Кереш сүз

Lightсемлек үсү процессында яктылык төп роль уйный.Бу үсемлек хлорофилының үзләштерелүен һәм каротин кебек үсемлек үсешенең төрле сыйфатларын үзләштерү өчен иң яхшы ашлама.Ләкин, үсемлекләрнең үсешен билгеләүче хәлиткеч фактор - яктылык белән генә чикләнмичә, су, туфрак һәм ашлама конфигурациясе, үсеш мохите шартлары һәм комплекслы техник контроль белән аерылгысыз фактор.

Соңгы ике-өч елда ярымүткәргеч яктырту технологиясен өч үлчәмле үсемлек заводлары яки үсемлекләр үсеше турында куллану турында чиксез хәбәрләр килде.Ләкин аны җентекләп укыгач, һәрвакыт ниндидер уңайсыз хисләр туа.Гомумән алганда, үсемлек үсүдә яктылык нинди роль уйнарга тиешлеген реаль аңлау юк.

Башта, әйдәгез, 1 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, кояш спектрын аңлыйк. Кояш спектрының өзлексез спектр булуын күреп була, анда зәңгәр һәм яшел спектр кызыл спектрдан көчлерәк, күренеп торган яктылык спектры үзгәрә. 380 - 780 нм.Табигатьтә организмнарның үсеше спектрның интенсивлыгы белән бәйле.Мәсәлән, экватор янындагы күпчелек үсемлекләр бик тиз үсә, һәм шул ук вакытта аларның үсеш күләме чагыштырмача зур.Ләкин кояш нурланышының югары интенсивлыгы гел яхшырак түгел, һәм хайваннар һәм үсемлекләр үсеше өчен билгеле бер сайлап алу дәрәҗәсе бар.

Рәсем 1, Кояш спектрының характеристикалары һәм аның күренгән яктылык спектры

Икенчедән, үсемлек үсешенең берничә төп үзләштерү элементларының икенче спектр схемасы 2 нче рәсемдә күрсәтелгән.

Рәсем 2, үсемлек үсешендә берничә ауксинның абсорбция спектры

2-нче рәсемнән күренеп тора, үсемлек үсешенә тәэсир итүче берничә төп ауксинның яктылык үзләштерү спектры шактый аерылып тора.Шуңа күрә, LED үсемлек үсү утларын куллану гади эш түгел, ләкин бик максатчан.Монда иң мөһим фотосинтетик үсемлек үсү элементларының төшенчәләрен кертергә кирәк.

• Хлорофил

Хлорофил - фотосинтез белән бәйле иң мөһим пигментларның берсе.Ул фотосинтез булдыра алган барлык организмнарда бар, шул исәптән яшел үсемлекләр, прокариотик зәңгәр-яшел алга (цианобактерия) һәм эукариотик алга.Хлорофил яктылыктан энергияне үзләштерә, аннары углерод газын углеводларга әверелдерү өчен кулланыла.

Хлорофил, нигездә, кызыл утны сеңдерә, ә хлорофил б, нигездә, зәңгәрсу-кызгылт нурны сеңдерә, нигездә күләгәле үсемлекләрне кояш үсемлекләреннән аеру өчен.Хлорофил бның күләгәле үсемлекләрнең хлорофил белән чагыштырмасы кечкенә, шуңа күрә күләгәле үсемлекләр зәңгәр утны көчле куллана һәм күләгәдә үсүгә яраклаша ала.Хлорофил а зәңгәр-яшел, ә хлорофил б сары-яшел.Хлорофил а һәм хлорофил бның ике көчле үзләштерүе бар, берсе кызыл төбәктә дулкын озынлыгы 630-680 нм, икенчесе 400-460 нм дулкын озынлыгы белән зәңгәрсу-кызгылт төбәктә.

• Каротеноидлар

Каротеноидлар - мөһим табигый пигментлар классы өчен гомуми термин, алар гадәттә сары, кызгылт сары яки кызыл пигментларда, хайваннарда, югары үсемлекләрдә, гөмбәләрдә, алгада очрый.Әлегә 600 дән артык табигый каротеноид табылган.

Каротеноидларның җиңел үзләштерүе OD303 ~ 505 nm диапазонын үз эченә ала, бу ризык төсен тәэмин итә һәм организмның ризык кабул итүенә тәэсир итә.Алга, үсемлекләрдә һәм микроорганизмнарда аның төсе хлорофил белән капланган һәм күренми.Plantсемлек күзәнәкләрендә каротеноидлар фотосинтезга булышу өчен энергияне үзләштереп кенә калмыйлар, шулай ук ​​күзәнәкләрне дулкынланган бер электрон бәйләнеш кислород молекулалары белән юк итүдән саклый.

Кайбер концептуаль аңлашылмаучанлык

Энергияне сак тоту эффектына карамастан, яктылыкның сайлылыгы һәм яктылык, ярымүткәргеч яктырту координациясе зур өстенлекләр күрсәтте.Ләкин, соңгы ике елда тиз үсештән, без шулай ук ​​яктылык проектлауда һәм куллануда күп аңлашылмаучанлыклар күрдек, алар нигездә түбәндәге якларда чагылыш таба.

AБер дулкын озынлыгының кызыл һәм зәңгәр фишкалары билгеле бер катнашлыкта кушылса, аларны үсемлек эшкәртүдә кулланырга мөмкин, мәсәлән, кызылның зәңгәр белән чагыштырмасы 4: 1, 6: 1, 9: 1 һ.б. өстендә.

White Ак яктылык булганда, ул кояш нурын алыштыра ала, мәсәлән, Япониядә киң кулланылган өч төп ак яктылык трубасы һ.б. Бу спектрларны куллану үсемлекләр үсешенә билгеле бер йогынты ясый, ләкин эффект LED ясаган яктылык чыганагы кебек яхшы түгел.

- Яктыртуның мөһим параметры булган PPFD (якты квант агымы тыгызлыгы) билгеле бер индекска җиткәндә, мәсәлән, PPFD 200 μmol · m-2 · s-1 дән зуррак.Ләкин, бу күрсәткечне кулланганда, аның күләгәле үсемлек яки кояш үсемлегенә игътибар итергә кирәк.Сезгә бу үсемлекләрнең яктылык компенсациясе туендыру ноктасын сорарга яки табарга кирәк, ул шулай ук ​​яктылык компенсациясе ноктасы дип атала.Факттагы кулланмаларда үсентеләр еш яндырыла яки кипә.Шуңа күрә бу параметрның дизайны үсемлек төрләренә, үсеш мохитенә һәм шартларына карап эшләнергә тиеш.

Беренче аспектка килгәндә, кереш сүздә әйтелгәнчә, үсемлек үсеше өчен кирәк булган спектр билгеле тарату киңлеге белән өзлексез спектр булырга тиеш.Күрәсең, бик тар спектрлы кызыл һәм зәңгәр ике дулкын озынлыгы чипларыннан ясалган яктылык чыганагын куллану урынсыз (3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә).Тикшеренүләрдә ачыкланганча, үсемлекләр сары төскә керәләр, яфрак сабаклары бик җиңел, яфрак сабаклары бик нечкә.

Алдагы елларда еш кулланыла торган өч төп төсле флуоресцент трубалар өчен, ак синтезланса да, кызыл, яшел һәм зәңгәр спектрлар аерыла (3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә), һәм спектрның киңлеге бик тар.Түбәндәге өзлексез өлешнең спектраль интенсивлыгы чагыштырмача зәгыйфь, һәм энергия һаман да LED белән чагыштырганда зур, энергия куллануның 1,5 - 3 тапкыр.Шуңа күрә куллану эффекты LED яктырткычлары кебек яхшы түгел.

Рәсем 3, Кызыл һәм зәңгәр чип LED үсемлек яктылыгы һәм өч төп төсле флюоресцент яктылык спектры

PPFD - яктылык квант агымы тыгызлыгы, ул фотосинтезда нурланышның эффектив нурланыш тыгызлыгын күрсәтә, бу үсемлек яфрагында яктылык кванты вакыйгаларының гомуми санын күрсәтә, дулкын озынлыгы 400-700 нм берәмлек вакыты һәм берәмлек мәйданы. .Аның берәмлеге μE · m-2 · s-1 (olmol · m-2 · s-1).Фотосинтетик актив нурланыш (PAR) 400-700 нм диапазонында дулкын озынлыгы булган гомуми кояш нурланышын аңлата.Ул якты квант яки якты энергия белән күрсәтелергә мөмкин.

Элек яктылык интенсивлыгы яктылык иде, ләкин үсемлекнең үсү спектры үзгәрә, чөнки үсемлекнең яктырткыч биеклеге, яктылык каплавы һәм яктылык яфраклар аша уза аламы.Шуңа күрә фотосинтезны өйрәнгәндә парны яктылык интенсивлыгы күрсәткече итеп куллану төгәл түгел.

Гадәттә, фотосинтез механизмы кояш яратучы үсемлекнең PPFD 50 μmol · m-2 · s-1 зуррак булганда башланырга мөмкин, ә күләгәле үсемлекнең PPFDына 20 μmol · m-2 · s-1 кирәк булганда. .Шуңа күрә, LED яктырткычлар сатып алганда, сез бу белешмә кыйммәтенә һәм сез утырткан үсемлекләр төренә карап, LED яктырткычлар санын сайлый аласыз.Мәсәлән, бер LED lght PPFD 20 ммол · м-2 · с-1 булса, кояш яратучы үсемлекләр үстерү өчен 3 дән артык LED лампочкалары кирәк.

Ярымүткәргеч яктыртуның берничә дизайн чишелеше

Ярымүткәргеч яктырту үсемлек үсеше яки утырту өчен кулланыла, һәм ике төп белешмә ысулы бар.

• Хәзерге вакытта Кытайда ябык утырту моделе бик кайнар.Бу модельнең берничә үзенчәлеге бар:

LED LED яктырткычларның роле - үсемлек яктыртуының тулы спектрын тәэмин итү, һәм яктырту системасы барлык яктырту энергиясен тәэмин итү өчен кирәк, һәм җитештерү бәясе чагыштырмача зур;
LED LED яктырткычларның дизайны спектрның өзлексезлеген һәм бөтенлеген исәпкә алырга тиеш;
- Яктырту вакытын һәм яктырту интенсивлыгын эффектив контрольдә тоту зарур, мәсәлән, үсемлекләргә берничә сәгать ял итәргә рөхсәт итү, нурланыш интенсивлыгы җитәрлек яки артык көчле һ.б .;
WholeБер процесс дым, температура һәм CO2 концентрациясе кебек ачык һавада үсемлекләрнең оптималь үсү мохите таләп иткән шартлардан үрнәк алырга тиеш.

• Яхшы парник утырту нигезе белән ачык утырту режимы.Бу модельнең үзенчәлекләре:

LED LED яктырткычларның роле - яктылыкны тулыландыру.Берсе - үсемлекләрнең фотосинтезын пропагандалау өчен көндез кояш нурлары нурлары астында зәңгәр һәм кызыл өлкәләрдә яктылык интенсивлыгын арттыру, икенчесе - үсемлекләрнең үсеш темпларын күтәрү өчен төнлә кояш нуры булмаганда компенсацияләү.
Additional Өстәмә яктылык үсемлекнең нинди үсеш стадиясендә булуын, мәсәлән, чәчү чоры яки чәчәк ату, җимеш чоры турында уйларга тиеш.

Шуңа күрә, LED үсемлек яктырткычларының дизайны башта ике төп дизайн режимына ия булырга тиеш, ягъни 24 сәгать яктырту (ябык) һәм үсемлек үсешен өстәмә яктырту (ачык).Ябык үсемлекләр үстерү өчен, LED яктырткычларының дизайны өч аспектны карарга тиеш, 4 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, чипларны билгеле бер пропорциядә өч төп төс белән төрү мөмкин түгел.

Рәсем 4, 24 сәгать яктырту өчен ябык LED завод көчәйткеч утларын куллануның дизайн идеясы

Мәсәлән, балалар бакчасы спектры өчен, тамырларның һәм сабакларның үсүен көчәйтергә, яфракларның ботакларын көчәйтергә кирәклеген исәпкә алып, яктылык чыганагы өй эчендә кулланылса, спектр 5 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә эшләнергә мөмкин.

Рәсем 5, LED ябык питомник периоды өчен яраклы спектраль корылмалар

Икенче төр LED яктырту өчен, ул, нигездә, ачык теплица нигезендә утыртуга ярдәм итәр өчен, яктылык өстәмә дизайн чишелешенә юнәлтелгән.Дизайн идеясы 6-нчы рәсемдә күрсәтелгән.

Рәсем 6, Ачык һавада дизайн идеялары 

Автор үсемлекчелек үсешенә ярдәм итәр өчен, күбрәк утырту компанияләренә LED утларын куллануның икенче вариантын кулланырга тәкъдим итә.

Беренчедән, Кытайда ачык теплица эшкәртү көньякта да, төньякта да дистә еллар зур күләмдә һәм киң тәҗрибәгә ия.Аның теплица үстерү технологиясенең яхшы нигезе бар һәм тирә-як шәһәрләр өчен базарда күп санлы яңа җиләк-җимеш бирә.Бигрәк тә туфрак, су һәм ашлама утырту өлкәсендә бай тикшеренү нәтиҗәләре ясалды.

Икенчедән, бу төр өстәмә яктылык эремәсе кирәксез энергия куллануны киметергә мөмкин, һәм шул ук вакытта җиләк-җимеш уңышын арттырырга мөмкин.Моннан тыш, Кытайның географик өлкәсе популярлаштыру өчен бик уңайлы.

LED үсемлекләрен яктырту фәнни тикшеренүләре буларак, ул аның өчен киңрәк эксперименталь база да бирә.7 нче рәсем - теплицаларда үсү өчен яраклы, бу тикшеренү төркеме тарафыннан эшләнгән LED үсүче яктылыкның бер төре, һәм аның спектры 8 нче рәсемдә күрсәтелгән.

Рәсем 7, LED яктырткычның бер төре үсә

8 нче рәсем, бер төр LED спектры яктылык үсә

Aboveгарыдагы дизайн идеялары буенча, тикшеренү төркеме берничә эксперимент үткәрде, һәм эксперимент нәтиҗәләре бик мөһим.Мәсәлән, балалар бакчасы вакытында яктылыкны үстерү өчен, кулланылган оригиналь лампа - 32 Вт көче булган флуоресцент лампа һәм 40 көнлек балалар бакчасы циклы.Без 12 Ваттлы LED яктырткыч бирәбез, ул чәчү циклын 30 көнгә кыскарта, үсенте цехындагы лампалар температурасының йогынтысын эффектив киметә, һәм кондиционерның энергия куллануны саклый.Орлыкларның калынлыгы, озынлыгы һәм төсе орлыкны күтәрү эремәсенә караганда яхшырак.Гомуми яшелчәләр үсентеләре өчен яхшы тикшерү нәтиҗәләре дә алынган, алар түбәндәге таблицада күрсәтелгән.

Алар арасында PPFD өстәмә яктылык төркеме: 70-80 olмол · м-2 · с-1, һәм кызыл-зәңгәр коэффициенты: 0,6-0,7.Табигый төркемнең көндезге PPFD кыйммәте диапазоны 40 ~ 800 olmol · m-2 · s-1, һәм кызылның зәңгәр белән 0,6 ~ 1,2 булган.Күрергә була, югарыдагы күрсәткечләр табигый үскән үсентеләргә караганда яхшырак.

Йомгаклау

Бу мәкалә үсемлек эшкәртүдә LED яктырткычларын куллануның соңгы эшләнмәләре белән таныштыра, һәм үсемлек эшкәртүдә LED үсүен яктыртуда кайбер аңлашылмаучанлыкларны күрсәтә.Ниһаять, үсемлекләр үстерү өчен кулланылган LED яктырткычларын үстерү өчен техник идеялар һәм схемалар кертелә.Әйтергә кирәк, яктылык урнаштыруда һәм куллануда каралырга тиешле кайбер факторлар да бар, мәсәлән, яктылык белән үсемлек арасы, лампаның нурланыш диапазоны, һәм яктылыкны ничек кулланырга? гади су, ашлама, туфрак.

Автор: И Ван һ.б.Чыганак: CNKI