Majoritatea oamenilor consideră că iluminarea suplimentară artificială este folosită doar în sere cu lumina soarelui insuficientă . Cu toate acestea, unele zone au lumina solară abundentă și nu au nevoie de iluminare suplimentară . Voi oferi unele date analitice pe această problemă pentru referința dvs. .
În primul rând, concluzia este dată:
1) Calitatea luminii a luminii solare nu este potrivită pentru fotosinteză .
2) Cantitatea de lumină în majoritatea serelor este insuficientă și instabilă .
3) Eficiența fotosintezei în sere în zonele însorite nu este ridicată .
4) Fără iluminare suplimentară artificială, obținerea unui randament continuu și stabil și asigurarea calității în cultivarea cu efect de seră este imposibilă .
1. Calitatea luminii luminii soarelui
The figure below is a spectrum of the full range of standard sunlight AM1.5G wavelength. Absorption lines or absorption bands appear at some wavelengths. This is because when sunlight passes through the solar atmosphere, it is absorbed or scattered by some elements or molecules in the atmosphere, resulting in a decrease in light intensity at these lungimi de undă, formând o depresie . Prin urmare, se poate observa că intervalul de lungime de undă spectrală a luminii solare standard este 280-4000 nm.
Spectrul solar standard este un standard spectral utilizat în mod obișnuit în cercetarea și aplicațiile și aplicațiile energetice solare .
(Notă: AM1 . 5G este un spectru standard de lumina soarelui, reprezentând caracteristicile spectrale ale luminii solare atunci când se propagă vertical în atmosferă . AM reprezintă o masă atmosferică, 1,5 înseamnă că lungimea de soare a luminii solare prin atmosferă este de 1,5 mase atmosferice, masa atmosferică, iar o valoare gâscă, cu o valoare de valoare, cu o valoare de gamă, cu o valoare de zenit, care se află o valoare de 48.2. înseamnă Global.)
Pentru cercetarea iluminării plantelor, intervalul de lungime de undă este 350-850 nm .
Următoarea cifră este spectrul AM1.5G în această bandă:
Conținutul de radiații al acestei trupe:
Ultraviolet Light (350-399 nm): 9.34%
Blue Light (400-499 nm): 21.21%
GreenLight (500-599 nm): 23.22%
Red Light (600-700 nm): 21,62%
Far-roșu (701-850 nm): 24,61% raport roșu-albastru r: b =1.02
Pentru cercetarea fotosintezei plantelor, intervalul de lungime de undă este 400-700 nm, cunoscut și sub numele de par .
Următoarea cifră este spectrul AM1.5G în banda PAR:
Conținut de radiații în această bandă:
Blue Light (400-499 nm): 32,33%
GreenLight (500-599 nm): 35,40%
Red Light (600-700 nm): 32.27%
R:B=1.02
Figura următoare este diagrama de distribuție a fototonilor din banda de par
Din datele de mai sus, calitatea luminii a luminii solare este comparată cu datele noastre de testare de plantare . Rata de creștere și eficiența fotosintezei plantelor sub iluminare artificială sunt mult mai mari decât în lumina soarelui .
Deși calitatea luminii a luminii solare nu este bună, aceasta îndeplinește a doua dintre cele trei principii ale tehnologiei spectrale: cantitatea de lumină are prioritate asupra calității luminii .
Deci, care este calitatea reală a luminii luminii solare pe sol?
Calitatea luminii a luminii solare în diferite regiuni de la 23 grade N (albastru), 39 grade N (roșu) și 44 grade N (gri) este diferită .
Cifra de mai sus este o diagramă de spectru normalizată . se poate observa din cifra că, cu cât este mai mare latitudinea, cu atât este mai mare componenta luminii albastre ., cu toate acestea, această cifră nu poate explica raportul roșu-blue ., acesta exprimă tendința {. {suntem îngrijorați de datele Sunlight în Greenhouse {.}} mai jos .
2. Calitatea luminii solare în seră
Indiferent de tipul de seră, lumina soarelui este atenuată, în principal datorită influenței pieselor structurale, a filmului cu efect de seră sau a sticlei, etc. ., iar spectrul luminii solare se schimbă și .
Figura următoare arată modificările spectrului în interiorul serii (roșu) și exterior (albastru), folosind date despre spectru absolut pentru a desena harta .
Calculând cifra de mai sus, se concluzionează că cantitatea de lumină solară în seră este atenuată cu mai mult de 35%.
Chiar și o seră Venlo va avea mai mult de 28% mai puțin lumina soarelui .
Atenuarea calității luminii de către materiale translucide cu efect de seră este în principal ultravioletă și lumină albastră .
Din calculul spectrului relativ în interiorul și în afara serii, lumina ultravioletă și albastră a luminii solare sunt parțial absorbite, astfel încât raportul roșu-albastru din seră va crește .}
Mulți factori afectează calitatea luminii a luminii solare în seră . cel mai incontrolabil factor este că lumina soarelui în sine este afectată de anotimpuri, vreme, acumularea de praf de materiale translucide, etc. . Concluzia este că calitatea luminii se schimbă constant pentru plantarea sub lumina soarelui singur, iar procesul de plantare trebuie să fie ajustat în mod constant, care afectează foarte mult calitatea și randamentul de plantare {
3. Cantitatea de soare în seră
Cum să calculați cantitatea de soare în seră?
Mai întâi, să introducem un concept: dli .
DLI: acumularea zilnică de lumina soarelui, ceea ce înseamnă cantitatea molară de lumină solară pe metru pătrat pe zi, folosită pentru a măsura acumularea luminii de culturi . Unitate: mol/d/m2
DLI este legat de locația geografică . DLI afectează rata fotosintezei și a creșterii plantelor . Răspunsul creșterii plantelor la DLI variază în funcție de specii și soiuri .
DLI -ul din afara serii este diferit de DLI -ul din seră, de obicei cu o diferență de 4-8 mol/d/m2
DLI -ul din seră trebuie măsurat mult timp, ceea ce este un parametru important pentru a asigura plantarea cu efect de seră .
Calculul DLI de seră:
Dli=σ 0.0036*ppfdi*hi (i =12... n)
Unde: perioade diferite, unitate: ore diferite plante au cerințe diferite pentru DLI .
DLI în diferite zone de plantare variază, de asemenea, foarte mult .
Calculul indicelui DLI în sine nu are legătură cu calitatea luminii a luminii solare . Putem măsura iluminarea în seră și apoi să folosim factorul XD pentru a converti PPFD . Influența calității luminii solare pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} pe DLI va fi reflectată într -o anumită măsură .}} va fi reflectată într -o anumită măsură .}}
Factorul XD:În intervalul de lungime de undă de 400-700 nm, când morfologia spectrală este determinată, sursa de lumină poate converti PPFD prin măsurarea valorii de iluminare a suprafeței iluminate (lx) ., această constantă de conversie este factorul XD .}
Metoda de conversie:Ppfd=valoarea iluminanță (lx)/xd factor, unde unitatea de iluminare lx: lm/m2, unitatea ppfd: umol/s/m2
Nota:Factorul XD este legat de forma spectrală a sursei de lumină . Formele spectrale diferite de aceeași calitate a luminii au factori XD diferiți . Haoliang Solid Light Source Research Institute oferă factori XD .
Următorii factori XD sunt furnizați pentru referință:
23 grade latitudine nordică, factor XD: 57
Latitudine nordică de 39 de grade, Factor XD: 55.4
44 de grade latitudine nordică, factor XD: 55
Notă: factorul XD precis necesită calcul profesional .
De exemplu: iluminarea medie zilnică a soarelui într -o seră din Guangdong într -un anumit sezon este de 13000, apoi ppfd =13000/55=228 umol/s/m2
Dacă timpul de iluminare efectiv al luminii solare în seră este de 7 ore, DLI în seră este 0,0036*228*7=5.74 mol/d/m2
Pentru DLI în seră sub 6, este considerat un nivel scăzut de lumină .
4. Faceți zone cu condiții de iluminare mai bune au nevoie de iluminare suplimentară artificială?
Din factorul XD, se poate observa că cu cât latitudinea este mai mare, cu atât componente mai mari de lumină albastră, cu atât factorul XD este mai mic, cu atât este mai mare valoarea PPFD calculată la același nivel de iluminare, ceea ce duce, de asemenea, la un raport mai mic de albastru roșu al spectrului și la o calitate a luminii mai slabă .
Impactul calității luminii a luminii solare poate fi observat din fenomene naturale, cum ar fi altitudinea mai mare, cu atât PPFD este mai mare, dar cu atât creșterea plantei este mai scurtă .
Dacă DLI -ul din zona plantabilă ajunge la 45 mol/d/m2, vârful PPFD al luminii solare va fi mai mare de 2000 umol/s/m2, iar cantitatea de lumină va provoca stresul luminos plantelor . Plantele vor închide stomatele frunzelor și opririi fotosintezei . în general, în general, eficiența fotosintezelor Plantele nu sunt suficiente . În același timp, conținutul ridicat de lumină albastră în sine are un efect de stres asupra fiziologiei plantelor, iar lumina albastră ridicată afectează și gustul fructelor și legumelor, ceea ce le face acru sau amar .
Produsele agricole de înaltă calitate sunt semnul principal al plantării agricole moderne . în zone cu niveluri ridicate de lumină solară, plantarea cu efect de seră necesită iluminare artificială pentru a ajusta calitatea luminii, în caz contrar, raportul de intrare-ieșire nu poate fi obținut .}
Concluzie
Bio-Optics folosește teoria calculului cuantic foton pentru a obține complet modelul algoritmului de iluminat cu efect de seră, făcând iluminarea cu efect de seră o tehnologie de iluminat de plantare controlabilă .
Dacă nu există nicio aplicație de tehnologie de iluminare artificială în seră, nu se poate spune că este o tehnologie modernă de plantare agricolă, cu atât mai puțin aplicarea tehnologiei inteligente de seră .
