Hvorfor har drivhuse brug for supplerende belysning?

De fleste mennesker synes, at kunstig supplerende belysning kun bruges i drivhuse med utilstrækkeligt sollys . Imidlertid har nogle områder rigeligt sollys og har ikke brug for supplerende belysning . Jeg vil give nogle analytiske data om dette emne til din reference .}

For det første gives konklusionen:

1) Den lette kvalitet af sollys er ikke egnet til fotosyntese .
2) Mængden af ​​lys i de fleste drivhuse er utilstrækkelig og ustabil .
3) Fotosynteseffektiviteten af ​​drivhuse i solrige områder er ikke høj .
4) Uden kunstig supplerende belysning er det umuligt at opnå et kontinuerligt og stabilt udbytte og kvalitetssikring i drivhusdyrkning.

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 Disse bølgelængder, der danner en depression . Derfor kan det ses, at det spektrale bølgelængdeområde af standard sollys er 280-4000 nm.

Standard Solar Spectrum er en almindeligt anvendt spektral standard i sollys og solenergi -forskning og applikationer .

(BEMÆRK: AM1 . 5G er et standard sollysspektrum, der repræsenterer de spektrale egenskaber ved sollys, når det forplantes lodret i atmosfæren . AM står for atmosfærisk masse, 1,5 betyder, at stien længde af sollys gennem atmosfæren er 1,5 atmosfæriske masse 48.2 grader og G står for global.)

For forskning i plantebelysning er bølgelængdeområdet 350-850 nm .

Følgende figur er spektret af AM1,5G i dette bånd:

Strålingsindholdet i dette bånd:

Ultraviolet lys (350-399 nm): 9,34%
Blåt lys (400-499 nm): 21,21%
Greenlight (500-599 nm): 23,22%
Rødt lys (600-700 nm): 21,62%
Far-Red (701-850 nm): 24,61% rødblå forhold R: B =1.02

For plantefotosynteseforskning er bølgelængdeområdet 400-700 nm, også kendt som par .

Følgende figur er spektret af AM1,5G i par -båndet:

Strålingsindhold i dette band:
Blåt lys (400-499 nm): 32,33%

Greenlight (500-599 nm): 35,40%

Rødt lys (600-700 nm): 32,27%
R:B=1.02

Følgende figur er distributionsdiagrammet for fotoner i par -båndet

Fra ovenstående data sammenlignes den lette kvalitet af sollys med vores plantningstestdata . Væksthastigheden og fotosynteseffektiviteten af ​​planter under kunstig belysning er meget højere end i sollys .

Selvom den lette kvalitet af sollys ikke er god, opfylder den den anden af ​​de tre principper for spektralteknologi: Lysmængde har forrang for let kvalitet .

Så hvad er den faktiske lyskvalitet af sollys på jorden?

Den lette kvalitet af sollys i forskellige regioner fra 23 grader N (blå), 39 grader N (rød) og 44 grader N (grå) er forskellig .

Ovenstående figur er et normaliseret spektrumdiagram . Det kan ses fra figuren, at jo højere breddegrad, jo højere er den blå lyskomponent . Imidlertid kan dette tal ikke forklare det røde-til-blå-forhold . det udtrykker den trend . Vi er bekymrede for Sunlight-dataene i Greenhouse {{6} let's diskuterer det. nedenfor .

Uanset typen af ​​drivhus er sollys svækket, hovedsageligt på grund af påvirkningen af ​​strukturelle dele, drivhusfilm eller glas osv. ., og spektret af sollys ændrer også .

Følgende figur viser spektrumændringerne inde i drivhuset (rød) og udenfor (blå) ved hjælp af absolutte spektrumdata til at tegne kortet .
 

Beregning af ovenstående figur konkluderes det, at mængden af ​​sollys i drivhuset dæmpes af mere end 35%.

Selv et Venlo drivhus vil have mere end 28% mindre sollys .

Dæmpningen af ​​let kvalitet af drivhusets gennemsigtige materialer er hovedsageligt ultraviolet og blå lys .

Fra den relative spektrumberegning inden for og uden for drivhuset absorberes det ultraviolette og blåt lys af sollys delvist, så det røde-til-blå-forhold i drivhuset øges .

Mange faktorer påvirker den lette kvalitet af sollys i drivhuset . Den mest ukontrollerbare faktor er, at sollys i sig selv påvirkes af årstider, vejr, støvopsamling af gennemsigtige materialer osv. . Konklusion planter .

Hvordan beregner man mængden af ​​sollys i drivhuset?

Lad os først introducere et koncept: dli .

DLI: Daglig ophobning af sollys, hvilket betyder den molære mængde sollys pr. Kvadratmeter pr. Dag, der bruges til at måle lysakkumulering af afgrøder . Enhed: mol/d/m2

DLI er relateret til geografisk placering . DLI påvirker hastigheden for fotosyntese og plantevækst . Responsen af ​​plantevækst på DLI varierer afhængigt af arter og sorter .

DLI uden for drivhuset er forskellig fra DLI inde i drivhuset, normalt med en forskel på 4-8 mol/d/m2

DLI i drivhuset skal måles i lang tid, hvilket er en vigtig lysparameter for at sikre drivhusplantning .

Greenhouse DLI beregning:
Dli=σ 0,0036*ppfdi*hi (i =12... n)

Hvor: Forskellige perioder, enhed: timer forskellige planter har forskellige krav til DLI .

DLI i forskellige plantningsområder varierer også meget .

Selve DLI -indeksberegningen er ikke relateret til lyskvaliteten af ​​sollys . Vi kan måle belysningen i drivhuset og derefter bruge XD -faktoren til at konvertere ppfd . Indflydelsen af ​​sollys på DLI vil blive reflekteret i en vis grad .

XD faktor:I bølgelængdeområdet for 400-700 nm, når den spektrale morfologi bestemmes, kan lyskilden konvertere PPFD ved at måle den oplyste overflades belysningsværdi (LX) . Denne konverteringskonstant er XD -faktoren .}

Konverteringsmetode:PPFD=IllumInance Value (LX)/XD Factor, hvor Illuminance Unit LX: LM/M2, PPFD Enhed: Umol/S/M2

Note:XD -faktoren er relateret til den spektrale form af lyskilden . Forskellige spektrale former af samme lyskvalitet har forskellige XD -faktorer . Haoliang Solid Light Source Research Institute giver XD -faktorer .}

Følgende XD -faktorer leveres til reference:
23 Grad North Latitude, XD Factor: 57
39 Grad North Latitude, XD Factor: 55.4
44 Grad North Latitude, XD Factor: 55

Bemærk: Den nøjagtige XD -faktor kræver professionel beregning .

F.eks

Hvis den effektive belysningstid for sollys i drivhuset er 7 timer, er DLI i drivhuset 0,0036*228*7=5.74 mol/d/m2

For DLI i drivhuset under 6 betragtes det som et lavt lysniveau .

Fra XD-faktoren kan det ses, at jo højere er breddegrad, jo flere blå lyskomponenter er, jo mindre er XD-faktoren, jo større

Den lette kvalitetspåvirkning af sollys kan observeres fra naturfænomener, såsom jo højere højden, jo større

Hvis DLI i det plantbare område når 45 mol/d/m2, vil PPFD -toppen af ​​sollys være større end 2000 umol/s/m2, og mængden af ​​lys vil forårsage lysstres Dagligt energitilskud af planter er ikke tilstrækkeligt . På samme tid har selve det høje blå lysindhold en stresseffekt på plantefysiologi, og højt blåt lys påvirker også smagen af ​​frugt og grøntsager, hvilket gør dem sure eller bitter .

Landbrugsprodukter af høj kvalitet er det primære tegn på moderne landbrugsplantning . I områder med høje niveauer af sollys kræver drivhusplantning kunstig belysning for at justere lyskvaliteten, ellers kan input-output-forholdet ikke opnås .}

Bio-Optics bruger teorien om beregning af fotonkvante til fuldstændigt at udlede algoritme-modellen af ​​drivhusbelysning, hvilket gør drivhusbelysning til en kontrollerbar plantningsbelysningsteknologi .

Hvis der ikke er nogen anvendelse af kunstig belysningsteknologi i drivhuset, kan det ikke siges at være en moderne landbrugsplantningsteknologi, så meget mindre anvendelse af intelligent drivhusteknologi .