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

کارخانه های کارخانه عموما از چراغ های LED استفاده می کنند.این به این دلیل است که چراغ های LED دارای ویژگی های بازده نوری بالا، مصرف انرژی کم، تولید گرمای کمتر، عمر طولانی و شدت نور و طیف قابل تنظیم هستند که نه تنها می تواند الزامات رشد گیاه و تجمع موثر مواد را برآورده کند، بلکه در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می کند. کاهش تولید گرما و هزینه های برق.چراغ‌های رشد LED را می‌توان به چراغ‌های LED با طیف گسترده تک‌تراشه‌ای برای مصارف عمومی، چراغ‌های LED با طیف وسیع طیف گسترده گیاهی تک‌تراشه، و چراغ‌های LED با طیف قابل تنظیم ترکیبی چند تراشه‌ای تقسیم کرد.قیمت دو نوع اخیر چراغ‌های ال‌ای‌دی مخصوص گیاه معمولاً بیش از 5 برابر چراغ‌های LED معمولی است، بنابراین منابع نوری مختلف باید با توجه به اهداف مختلف انتخاب شوند.برای کارخانه های بزرگ کارخانه، انواع گیاهانی که آنها پرورش می دهند با تقاضای بازار تغییر می کند.به منظور کاهش هزینه های ساخت و ساز و تأثیر قابل توجهی بر راندمان تولید، نویسنده توصیه می کند از تراشه های LED با طیف گسترده برای روشنایی عمومی به عنوان منبع روشنایی استفاده کنید.برای کارخانه‌های کوچک کارخانه‌ها، اگر انواع گیاهان نسبتاً ثابت باشند، به منظور دستیابی به راندمان و کیفیت تولید بالا بدون افزایش قابل‌توجه هزینه ساخت، می‌توان از تراشه‌های LED با طیف گسترده‌ای برای روشنایی مخصوص کارخانه یا نور عمومی به عنوان منبع روشنایی استفاده کرد.اگر قرار است تاثیر نور بر رشد گیاه و تجمع مواد موثر بررسی شود تا بهترین فرمول نور برای تولید در مقیاس بزرگ در آینده ارائه شود، می توان از ترکیب چند تراشه ای از چراغ های LED با طیف قابل تنظیم برای تغییر استفاده کرد. عواملی مانند شدت نور، طیف و زمان نور برای به دست آوردن بهترین فرمول نور برای هر گیاه، زمینه را برای تولید در مقیاس بزرگ فراهم می کند.

نور قرمز و آبی

تا آنجا که به نتایج تجربی خاص مربوط می شود، زمانی که محتوای نور قرمز (R) بیشتر از نور آبی (B) باشد (کاهو R:B = 6:2 و 7:3؛ اسفناج R:B = 4: 1؛ نهال کدو R:B = 7:3؛ نهال خیار R:B = 7:3)، آزمایش نشان داد که محتوای زیست توده (شامل ارتفاع بوته اندام هوایی، حداکثر سطح برگ، وزن تر و وزن خشک و غیره) بیشتر بودند، اما قطر ساقه و شاخص گیاهچه قوی گیاهان زمانی که محتوای نور آبی بیشتر از نور قرمز بود بزرگتر بود.برای شاخص های بیوشیمیایی، محتوای نور قرمز بیشتر از نور آبی به طور کلی برای افزایش محتوای قند محلول در گیاهان مفید است.با این حال، برای تجمع VC، پروتئین محلول، کلروفیل و کاروتنوئیدها در گیاهان، استفاده از نور LED با محتوای نور آبی بالاتر از نور قرمز سودمندتر است و محتوای مالون دی آلدئید نیز در این شرایط نوری نسبتاً کم است.

از آنجایی که کارخانه گیاهی عمدتاً برای کشت سبزیجات برگی یا پرورش نهال صنعتی استفاده می شود، از نتایج فوق می توان نتیجه گرفت که با فرض افزایش عملکرد و با در نظر گرفتن کیفیت، استفاده از چیپس های LED با رنگ قرمز بالاتر مناسب است. محتوای نور نسبت به نور آبی به عنوان منبع نور.نسبت بهتر R:B = 7:3 است.علاوه بر این، چنین نسبت نور قرمز و آبی اساساً برای همه انواع سبزیجات برگدار یا نهال قابل استفاده است و برای گیاهان مختلف شرایط خاصی 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 جذبی کلروفیل a و کلروفیل b را نشان می دهد که خط طیفی سبز طیف جذب کلروفیل a و خط طیفی آبی طیف جذب کلروفیل b است.از شکل می توان دریافت که کلروفیل a و کلروفیل b دارای دو پیک جذب هستند که یکی در ناحیه نور آبی و دیگری در ناحیه نور قرمز قرار دارد.اما 2 پیک جذب کلروفیل a و کلروفیل b کمی متفاوت است.به طور دقیق، دو پیک طول موج کلروفیل a به ترتیب 430 و 662 نانومتر و دو پیک طول موج کلروفیل b به ترتیب 453 نانومتر و 642 نانومتر هستند.این چهار مقدار طول موج با گیاهان مختلف تغییر نمی کند، بنابراین انتخاب طول موج های قرمز و آبی در منبع نور با گونه های مختلف گیاهی تغییر نخواهد کرد.

طیف جذبی کلروفیل a و کلروفیل b

یک روشنایی LED معمولی با طیف گسترده می تواند به عنوان منبع نور کارخانه کارخانه استفاده شود، تا زمانی که نور قرمز و آبی بتواند دو طول موج اوج کلروفیل a و کلروفیل b، یعنی محدوده طول موج نور قرمز را پوشش دهد. به طور کلی 620 تا 680 نانومتر است، در حالی که نور آبی محدوده طول موج از 400 تا 480 نانومتر است.با این حال، محدوده طول موج نور قرمز و آبی نباید خیلی گسترده باشد زیرا نه تنها انرژی نور را هدر می دهد، بلکه ممکن است اثرات دیگری نیز داشته باشد.

اگر از یک نور LED متشکل از تراشه های قرمز، زرد و آبی به عنوان منبع نور کارخانه استفاده شود، طول موج اوج نور قرمز باید روی حداکثر طول موج کلروفیل a تنظیم شود، یعنی در 660 نانومتر، حداکثر طول موج نور آبی باید روی حداکثر طول موج کلروفیل b، یعنی در 450 نانومتر تنظیم شود.

نقش چراغ زرد و سبز

زمانی مناسب تر است که نسبت نور قرمز، سبز و آبی R:G:B=6:1:3 باشد.در مورد تعیین طول موج پیک نور سبز، از آنجایی که عمدتاً نقش تنظیمی در روند رشد گیاه دارد، فقط باید بین 530 تا 550 نانومتر باشد.

خلاصه

این مقاله به استراتژی انتخاب کیفیت نور در کارخانه های کارخانه از دو جنبه نظری و عملی، از جمله انتخاب محدوده طول موج نور قرمز و آبی در منبع نور LED و نقش و نسبت نور زرد و سبز می پردازد.در فرآیند رشد گیاه، تطابق منطقی بین سه عامل شدت نور، کیفیت نور و زمان نور و ارتباط آنها با عناصر غذایی، دما و رطوبت و غلظت CO2 نیز باید به طور جامع در نظر گرفته شود.برای تولید واقعی، چه قصد استفاده از نور LED با طیف گسترده یا ترکیبی چند تراشه ای با طیف قابل تنظیم را داشته باشید، نسبت طول موج ها ملاحظات اولیه است، زیرا علاوه بر کیفیت نور، عوامل دیگر را می توان در زمان واقعی تنظیم کرد.بنابراین مهم ترین نکته در مرحله طراحی کارخانه های کارخانه باید انتخاب کیفیت نور باشد.

نویسنده: یونگ زو

منبع مقاله: حساب وی چت فناوری مهندسی کشاورزی (باغبانی گلخانه ای)

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