Tällä hetkellä asiasta on useita näkemyksiä:
1) Auringonvalon spektri on spektri, jolla on suurin fotosynteettinen hyötysuhde, ja kasvuvalojen tulisi olla samanlaisia kuin auringonvalon spektri .
2) Kasvit ympäri maailmaa kasvavat ja kehittyvät auringonvalon alla, ja aurinkospektri on paras spektri kasvivalaisimille .
3) Auringon spektrillä varustetut kasvilamput voivat saada kasvit kasvamaan parhaiten .
Ensinnäkin, tehdään kohta .
Auringon spektri on plasmaspektri, jolla on täydellisimmät spektrikomponentit .
Seuraavaksi annamme vastaukset edellä mainittuihin kolmeen kysymykseen .
1) Kasvien fotosynteesiä varten auringonvalon spektri ei ole spektri, jolla on korkein fotosynteettinen tehokkuus . Tämän vuoksi meidän on tutkittava spektritekniikka .
2) Kasvit ympäri maailmaa kasvavat auringonvalolla eri leveysasteilla, valolla, ilmasto- ja maantieteellisillä olosuhteilla . kasveille, parhainta spektriä ei ole, vain sopivin .
3) Verrattuna LED -valonlähteisiin, keinotekoisen valaistuksen alla kasvatettujen kasvien biokemialliset ja ravitsemukselliset indikaattorit eivät ole huonompia kuin auringonvalon alla, ja jotkut indikaattorit ovat paremmin hallittuja kuin auringonvalon alla .
Jotta voimme oppia biooptiikan spektritekniikkaa, meidän on ensin selvennettävä seuraava kognitio:
Fotosynteesi on synonyymi valonergian imeytymiselle kasvien .
Fotosynteesi on tapa muuntaa valoenergia aineeksi .
Einsteinin massaenergiayhtälö osoittaa, että energia on ainetta ja aine on myös energiaa .
Valo on väritön, ja eri aallonpituuksien valo on vain fotonienergian ero .
Seuraavaksi selitetään miksi .
1. auringonvalon energia sisältö
Auringonvalo on auringon . säteily (sähkömagneettinen) energiaa se tarjoaa valoa ja lämpöä maapallolle ja tarjoaa energiaa fotosynteesille . Tämä säteilyenergia on välttämätöntä biologiselle ympäristölle ja sen ihmisen aineenvaihdunnalle . aurinkoen säteilyaspektrumissa on kolme perusteellista kaistaa (nimellisellä tavalla: ultraviolet, visiohjelma (par -arvoinen. 400-700 nm) ja infrapuna .
HUOMAUTUS TÄMÄ: Kaukosäädin ja infrapuna eivät ole samaa asiaa .
56% maanpinnan saavuttavan aurinkosäteilyn energiasta voi saavuttaa maan pinnan ., kuitenkin osa tästä valosta heijastuu lumen tai muun kirkkaan maan avulla, joten vain 48% energiasta voi absorboida maalla tai vedellä (huomaa, että veden pinta heijastaa myös jonkin verran aurinkoen säteilyä) .}
Maan pinnan saavuttaneesta auringonvalosta infrapunasäteilyn osuus on 49 . 4% ja näkyvien valotilien 42 . 3% . ultraviolettisäteilytilat ovat vain yli 8% aurinkoen säteilystä. Jokaisella näistä bändeistä on erilainen vaikutus ympäristöön.
2. fotosynteesiin tarvittava spektri
Auringonvalon kaistaa, joka voidaan toimittaa fotosynteesille
UV-C sisältää aallonpituudet 100 - 280 nm . välillä. Tämän säteilyalueen osuus on vain 0 . 5% kaikesta aurinkosäteilystä, mutta se on kuitenkin haitallisin organismeille ., mutta stratosfäärin kaasujen (ozone) ja harvoin aukkojen absorboivat stratosfäärit.
Infrapunavalo ja ultraviolettivalo ovat spektrin molemmilla puolilla par .
The wavelength of infrared light radiation >760 nm tarjoaa 49 . 4% aurinkoenergiaa . infrapuna säteily imeytyy helposti vesi- ja hiilidioksidimolekyyleihin ja muunnetaan lämpöenergiaksi . Infrapunavalon aallonpituudet.}}}. Siksi infrakeilla säteilyllä, jotka ovat vastuussa. Pinta . -infrapunavalo heijastaa enemmän kuin ultraviolettia tai näkyvää valoa sen pidemmän aallonpituuden . vuoksi tämän heijastuksen avulla infrapunasäteily voi siirtää lämpöä pintojen, veden ja ilman välillä.
UVC: n lisäksi vain UVA ja UVB voivat saavuttaa maan pinnan . Kasvien imeytymisvaste tähän valon osaan liittyy kasvien piirteisiin ja on edelleen tutkittava . Yksi asia on varma, että fotosynteesillä on hyvin vähän tai ei lainkaan korrelaatiota tämän kevyen energian kanssa .}}}}}}}}}}}}
3. fotosynteesi kvanttitehokkuus
Fotosynteesi esiintyy pääasiassa kasvien lehdissä, jotka sisältävät korkeimman kloroplastien pitoisuuden . kasveilla on pieniä huokoset lehdissään, jotka imevät hiilidioksidia ympäröivästä ilmasta .}}}}}}}}
Kloroplastit sisältävät klorofylliä, ja kemialliseksi energiaksi muunnettava energiaa absorboimalla auringonvaloenergia . Kaksi muuta fotosynteesiä varten tarvittavaa ainesosaa ovat hiilidioksidi ja vesi . Näiden kolmen aineen yhdistelmä tarjoaa energian, joka tarjoaa käytettävissä olevaa energiaa, ja glukoosin ja oksygenin ja glukoosin avulla kasvu .
Auringonvalon suurin tehokkuus fotosynteesille voidaan selittää kvantitatiivisesta arvosta .
PAR -kaistan kevyen energian keskimääräinen aallonpituus on 570 nm; Siksi fotosynteesiprosessissa käytetty valoenergia on noin 50 cal nanometriä .
Yleensä jokaiselle vapautetulle happimolekyylille absorboituneiden fotonien lukumäärää kutsutaan kvanttivaatimukseksi .
Kvanttivaatimus on yleensä 8-12 fotonit (par -energia) . Laskemme sen 9 fotonin perusteella ja käytetty fotonienergia on 9 × 50=450 cal, ts. 450 Cal tarvitaan jokaiselle happimolekyylille .
Jokaiselle vapautetulle happea tallennettu energia on 117 Cal, ja fotosynteesin arvioitu maksimitehokkuus on 117/450=0.26 tai 26%. Tämä on ateriaksi muunnetun valon energian teoreettinen maksimiarvo, ..
Eri tekijät vähentävät tätä tehokkuutta, kuten lämpötilaa, kosteutta, valon estämistä, assimilaatioenergian muuntamisen tehokkuutta, Calvin -syklin tehokkuutta, vettä, ravintoaineita jne. ., ottaen huomioon useita tekijöitä, mikä voidaan tallentaa noin 12%: n tyypillisen fotosynteettisen tehokkuuden maksimiarvo, eli kasvien energiatehokkuuden energiatehokkuus.
Keinotekoisen valaistuksen fotosynteettinen kvanttitehokkuus spektritekniikalla on paljon suurempi kuin aurinkospektrin, joka voidaan laskea .
Fotosynteesi käyttää vain pientä osaa tapahtuvasta auringonvalosta (par) muuntamaan orgaanisiksi yhdisteiksi . maanpäällisten kasvien keskimääräinen nettohiilen kiinnitystehokkuus on vain 3 . 3%, ja useimmilla kasveilla on pieni tehokkuus auringonvalon käytössä.
Johtopäätös on: aurinkospektrin fotosynteettinen tehokkuus on alhaisempi kuin keinotekoisesti sovitetun kasvien valospektrin, koska spektrikomponenteissa hukkaantuu paljon energiaa .
4. ravitsemussisältö ja kasvien syötävien osien maku
Joku voi ehdottaa, että aurinkospektrin alla olevilla kasveilla on parempi ravitsemus ja maku . Mielestäni tämän näkemyksen pitävien ihmisten on tarjottava toistettavia kokeellisia tietoja, kuten biokemiallisia indikaattoreita ja ravitsemussisältöindikaattoreita ., valonergian kasvien absorptiomekanismin mekanismin ja taiteen valon ja taidevalojen {} -valojen {} -ominaisuuksien mekanismin näkökulmasta. Ainoa ero on aika -integraalivaikutus ja stressivaikutus .
Kun otetaan huomioon sama istutusympäristö ja valotaso, kasvien syötävien osien ravitsemuspitoisuudessa ja maussa ei ole eroa, koska kasvit eivät pysty erottamaan auringonvaloa ja keinotekoista valoa kaikissa {.} ei ole epätieteellistä verrata nopeasti kasvavia ja hitaasti kasvavia kasveja, koska jotkut aineet, jotka vaikuttavat kasvien makuun.
5. on tarpeen noudattaa tieteellisiä kokeellisia menetelmiä selitettäväksi
Systemaattisempi tutkimus on amerikkalaisen tiedemiehen Maukleyn kokeilu . vertailevalle fotosynteesille ja keinotekoiselle valolle.
Maukleyn tutkimus osoittaa, että valonergian kasvien hyödyntämisen tehokkuus heijastuu spektrimuodossa, ja spektrimuoto on perusta keinotekoisen valaistusspektrin {. spektritekniikan suunnittelulle, joka tarjoaa spektrisuhteen (kaavan), jolla on alhaisin energiankulutus . Tämä suhde ei perustu auringonvaloon. Energia .
6. Kasvien spektritekniikan tutkimuksen tarkoitus
Minkä tahansa teknologisen kehityksen ydin on parantaa sovellusten tehokkuutta . kasvien keinotekoista valaistustekniikkaa on myös tätä tarkoitusta varten . kasvihuoneissa ja kasvitehtaissa, koska keinotekoista valaistusta on sovellettu riittämättömän luonnonvalon energian tarjonnasta, . keinotekoinen valaistus ehdottaa spektritekniikkaa. että keinotekoinen valaistus voi korvata luonnollisen valon kokonaan . samanaikaisesti istutustehokkuutta paranee huomattavasti, mikä on maatalouden istutuksen teollistumisprosessin muuntamisen mukainen .
Spektritekniikkatutkimuksen tarkoituksena on parantaa istutustehokkuutta, joten spektritekniikkaa on tutkittava valonergian imeytymisen ominaisuuksien perusteella aurinkospektriin . perusteella
Fotosynteettisen mekanismin esiintymis-, kasvu- ja ikääntymisprosessi on kuten muutkin kasvimekanismit ., fotosynteettinen nopeus on alhainen kehityksen varhaisessa vaiheessa; Se on korkea kasvun jälkeen ja vakaa jonkin aikaa; Se vähenee ikääntyessä . kasvien fysiologisella tilalla ja ulkoisilla olosuhteilla on merkittävä vaikutus fotosynteettisen nopeuden kunkin vaiheen kestoon ja fotosynteettisen nopeuden tasoon . Kun fotosynteettisten tuotteiden kysyntä kasvaa muissa osissa, fotosynteettinen nopeus kasvaa usein., kun fotosynteettinen nopeus on hitaasti. on estetty, fotosynteettinen nopeus laskee vähitellen .
Keinotekoisen valaistuksen spektritekniikan kautta nämä kasvien imeytymisominaisuudet voidaan täyttää hyvin istutustehokkuuden tarjoamiseksi suurimmassa määrin, mikä on kasvien lamppujen spektritekniikan tutkimuksen toinen tarkoitus .
7. Plant Lamp Spectrum -tekniikka kannattaa auringonvalon täydellistä käyttöä
Kasvivalaistusspektritekniikan soveltaminen ei ole koskaan sulkenut pois auringonvalon täydellistä käyttöä, ja niiden välinen suhde on läheisemmin yhteydessä markkinatalousvaikutukseen .
Erinomainen spektritekniikka on tekninen suorituskyky lähtökohtana, jolla maksimoidaan auringonvalon käyttö .
Tässä toistetaan periaate:
Parasta spektriä ei ole, vain sopivin .
Hallittavassa tekniikassa kasvilamppujen spektritekniikka ja istutusprosessispektritekniikka kuljettavat laitoksen maatalouden historiallisen tehtävän .
