[Рэзюмэ] У гэтым артыкуле, грунтуючыся на вялікай колькасці эксперыментальных дадзеных, абмяркоўваюцца некалькі важных пытанняў выбару якасці асвятлення на заводах, у тым ліку выбар крыніц святла, уплыў чырвонага, сіняга і жоўтага святла, а таксама выбар спектральных дыяпазонаў, каб даць уяўленне аб якасці асвятлення на заводах. Вызначэнне стратэгіі супастаўлення дае некаторыя практычныя рашэнні, якія можна выкарыстоўваць для даведкі.
Выбар крыніцы святла

На заводах па вытворчасці раслін звычайна выкарыстоўваюцца святлодыёдныя лямпы. Гэта тлумачыцца тым, што святлодыёдныя лямпы характарызуюцца высокай светлавой эфектыўнасцю, нізкім спажываннем энергіі, меншым награваннем, працяглым тэрмінам службы і рэгуляванай інтэнсіўнасцю і спектрам святла, што дазваляе не толькі задавальняць патрабаванні росту раслін і эфектыўнага назапашвання матэрыялу, але і эканоміць энергію, зніжаць награванне і выдаткі на электраэнергію. Святлодыёдныя лямпы для вырошчвання раслін можна далей падзяліць на аднакрыштальныя шырокаспектральныя святлодыёдныя лямпы агульнага прызначэння, аднакрыштальныя шырокаспектральныя святлодыёдныя лямпы, прызначаныя для канкрэтных раслін, і шматкрыштавыя камбінаваныя святлодыёдныя лямпы з рэгуляваным спектрам. Кошт апошніх двух відаў спецыяльна распрацаваных святлодыёдных лямпаў звычайна больш чым у 5 разоў вышэйшы за кошт звычайных святлодыёдных лямпаў, таму розныя крыніцы святла варта выбіраць у залежнасці ад мэты выкарыстання. На буйных заводах па вытворчасці раслін тыпы раслін, якія яны вырошчваюць, змяняюцца ў залежнасці ад попыту рынку. Каб знізіць выдаткі на будаўніцтва і не ўплываць істотна на эфектыўнасць вытворчасці, аўтар рэкамендуе выкарыстоўваць шырокаспектральныя святлодыёдныя чыпы для агульнага асвятлення ў якасці крыніцы святла. Для невялікіх заводаў па вытворчасці раслін, калі тыпы раслін адносна фіксаваныя, для дасягнення высокай эфектыўнасці і якасці вытворчасці без значнага павелічэння кошту будаўніцтва ў якасці крыніцы асвятлення можна выкарыстоўваць шырокаспектральныя святлодыёдныя чыпы для асвятлення канкрэтных раслін або агульнага асвятлення. Калі трэба вывучыць уплыў святла на рост раслін і назапашванне эфектыўных рэчываў, каб забяспечыць найлепшую формулу асвятлення для буйнамаштабнай вытворчасці ў будучыні, можна выкарыстоўваць шматчыпавую камбінацыю святлодыёдных лямпаў з рэгуляваным спектрам для змены такіх фактараў, як інтэнсіўнасць святла, спектр і працягласць асвятлення, каб атрымаць найлепшую формулу асвятлення для кожнай расліны, што забяспечыць аснову для буйнамаштабнай вытворчасці.

Чырвонае і сіняе святло

Што тычыцца канкрэтных эксперыментальных вынікаў, то калі ўтрыманне чырвонага святла (R) вышэйшае за ўтрыманне сіняга святла (B) (салата R:B = 6:2 і 7:3; шпінат R:B = 4:1; расада гарбузоў R:B = 7:3; расада агуркоў R:B = 7:3), эксперымент паказаў, што ўтрыманне біямасы (у тым ліку вышыня расліны надземнай часткі, максімальная плошча лісця, свежая і сухая маса і г.д.) было вышэйшым, але дыяметр сцябла і індэкс моцнай расады раслін былі большымі, калі ўтрыманне сіняга святла было вышэйшым за ўтрыманне чырвонага святла. Што тычыцца біяхімічных паказчыкаў, утрыманне чырвонага святла вышэйшае за сіняе, як правіла, спрыяе павелічэнню ўтрымання растваральных цукроў у раслінах. Аднак для назапашвання VC, растваральнага бялку, хларафіла і каратыноідаў у раслінах больш выгадна выкарыстоўваць святлодыёдныя лямпы з больш высокім утрыманнем сіняга святла, чым чырвонага, і ўтрыманне маландавага дыяльдэгіду таксама адносна нізкае пры такіх умовах асвятлення.

Паколькі завод па вытворчасці раслін у асноўным выкарыстоўваецца для вырошчвання ліставых гародніны або для прамысловага вырошчвання расады, з вышэйзгаданых вынікаў можна зрабіць выснову, што з мэтай павышэння ўраджайнасці і ўліку якасці ў якасці крыніцы святла мэтазгодна выкарыстоўваць святлодыёдныя чыпы з больш высокім утрыманнем чырвонага святла, чым сіняга. Лепшае суадносіны - R:B = 7:3. Больш за тое, такое суадносіны чырвонага і сіняга святла ў асноўным прыдатнае для ўсіх відаў ліставых гародніны або расады, і няма ніякіх спецыфічных патрабаванняў для розных раслін.

Выбар даўжыні хвалі чырвонага і сіняга колеру

Падчас фотасінтэзу светлавая энергія ў асноўным паглынаецца хларафілам а і хларафілам b. На малюнку ніжэй паказаны спектры паглынання хларафіла а і хларафіла b, дзе зялёная спектральная лінія — гэта спектр паглынання хларафіла а, а сіняя спектральная лінія — спектр паглынання хларафіла b. З малюнка відаць, што і хларафіл а, і хларафіл b маюць два пікі паглынання: адзін у сіняй вобласці, а другі — у чырвонай. Але два пікі паглынання хларафіла а і хларафіла b крыху адрозніваюцца. Дакладней, дзве даўжыні хваль пікаў хларафіла а складаюць 430 нм і 662 нм адпаведна, а дзве даўжыні хваль пікаў хларафіла b — 453 нм і 642 нм адпаведна. Гэтыя чатыры значэнні даўжынь хваль не будуць змяняцца ў розных раслін, таму выбар чырвонай і сіняй даўжынь хваль у крыніцы святла не будзе змяняцца ў розных відаў раслін.

Спектры паглынання хларафіла а і хларафіла b

У якасці крыніцы святла на заводзе можна выкарыстоўваць звычайную святлодыёдную лямпу шырокага спектру, пры ўмове, што чырвонае і сіняе святло пакрываюць два пікавыя даўжыні хваль хларафіла а і хларафіла b, гэта значыць, дыяпазон даўжынь хваль чырвонага святла звычайна складае 620~680 нм, а сіняга святла — ад 400 да 480 нм. Аднак дыяпазон даўжынь хваль чырвонага і сіняга святла не павінен быць занадта шырокім, бо гэта не толькі прывядзе да марнавання светлавой энергіі, але і можа мець іншыя наступствы.

Калі ў якасці крыніцы святла на заводзе выкарыстоўваецца святлодыёдны ліхтарык, які складаецца з чырвонага, жоўтага і сіняга чыпаў, пікавая даўжыня хвалі чырвонага святла павінна быць усталявана на пікавую даўжыню хвалі хларафіла а, гэта значыць 660 нм, пікавая даўжыня хвалі сіняга святла павінна быць усталявана на пікавую даўжыню хвалі хларафіла b, гэта значыць 450 нм.

Роля жоўтага і зялёнага святла

Больш мэтазгодна, калі суадносіны чырвонага, зялёнага і сіняга святла складаюць R:G:B=6:1:3. Што тычыцца вызначэння пікавай даўжыні хвалі зялёнага святла, паколькі яно ў асноўным адыгрывае рэгуляторную ролю ў працэсе росту раслін, ёй трэба ад 530 да 550 нм.

Кароткі змест

У гэтым артыкуле абмяркоўваецца стратэгія выбару якасці асвятлення на заводах з тэарэтычнага і практычнага боку, у тым ліку выбар дыяпазону даўжынь хваль чырвонага і сіняга святла ў святлодыёднай крыніцы святла, а таксама роля і суадносіны жоўтага і зялёнага святла. У працэсе росту раслін неабходна таксама ўсебакова ўлічваць разумнае суадносіны паміж трыма фактарамі: інтэнсіўнасцю святла, якасцю святла і працягласцю асвятлення, а таксама іх сувязь з пажыўнымі рэчывамі, тэмпературай і вільготнасцю, а таксама канцэнтрацыяй CO2. Для рэальнай вытворчасці, незалежна ад таго, плануецца выкарыстоўваць шырокаспектральны або шматчыпавы камбінаваны наладжвальны спектр святлодыёдны свяцільнік, суадносіны даўжынь хваль з'яўляецца асноўным фактарам, таму што акрамя якасці святла, іншыя фактары можна рэгуляваць у рэжыме рэальнага часу падчас працы. Такім чынам, найважнейшым фактарам на этапе праектавання заводаў павінен быць выбар якасці святла.

Аўтар: Ён Сюй

Крыніца артыкула: акаўнт Wechat па тэхналогіях сельскагаспадарчай тэхнікі (цяплічнае садоўніцтва)

Спасылка: Ён Сюй,Стратэгія выбару якасці асвятлення на раслінных заводах [J]. Тэхналогіі сельскагаспадарчай тэхнікі, 2022, 42(4): 22-25.