[چکیده] بر اساس تعداد زیادی از داده های تجربی ، این مقاله در مورد چندین موضوع مهم در انتخاب کیفیت نور در کارخانه های گیاهی ، از جمله انتخاب منابع نوری ، اثرات نور قرمز ، آبی و زرد و انتخاب طیفی ، مورد بحث قرار می گیرد. دامنه ها ، به منظور ارائه بینش در مورد کیفیت نور در کارخانه های گیاهی. تعیین استراتژی تطبیق برخی از راه حل های عملی را ارائه می دهد که می تواند برای مرجع استفاده شود.
انتخاب منبع نور

کارخانه های گیاهی به طور کلی از چراغ های LED استفاده می کنند. این امر به این دلیل است که چراغ های LED دارای ویژگی های کارآیی درخشان بالا ، مصرف کم انرژی ، تولید گرما کمتر ، عمر طولانی و شدت نور و طیف قابل تنظیم هستند ، که نه تنها می تواند نیازهای رشد گیاه و تجمع مواد مؤثر را برآورده کند ، بلکه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی نیز می شود. کاهش گرما و هزینه های برق را کاهش دهید. چراغ های رشد LED را می توان بیشتر به چراغهای LED با طیف گسترده ای با طیف گسترده ای تقسیم کرد ، برای اهداف کلی ، چراغ های LED با طیف گسترده ای از گیاهان خاص و دارای نورپردازی با طیف گسترده ای از گیاهان ، و چراغ های LED با طیف قابل تنظیم چند چیپ. قیمت دو نوع چراغ LED خاص گیاه به طور کلی بیش از 5 برابر چراغ های LED معمولی است ، بنابراین منابع نوری مختلف باید با توجه به اهداف مختلف انتخاب شوند. برای کارخانه های بزرگ گیاهان ، انواع گیاهانی که آنها با تقاضای بازار رشد می کنند تغییر می کنند. به منظور کاهش هزینه های ساخت و ساز و تأثیر قابل توجهی در بهره وری تولید ، نویسنده توصیه می کند از تراشه های LED با طیف گسترده برای روشنایی عمومی به عنوان منبع روشنایی استفاده کنید. برای کارخانه های کوچک گیاه ، اگر انواع گیاهان نسبتاً ثابت باشند ، به منظور به دست آوردن راندمان و کیفیت تولید بالا بدون افزایش قابل توجه هزینه ساخت ، تراشه های LED با طیف گسترده برای نورپردازی مخصوص گیاهان یا عمومی می توانند به عنوان منبع روشنایی استفاده شوند. اگر قرار است تأثیر نور بر رشد گیاهان و تجمع مواد مؤثر را مورد مطالعه قرار دهد ، به طوری که بهترین فرمول نور برای تولید در مقیاس بزرگ در آینده را فراهم می کند ، می توان از ترکیبی از چند منظوره از چراغ های LED با طیف قابل تنظیم برای تغییر استفاده کرد. عواملی از قبیل شدت نور ، طیف و زمان نور برای به دست آوردن بهترین فرمول نور برای هر گیاه برای تأمین پایه برای تولید در مقیاس بزرگ.

نور قرمز و آبی

در مورد نتایج آزمایشی خاص ، هنگامی که محتوای چراغ قرمز (R) بالاتر از نور آبی (B) است (کاهو R: B = 6: 2 و 7: 3 ؛ اسفناج R: B = 4: 1 ؛ نهال های کدو با و غیره) بالاتر بود ، اما قطر ساقه و شاخص گیاهچه قوی گیاهان بزرگتر بود که میزان نور آبی از نور قرمز بالاتر بود. برای شاخص های بیوشیمیایی ، محتوای چراغ قرمز بالاتر از نور آبی به طور کلی برای افزایش میزان قند محلول در گیاهان مفید است. با این حال ، برای تجمع VC ، پروتئین محلول ، کلروفیل و کاروتنوئیدها در گیاهان ، استفاده از نورپردازی LED با میزان نور آبی بالاتر از نور قرمز سودمندتر است و محتوای Malondialdehyde نیز تحت این شرایط روشنایی نسبتاً کم است.

از آنجا که کارخانه گیاه عمدتاً برای کشت سبزیجات برگ یا برای افزایش نهال صنعتی استفاده می شود ، می توان از نتایج فوق نتیجه گرفت که تحت فرض افزایش عملکرد و در نظر گرفتن کیفیت ، استفاده از تراشه های LED با قرمز بالاتر مناسب است محتوای نور از نور آبی به عنوان منبع نور. نسبت بهتر R: B = 7: 3 است. علاوه بر این ، چنین نسبت نور قرمز و آبی اساساً برای انواع سبزیجات برگ یا نهال قابل استفاده است و هیچ نیاز خاصی برای گیاهان مختلف وجود ندارد.

انتخاب طول موج قرمز و آبی

در طول فتوسنتز ، انرژی نور عمدتاً از طریق کلروفیل A و کلروفیل b جذب می شود. شکل زیر طیف جذب کلروفیل A و کلروفیل B را نشان می دهد ، جایی که خط طیفی سبز طیف جذب کلروفیل A است و خط طیفی آبی طیف جذب کلروفیل B است. از این شکل می توان مشاهده کرد که هر دو کلروفیل A و کلروفیل B دارای دو قله جذب هستند ، یکی در منطقه نور آبی و دیگری در منطقه چراغ قرمز. اما 2 قله جذب کلروفیل A و کلروفیل B کمی متفاوت هستند. به طور دقیق ، دو طول موج اوج کلروفیل A به ترتیب 430 نانومتر و 662 نانومتر است و دو طول موج اوج کلروفیل B به ترتیب 453 نانومتر و 642 نانومتر است. این چهار مقدار طول موج با گیاهان مختلف تغییر نخواهد کرد ، بنابراین انتخاب طول موج قرمز و آبی در منبع نور با گونه های مختلف گیاهی تغییر نخواهد کرد.

طیف جذب کلروفیل A و کلروفیل B

از نورپردازی LED معمولی با طیف گسترده ای می توان به عنوان منبع نور کارخانه گیاه استفاده کرد ، تا زمانی که نور قرمز و آبی بتواند دو طول موج اوج کلروفیل A و کلروفیل B را بپوشاند ، یعنی دامنه طول موج نور قرمز به طور کلی 680 ~ 680 نانومتر است ، در حالی که چراغ آبی محدوده طول موج از 400 تا 480 نانومتر است. با این حال ، دامنه طول موج نور قرمز و آبی نباید خیلی گسترده باشد زیرا نه تنها انرژی نور را هدر می دهد بلکه ممکن است تأثیرات دیگری نیز داشته باشد.

اگر از یک چراغ LED متشکل از تراشه های قرمز ، زرد و آبی به عنوان منبع نور کارخانه گیاه استفاده شود ، طول موج اوج نور قرمز باید در طول موج اوج کلروفیل A تنظیم شود ، یعنی در 660 نانومتر ، طول موج اوج از نور آبی باید به طول موج اوج کلروفیل B ، یعنی در 450 نانومتر تنظیم شود.

نقش چراغ زرد و سبز

مناسب تر است که نسبت نور قرمز ، سبز و آبی R: G: B = 6: 1: 3 باشد. در مورد تعیین طول موج اوج چراغ سبز ، از آنجا که به طور عمده در فرآیند رشد گیاه نقش نظارتی را ایفا می کند ، فقط باید بین 530 تا 550 نانومتر باشد.

خلاصه

در این مقاله به بحث در مورد استراتژی انتخاب کیفیت نور در کارخانه های گیاهی از هر دو جنبه نظری و عملی ، از جمله انتخاب دامنه طول موج نور قرمز و آبی در منبع نور LED و نقش و نسبت نور زرد و سبز پرداخته شده است. در فرآیند رشد گیاه ، تطبیق معقول بین سه عامل شدت نور ، کیفیت نور و زمان نور و ارتباط آنها با مواد مغذی ، دما و رطوبت و غلظت CO2 نیز باید به طور جامع مورد توجه قرار گیرد. برای تولید واقعی ، خواه شما قصد استفاده از طیف گسترده ای یا نور LED طیف قابل تنظیم چند چیپ را داشته باشید ، نسبت طول موج مورد توجه اصلی است ، زیرا علاوه بر کیفیت نور ، سایر عوامل را می توان در زمان واقعی تنظیم کرد. بنابراین ، مهمترین نکته در مرحله طراحی کارخانه های گیاهی باید انتخاب کیفیت نور باشد.

نویسنده: یونگ زو

منبع مقاله: حساب WeChat از فناوری مهندسی کشاورزی (باغبانی گلخانه ای)

مرجع: یونگ زو ،استراتژی انتخاب کیفیت نور در کارخانه های گیاه [J]. فناوری مهندسی کشاورزی ، 2022 ، 42 (4): 22-25.