Автор: Jing Zhao eng Zengchan Zhou un Yunнлонг Бу һ.б. Чыганак Медиа ： Авыл хуҗалыгы техникасы (теплица бакчачылыгы)

Завод заводы заманча сәнәгать, биотехнология, туклыклы гидропоника һәм информацион технологияләрне берләштерә, объекттагы экологик факторларны төгәл контрольдә тота. Ул тулысынча ябылган, әйләнә-тирә мохиткә түбән таләпләр куя, үсемлек җыю вакытын кыскарта, су һәм ашлама экономияли, һәм пестицид булмаган җитештерү өстенлекләре һәм калдыклар ташламау белән, җирдән файдалану эффективлыгы моның 40 - 108 тапкырга артыграк. ачык кыр җитештерү. Алар арасында акыллы ясалма яктылык чыганагы һәм аның яктылык мохитен көйләү аның җитештерү эффективлыгында хәлиткеч роль уйный.

Мөһим физик экологик фактор буларак, яктылык үсемлек үсешен һәм матди матдәләр алмашын көйләүдә төп роль уйный. "Завод заводының төп үзенчәлекләренең берсе - тулы ясалма яктылык чыганагы һәм яктылык мохитен интеллектуаль көйләүне тормышка ашыру" тармакта гомуми консенсуска әйләнде.

Planсемлекләрнең яктылыкка ихтыяҗы

Яктылык - үсемлек фотосинтезының бердәнбер энергия чыганагы. Яктылык интенсивлыгы, яктылык сыйфаты (спектр) һәм вакыт-вакыт яктылыкның үзгәрүе культураларның үсүенә һәм үсешенә зур йогынты ясый, алар арасында яктылык интенсивлыгы үсемлек фотосинтезына иң зур йогынты ясый.

■ Яктылык интенсивлыгы

Яктылыкның интенсивлыгы чәчәкләр, интернод озынлыгы, сабак калынлыгы, яфрак зурлыгы һәм калынлыгы кебек культуралар морфологиясен үзгәртә ала. Plantsсемлекләрнең яктылык интенсивлыгына таләпләрен яктылык яратучы, урта яктылыкны яратучы һәм аз яктылыкка чыдам үсемлекләргә бүлеп була. Яшелчәләр күбесенчә җиңел яратучы үсемлекләр, һәм аларның җиңел компенсация нокталары һәм җиңел туендыру нокталары чагыштырмача югары. Ясалма җиңел завод заводларында, культураларның яктылык интенсивлыгына таләпләре ясалма яктылык чыганакларын сайлау өчен мөһим нигез булып тора. Ясалма яктылык чыганакларын проектлау өчен төрле үсемлекләрнең яктылык таләпләрен аңлау мөһим, системаның җитештерүчәнлеген яхшырту бик кирәк.

■ Яктылык сыйфаты

Яктылык сыйфаты (спектраль) тарату үсемлек фотосинтезына һәм морфогенезга да зур йогынты ясый (1 нче рәсем). Яктылык - нурланышның бер өлеше, һәм нурланыш - электромагнит дулкыны. Электромагнит дулкыннарның дулкын характеристикалары һәм квант (кисәкчәләр) үзенчәлекләре бар. Яктылык күләме бакчачылык өлкәсендә фотон дип атала. 300 ~ 800nm ​​дулкын озынлыгы белән нурланыш үсемлекләрнең физиологик актив нурланышы дип атала; һәм 400 ~ 700nm дулкын озынлыгы булган нурланыш үсемлекләрнең фотосинтетик актив радиациясе (PAR) дип атала.

Хлорофил һәм каротен - үсемлек фотосинтезында иң мөһим ике пигмент. 2 нче рәсемдә һәр фотосинтетик пигментның спектраль үзләштерү спектры күрсәтелгән, анда хлорофил үзләштерү спектры кызыл һәм зәңгәр полосаларда тупланган. Яктырту системасы үсемлекләрнең фотосинтезын пропагандалау өчен, ясалма рәвештә яктылыкны тулыландыру өчен культураларның спектраль ихтыяҗларына нигезләнә.

■ фотопериод
Photosсемлекләрнең фотосинтезы һәм фотоморфогенезы белән көн озынлыгы (яки фотопериод вакыты) арасындагы бәйләнеш үсемлекләрнең фотопериодиясе дип атала. Фотопериодия яктылык сәгате белән тыгыз бәйләнгән, бу уҗым культурасының яктылык белән нурлану вакытын күрсәтә. Төрле культуралар чәчәк ату һәм җимеш бирү өчен фотопериодны тәмамлау өчен билгеле сандагы яктылык таләп итәләр. Төрле фотопериодлар буенча, аны озын көнлек культураларга бүлеп була, мәсәлән, кәбестә һ.б., үсешнең билгеле бер этабында 12-14 сәгатьтән артык яктылык сәгате таләп итә; кыска көнлек культуралар, мәсәлән, пияз, соя һ.б. 12-14 сәгатьтән азрак яктырту сәгатьләрен таләп итә; кыяр, помидор, борыч һ.б. кебек уртача кояш культуралары чәчәк ата һәм озын яки кыска кояш нурлары астында җимеш бирә ала.
Әйләнә-тирә мохитнең өч элементы арасында яктылык интенсивлыгы ясалма яктылык чыганакларын сайлау өчен мөһим нигез булып тора. Хәзерге вакытта яктылык интенсивлыгын белдерүнең күп ысуллары бар, нигездә түбәндәге өчне дә кертеп.
（1） Яктырту яктыртылган яссылыкта, люкс (lx) якты нурның өслек тыгызлыгын аңлата.

（2） Фотосинтетик актив нурланыш, PAR ， берәмлек ： W / m²。

（3 photos Фотосинтетик эффектив фотон агымы тыгызлыгы PPFD яки PPF - фотосинтетик эффектив нурланыш саны, берәмлек вакыты һәм берәмлек мәйданы, unit olmol / (m² · s) unit Күпчелек яктылык интенсивлыгын күрсәтә. турыдан-туры фотосинтез белән бәйле. Бу шулай ук ​​үсемлек җитештерү өлкәсендә иң еш кулланыла торган яктылык интенсивлыгы күрсәткече.

Типик өстәмә яктылык системасына яктылык чыганагы анализы
Ясалма яктылык өстәмәсе - максатчан мәйдандагы яктылык интенсивлыгын арттыру яки үсемлекләрнең яктылык ихтыяҗын канәгатьләндерү өчен өстәмә яктылык системасы куеп яктылык вакытын озайту. Гомумән алганда, өстәмә яктылык системасы өстәмә яктылык җиһазларын, схемаларны һәм аның контроль системасын үз эченә ала. Өстәмә яктылык чыганакларына, нигездә, утлы лампалар, флуоресцент лампалар, металл галид лампалар, югары басымлы натрий лампалар һәм светофорлар керә. Кояшлы лампаларның түбән электр һәм оптик эффективлыгы, түбән фотосинтетик энергия эффективлыгы һәм башка җитешсезлекләр аркасында ул базар тарафыннан юкка чыгарылды, шуңа күрә бу мәкалә җентекләп анализ ясамый.

■ Флуоресцент лампа
Флуоресцент лампалар түбән басымлы газ чыгару лампалары төренә керәләр. Пыяла труба сымап парлары яки инерт газы белән тутырылган, һәм трубаның эчке стенасы флуоресцент порошок белән капланган. Ачык төс трубада капланган флуоресцент материал белән үзгәрә. Флуоресцент лампалар яхшы спектраль күрсәткечләргә, югары яктылык эффективлыгына, түбән көчкә, утлы лампалар белән чагыштырганда озын гомерле (12000 с) һәм чагыштырмача аз бәягә ия. Флюоресцент лампа үзе аз җылылык чыгарганга, ул яктырту өчен үсемлекләргә якын булырга һәм өч үлчәмле эшкәртү өчен яраклы булырга мөмкин. Ләкин, флуоресцент лампаның спектраль урнашуы акылсыз. Дөньяда иң таралган ысул - культуралар культурасының эффектив яктылык чыганакларын максимальләштерү өчен рефлекторлар өстәү. Япон adv-agri компаниясе шулай ук ​​яңа яктылык чыганагы HEFL эшләде. HEFL чыннан да флуоресцент лампалар категориясенә керә. Бу салкын катод флуоресцент лампалар (CCFL) һәм тышкы электрод флуоресцент лампалар (EEFL) өчен гомуми термин, һәм катнаш электрод флуоресцент лампа. HEFL трубасы бик нечкә, диаметры якынча 4 мм, һәм озынлыгы 450 мм дан 1200 ммга кадәр эшкәртү ихтыяҗларына карап көйләнергә мөмкин. Бу гадәти флуоресцент лампаның камилләштерелгән версиясе.

■ Металл галид лампасы
Металл галид лампасы - югары интенсивлыклы лампа, ул төрле элементларны төрле дулкын озынлыкларын чыгарырга этәрә ала, югары басымлы сымап лампасы нигезендә агызу трубасына төрле металл галидлар (калай бромид, натрий йоды һ.б.) кушып. Галоген лампалар югары якты эффективлык, югары көч, яхшы якты төс, озын гомер һәм зур спектрга ия. Ләкин, яктылык эффективлыгы югары басымлы натрий лампаларына караганда түбәнрәк, һәм гомере югары басымлы натрий лампаларына караганда кыскарак, хәзерге вакытта ул берничә завод заводларында гына кулланыла.

■ pressureгары басымлы натрий лампасы
Pressureгары басымлы натрий лампалары югары басымлы газ чыгару лампалары төренә карый. Pressureгары басымлы натрий лампасы - югары эффективлык лампасы, анда югары басымлы натрий парлары агызу трубасына тутырыла, һәм аз күләмдә ксенон (Xe) һәм сымап металл галиды кушыла. Pressureгары басымлы натрий лампалары җитештерү чыгымнары белән югары электро-оптик конверсия эффективлыгына ия булганлыктан, югары басымлы натрий лампалары хәзерге вакытта авыл хуҗалыгы объектларында өстәмә яктылык куллануда иң киң кулланыла. Ләкин, спектрындагы түбән фотосинтетик эффективлык җитешсезлекләре аркасында, аларда түбән энергия эффективлыгы җитешсезлекләре бар. Икенче яктан, югары басымлы натрий лампалар чыгарган спектраль компонентлар, нигездә, сары-кызгылт сары полосада тупланган, аларда үсемлек үсеше өчен кирәк булган кызыл һәм зәңгәр спектрлар юк.

■ Яктылык чыгаручы диод
Яктылык чыганакларының яңа буыны буларак, яктылык җибәрүче диодлар (LED) күп электро-оптик конверсия эффективлыгы, көйләнә торган спектр һәм югары фотосинтетик эффективлык кебек күп өстенлекләргә ия. LED үсемлек үсеше өчен кирәк булган монохроматик яктылык җибәрә ала. Гади флуоресцент лампалар һәм башка өстәмә яктылык чыганаклары белән чагыштырганда, LED энергия саклау, әйләнә-тирә мохитне саклау, озын гомер, монохроматик яктылык, салкын яктылык чыганагы һ.б. өстенлекләренә ия. Светодиодларның электро-оптик эффективлыгын тагын да яхшырту һәм масштаблы эффект аркасында чыгымнарны киметү белән, LED үскән яктырту системалары авыл хуҗалыгы объектларында яктылык өстәү өчен төп җиһазга әйләнәчәк. Нәтиҗәдә, завод заводларында 99,9% тан артык LED яктырткычлар кулланылды.

Чагыштыру аша, төрле өстәмә яктылык чыганакларының характеристикалары, таблицада күрсәтелгәнчә, аңлашыла ала.

Кәрәзле яктырту җайланмасы
Яктылыкның интенсивлыгы культуралар үсеше белән тыгыз бәйләнгән. Өч үлчәмле культуралар үсемлек заводларында еш кулланыла. Ләкин, культуралар структурасының чикләнүе аркасында, яктылык һәм температураның тигез булмаган бүленүе уҗым культурасына уңыш китерәчәк һәм урып-җыю чоры синхрон булмаячак. Пекиндагы компания 2010-нчы елда кул белән күтәрүче яктылык өстәмә җайланмасын (HPS яктырткыч һәм LED үсә торган яктырткыч) уңышлы эшләп чыгарды. чыбык арканын тартып алу һәм бәйләү максатына ирешү. Lightскән яктылыкның чыбык бау лифтның әйләндергеч тәгәрмәче белән берничә тәгәрмәч тәгәрмәче аша тоташтырылган, шулай итеп үскән яктылык биеклеген көйләү эффектына ирешү өчен. 2017-нче елда югарыда телгә алынган компания яңа мобиль яктылык өстәмә җайланмасын эшләде һәм эшләде, ул яктылык өстәмә биеклеген реаль вакытта уҗым культуралары үсеше ихтыяҗларына карап көйли ала. Көйләү җайланмасы хәзер 3 катлы яктылык чыганагын күтәрү төренә өч үлчәмле культивация стенкасына урнаштырылган. Theайланманың өске катламы иң яхшы яктылык дәрәҗәсе, шуңа күрә ул югары басымлы натрий лампалары белән җиһазландырылган; урта катлам һәм аскы катлам LED яктырткычлары һәм күтәрү көйләү системасы белән җиһазландырылган. Ул культуралар өчен уңайлы яктырту мохитен тәэмин итү өчен үскән яктылыкның биеклеген автоматик рәвештә көйли ала.

Өч үлчәмле эшкәртү өчен эшләнгән мобиль яктылык өстәмә җайланмасы белән чагыштырганда, Нидерланд горизонталь хәрәкәтләнүче LED яктылык өстәмә яктылык җайланмасын эшләде. Lightскән яктылык күләгәсенең кояштагы үсемлекләр тәэсиренә юл куймас өчен, үскән яктылык системасы горизонталь юнәлештә телескопик слайд аша кашыкның ике ягына этәрелергә мөмкин, шулай итеп кояш тулы булсын өчен. үсемлекләрдә нурланган; болытлы һәм яңгырлы көннәрдә кояш нуры булмаганда, үскән яктылык системасын кашык уртасына этәрегез, үсү яктылыгы системасы үсемлекләрне тигез тутырсын өчен; яктылык системасын кашандагы слайд аша горизонталь рәвештә күчерегез, еш яктылык системасын сүтүдән һәм бетерүдән сакланыгыз, һәм эшчеләрнең эш көчен киметегез, шулай итеп эш нәтиҗәлелеген күтәрә аласыз.

Типик үскән яктылык системасының идеялары
Күчмә яктырту өстәмә җайланмасы дизайныннан завод фабрикасының өстәмә яктырту системасы дизайны гадәттә яктылыкның интенсивлыгын, яктылык сыйфатын һәм төрле үсемлек үсеш чорының фотопериод параметрларын дизайнның төп эчтәлеге итеп алуын күрү кыен түгел. , энергияне сак тоту һәм югары уңыш алу максатына ирешү өчен, интеллектуаль контроль системасына таянып.

Хәзерге вакытта яфраклы яшелчәләр өчен өстәмә яктылык дизайны һәм төзелеше әкренләп өлгерде. Мәсәлән, яфраклы яшелчәләрне дүрт этапка бүлеп була: орлык этапы, урта үсү, соңрак үсү һәм ахыр этап; җимеш-яшелчәләрне орлык этапына, вегетатив үсү этабына, чәчәк ату һәм урып-җыю этапларына бүлеп була. Өстәмә яктылык интенсивлыгы атрибутларыннан, үсенте этапындагы яктылык интенсивлыгы бераз түбән булырга тиеш, 60 ~ 200 μмол / (м²с), аннары әкренләп артырга тиеш. Яфрак яшелчәләр 100 ~ 200 μмол / (м²с), җиләк-җимеш яшелчәләре 300 ~ 500 μмол / (м²с) җитә ала, һәр үсемлек чорында үсемлек фотосинтезының яктылык интенсивлыгын тәэмин итү һәм ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен. югары уңыш; Яктылык сыйфаты ягыннан кызылның зәңгәргә мөнәсәбәте бик мөһим. Орлыкларның сыйфатын күтәрү һәм үсентеләрнең артык үсүен булдырмас өчен, кызылның зәңгәргә мөнәсәбәте гадәттә түбән дәрәҗәдә куела [1 ~ 2): 1], аннары әкренләп үсемлек ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен киметелә. җиңел морфология. Кызыл һәм зәңгәр яфраклы яшелчәләргә нисбәтен (3 ~ 6): 1 итеп куярга мөмкин. Фотопериод өчен, яктылык интенсивлыгына охшаган, ул үсү чорын озайту белән арту тенденциясен күрсәтергә тиеш, шулай итеп яфраклы яшелчәләр фотосинтез өчен күбрәк фотосинтетик вакыт ала. Fruitsиләк-җимешнең җиңел өстәмә дизайны катлаулырак булачак. Aboveгарыда телгә алынган төп законнарга өстәп, без чәчәк ату чорында фотопериод урнаштыруга игътибар итергә тиеш, һәм яшелчәләрнең чәчәк атуы һәм җиләк-җимешләре артмаска тиеш.

Әйтергә кирәк, яктылык формуласы яктылык мохите өчен соңгы дәвалауны үз эченә алырга тиеш. Мәсәлән, өзлексез яктылык тулыландыру гидропоник яфраклы яшелчә үсентеләренең уңышын һәм сыйфатын шактый яхшырта ала, яисә үсемлек һәм яфраклы яшелчәләрне (аеруча куе кызыл яфраклар һәм кызыл яфрак салаты) туклану сыйфатын сизелерлек яхшырту өчен UV дәвалау ысулын куллана ала.

Сайланган культуралар өчен яктылык өстәмәсен оптимальләштерү белән беррәттән, кайбер ясалма яктылык заводларының яктылык чыганагын контрольдә тоту системасы да соңгы елларда тиз үсә. Бу контроль система, гадәттә, B / S структурасына нигезләнгән. Уҗым культуралары үсү вакытында температура, дым, яктылык, CO2 концентрациясе кебек экологик факторларны дистанцион контроль һәм автоматик контрольдә тоту WIFI аша тормышка ашырыла, һәм шул ук вакытта тышкы шартлар белән чикләнмәгән җитештерү ысулы тормышка ашырыла. Бу төр интеллектуаль өстәмә яктылык системасы LED яктырткычны өстәмә яктылык чыганагы итеп куллана, ерактагы интеллектуаль контроль системасы белән кушылып, үсемлек дулкын озынлыгын яктырту ихтыяҗларын канәгатьләндерә ала, аеруча яктылык белән идарә ителә торган үсемлек эшкәртү мохите өчен яраклы, һәм базар ихтыяҗын канәгатьләндерә ала. .

Йомгаклау сүзләре
Antсемлек заводлары XXI гасырда дөнья ресурсларын, халыкны һәм экологик проблемаларны чишүнең мөһим ысулы, һәм киләчәктә югары технологияле проектларда азык-төлек белән тәэмин итүнең мөһим ысулы булып санала. Авыл хуҗалыгы җитештерүнең яңа төре буларак, завод заводлары уку һәм үсеш стадиясендә, һәм күбрәк игътибар һәм тикшеренүләр кирәк. Бу мәкалә үсемлек заводларында гомуми өстәмә яктырту ысулларының характеристикаларын һәм өстенлекләрен тасвирлый, һәм гадәти үсемлек өстәмә яктырту системаларының проект идеялары белән таныштыра. Чагыштыру аша табу кыен түгел, өзлексез болытлы һәм томан кебек каты һава торышы аркасында килеп чыккан түбән яктылыкны җиңәр өчен һәм үсемлек культураларының югары һәм тотрыклы җитештерүен тәэмин итәр өчен, LED Grow яктылык чыганаклары җиһазлары хәзерге үсешкә туры килә. тенденцияләр.

Plantсемлек заводларының киләчәк үсеш юнәлеше яңа югары төгәл, аз чыгымлы сенсорларга, ерактан контрольдә тотыла торган, көйләнә торган спектр яктырту җайланмалары системаларына һәм экспертлар белән идарә итү системаларына юнәлтелергә тиеш. Шул ук вакытта, булачак завод заводлары аз чыгымлы, акыллы һәм үз-үзенә яраклашуга таба үсешен дәвам итәчәк. LED яктылык чыганакларын куллану һәм популярлаштыру үсемлек заводларының экологик контролен югары гарантияли. LED яктылык мохитен көйләү - яктылык сыйфатын, яктылык интенсивлыгын һәм фотопериодны комплекслы көйләү белән бәйле катлаулы процесс. Тиешле белгечләр һәм галимнәр тирән тикшеренүләр үткәрергә тиеш, ясалма яктылык завод заводларында LED өстәмә яктырту.