La majoria de la gent creu que la il·luminació suplementària artificial només s’utilitza en hivernacles amb una llum solar insuficient . Tot i això, algunes àrees tenen una llum solar abundant i no necessiten il·luminació suplementària . proporcionaré algunes dades analítiques sobre aquest problema per a la vostra referència .
En primer lloc, es dóna la conclusió:
1) La qualitat de la llum de la llum del sol no és adequada per a la fotosíntesi .
2) La quantitat de llum en la majoria dels hivernacles és insuficient i inestable .
3) L'eficiència de la fotosíntesi dels hivernacles en zones assolellades no és alta .
4) Sense una il·luminació suplementària artificial, és impossible aconseguir un rendiment continuat i estable i una garantia de qualitat en el cultiu de la qualitat .
1. Qualitat de llum de la llum del sol
La figura següent és un espectre de la gamma completa de la llum del sol estàndard am1 . 5g longitud d'ona . línies d'absorció o bandes d'absorció apareixen en algunes longituds d'ona . Això és perquè quan la llum del sol passa per l'atmosfera solar Intensitat en aquestes longituds d'ona, formant una depressió . Per tant, es pot veure que el rang de longitud d'ona espectral de la llum del sol estàndard és {{4} nm.
L’espectre solar estàndard és un estàndard espectral d’ús habitual en la investigació i les aplicacions energètiques solars i les aplicacions .
(Nota: AM1 . 5G és un espectre estàndard de llum solar, que representa les característiques espectrals de la llum del sol quan es propaga verticalment a l’atmosfera . a la massa atmosfèrica, 1,5 significa que la longitud del camí de la llum del sol a través de l’atmosfera és de 1,5 masses atmosfèriques, la massa atmosfèrica és un valor imens indisc i G significa Global.)
Per a la investigació de la il·luminació de les plantes, el rang de longitud d'ona és 350-850 nm .
La figura següent és l'espectre d'AM1.5g en aquesta banda:
El contingut de radiació d'aquesta banda:
Llum ultraviolet (350-399 nm): 9,34%
Blue Light (400-499 nm): 21,21%
Greenlight (500-599 nm): 23,22%
Llum vermella (600-700 nm): 21,62%
Far-Red (701-850 nm): 24,61% Red-Blue Ratio r: B =1.02
Per a la investigació en fotosíntesi de plantes, l’interval de longitud d’ona és {{0} nm, també conegut com par .
La xifra següent és l'espectre d'AM1.5g a la banda PAR:
Contingut de radiació en aquesta banda:
Blue Light (400-499 nm): 32,33%
Greenlight (500-599 nm): 35,40%
Llum vermella (600-700 nm): 32,27%
R:B=1.02
La figura següent és el diagrama de distribució de fotons a la banda PAR
A partir de les dades anteriors, la qualitat de la llum del sol es compara amb les nostres dades de prova de plantació . La taxa de creixement i la fotosíntesi de les plantes sota il·luminació artificial són molt més elevades que a la llum del sol .
Tot i que la qualitat de la llum del sol no és bona, compleix el segon dels tres principis de la tecnologia espectral: la quantitat de llum té prioritat sobre la qualitat de la llum .
Llavors, quina és la qualitat real de la llum del sol a terra?
La qualitat de la llum del sol en diferents regions de 23 graus n (blau), 39 graus n (vermell) i 44 graus n (gris) és diferent .
La figura anterior és un diagrama d’espectre normalitzat . Es pot veure a la figura que com més gran sigui la latitud, com més gran sigui el component de llum blava . Tanmateix, aquesta xifra no pot explicar la relació vermella-bla A continuació .
2. La qualitat de la llum del sol a l'hivernacle
Independentment del tipus d’hivernacle, la llum del sol s’atén, principalment a causa de la influència de les parts estructurals, la pel·lícula d’hivernacle o el vidre, etc ., i l’espectre de la llum del sol també canvia .
La figura següent mostra els canvis de l'espectre dins de l'hivernacle (vermell) i fora (blau), utilitzant dades d'espectre absolutes per dibuixar el mapa .
Càlcul de la xifra anterior, es conclou que la quantitat de llum del sol a l’hivernacle s’atenua per més del 35%.
Fins i tot un hivernacle de venlo tindrà més del 28% menys de llum solar .
L’atenuació de la qualitat de la llum per materials translúcids d’efecte hivernacle és principalment ultraviolada i llum blava .
Des del càlcul de l’espectre relatiu dins i fora de l’hivernacle, la llum ultraviolada i la llum blava s’absorbeix parcialment, de manera que la relació vermella-blana a l’hivernacle augmentarà .
Molts factors afecten la qualitat de la llum de la llum del sol a l’hivernacle . El factor més incontrolable és que la llum del sol es veu afectada per les estacions, el clima, l’acumulació de pols de materials translúcids, etc.. La conclusió és que la qualitat de la llum canvia constantment per plantar la llum del sol sol i el procés de plantació s’ha d’ajustar constantment, que afecta molt la qualitat i el rendiment acabat d’acabar Plantes .
3. La quantitat de llum solar a l'hivernacle
Com calcular la quantitat de llum solar a l’hivernacle?
Primer, introduïm un concepte: dli .
DLI: Acumulació diària de llum solar, que significa la quantitat molar de llum solar per metre quadrat al dia, que s’utilitza per mesurar l’acumulació de llum de cultius . unitat: mol/d/m2
DLI està relacionat amb la ubicació geogràfica . DLI afecta la taxa de fotosíntesi i el creixement de les plantes . La resposta del creixement de les plantes a DLI varia segons les espècies i les varietats .
El DLI fora de l’hivernacle és diferent del DLI dins de l’hivernacle, normalment amb una diferència de 4-8 mol/d/m2
El DLI a l’hivernacle s’ha de mesurar durant molt de temps, que és un paràmetre de llum important per assegurar la plantació d’hivernacle .
Càlcul de DLI hivernacle:
Dli=σ 0.0036*ppfdi*hi (i =12... n)
On: diferents períodes, unitat: hores Les plantes diferents tenen requisits diferents per a DLI .
DLI en diferents zones de plantació també varia molt .
El càlcul de l’índex DLI en si no està relacionat amb la qualitat de la llum de la llum del sol . Podem mesurar la il·luminació a l’hivernacle i, després
Factor XD:En el rang de longitud d'ona de 400-700 nm, quan es determina la morfologia espectral, la font de llum pot convertir PPFD mesurant el valor d'il·luminació de la superfície il·luminada (LX) . aquesta constant de conversió és el factor XD .
Mètode de conversió:PPFD=Valor d'il·luminació (LX)/Factor XD, on la unitat d'il·luminància LX: LM/M2, PPFD UNITAT: UMOL/S/M2
NOTA:El factor XD està relacionat amb la forma espectral de la font de llum . Les diferents formes espectrals de la mateixa qualitat de llum tenen diferents factors XD . Haoliang Solid Light Source Research Institute proporciona factors XD .
Es proporcionen els factors XD següents:
23 graus Latitude North, XD Factor: 57
39 graus de latitud nord, factor XD: 55,4
44 graus de latitud nord, factor XD: 55
Nota: El factor XD precís requereix un càlcul professional .
Per exemple: la il·luminació mitjana diària de la llum solar en un hivernacle a Guangdong en una temporada determinada és de 13000, i després PPFD =13000/55=228 umol/s/m2
Si el temps d'il·luminació efectiu de la llum del sol a l'hivernacle és de 7 hores, la DLI a l'hivernacle és de 0,0036*228*7=5.74 mol/d/m2
Per a DLI a l’hivernacle inferior a 6, es considera un nivell de llum baix .
4. Les àrees amb millors condicions d’il·luminació necessiten una il·luminació suplementària artificial?
A partir del factor XD, es pot veure que com més gran sigui la latitud, més components de llum blava, més petit és el factor XD, més gran és el valor PPFD calculat al mateix nivell d’il·luminació, que també condueix a una proporció inferior de color vermell-blau de l’espectre i a la pitjor qualitat de la llum .
L’impacte de la qualitat de la llum de la llum del sol es pot observar a partir de fenòmens naturals, com ara l’altitud més alta, més gran és la PPFD, però com més curt sigui el creixement de la planta .
Si el DLI a la zona plantable arriba a 45 mol/d/m2, el pic PPFD de la llum del sol serà superior a 2000 umol/s/m2, i la quantitat de llum causarà estrès lleuger a les plantes . Les plantes tancaran els estomes de les fulles i aturarà la fotosyesi . en general, l'eficiència de la fotosíntesi es redueix en els plats de la fotosíntesi, i la eficiència de la fotosíntesi es redueix, i la eficiència de la fotosíntesi, i la eficiència de la fotosíntesi, i la eficiència de la fotosíntesi, i la eficiència de la fotosíntesi, i la eficiència de la fotosíntesi es redueix, i la eficiència de la fotosíntesi es redueix, i la eficàcia diària, i la eficàcia de la fotosíntesi, i la eficàcia diària, i la de la fotografia es redueix la fotografia, i es podran reduir diàriament. El suplement energètic de plantes no és suficient . Al mateix temps, el contingut de llum blava elevat té un efecte d’estrès sobre la fisiologia de les plantes, i la llum blava alta també afecta el gust de les fruites i les verdures, fent -les amargs o amargs .}
Els productes agrícoles d’alta qualitat són el signe principal de la plantació agrícola moderna . en zones amb nivells elevats de llum solar, la plantació d’hivernacle requereix una il·luminació artificial per ajustar la qualitat de la llum, en cas contrari, la relació d’entrada-sortida no es pot aconseguir .
Conclusió
Bio-Optics utilitza la teoria del càlcul quàntic de fotons per obtenir completament el model d’algoritme d’il·luminació d’efecte hivernacle, fent que la il·luminació d’efecte hivernacle sigui una tecnologia d’il·luminació de plantació controlable .
Si no hi ha cap aplicació de tecnologia d’il·luminació artificial a l’hivernacle, no es pot dir que sigui una tecnologia de plantació agrícola moderna, i molt menys l’aplicació de la tecnologia intel·ligent d’efecte hivernacle .
