Şu anda, bu konuda birkaç görüş var:
1) Güneş ışığı spektrumu en yüksek fotosentetik verimliliğe sahip spektrumdur ve büyüme ışıkları güneş ışığı spektrumuna benzer olmalıdır .
2) Dünyanın her yerindeki bitkiler güneş ışığı altında büyür ve gelişir ve güneş spektrumu bitki lambaları için en iyi spektrumdur .
3) Güneş spektrumuna sahip bitki lambaları bitkileri en iyi şekilde büyütebilir .
İlk olarak, bir noktayı netleştirelim .
Güneş spektrumu, en eksiksiz spektral bileşenlere sahip plazma spektrumudur .
Ardından, yukarıdaki üç sorunun cevaplarını vereceğiz .
1) Bitki fotosentezi için, güneş ışığı spektrumu en yüksek fotosentetik verimliliğe sahip spektrum değildir . Bu nedenle, spektral teknolojiyi incelememiz gerekir .
2) Dünyanın dört bir yanındaki bitkiler, bitkiler için . farklı enlemler, ışık, iklim ve coğrafi koşullar altında güneş ışığı ile büyür, en iyi spektrum yoktur, sadece en uygun olanı .
3) LED ışık kaynakları ile karşılaştırıldığında, yapay aydınlatma altında yetiştirilen bitkilerin biyokimyasal ve beslenme göstergeleri güneş ışığından daha kötü değildir ve bazı göstergeler güneş ışığı altından daha iyi kontrol edilir .
Biyo-optiklerin spektral teknolojisini öğrenmek için önce aşağıdaki bilişi açıklığa kavuşturmalıyız:
Fotosentez, . bitkiler tarafından ışık enerjisinin emilimi ile eş anlamlıdır.
Fotosentez, ışık enerjisini maddeye dönüştürmenin bir yoludur .
Einstein'ın kütle enerjisi denklemi, enerjinin madde olduğunu ve maddenin de enerji olduğunu gösterir .
Işık renksizdir ve farklı dalga boylarının ışığı sadece foton enerjisindeki farktır .
Sonra, neden .
1. güneş ışığının enerji içeriği
Güneş ışığı güneşin radyasyon (elektromanyetik) enerjisidir . Dünyaya ışık ve ısı sağlar ve fotosentez için enerji sağlar . Bu radyasyon enerjisi biyolojik ortam ve insan metabolizması için gereklidir}}}} Solar radyasyon spektrumu için gereklidir. 400-700 nm) ve kızılötesi .
Not burada: Uzak kırmızı ve kızılötesi aynı şey değildir .
Yeryüzüne ulaşan güneş radyasyonunun% 56'sı dünyanın yüzeyine ulaşabilir . Bununla birlikte, bu ışığın bir kısmı kar veya diğer parlak zemin ile yansıtılır, bu nedenle enerjinin sadece% 48'i kara veya su ile emilebilir) .
Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığının kızılötesi radyasyon 49 .% 4'ü oluşturur ve görünür ışık, toplam güneş radyasyonunun sadece% 8'inden fazlası için 42 .} ultraviyole radyasyon hesaplarını açıklar. Bu bantların her birinin çevre üzerinde farklı bir etkisi vardır.
2. Fotosentez için gereken spektrum
Fotosentez için sağlanabilecek güneş ışığı bandına fotosentetik olarak aktif radyasyon parlaması denir, yani: 400-700 nm . Bilim henüz bu yaygın algıyı devirmedi .
UV-C, 100 - 280 nm . arasında dalga boyları içerir Bu radyasyon aralığı, tüm güneş radyasyonunun sadece 0 .}% 5'ini oluşturur, ancak kısa dalga radyasyonunun çoğu, stratosferik gaz (ozon) ile emilir.
Kızılötesi ışık ve ultraviyole ışık, par . spektrumunun her iki tarafındadır.
The wavelength of infrared light radiation >760 nm, 49 . güneş enerjisinin% 4'ünü sağlar . kızılötesi radyasyon su ve karbondioksit molekülleri tarafından kolayca emilir ve kızılötesi ışığın dalga boyları, kızılötesi, kızılmaların sorumluluğunda heyecan verici elektronlar tarafından heyecan verici sıcaklık üretir, bu nedenle, ısınır, bu nedenle, emme için heyecan verici elektronlar, bu nedenle onları emer, {{5 { Yüzey . Kızılötesi ışık, daha uzun dalga boyu . nedeniyle ultraviyole veya görünür ışıktan daha fazlasını yansıtır Bu yansıma, kızılötesi radyasyonun yüzeyler, su ve hava arasında ısıyı aktarmasına izin verir.
UVC'ye ek olarak, sadece UVA ve UVB, dünyanın yüzeyine ulaşabilir . Bitkilerin ışığın bu kısmına absorpsiyon tepkisi bitki özellikleriyle ilişkilidir ve hala incelenmektedir . Bir şey, fotosentezin ışık enerjisinin bu kısmı ile çok az veya hiç korelasyona sahip olduğu kesindir {{2}
3. fotosentez kuantum verimliliği
Fotosentez esas olarak en yüksek kloroplast konsantrasyonunu içeren bitkilerin yapraklarında meydana gelir . Bitkiler yapraklarında çevreleyen havadan karbondioksit emen küçük gözeneklere sahiptir .
Chloroplasts contain chlorophyll, and the energy that chloroplasts convert into chemical energy is by absorbing sunlight energy. The other two ingredients required for photosynthesis are carbon dioxide and water. The combination of these three substances provides energy for the photosynthesis process, thereby producing glucose and oxygen, and glucose provides available energy for plant growth.
Fotosentez için güneş ışığının maksimum verimliliği, . nicel değerden açıklanabilir.
Par banttaki ışık enerjisi için ortalama dalga boyu 570 nm'dir; Bu nedenle, fotosentez işleminde kullanılan ışık enerjisi, nanometre başına yaklaşık 50 cal'dir .
Genellikle, salınan her oksijen molekülü için emilen foton sayısına . kuantum gereksinimi denir.
Kuantum gereksinimi genellikle 8-12 fotonlardır (par enerji) . 9 fotona göre hesaplarız ve kullanılan foton enerjisi 9 × 50=450} cal, yani 450 cal, salınan her oksijen molekülü için gereklidir .
Serbest bırakılan her oksijen için depolanan enerji 117 CAL'dir ve fotosentezin tahmini maksimum enerji verimliliği 117/450=0.26 veya%26'dır . Bu, maddeye dönüştürülen ışık enerjisinin teorik maksimum değeridir .
Çeşitli faktörler, sıcaklık, nem, ışık inhibisyonu, asimilasyon enerji dönüşüm verimliliği, calvin döngüsü verimliliği, su, besin maddeleri, vb.
Spektral teknolojiyle yapay aydınlatmanın fotosentetik kuantum verimliliği, . hesaplanabilen güneş spektrumundan çok daha büyüktür.
Fotosentez, organik bileşiklere dönüştürmek için olay güneş ışığının (par) sadece küçük bir kısmını kullanır . Karasal bitkilerin ortalama net karbon sabitleme verimliliği sadece 3 .}}}} Çoğu bitki güneş ışığı kullanımda düşük verimliliğe sahiptir.
Sonuç şudur: Güneş spektrumunun fotosentetik verimliliği yapay olarak eşleşen bitki ışık spektrumundan daha düşüktür, çünkü spektral bileşenlerde çok fazla enerji boşa harcanır .
4. Beslenme içeriği ve bitkilerin yenilebilir kısımlarının tadı
Birisi, güneş spektrumu altındaki bitkilerin daha iyi beslenmeye ve tada sahip olduğunu öne sürebilir . Sanırım bu görüşe sahip kişilerin biyokimyasal göstergeler ve beslenme içeriği göstergeleri .} ., ışık enerjisinin bitki emilimi altındaki bitkiler altındaki bitkiler altında hiçbir fark yoktur, her iki enerji özelliğinde hiçbir fark yoktur, Işık . Tek fark, zaman integral etkisi ve stres etkisi .
Aynı dikim ortamı ve ışık seviyesi göz önüne alındığında, bitkilerin yenilebilir kısımlarının beslenme içeriğinde ve tadında hiçbir fark olmayacaktır, çünkü bitkiler güneş ışığı ve yapay ışık arasında hızlı büyüyen ve yavaş büyüyen bitkileri karşılaştırmak bilimsel değildir, çünkü bitkilerin tadını etkileyen bazı maddeler {{{3 {
5. Açıklamak için bilimsel deneysel yöntemleri takip etmek gerekir.
Güneş ışığı ve yapay ışık altında fotosentezin karşılaştırmalı çalışması için, daha sistematik çalışma Amerikalı bilim adamı Maukley'nin denemesidir .
Maukley'nin araştırması, ışık enerjisinin bitki kullanımının verimliliğinin spektral formda yansıtıldığını ve spektral formun, yapay aydınlatma spektrumu . spektral teknolojisinin tasarımının temelini oluşturduğunu göstermektedir. Enerji .
6. Bitki spektral teknolojisi araştırmasının amacı
Herhangi bir teknolojik ilerlemenin özü, uygulama verimliliğini artırmak . bitki yapay aydınlatma teknolojisi de bu amaçla, seralarda ve bitki fabrikalarında ., yapay aydınlatma, yapay aydınlatma, .}}}} 'ı, {{}}}}' ı, .}} yapay aydınlatma planına dayanarak, spektral teknolojiye dayanmaktadır. Yapay aydınlatmanın doğal ışığın ({4}} aynı anda tamamen yerini alabileceğini buldu, ekim verimliliği büyük ölçüde geliştirildi, bu da tarımsal ekimin sanayileşme işlemi dönüşümü ile uyumlu .
Spektral teknoloji araştırmasının amacı, ekim verimliliğini artırmaktır, bu nedenle spektral teknoloji, güneş spektrumuna dayanmak yerine ışık enerjisinin bitki emiliminin özelliklerine dayanarak incelenmelidir.
Fotosentetik mekanizmanın, diğer bitki mekanizmaları gibi oluşumu, büyüme ve yaşlanma sürecine sahiptir . Fotosentetik oran gelişimin erken aşamasında düşüktür; Büyümeden sonra yüksektir ve bir süre stabildir; it decreases when aging. The physiological state and external conditions of plants have a significant impact on the duration of each stage of photosynthetic rate and the level of photosynthetic rate. When the demand for photosynthetic products in other parts of the plant increases, the photosynthetic rate often increases. Conversely, when the utilization of photosynthetic products is slow or the output engellenir, fotosentetik oran kademeli olarak azalır .
Yapay aydınlatmanın spektrum teknolojisi sayesinde, bitkilerin bu emilim özellikleri, bitki lambası spektrum teknolojisi . üzerine araştırmanın başka bir amacı olan ekim verimliliği sağlamak için iyi karşılanabilir.
7. Bitki lambası spektrum teknolojisi güneş ışığının tam kullanımını savunuyor
Bitki lambası spektrum teknolojisinin uygulanması hiçbir zaman güneş ışığının tam kullanımını dışlamamıştır ve aralarındaki ilişki piyasa ekonomisi etkisi altında daha yakından bağlantılıdır .
Mükemmel bir spektrum teknolojisi, güneş ışığının kullanımını en üst düzeye çıkarma öncülünde teknik bir performans .
Burada bir prensip tekrarlanıyor:
En iyi spektrum yoktur, sadece en uygun .
Kontrol edilebilir teknoloji açısından, bitki lambası spektrum teknolojisi ve ekim süreci spektrum teknolojisi, tesis tarımının tarihsel görevini taşır .
