Fel cangen bwysig o amaethyddiaeth fodern, mae'r cysyniad o ffatrïoedd planhigion wedi dod yn boblogaidd iawn. Yn yr amgylchedd plannu dan do, mae goleuadau planhigion yn ffynhonnell ynni hanfodol ar gyfer ffotosynthesis. Mae gan oleuadau planhigion LED fanteision aruthrol nad oes gan oleuadau atodol traddodiadol, ac mae'n sicr mai dyma'r dewis cyntaf ar gyfer prif oleuadau neu oleuadau atodol mewn ceisiadau masnachol mawr fel ffermydd fertigol a thai gwydr.
Planhigion yw un o'r ffurfiau bywyd mwyaf cymhleth ar y blaned hon. Mae plannu planhigion yn hynod o syml, ond hefyd yn anodd ac yn gymhleth. Yn ogystal â goleuadau planhigion, mae llawer o newidynnau'n effeithio ar ei gilydd, mae cydbwyso'r newidynnau hyn yn gelfyddyd wych y mae angen i dyfwyr ei deall a'i meistroli. Ond o ran goleuadau planhigion, mae llawer o ffactorau y mae angen eu hystyried yn ofalus o hyd.
Yn gyntaf, gadewch i ni ddeall sbectrwm yr haul ac amsugno'r sbectrwm gan blanhigion. Fel y gwelir o'r ffigur isod, mae'r sbectrwm solar yn sbectrwm parhaus, lle mae'r sbectrwm glas a gwyrdd yn gryfach na'r sbectrwm coch, ac mae'r sbectrwm golau gweladwy yn amrywio o 380 i 780 nm. Mae nifer o ffactorau amsugno allweddol ar gyfer twf planhigion, ac mae sbectol amsugno golau nifer o wenwynau allweddol sy'n effeithio ar dwf planhigion yn wahanol iawn. Felly, nid yw defnyddio goleuadau twf planhigion LED yn fater syml, ond wedi'i dargedu'n fawr. Yma mae angen cyflwyno cysyniadau'r ddwy elfen twf planhigion ffotosynthetig pwysicaf.
Mae ffotosynthesis planhigion yn dibynnu ar gloroffyl mewn cloroplast dail, sy'n un o'r pigiadau pwysicaf sy'n gysylltiedig â ffotosynthesis. Mae'n bodoli ym mhob organeb sy'n gallu creu ffotosynthesis, gan gynnwys planhigion gwyrdd a phlanhigion prokaryotig. Algâu glas-las (seibanobacteria) ac algâu ewkaryotig. Mae Cloroffyl yn amsugno egni golau ac yn syntheseiddio carbon deuocsid a dŵr i hydrocarbonau.
Mae Cloroffyl a yn las-wyrdd ac yn amsugno golau coch yn bennaf; mae cloroffyl b yn felyn-wyrdd ac yn amsugno golau glas-fioled yn bennaf. Yn bennaf i wahaniaethu planhigion cysgodol o blanhigion haul. Mae cymhareb cloroffyl b i gloroffyl a o blanhigion cysgod yn fach, felly gall planhigion cysgod ddefnyddio golau glas yn gryf ac addasu i dyfu mewn cysgod. Mae dau amsugno cryf o gloroffyl a a chloroffyl b: y rhanbarth coch gyda donfedd o 630 o 680 nm, a'r rhanbarth glas-fioled gyda donfedd o 400 o 460 nm.
Term cyffredinol ar gyfer dosbarth o pigmentau naturiol pwysig yw Carotenoidau (carotenoidau), sydd i'w gweld yn gyffredin mewn pigiadau melyn, oren neu goch mewn anifeiliaid, planhigion uwch, ffwng ac algâu. Hyd yn hyn, mae mwy na 600 o garotenoidau naturiol wedi'u darganfod. Mae'r carotenoidau a gynhyrchir mewn celloedd planhigion nid yn unig yn amsugno ac yn trosglwyddo ynni i helpu cynnydd ffotosynthesis, ond hefyd â'r swyddogaeth o ddiogelu celloedd rhag cael eu dinistrio gan moleciwlau ocsigen bondiau un electron cyffrous. Carotenoidau yn amsugno golau yn yr ystod o 303 o 505 nm. Maent yn darparu lliw bwyd ac yn effeithio ar fwyta bwyd y corff dynol; mewn algâu, planhigion a microorganebau, ni ellir cyflwyno eu lliw oherwydd eu bod wedi'u gorchuddio gan gloroffyl.
Yn y broses o ddylunio a dethol goleuadau planhigion LED, mae sawl camddealltwriaeth y mae angen eu hosgoi, yn bennaf yn yr agweddau canlynol.
Cymhareb donfedd 1.Coch a glas o donfedd golau
Fel y ddau brif ranbarth amsugno ar gyfer ffotosynthesis o ddau blanhigyn, dylai'r sbectrwm a allyrrir gan oleuadau planhigion LED fod yn olau coch a golau glas yn bennaf. Ond ni ellir ei fesur yn syml gan y gymhareb goch i las. Er enghraifft, y gymhareb goch i las yw 4:1, 6:1, 9:1 ac yn y blaen.
Mae rhywogaethau planhigion yn amrywiol iawn ac mae ganddynt arferion gwahanol, ac mae gan wahanol gamau twf anghenion ffocws golau gwahanol hefyd. Dylai'r sbectrwm sydd ei angen ar gyfer twf planhigion fod yn sbectrwm parhaus gyda lled dosbarthu penodol. Mae'n amlwg yn amhriodol defnyddio ffynhonnell olau a wnaed o ddau sglodion donfedd penodol o goch a glas gyda sbectrwm cul iawn. Mewn arbrofion, canfuwyd bod planhigion yn tueddu i fod yn felyn, mae'r coesynnau dail yn olau iawn, ac mae'r coesynnau dail yn denau iawn. Bu nifer fawr o astudiaethau ar ymateb planhigion i wahanol sbectol mewn gwledydd tramor, megis effaith y rhan isgoch ar y ffotoperiod, effaith y rhan felen-wyrdd ar yr effaith gysgodi, ac effaith y rhan borffor ar yr ymwrthedd i blâu a chlefydau, maetholion ac yn y blaen.
Mewn ceisiadau gwirioneddol, mae'r planhigion yn aml yn cael eu llosgi neu eu gwysio. Felly, rhaid cynllunio dyluniad y paramedr hwn yn unol â'r rhywogaethau planhigion, yr amgylchedd twf a'r amodau.
2. Golau gwyn cyffredin a sbectrwm llawn
Mae'r effaith ysgafn a "welwyd" gan blanhigion yn wahanol i'r llygad dynol. Ni all ein lampau golau gwyn a ddefnyddir yn gyffredin ddisodli golau'r haul, megis y tiwbiau golau gwyn tri sylfaenol a ddefnyddir yn eang yn Japan. Mae defnyddio'r sbectrwm hyn yn cael effaith benodol ar dwf planhigion, ond nid yw'r effaith cystal â'r ffynhonnell olau a wneir gan LEDs. .
Ar gyfer tiwbiau fflworoleuol gyda thri lliw sylfaenol a ddefnyddir yn gyffredin mewn blynyddoedd blaenorol, er bod gwyn yn syntheseidr, mae'r sbectol coch, gwyrdd a glas wedi'u gwahanu, ac mae lled y sbectrwm yn gul iawn, ac mae rhan barhaus y sbectrwm yn gymharol wan. Ar yr un pryd, mae'r pŵer yn dal yn gymharol fawr o'i gymharu â LEDs, 1.5 i 3 gwaith y defnydd o ynni. Mae'r sbectrwm llawn o LEDs a gynlluniwyd yn benodol ar gyfer goleuadau planhigion yn optimeiddio'r sbectrwm. Er bod yr effaith weledol yn dal yn wyn, mae'n cynnwys y rhan bwysig o'r golau sydd ei angen ar gyfer ffotosynthesis planhigion.
3. Paramedr dwysedd goleuo PPFD
Mae dwysedd fflwcs ffotosynthesis (PPFD) yn baramedr pwysig i fesur dwysedd golau planhigion. Gellir ei fynegi naill ai drwy cwartta ysgafn neu drwy ynni radiant. Mae'n cyfeirio at ddwysedd effeithiol yr hylif ymbelydredd o olau mewn ffotosynthesis, sy'n cynrychioli cyfanswm nifer y digwyddiad cwarts golau ar goesynnau dail planhigion yn yr ystod donfedd o 400 i 700 nm fesul amser uned ac ardal uned. Ei uned yw μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). Mae'r pelydriad ffotosynthetig (PAR) yn cyfeirio at gyfanswm y pelydriad solar gyda donfedd yn yr ystod o 400 i 700 nm.
Mae pwynt iawndal ysgafn planhigion, a elwir hefyd yn bwynt iawndal ysgafn, yn golygu bod angen i PPFD fod yn uwch na'r pwynt hwn i ffotosynthesis fod yn fwy nag resbiradaeth, ac mae twf planhigion yn fwy na'r defnydd cyn y gall planhigion dyfu. Mae gan wahanol blanhigion wahanol bwyntiau iawndal ysgafn, ac ni ellir ei ystyried yn cyrraedd mynegai penodol, megis PPFD yn fwy na 200μmol·m-2·s-1.
Dwysedd golau'r mesurydd a ddefnyddir yn y gorffennol yw'r disgleirdeb, ond oherwydd bod y sbectrwm twf planhigion yn newid oherwydd uchder y ffynhonnell olau o'r planhigyn, cwmpas y golau, ac a all y golau fynd drwy'r dail, ac ati. , fe'i defnyddir fel golau wrth astudio ffotosynthesis. Nid yw dangosyddion cryf yn ddigon cywir, ac mae PAR bellach yn cael ei ddefnyddio'n bennaf.
Yn gyffredinol, gellir cychwyn y mecanwaith ffotosynthesis gan y planhigyn cadarnhaol PPFD> 50 μmol·m-2·s-1; er mai dim ond 20 μmol·m-2·s-1 sydd ei angen ar y planhigyn cysgodol PPFD. Felly, wrth osod y golau planhigion LED, gallwch ei osod a'i osod yn unol â'r gwerth cyfeirio hwn, dewis yr uchder gosod priodol, a chyflawni'r gwerth PPFD delfrydol a unffurfiaeth ar wyneb y ddeilen.
4. Fformiwla ysgafn
Mae fformiwla golau yn gysyniad newydd a gynigiwyd yn ddiweddar, sy'n cynnwys tri ffactor yn bennaf: ansawdd golau, maint golau a hyd. Deall yn syml mai ansawdd golau yw'r sbectrwm sydd fwyaf addas ar gyfer ffotosynthesis planhigion; maint golau yw'r gwerth PPFD priodol a'r unffurfiaeth; hyd yw gwerth cronnol arbelydru a'r gymhareb o ddydd i nos. Darganfu amaethwyr yr Iseldiroedd fod planhigion yn defnyddio'r gymhareb o olau isgoch i goch i farnu'r newid yn y nos. Mae'r gymhareb isgoch yn cynyddu'n sylweddol yn yr haul, ac mae planhigion yn ymateb yn gyflym i gysgu. Heb y broses hon, byddai'n cymryd sawl awr i'r gwaith gwblhau'r broses hon.
Mewn ceisiadau ymarferol, mae angen cronni profiad drwy brofi a dewis y cyfuniad gorau.
