Die meisten Leute denken, dass künstliche Zusatzbeleuchtung nur in Gewächshäusern mit unzureichendem Sonnenlicht verwendet wird.
Erstens wird die Schlussfolgerung gezogen:
1) Die Lichtqualität des Sonnenlichts ist nicht für die Photosynthese geeignet .
2) Die Lichtmenge in den meisten Gewächshäusern ist unzureichend und instabil .
3) Die Photosyntheseeffizienz von Gewächshäusern in sonnigen Bereichen ist nicht hoch. .
4) Ohne künstliche ergänzende Beleuchtung ist das Erreichen einer kontinuierlichen und stabilen Ertrags- und Qualitätssicherung bei Gewächshauszucht unmöglich .
1. Lichtqualität von Sonnenlicht
Die folgende Abbildung ist ein Spektrum des gesamten Bereichs der Standard -Sonneneinstrahlung Am1 . 5G -Wellenlänge . Absorptionslinien oder Absorptionsbänder erscheinen bei einigen Wellenlängen .. Dies liegt daran, Wellenlängen, die eine Depression bilden.
Das Standard -Solarspektrum ist ein häufig verwendeter spektraler Standard in der Sonneneinstrahlung und der Solarenergieforschung und -Anwendungen .
(Anmerkung: Am1 . 5G ist ein Standard -Sonnenlichtspektrum, das die spektralen Eigenschaften von Sonnenlicht darstellt, wenn es sich vertikal in der Atmosphäre ausbreitet. G steht für Global.)
Für die Erforschung der Pflanzenbeleuchtung beträgt der Wellenlängenbereich {350-850 nm .
Die folgende Abbildung ist das Spektrum von AM1.5G in diesem Band:
Der Strahlungsgehalt dieses Bandes:
Ultraviolettes Licht (350-399 nm): 9,34%
Blaues Licht (400-499 nm): 21,21%
Greenlight (500-599 nm): 23,22%
Rotlicht (600-700 nm): 21,62%
Weit rot (701-850 nm): 24,61% Rotblau-Verhältnis R: B =1.02
Für die Forschung an der Pflanzenphotosynthese beträgt der Wellenlängenbereich {400-700 nm, auch als Par . bekannt
Die folgende Abbildung ist das Spektrum von AM1.5G im Par -Band:
Strahlungsinhalt in diesem Band:
Blaues Licht (400-499 nm): 32,33%
Greenlight (500-599 nm): 35,40%
Rotlicht (600-700 nm): 32,27%
R:B=1.02
Die folgende Abbildung ist das Verteilungsdiagramm von Photonen im Par -Band
Aus den obigen Daten wird die Lichtqualität des Sonnenlichts mit unseren Pflanzentestdaten verglichen.
Obwohl die Lichtqualität des Sonnenlichts nicht gut ist, erfüllt sie die zweite der drei Prinzipien der Spektral -Technologie: Die Lichtmenge hat Vorrang vor der Lichtqualität .
Was ist die tatsächliche Lichtqualität von Sonnenlicht am Boden?
Die Lichtqualität des Sonnenlichts in verschiedenen Regionen von 23 Grad N (Blau), 39 Grad N (rot) und 44 Grad N (Grau) ist unterschiedlich .
Die obige Abbildung ist ein normalisiertes Spektrumdiagramm {. Es ist aus der Abbildung zu erkennen, dass je höher die Breitengrad ist, desto höher ist die blaue Lichtkomponente .. Diese Figur kann jedoch nicht das Rot-zu-Blau-Verhältnis . nicht erklären. Wir diskutieren den Trend.. unter .
2. Die Qualität des Sonnenlichts im Gewächshaus
Unabhängig von der Art des Gewächshauss wird das Sonnenlicht abgeschwächt, hauptsächlich aufgrund des Einflusses von Strukturteilen, Treibhausfilm oder Glas usw. ., und das Sonnenlicht spektrum ändert sich auch .
Die folgende Abbildung zeigt die Spektrumänderungen innerhalb des Gewächshauss (rot) und außen (blau) unter Verwendung absoluter Spektrumsdaten, um die Karte . zu zeichnen
Berechnung der obigen Abbildung wird der Schluss gezogen, dass die Sonneneinstrahlung im Gewächshaus um mehr als 35%. abgeschwächt wird
Sogar ein Venlo -Gewächshaus hat mehr als 28% weniger Sonnenlicht .
Die Abschwächung der Lichtqualität durch Gewächshaus -durchscheinende Materialien ist hauptsächlich ultraviolett und blaues Licht .
Aus der relativen Spektrumberechnung innerhalb und außerhalb des Gewächshauss werden das ultraviolette und blaue Licht des Sonnenlichts teilweise absorbiert, so
Viele Faktoren beeinflussen die Lichtqualität des Sonnenlichts im Gewächshaus . Der unkontrollierbarste Faktor ist, dass das Sonnenlicht selbst von Jahreszeiten, Wetter, Staubansammlung von durchscheinenden Materialien usw. beeinflusst wird.
3. Die Sonneneinstrahlung im Gewächshaus
Wie berechnet man die Sonneneinstrahlung im Gewächshaus?
Lassen Sie uns zunächst ein Konzept vorstellen: dli .
DLI: Tägliche Ansammlung von Sonnenlicht, was bedeutet, dass die molare Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter pro Tag zur Messung der Lichtansammlung von Pflanzen verwendet wird. . Einheit: Mol/D/M2
DLI bezieht sich auf den geografischen Ort.
Das DLI außerhalb des Gewächshauss unterscheidet sich vom DLI innerhalb des Gewächshauss, normalerweise mit einer Differenz von 4-8 mol/d/m2
Das DLI im Gewächshaus muss für eine lange Zeit gemessen werden, was ein wichtiger Lichtparameter ist, um Gewährleistungspflanzung . zu gewährleisten
Gewächshaus -DLI -Berechnung:
Dli=σ 0.0036*ppfdi*hi (i {=12... n)
Wo: verschiedene Perioden, Einheit: Stunden verschiedene Pflanzen haben unterschiedliche Anforderungen für DLI .
DLI in verschiedenen Pflanzgebieten variiert auch stark .
Die DLI -Indexberechnung selbst bezieht sich nicht mit der Lichtqualität des Sonnenlicht
XD -Faktor:Im Wellenlängenbereich von 400-700 nm kann die Lichtquelle, wenn die spektrale Morphologie ermittelt wird
Conversion -Methode:PPFD=Illuminanzwert (LX)/XD -Faktor, wobei die Beleuchtungseinheit LX: LM/M2, PPFD -Einheit: UMOL/S/M2
Notiz:Der XD -Faktor bezieht sich auf die spektrale Form der Lichtquelle . Verschiedene spektrale Formen derselben Lichtqualität haben unterschiedliche XD -Faktoren . Haoliang Solid Light -Quelle Forschungsinstitut liefert XD -Faktoren .
Die folgenden XD -Faktoren werden als Referenz bereitgestellt:
23 Grad Nordbreite, XD -Faktor: 57
39 Grad Nordbreite, XD -Faktor: 55,4
44 Grad Nordbreite, XD -Faktor: 55
Hinweis: Der genaue XD -Faktor erfordert eine professionelle Berechnung .
Zum Beispiel: Die durchschnittliche tägliche Sonnenlichtbeleuchtung in einem Gewächshaus in Guangdong in einer bestimmten Saison beträgt 13000, dann ppfd =13000/55=228 Umol/s/m2
Wenn die effektive Beleuchtungszeit des Sonnenlichts im Gewächshaus 7 Stunden beträgt, beträgt der DLI im Gewächshaus 0,0036*228*7=5.74 mol/d/m2
Für DLI im Gewächshaus unter 6 wird es als schlechte Lichtstufe . angesehen
4. benötigen Bereiche mit besseren Beleuchtungsbedingungen künstliche zusätzliche Beleuchtung?
Aus dem XD-Faktor ist ersichtlich, dass je höher der Breitengrad ist, je mehr blaue Lichtkomponenten sind, desto kleiner ist der XD-Faktor, je größer der PPFD-Wert, der bei derselben Beleuchtungsstufe berechnet wird, was auch zu einem niedrigeren rotblauen Verhältnis des Spektrums und einer schlechteren Lichtqualität . führt
Der Einfluss der Lichtqualität des Sonnenlichts kann aus natürlichen Phänomenen beobachtet werden, desto höher ist die PPFD, desto kürzer ist das Pflanzenwachstum .
Wenn der DLI im pflanzlichen Bereich 45 mol/d/m2 erreicht, beträgt der PPFD -Peak des Sonnenlichts größer als 2000 Umol/s/m2, und die Lichtmenge führt zu Lichtstress für die Pflanzen. Pflanzen sind nicht ausreichend . gleichzeitig, der Hochblau -Lichtgehalt selbst hat einen Spannungseffekt auf die Pflanzenphysiologie, und Hochblau -Licht beeinflusst auch den Geschmack von Obst und Gemüse, was sie sauer oder bitter .} macht
Hochwertige landwirtschaftliche Produkte sind das Hauptzeichen für modernes landwirtschaftliches Pflanzen . In Bereichen mit hohem Sonnenlicht müssen künstliche Beleuchtung künstliche Beleuchtung erforderlich ist, um die Lichtqualität anzupassen. Andernfalls kann das Eingangs-Output-Verhältnis nicht erreicht werden .
Abschluss
Die Biooptik verwendet die Theorie der Photonenquantenberechnung, um das Algorithmusmodell der Gewächshausbeleuchtung vollständig abzuleiten, wodurch Gewächshausbeleuchtung eine steuerbare Pflanzbeleuchtungstechnologie . macht
Wenn es keine künstliche Beleuchtungstechnologie im Gewächshaus anwendet, kann man nicht als moderne landwirtschaftliche Pflanztechnologie bezeichnet, geschweige denn die Anwendung der intelligenten Gewächshaustechnologie .
