Miksi kasvihuoneet tarvitsevat lisävalaistusta?

Useimmat ihmiset ajattelevat, että keinotekoista lisävalaistusta käytetään vain kasvihuoneissa, joissa on riittämätön auringonvalo ., joillakin alueilla on kuitenkin runsaasti auringonvaloa, eivätkä ne tarvitse lisävalaistusta ., annan joitain analyyttisiä tietoja tästä aiheesta .}}}}

Ensinnäkin johtopäätös on annettu:

1) Auringonvalon kevyt laatu ei sovellu fotosynteesiin .
2) Valon määrä useimmissa kasvihuoneissa on riittämätön ja epävakaa .
3) Kasvihuoneiden fotosynteesin tehokkuus aurinkoisilla alueilla ei ole korkea .
4) Ilman keinotekoista lisävalaistusta jatkuvan ja vakaan saannon ja laadunvarmistuksen saavuttaminen kasvihuoneiden viljelyssä on mahdotonta .

Alla oleva kuva on tavallisen auringonvalon AM1 . 5G: n aallonpituuden .. 5G -aallonpituuden .} . koko alueen spektri . Tämä johtuu siitä, että kun auringonvalo kulkee aurinko -ilmakehän läpi, se on absorboitunut tai hajautettua jonkin elementtien tai molekyyliä, jolloin a -valonkelu on valonut, mikä johtaa a -aukkoon. Aallonpituudet, muodostaen masennuksen ., voidaan nähdä, että tavanomaisen auringonvalon spektriaallonpituusalue on 280-4000 nm.

Standardi aurinkospektri on yleisesti käytetty spektristandardi auringonvalossa ja aurinkoenergiatutkimuksessa ja sovelluksissa .

(Huomaa: AM1 . 5G on tavanomainen auringonvalon spektri, joka edustaa auringonvalon spektrin ominaisuuksia, kun se etenee pystysuunnassa ilmakehässä . AM tarkoittaa ilmakehän massan, 1,5 tarkoittaa, että auringonvalon polun pituus ilmakehän arvolla on 1,5. tarkoittaa globaalia.)

Kasvien valaistustutkimuksessa aallonpituusalue on 350-850 nm .

Seuraava kuva on AM1.5G: n spektri tällä kaistalla:

Tämän bändin säteilypitoisuus:

Ultraviolettivalo (350-399 nm): 9,34%
Sininen valo (400-499 nm): 21,21%
Greenlight (500-599 nm): 23,22%
Punainen valo (600-700 nm): 21,62%
Far-Red (701-850 nm): 24,61% punaisen sininen suhde R: B =1.02

Kasvien fotosynteesitutkimuksessa aallonpituusalue on 400-700 nm, joka tunnetaan myös nimellä par .

Seuraava kuva on AM1.5G: n spektri par -kaistalla:

Säteilyisältö tässä bändissä:
Sininen valo (400-499 nm): 32,33%

Greenlight (500-599 nm): 35,40%

Punainen valo (600-700 nm): 32,27%
R:B=1.02

Seuraava kuva on fotonien jakautukaavio par -kaistalla

Yllä olevien tietojen perusteella auringonvalon valoa verrataan istutustestitietoihimme . Kasvien kasvunopeus ja fotosynteesin tehokkuus keinotekoisessa valaistuksessa ovat paljon korkeammat kuin auringonvalossa .

Vaikka auringonvalon kevyt laatu ei ole hyvä, se täyttää toisen spektritekniikan kolmesta periaatteesta: valon määrä on etusijalla valon laadun suhteen .

Joten mikä on auringonvalon todellinen valonlaatu maassa?

Auringonvalon valon laatu eri alueilla 23 asteesta N (sininen), 39 astetta N (punainen) ja 44 astetta N (harmaa) on erilainen .

Yllä oleva kuva on normalisoitu spektrikaavio .. Kuvasta voidaan nähdä, että mitä korkeampi leveysaste, mitä korkeampi sininen valokomponentti ., tämä luku ei kuitenkaan voi selittää punaisen sinisen suhteen . Se ilmaisee trendistä .. alla .

Kasvihuonetyypistä riippumatta auringonvalo heikentyy pääasiassa rakenteellisten osien, kasvihuonekalvon tai lasin jne. . vaikutuksesta, ja auringonvalon spektri muuttuu myös .

Seuraava kuva näyttää spektrin muutokset kasvihuoneessa (punainen) ja ulkopuolella (sininen) käyttämällä absoluuttista spektritietoa kartan piirtämiseksi .
 

Edellä esitetyn kuvan laskeminen päätellään, että kasvihuoneessa olevaa auringonvalon määrää heikentää yli 35%.

Jopa Venlo -kasvihuoneessa on yli 28% vähemmän auringonvaloa .

Kasvihuoneen läpikuultavien materiaalien kevyen laadun vaimennus on pääosin ultravioletti ja sininen valo .

Kasvihuoneen sisällä ja sen ulkopuolella olevasta suhteellisesta spektrilaskelmasta auringonvalon ultravioletti ja sininen valo imeytyvät osittain, joten kasvihuoneen punaisen ja sinisen suhteen kasvavat .

Monet tekijät vaikuttavat auringonvalon valon laatuun kasvihuoneessa . hallitsemattomana tekijänä on, että vuodenajat, sää, sää, läpikuultavien materiaalien jne. Jne. . vaikuttaa, päätelmä on, että valonlaatu muuttuu jatkuvasti auringonvalon alla, ja istutusprosessin on jatkuvasti säädettävä, mikä vaikuttaa suuresti laatuun ja saatujen kasvien {

Kuinka laskea auringonvalon määrä kasvihuoneessa?

Esittelemme ensin käsite: dli .

DLI: Auringonvalon päivittäinen kertyminen, mikä tarkoittaa auringonvalon molaarista määrää neliömetriä kohti päivässä, jota käytetään viljelysten kertymisen mittaamiseen . Yksikkö: mol/d/m2

DLI liittyy maantieteelliseen sijaintiin . dli vaikuttaa fotosynteesin ja kasvien kasvuun . Kasvien kasvun vaste DLI: lle vaihtelee riippuen lajeista ja lajikkeista .}}

Kasvihuoneen ulkopuolella oleva DLI on erilainen kuin kasvihuoneen sisällä oleva DLI, yleensä ero 4-8 mol/d/m2

Kasvihuoneessa oleva DLI on mitattava pitkään, mikä on tärkeä kevyt parametri kasvihuoneen istutuksen varmistamiseksi .

Kasvihuone DLI -laskelma:
Dli=σ 0,0036*ppfdi*hi (i =12... n)

Missä: Eri ajanjaksot, Yksikkö: Tuntia eri kasveilla on erilaiset vaatimukset Dli .

DLI eri istutusalueilla myös vaihtelee suuresti .

Itse DLI -indeksilaskelma ei liity auringonvalon valon laatuun . Voimme mitata kasvihuoneen valaistusta ja käyttää sitten XD -tekijää PPFD: n . Auringonvalon laadun vaikutusta DLI: ssä heijastuu tietylle laajuudelle .

XD -tekijä:400-700 nm: n aallonpituusalueella, kun spektrimorfologia määritetään, valonlähde voi muuntaa PPFD: n mittaamalla valaistun pinnan valaistuksen arvo (lx) . Tämä muuntamisvakio on XD -tekijä .

Muutosmenetelmä:Ppfd=Illuminance -arvo (lx)/XD -tekijä, missä valaistusyksikkö LX: LM/M2, PPFD -yksikkö: UMOL/S/M2

Huomaa:XD -tekijä liittyy valonlähteen spektrimuotoon . Saman valonlaadun erilaisilla spektrimuodoilla on erilaiset XD -tekijät . Haoliang Solid Light Source Research Institute tarjoaa XD -tekijät .}}}}}}}}}}}}}

Seuraavat XD -tekijät toimitetaan viitteeksi:
23 astetta pohjoinen leveysaste, XD -tekijä: 57
39 astetta pohjoinen leveysaste, XD -tekijä: 55,4
44 astetta pohjoinen leveysaste, XD -tekijä: 55

HUOMAUTUS: Tarkka XD -tekijä vaatii ammatillisen laskelman .

Esimerkiksi: Keskimääräinen päivittäinen auringonvalovalaistus kasvihuoneessa Guangdongissa tietyllä kaudella on 13000, sitten ppfd =13000/55=228 umol/s/m2

Jos kasvihuoneessa oleva auringonvalon tehokas valaistusaika on 7 tuntia, kasvihuoneen DLI on 0,0036*228*7=5.74 mol/d/m2

DLI: lle kasvihuoneessa alle 6, sitä pidetään heikkona valossa .

XD-tekijästä voidaan nähdä, että mitä korkeampi leveysaste, sitä enemmän sinisempiä valokomponentteja, mitä pienempi XD-tekijä, sitä suurempi PPFD-arvo lasketaan samalla valaistusasteella, mikä johtaa myös spektrin ja huonompaan valon laatuun .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Auringonvalon kevyen laatuvaikutus voidaan havaita luonnollisista ilmiöistä, kuten korkeampi korkeus, sitä suurempi PPFD, mutta mitä lyhyempi kasvien kasvu .

Jos DLI: n istutusalueella saavutetaan 45 mol/d/m2, auringonvalon PPFD -huippu on suurempi kuin 2000 UMOL/S/M2, ja valon määrä aiheuttaa valon stressiä kasveille . Kasvit sulkevat lehtien vatsat ja lopetavat fotosynteesin . planttien fotosynteesin tehokkuuden ja planttien tehokkuuden ja planttien tehokkuuden. ei ole riittävä . samanaikaisesti korkealla sinisellä valopitoisuudella on stressivaikutus kasvien fysiologiaan, ja korkea sininen valo vaikuttaa myös hedelmien ja vihannesten makuun, mikä tekee niistä hapan tai katkeraa .

Korkealaatuisia maataloustuotteita ovat ensisijainen merkki nykyaikaisesta maatalouden istutuksesta . alueilla, joilla on korkea auringonvalo, kasvihuonekaasujen istutus vaatii keinotekoista valaistusta valon laadun säätämiseksi, muuten syöttölähtösuhdetta ei voida saavuttaa .

Bio-optics käyttää fotonikulkulaskelman teoriaa kasvihuonekaasuvalaistuksen algoritmimallin kokonaan, mikä tekee kasvihuonevalaistuksesta hallittavan istutusvalaistustekniikan .

Jos kasvihuoneessa ei ole keinotekoista valaistustekniikkaa, sen ei voida sanoa olevan moderni maatalouden istutustekniikka, puhumattakaan älykkään kasvihuonetekniikan soveltamisesta .