlara və çox çipli birləşdirilmiş tənzimlənən spektrli LED işıqlara bölünə bilər. Son iki növ bitki üçün xüsusi LED işıqların qiyməti ümumiyyətlə adi LED işıqlarından 5 dəfə çoxdur, buna görə də müxtəlif məqsədlərə görə müxtəlif işıq mənbələri seçilməlidir. Böyük zavod fabrikləri üçün onların yetişdirdiyi bitkilərin növləri bazar tələbi ilə dəyişir. Tikinti xərclərini azaltmaq və istehsalın səmərəliliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərməmək üçün müəllif işıqlandırma mənbəyi kimi ümumi işıqlandırma üçün geniş spektrli LED çiplərindən istifadə etməyi tövsiyə edir. Kiçik zavod fabrikləri üçün, bitki növləri nisbətən sabitdirsə, tikinti dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə artırmadan yüksək istehsal səmərəliliyi və keyfiyyət əldə etmək üçün işıqlandırma mənbəyi kimi zavoda xas və ya ümumi işıqlandırma üçün geniş spektrli LED çiplərindən istifadə edilə bilər. Gələcəkdə geniş miqyaslı istehsal üçün ən yaxşı işıq formulunu təmin etmək üçün işığın bitki böyüməsinə və effektiv maddələrin yığılmasına təsirini öyrənmək olarsa, dəyişdirmək üçün tənzimlənən spektrli LED işıqların çox çipli birləşməsi istifadə edilə bilər. işıq intensivliyi, spektr və işıq vaxtı kimi amillər hər bir bitki üçün ən yaxşı işıq formulunu əldə etmək üçün geniş miqyaslı istehsal üçün əsas yaradır.

Qırmızı və mavi işıq

Xüsusi eksperimental nəticələrə gəldikdə, qırmızı işığın (R) məzmunu mavi işıqdan (B) yüksək olduqda (kahı R:B = 6:2 və 7:3; ispanaq R:B = 4): 1 balqabaq tingləri R:B = 7:3 xiyar tingləri R:B = 7:3), eksperiment göstərdi ki, biokütlə tərkibi (o cümlədən hava hissəsinin bitki boyu, maksimum Yarpaq sahəsi, təzə çəki və quru çəki; və s.) daha yüksək idi, lakin mavi işığın miqdarı qırmızı işıqdan daha yüksək olduqda bitkilərin gövdəsinin diametri və güclü cücərti indeksi daha böyük idi. Biyokimyəvi göstəricilər üçün qırmızı işığın mavi işıqdan daha yüksək olması ümumiyyətlə bitkilərdə həll olunan şəkərin miqdarının artmasına faydalıdır. Bununla belə, bitkilərdə VC, həll olunan zülal, xlorofil və karotenoidlərin toplanması üçün qırmızı işıqdan daha yüksək mavi işıq məzmunlu LED işıqlandırmadan istifadə etmək daha sərfəlidir və bu işıqlandırma şəraitində malondialdehidin tərkibi də nisbətən aşağıdır.

Zavod fabriki əsasən yarpaqlı tərəvəzlərin becərilməsi və ya sənaye şitilinin becərilməsi üçün istifadə olunduğundan yuxarıdakı nəticələrdən belə nəticəyə gəlmək olar ki, məhsuldarlığı artırmaq və keyfiyyəti nəzərə almaq şərti ilə daha yüksək qırmızı rəngli LED çiplərindən istifadə etmək məqsədəuyğundur. işıq mənbəyi kimi mavi işıqdan daha yüngül məzmun. Daha yaxşı nisbət R:B = 7:3-dür. Üstəlik, qırmızı və mavi işığın belə bir nisbəti əsasən bütün növ yarpaqlı tərəvəzlərə və ya fidanlara aiddir və müxtəlif bitkilər üçün xüsusi tələblər yoxdur.

Qırmızı və mavi dalğa uzunluğu seçimi

Fotosintez zamanı işıq enerjisi əsasən xlorofil a və xlorofil b vasitəsilə udulur. Aşağıdakı şəkildə xlorofil a və xlorofil b-nin udma spektrləri göstərilir, burada yaşıl spektral xətt xlorofil a-nın udma spektri, mavi spektral xətt isə xlorofil b-nin udma spektridir. Şəkildən görünür ki, həm xlorofil a, həm də xlorofil b biri mavi işıq bölgəsində, digəri isə qırmızı işıq bölgəsində iki udma zirvəsinə malikdir. Lakin xlorofil a və xlorofil b-nin 2 udma zirvəsi bir qədər fərqlidir. Dəqiq desək, xlorofil a-nın iki pik dalğa uzunluğu müvafiq olaraq 430 nm və 662 nm, xlorofil b-nin iki pik dalğa uzunluğu isə müvafiq olaraq 453 nm və 642 nm-dir. Bu dörd dalğa uzunluğunun dəyəri müxtəlif bitkilərlə dəyişməyəcək, buna görə də işıq mənbəyində qırmızı və mavi dalğa uzunluqlarının seçimi müxtəlif bitki növləri ilə dəyişməyəcək.

Xlorofil a və xlorofil b-nin udma spektrləri

Qırmızı və mavi işıq xlorofil a və xlorofil b-nin iki zirvə dalğa uzunluğunu, yəni qırmızı işığın dalğa uzunluğu diapazonunu əhatə edə bildiyi müddətcə, geniş spektrli adi LED işıqlandırma zavod fabrikinin işıq mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. ümumiyyətlə 620~680 nm, mavi işıq isə Dalğa uzunluğu diapazonu 400 ilə 480 nm arasındadır. Bununla belə, qırmızı və mavi işığın dalğa uzunluğu diapazonu çox geniş olmamalıdır, çünki o, yalnız işıq enerjisini sərf etmir, həm də başqa təsirlərə səbəb ola bilər.

Zavod fabrikinin işıq mənbəyi kimi qırmızı, sarı və mavi çiplərdən ibarət LED işıqdan istifadə edilərsə, qırmızı işığın pik dalğa uzunluğu xlorofil a-nın pik dalğa uzunluğuna, yəni 660 nm-də pik dalğa uzunluğuna təyin edilməlidir. mavi işığın xlorofil b-nin pik dalğa uzunluğuna, yəni 450 nm-ə təyin edilməlidir.

Sarı və yaşıl işığın rolu

Qırmızı, yaşıl və mavi işığın nisbəti R:G:B=6:1:3 olduqda daha uyğundur. Yaşıl işığın pik dalğa uzunluğunun təyin edilməsinə gəlincə, o, əsasən bitkilərin böyüməsi prosesində tənzimləyici rol oynadığından onun yalnız 530 ilə 550 nm arasında olması lazımdır.

Xülasə

Bu məqalədə zavod fabriklərində işıq keyfiyyətinin seçim strategiyası həm nəzəri, həm də praktiki aspektlərdən, o cümlədən LED işıq mənbəyində qırmızı və mavi işığın dalğa uzunluğu diapazonunun seçilməsi və sarı və yaşıl işığın rolu və nisbəti müzakirə olunur. Bitki böyüməsi prosesində işığın intensivliyi, işığın keyfiyyəti və işıq vaxtı kimi üç amil arasında ağlabatan uyğunluq və onların qida maddələri, temperatur və rütubət və CO2 konsentrasiyası ilə əlaqəsi də hərtərəfli nəzərə alınmalıdır. Faktiki istehsal üçün geniş spektrdən və ya çox çipli kombinasiyalı tənzimlənən spektrli LED işığından istifadə etməyi planlaşdırmağınızdan asılı olmayaraq, dalğa uzunluqlarının nisbəti əsas məsələdir, çünki işıq keyfiyyətinə əlavə olaraq, əməliyyat zamanı digər amillər real vaxt rejimində tənzimlənə bilər. Buna görə də, zavod fabriklərinin dizayn mərhələsində ən vacib fikir işıq keyfiyyətinin seçilməsi olmalıdır.

Müəllif: Yong Xu

Məqalə mənbəyi: Kənd Təsərrüfatı Mühəndisliyi Texnologiyasının Wechat hesabı (istixana bağçılıq)

İstinad: Yong Xu,Bitki fabriklərində işıq keyfiyyətinin seçilməsi strategiyası [J]. Kənd təsərrüfatı mühəndisliyi texnologiyası, 2022, 42(4): 22-25.