[Resumé] Baséierend op enger grousser Zuel vun experimentellen Donnéeën, diskutéiert dësen Artikel verschidde wichteg Themen bei der Auswiel vun der Liichtqualitéit a Fabriken, dorënner d'Auswiel vu Liichtquellen, d'Auswierkunge vu roudem, bloem a gielem Liicht, an d'Auswiel vu Spektralberäicher, fir Abléck an d'Liichtqualitéit a Fabriken ze ginn. D'Bestimmung vun der Matching-Strategie bitt e puer praktesch Léisungen, déi als Referenz kënne benotzt ginn.
Auswiel vun der Liichtquell

Fabriken benotzen am Allgemengen LED-Luuchten. Dëst läit dorun, datt LED-Luuchten d'Charakteristike vun héijer Liichteffizienz, niddregem Energieverbrauch, manner Hëtztentwécklung, laanger Liewensdauer an justierbarer Liichtintensitéit a Spektrum hunn, wat net nëmmen d'Ufuerderunge vum Planzewuesstum an der effektiver Materialakkumulatioun erfëllt, mä och Energie spuert, d'Hëtztentwécklung an d'Stroumkäschte reduzéiert. LED-Wuessluuchten kënnen weider opgedeelt ginn an Single-Chip Breitspektrum LED-Luuchten fir allgemeng Zwecker, Single-Chip Planzespezifesch Breitspektrum LED-Luuchten a Multi-Chip kombinéiert justierbar LED-Luuchten. De Präis vun den zwou leschten Aarte vu Planzespezifeschen LED-Luuchten ass am Allgemengen méi wéi 5 Mol sou héich wéi dee vun normale LED-Luuchten, dofir sollten ënnerschiddlech Liichtquellen no verschiddenen Zwecker ausgewielt ginn. Fir grouss Fabriken änneren sech d'Aarte vu Planzen, déi se ubauen, mat der Maartnofro. Fir d'Baukäschten ze reduzéieren an d'Produktiounseffizienz net wesentlech ze beaflossen, recommandéiert den Auteur d'Benotzung vu Breitspektrum LED-Chipen fir d'Allgemengbeliichtung als Liichtquell. Fir kleng Fabriken, wou d'Aarte vun de Planzen relativ fix sinn, kënne Breitspektrum-LED-Chips fir anlagespezifesch oder allgemeng Beliichtung als Beliichtungsquell benotzt ginn, fir eng héich Produktiounseffizienz a Qualitéit z'erreechen, ouni d'Baukäschte wesentlech ze erhéijen. Wann een den Effekt vum Liicht op de Planzewuesstum an d'Akkumulatioun vun effektive Substanzen ënnersiche wëll, fir déi bescht Liichtformel fir eng grouss Produktioun an der Zukunft ze bidden, kann eng Multi-Chip-Kombinatioun vun justierbarem Spektrum-LED-Luuchten benotzt ginn, fir Faktoren wéi Liichtintensitéit, Spektrum a Beliichtungszäit z'änneren, fir déi bescht Liichtformel fir all Anlag ze kréien an doduerch d'Basis fir eng grouss Produktioun ze bidden.

Déi rout a blo Luucht

Wat déi spezifesch experimentell Resultater ugeet, wann den Inhalt vu roudem Liicht (R) méi héich ass wéi dee vu bloem Liicht (B) (Salat R:B = 6:2 an 7:3; Spinat R:B = 4:1; Kürbisseemelen R:B = 7:3; Gurkenseemelen R:B = 7:3), huet den Experiment gewisen, datt den Biomassegehalt (inklusiv der Planzhéicht vum ieweschten Deel, der maximaler Blatfläch, dem frësche Gewiicht an dem Dréchegewiicht, etc.) méi héich war, awer den Duerchmiesser vum Stamm an den Index vun de Seemelen vun de Planzen méi grouss waren, wann den Inhalt vu bloem Liicht méi héich war wéi dee vu roudem Liicht. Fir biochemesch Indikatoren ass en Inhalt vu roudem Liicht, deen méi héich ass wéi bloem Liicht, am Allgemengen nëtzlech fir d'Erhéijung vum lösleche Zockergehalt a Planzen. Fir d'Akkumulation vu VC, lösleche Proteinen, Chlorophyll a Carotinoiden a Planzen ass et awer méi virdeelhaft, LED-Beliichtung mat engem méi héije bloe Liichtgehalt wéi roudem Liicht ze benotzen, an den Inhalt vu Malondialdehyd ass och relativ niddreg ënner dëse Beliichtungsbedingungen.

Well d'Planzefabréck haaptsächlech fir den Ubau vu Blatgeméis oder fir den industrielle Keimlingzuucht benotzt gëtt, kann aus den uewe genannten Resultater geschloss ginn, datt et ënner der Viraussetzung vun der Erhéijung vum Ertrag an der Berécksiichtegung vun der Qualitéit gëeegent ass, LED-Chips mat engem méi héije roude Liichtgehalt wéi bloem Liicht als Liichtquell ze benotzen. E besser Verhältnis ass R:B = 7:3. Ausserdeem ass sou e Verhältnis vu roudem a bloem Liicht am Fong fir all Zorte vu Blatgeméis oder Keimlinger uwendbar, an et gëtt keng spezifesch Ufuerderunge fir verschidde Planzen.

Auswiel vun der rout a bloer Wellelängt

Wärend der Fotosynthese gëtt d'Liichtenergie haaptsächlech duerch Chlorophyll a a Chlorophyll b absorbéiert. D'Figur hei ënnendrënner weist d'Absorptiounsspektre vu Chlorophyll a a Chlorophyll b, wou déi gréng Spektrallinn den Absorptiounsspektrum vu Chlorophyll a ass, an déi blo Spektrallinn den Absorptiounsspektrum vu Chlorophyll b. Aus der Figur kann een erkennen, datt souwuel Chlorophyll a wéi och Chlorophyll b zwou Absorptiounspeaken hunn, eng an der Regioun vum bloe Liicht an déi aner an der Regioun vum roude Liicht. Awer déi zwou Absorptiounspeaken vu Chlorophyll a a Chlorophyll b sinn liicht ënnerschiddlech. Fir genee ze sinn, sinn déi zwou Peakwellelängten vu Chlorophyll a 430 nm respektiv 662 nm, an déi zwou Peakwellelängten vu Chlorophyll b sinn 453 nm respektiv 642 nm. Dës véier Wellelängtewäerter änneren sech net mat verschiddene Planzen, sou datt d'Auswiel vu rouden a bloe Wellelängten an der Liichtquell sech net mat verschiddene Planzenaarten ännert.

Absorptiounsspektre vu Chlorophyll a a Chlorophyll b

Eng gewéinlech LED-Beliichtung mat engem breede Spektrum kann als Liichtquell vun der Fabréck benotzt ginn, soulaang dat rout a blo Liicht déi zwou Spëtzwellelängte vu Chlorophyll a a Chlorophyll b ofdecke kann, dat heescht, de Wellelängteberäich vu roudem Liicht ass am Allgemengen 620~680 nm, während de Wellelängteberäich vu bloem Liicht tëscht 400 an 480 nm läit. De Wellelängteberäich vu roudem a bloem Liicht sollt awer net ze breet sinn, well et net nëmmen Liichtenergie verschwendt, mä och aner Auswierkungen huet kann.

Wann eng LED-Luucht, déi aus rouden, gielen a bloe Chips besteet, als Liichtquell vun der Fabréck benotzt gëtt, soll d'Spëtzewellelängt vum roude Liicht op d'Spëtzewellelängt vum Chlorophyll a gesat ginn, dat heescht bei 660 nm, an d'Spëtzewellelängt vum bloe Liicht soll op d'Spëtzewellelängt vum Chlorophyll b gesat ginn, dat heescht bei 450 nm.

D'Roll vum gielen a gréngen Liicht

Et ass méi ubruecht wann d'Verhältnes vu roudem, gréngem a bloe Liicht R:G:B=6:1:3 ass. Wat d'Bestimmung vun der Wellelängt vum grénge Liicht ugeet, well se haaptsächlech eng regulatoresch Roll am Prozess vum Planzewuesstum spillt, muss se nëmmen tëscht 530 an 550 nm leien.

Resumé

Dësen Artikel diskutéiert d'Auswielstrategie vun der Liichtqualitéit a Fabriken aus souwuel theoreteschen wéi och prakteschen Aspekter, dorënner d'Auswiel vum Wellelängteberäich vu roudem a bloe Liicht an der LED-Liichtquell an d'Roll a Verhältnes vu gielem a gréngem Liicht. Am Prozess vum Planzenwuesstum sollt och déi vernünfteg Iwwereneestëmmung tëscht den dräi Faktoren Liichtintensitéit, Liichtqualitéit a Liichtzäit, an hir Relatioun mat Nährstoffer, Temperatur a Fiichtegkeet, an der CO2-Konzentratioun grëndlech berécksiichtegt ginn. Fir déi tatsächlech Produktioun, egal ob Dir e Breitspektrum- oder e Multi-Chip-Kombinatiouns-LED-Liicht mat ofstëmmendem Spektrum benotze wëllt, ass d'Verhältnes vun de Wellelängten déi primär Iwwerleeung, well nieft der Liichtqualitéit kënnen aner Faktoren a Echtzäit während dem Betrib ugepasst ginn. Dofir sollt déi wichtegst Iwwerleeung an der Designphase vu Fabriken d'Auswiel vun der Liichtqualitéit sinn.

Auteur: Yong Xu

Quell vum Artikel: Wechat-Kont vun der Agricultural Engineering Technology (Treibhausgaart)

Referenz: Yong Xu,Strategie fir d'Auswiel vun der Liichtqualitéit a Fabriken [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022, 42(4): 22-25.