一, Peraturan Kualiti Cahaya: Mengetahui Bagaimana Tumbuhan "Bercakap" kepada satu sama lain melalui fotosintesis
Tumbuhan menyerap cahaya dengan sangat selektif, dan sistem pigmen fotosintesis mereka berfungsi seperti spektrometer yang sangat tepat. Chlorophyll A/B menyerap cahaya pada 660 nm merah dan 450 nm biru, manakala karotenoid membantu penyerapan pada 480 nm biru. Teknologi LED dapat memenuhi keperluan tumbuhan dengan tepat kerana selektiviti spektrum semulajadi.
1. Kesan biologi dari pelbagai jenis cahaya
Penyelidikan empirikal Mitsubishi Chemical di Jepun menunjukkan bahawa menggunakan sumber cahaya LED yang terdiri daripada cahaya merah 660nm dan cahaya biru 450nm dapat meningkatkan kecekapan fotosintesis salad sebanyak 37% berbanding dengan lampu pendarfluor konvensional, sementara juga meningkatkan kandungan vitamin C sebanyak 22%. Penyelidikan NASA tumbuh -tumbuhan yang tumbuh di angkasa menunjukkan bahawa campuran cahaya merah dan biru tertentu dapat meningkatkan ketumpatan stomatal Marigold sebanyak 40%, yang menjadikan transpirasi lebih efisien. Teknik ini untuk mengawal kualiti cahaya telah membawa kepada idea "formula cahaya," yang membolehkan anda menukar kombinasi spektrum berdasarkan jenis tanaman dan peringkat pertumbuhannya. Sebagai contoh, semasa peringkat pertumbuhan pemakanan tomato, spektrum dengan cahaya biru 60% digunakan untuk membantu batang dan daun tumbuh. Semasa peringkat pertumbuhan reproduktif, spektrum dengan lampu merah 70% digunakan untuk membantu tanaman bunga dan buah menanggung, yang menghasilkan hasil lebih daripada 40 kilogram setiap tumbuhan setiap tahun.
2. Teknik untuk mengawal kualiti cahaya dinamik
Internet of Things mengawal sistem pencahayaan dinamik di ladang menegak di Shenzhen yang mengubah kecerahan lampu berdasarkan data cuaca masa -. Dalam cuaca basah, nilai PPFD (kepadatan fluks foton fotografi) secara automatik akan naik untuk memastikan tanaman berkembang dengan mantap. Akademi Sains Pertanian Cina datang dengan teknik "kerdil ringan" yang menggunakan cahaya biru berdenyut untuk menurunkan ketinggian tumbuhan strawberi sebanyak 35% dan menaikkan output buah sebanyak 25%. Ini adalah cara hijau untuk menanam tumbuh -tumbuhan di bangunan.
2, Revolusi Kecekapan Tenaga: Dari sisa haba solar hingga bekalan yang tepat
Tinggi - Lampu natrium tekanan hanya menghidupkan 12% tenaga elektrik ke dalam radiasi aktif fotosintesis, manakala lampu halida logam membuat banyak radiasi inframerah -, yang membakar tumbuh -tumbuhan. Perkembangan teknologi LED telah membuat perbezaan besar dalam seberapa baik kita dapat menggunakan tenaga ringan.
1. Langkah besar ke hadapan dalam seberapa baik penukaran fotoelektrik berfungsi
Siri Greenpower yang diketuai dari Philips Lighting menawarkan kecekapan fluks foton sebanyak 2.8 μ mol/j, yang lebih tinggi 233% daripada lampu natrium tekanan tinggi -. Institut Semikonduktor di Akademi Sains Cina mencipta cip LED merah yang mendalam yang mempunyai kecekapan kuantum luaran lebih daripada 85%. Ini mengurangkan kos tenaga untuk industri tumbuhan kepada 0.15 yuan setiap kilogram produk. Revolusi kecekapan tenaga ini secara langsung membantu pembuatan tumbuhan menjadi lebih berdaya maju. Sebagai contoh, sebuah ladang menegak di Shenzhen yang menggunakan sistem LED yang dimalit pintar menghasilkan 20 kali lebih banyak tanaman per meter persegi daripada menanamnya dalam bidang terbuka. Ia juga hanya menggunakan satu - kelima air dan elektrik.
2. Sistem kawalan pintar untuk persekitaran pencahayaan
Kilang -kilang tumbuhan LED moden menggunakan rangkaian sensor untuk mengawasi perkara -perkara seperti intensiti cahaya, pengedaran spektrum, dan kandungan CO₂ dalam masa nyata. Mereka kemudian menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk mengubah strategi pencahayaan mereka dengan cepat. Sebagai contoh, jika suhu daun terlalu tinggi, sistem akan secara automatik akan menurunkan jumlah cahaya merah dan menaikkan jumlah cahaya merah jauh. Ini akan membuka stomata dan menyejukkan tumbuhan dengan meningkatkan transpirasi. Teknologi kawalan gelung yang ditutup - mengekalkan persekitaran pertumbuhan tumbuhan yang stabil 99.7% masa, yang tiga kali lebih baik daripada rumah hijau biasa.
