Kaip optimizuoti akvariumo apšvietimą ir augalų augimą šiltnamiuose, hidroponikoje ar mikro kraštovaizdžiuose (kur vanduo ir augalai yra CHO optimizuoti akvariumo šviesų ir augalų augimo derinį šiltnamiuose, hidroponikoje ar mikro peizažuose (kur derinamas vanduo ir augalai)? Kokie yra pagrindiniai punktai, pvz., raudonos ir mėlynos šviesos santykis ir apšvietimo laikas? derinamas)? Kokie yra pagrindiniai punktai, pvz., raudonos ir mėlynos šviesos santykis ir apšvietimo laikas?

一, Pagrindinė spektrinio reguliavimo idėja: kaip raudona ir mėlyna šviesa veikia kartu
1. Raudonos šviesos (630–680 nm) biologiniai vaidmenys
Raudona šviesa yra svarbi spektro dalis, padedanti augalams augti, žydėti ir duoti vaisių. Tyrimai rodo, kad raudona šviesa gali stimuliuoti šviesai jautrų pigmentą B (phyB), reguliuojantį augalų perėjimą nuo vegetatyvinio prie reprodukcinio augimo. Atliekant hidroponinius pomidorų bandymus, spektrai, kurių raudona šviesa sudaro daugiau nei 70%, gali labai padidinti vaisių derlių. Tačiau norint išlaikyti augalo formą, reikia pridėti mėlynos šviesos. Raudona šviesa taip pat gali padėti šaknims augti. Vandens bekono augaluose dėl raudonos šviesos šaknų galiukai gamina daugiau citokininų, o tai padidina šaknų biomasę daugiau nei 30%.
2. Mėlyna šviesa (430–470 nm) reguliuojama įvairiais būdais.
Mėlyna šviesa yra labai svarbi augalų augimui ir jų formos keitimui. Įjungus fototropiną ir kriptochromą, jis kontroliuoja lapų augimą, stomato atsivėrimą ir stiebo storį. Hidroponinėse lapinėse daržovėse, tokiose kaip salotos, 40–50 % mėlynos šviesos spektrai gali padaryti lapus 15 % storesnius, o chlorofilo – 22 % didesnį. Mėlyna šviesa taip pat gali sustabdyti augalų augimą per daug. Hidroponinio braškių eksperimento metu augalo aukštis sumažėjo 28%, kai mėlynos šviesos kiekis pasiekė 35%. Tuo pačiu metu tirpaus cukraus kiekis vaisiuose išaugo 18%.
3. Raudonos-mėlynos šviesos santykis laikui bėgant kinta
Augalai turi pakeisti raudonos ir mėlynos šviesos kiekį, kurį jie gauna augimo ciklo metu:
Geriausias raudonos ir mėlynos šviesos santykis mitybos augimo stadijoje yra nuo 5:1 iki 7:1. Tai padeda vystytis lapams ir augti fotosintezės sričiai. Pavyzdžiui, esant raudonos-mėlynos šviesos santykiui 6:1, hidroponinės salotos turėjo 41 % didesnį šviežio augalo svorį nei viso spektro kontrolės.
Norėdami paskatinti žiedpumpurių diferenciaciją ir vaisių plitimą žydėjimo ir derėjimo laikotarpiu, pakeiskite santykį nuo 3:1 iki 4:1. Hidroponinių agurkų eksperimente dėl šio santykio moteriškų žiedų skaičius padidėjo 25%, o vieno vaisiaus svoris padidėjo 19%.
Šaknies augimo stadija: trumpalaikis stiprios raudonos šviesos (8:1) poveikis impulsiniam švitinimui gali paskatinti citokininų sintezę šaknų ląstelėse; tačiau norint slopinti pernelyg didelį vystymąsi, būtina pridėti mėlynos šviesos.
2, Tikslus šviesos trukmės reguliavimas: fotoperiodo ir cirkadinio ritmo sąveika.
1. Fotoperiodas kontroliuoja augalų ciklus.
Augalai naudoja šviesai jautrius pigmentus ir kriptochromus, kad nustatytų, kiek ilgai yra diena ir naktis, ir jie naudoja juos kontroliuoti, kada įjungiami žydėjimo genai. įvairios kultūros turi gana skirtingus poreikius, kai kalbama apie fotoperiodą.
Augalams, kuriems reikia daug šviesos, pavyzdžiui, špinatams ir kviečiams, reikia 14–18 valandų šviesos per dieną. Hidroponinėse sistemose LED programavimas gali būti naudojamas kuriant segmentuotą papildomą šviesą. Pavyzdžiui, žiemos šiltnamiuose 16 valandų šviesos ir 8 valandų tamsos ciklas gali padidinti špinatų gamybą 35%.
Žiemą žydintys augalai, įskaitant chrizantemas ir sojų pupeles, kasdien apšvieskite mažiau nei 12 valandų. Akvariumo apšvietimas gali naudoti laikmatį, kad imituotų natūralų šviesos ciklą. Tyrimai atskleidė, kad gydant trumpą dieną chrizantemos gali pražysti 10–15 dienų anksčiau.
Neutraliems augalams, tokiems kaip pomidorai ir paprikos, dienos ilgumas nerūpi, tačiau jiems reikia 12–14 valandų šviesos kiekvieną dieną, kad jie geriausiai klestėtų.
2. Kūno funkcionavimas tamsiuoju paros metu
Augalai ne tik sėdi ir laukia tamsiuoju laikotarpiu; jiems labai svarbus laikas kvėpuoti, krakmolą perkelti ir gaminti hormonus. Jei tamsusis periodas hidroponinėse sistemose yra trumpesnis nei 6 valandos, tai gali sukelti:
Fotosintezės produktų kaupimasis vėluoja, o krakmolo kiekis lapuose sumažėja 40 %; Padidėjusi etileno sintezė lemia ankstyvą lapų senėjimą; Sumažėja šaknų sistemos gyvybingumas, o absorbcijos efektyvumas sumažėja 25%.
3, Inžinerinis akvariumo šviestuvų naudojimas: perėjimas iš laboratorijos į gamyklą dėl technologijų pažangos
1. Spektrų pritaikymo technologija
LED akvariumo šviestuvai šiandien gali labai tiksliai valdyti vieną juostą. Pavyzdžiui:
Giliavandenių koralų lempų technologija: perjungiant 450 nm mėlyną šviesą ir 660 nm raudoną šviesą, kuri imituoja vandenyno šviesos sąlygas, hidroponinių mangrovių sodinukų vystymosi greitis padidėja 60%.
Viso spektro modeliavimo technologija: kai derinate 380–780 nm nepertraukiamą spektrą su toli raudona šviesa (730 nm), flavonoidų kiekis hidroponiniuose vaistiniuose augaluose (pvz., lotosuose) padidėja tris kartus.
2. Optimizuokite šviesos sklaidos modelį
Norint ištaisyti hidroponinių sistemų gylio svyravimus, reikia pakeisti šviestuvus.
Sekli hidroponika (mažiau nei 30 cm): naudojama didelio-tankio LED matrica, kurios šviesos intensyvumo slopinimo koeficientas neviršija 15 %;
Giluminio vandens įdirbimas (daugiau nei 50 cm): pridėta 520 nm žalios šviesos įsiskverbimo pagalbinė juosta, kuri 22 % pagreitina fotosintezę giliame vandenyje;
Mikro peizažų naudojimas: naudojant šviesolaidinės šviesos nukreipimo technologiją taškiniai šviesos šaltiniai gali būti tolygiai paskirstyti paviršiniuose šviesos šaltiniuose, o tai apsaugo nuo vietinių šviesos nudegimų.
3. Raskite pusiausvyrą tarp išlaidų ir energijos vartojimo efektyvumo
Remiantis pramonės duomenimis, LED akvariumo lempos sunaudoja 60 % mažiau energijos nei įprastos aukšto slėgio natrio lempos. Tačiau reikia atsižvelgti į šiuos ekonominius veiksnius:
Lapinėms daržovėms reikia 200–300 μmol/m²/s fotosintetinių fotonų srauto tankio (PPFD), o vaisinėms daržovėms – 400–600 μmol/m²/s.
Vidutinis elektros energijos suvartojimas per parą: išlaikoma nuo 0,8 iki 1,2 kWh vienam auginimo ploto kvadratiniam metrui;
Kiek laiko tarnauja lempa: geros kokybės LED lustai gali veikti iki 50 000 valandų, todėl priežiūros išlaidos per metus sumažėja 75%.
4, Tipiško atvejo pavyzdys: akvariumo žibintai skatina pramoninius atnaujinimus
1. Šiaurės šalių vertikalaus ūkio praktika
Švedijos įmonė „Plantagon“ turi dinaminę spektro valdymo sistemą:
Rytas (6:00–9:00): intensyvus mėlynos šviesos (450 nm) impulsinis švitinimas, siekiant sustabdyti pailgėjimą;
Dienos metu (9:00–15:00): nuolatinis raudonos ir mėlynos šviesos spektras santykiu 6:1, kuris maksimaliai padidina fotosintezės efektyvumą;
Vakaras (15:00–18:00): toli raudona šviesa (730 nm) padeda perkelti krakmolą; Šis režimas sutrumpina salotų augimo ciklą iki 28 dienų ir 8 kartus padidina produkciją ploto vienete, palyginti su tipiniais ūkiais.
2. Pietryčių Azijos koralinių rifų atkūrimo projektas Malaizijos Langkawi projekte naudojama akvariumo lempų technologija koralų ekosistemoms atkurti:
Dienos metu perjungimas tarp 420 nm mėlynos šviesos ir 660 nm raudonos šviesos padeda koralų simbiotiniams dumbliams (Zooxanthellae) fotosintezei;
Naktį 590 nm geltonos šviesos impulsas priverčia įsijungti koralų kalcifikacijos genus;
Po trejų naudojimo metų koralų aprėptis sumažėjo nuo 12% iki 47%, o žuvų rūšių skaičius išaugo tris kartus.