Mengapa rumah hijau memerlukan pencahayaan tambahan?

Kebanyakan orang berfikir pencahayaan tambahan buatan hanya digunakan di rumah hijau dengan cahaya matahari yang tidak mencukupi . Walau bagaimanapun, sesetengah kawasan mempunyai cahaya matahari yang banyak dan tidak memerlukan pencahayaan tambahan . Saya akan menyediakan beberapa data analisis mengenai isu ini untuk rujukan anda .

Pertama, kesimpulan diberikan:

1) Kualiti cahaya cahaya matahari tidak sesuai untuk fotosintesis .
2) Jumlah cahaya di kebanyakan rumah hijau tidak mencukupi dan tidak stabil .
3) Kecekapan fotosintesis rumah hijau di kawasan cerah tidak tinggi .
4) Tanpa pencahayaan tambahan buatan, mencapai hasil dan jaminan kualiti yang berterusan dan stabil dalam penanaman rumah hijau adalah mustahil .

Angka di bawah ini adalah spektrum pelbagai cahaya matahari standard am1 . 5g panjang gelombang . garisan penyerapan atau penyerapan jalur muncul pada beberapa panjang gelombang . ini kerana apabila cahaya matahari di atas Panjang gelombang ini, membentuk kemurungan . Oleh itu, dapat dilihat bahawa julat panjang gelombang spektrum cahaya matahari standard adalah 280-4000 nm.

Spektrum solar standard adalah standard spektrum yang biasa digunakan dalam cahaya matahari dan penyelidikan tenaga solar dan aplikasi .

(Nota: Am1 . 5g adalah spektrum cahaya matahari yang standard, yang mewakili ciri -ciri spektrum cahaya matahari apabila ia menyebarkan secara menegak di atmosfera . am bermaksud jisim atmosfera, 1.5 bermaksud bahawa panjang cahaya melalui atmosfera. Global.)

Untuk penyelidikan pencahayaan tumbuhan, julat panjang gelombang adalah 350-850 nm .

Angka berikut ialah spektrum AM1.5g dalam kumpulan ini:

Kandungan radiasi band ini:

Ultraviolet Light (350-399 nm): 9.34%
Blue Light (400-499 nm): 21.21%
Greenlight (500-599 nm): 23.22%
Lampu Merah (600-700 nm): 21.62%
Jauh-merah (701-850 nm): 24.61% nisbah merah-biru r: b =1.02

Untuk penyelidikan fotosintesis tumbuhan, julat panjang gelombang adalah 400-700 nm, juga dikenali sebagai par .

Angka berikut adalah spektrum AM1.5g dalam band par:

Kandungan radiasi dalam kumpulan ini:
Blue Light (400-499 nm): 32.33%

Greenlight (500-599 nm): 35.40%

Lampu Merah (600-700 nm): 32.27%
R:B=1.02

Angka berikut adalah gambarajah pengedaran foton dalam band par

Dari data di atas, kualiti cahaya cahaya matahari dibandingkan dengan data ujian penanaman kami . kadar pertumbuhan dan kecekapan fotosintesis tumbuhan di bawah pencahayaan buatan jauh lebih tinggi daripada cahaya matahari .

Walaupun kualiti cahaya cahaya matahari tidak baik, ia memenuhi yang kedua dari tiga prinsip teknologi spektrum: kuantiti cahaya lebih penting daripada kualiti cahaya .

Jadi, apakah kualiti cahaya cahaya matahari yang sebenarnya di tanah?

Kualiti cahaya cahaya matahari di kawasan yang berbeza dari 23 darjah N (biru), 39 darjah N (merah), dan 44 darjah N (kelabu) adalah berbeza .

Angka di atas adalah gambarajah spektrum yang dinormalisasi . Ia dapat dilihat dari angka yang lebih tinggi latitud, semakin tinggi komponen cahaya biru . bagaimanapun, angka ini tidak dapat menjelaskan nisbah merah ke biru {}} di bawah .

Tidak kira jenis rumah hijau, cahaya matahari dilemahkan, terutamanya disebabkan oleh pengaruh bahagian struktur, filem rumah hijau atau kaca, dan lain -lain ., dan spektrum cahaya matahari juga berubah .

Angka berikut menunjukkan perubahan spektrum di dalam rumah hijau (merah) dan di luar (biru), menggunakan data spektrum mutlak untuk menarik peta .
 

Mengira angka di atas, disimpulkan bahawa jumlah cahaya matahari di rumah hijau dilemahkan oleh lebih daripada 35%.

Malah Venlo Greenhouse akan mempunyai lebih daripada 28% kurang cahaya matahari .

Pengurangan kualiti cahaya oleh bahan -bahan lutut rumah hijau adalah terutamanya ultraviolet dan cahaya biru .

Dari pengiraan spektrum relatif di dalam dan di luar rumah hijau, cahaya ultraviolet dan biru cahaya matahari sebahagiannya diserap, jadi nisbah merah ke biru di rumah hijau akan meningkat .

Banyak faktor mempengaruhi kualiti cahaya cahaya matahari di rumah hijau . faktor yang paling tidak terkawal adalah bahawa cahaya matahari itu sendiri dipengaruhi oleh musim, cuaca, pengumpulan habuk bahan -bahan lut

Bagaimana cara mengira jumlah cahaya matahari di rumah hijau?

Pertama, mari memperkenalkan konsep: dli .

DLI: Pengumpulan harian cahaya matahari, yang bermaksud jumlah molar cahaya matahari per meter persegi sehari, digunakan untuk mengukur pengumpulan cahaya tanaman . unit: mol/d/m2

DLI berkaitan dengan lokasi geografi . DLI mempengaruhi kadar fotosintesis dan pertumbuhan tumbuhan . tindak balas pertumbuhan tumbuhan kepada DLI berbeza -beza bergantung kepada spesies dan jenis .

DLI di luar rumah hijau berbeza dari DLI di dalam rumah hijau, biasanya dengan perbezaan 4-8 mol/d/m2

DLI di rumah hijau perlu diukur untuk masa yang lama, yang merupakan parameter cahaya penting untuk memastikan penanaman rumah hijau .

Pengiraan DLI Greenhouse:
Dli=σ 0.0036*ppfdi*hi (i =12... n)

Di mana: Tempoh yang berbeza, Unit: Jam Tumbuhan yang berbeza mempunyai keperluan yang berbeza untuk DLI .

DLI di kawasan penanaman yang berbeza juga sangat berbeza .

Pengiraan indeks DLI itu sendiri tidak berkaitan dengan kualiti cahaya cahaya matahari . kita dapat mengukur pencahayaan di rumah hijau dan kemudian menggunakan faktor XD untuk menukar ppfd . pengaruh kualiti cahaya matahari pada DLI akan dapat dilihat pada tahap tertentu .

Faktor XD:Dalam julat panjang gelombang 400-700 nm, apabila morfologi spektrum ditentukan, sumber cahaya dapat menukar PPFD dengan mengukur nilai pencahayaan permukaan yang diterangi (lx) . pemalar penukaran ini adalah faktor XD .

Kaedah Penukaran:PPFD=nilai pencahayaan (LX)/XD Faktor, di mana Unit Illuminance LX: LM/M2, PPFD Unit: UMOL/S/M2

Catatan:Faktor XD berkaitan dengan bentuk spektrum sumber cahaya . bentuk spektrum yang berbeza dari kualiti cahaya yang sama mempunyai faktor XD yang berbeza . Institut Penyelidikan Sumber Solid Haoliang Solid Solid Source menyediakan faktor XD .

Faktor XD berikut disediakan untuk rujukan:
23 darjah Lintang Utara, Faktor XD: 57
39 darjah Lintang Utara, Faktor XD: 55.4
44 darjah Lintang Utara, Faktor XD: 55

Nota: Faktor XD yang tepat memerlukan pengiraan profesional .

Contohnya: Pencahayaan cahaya matahari harian purata di rumah hijau di Guangdong pada musim tertentu ialah 13000, maka PPFD =13000/55=228 umol/s/m2

Jika masa pencahayaan yang berkesan cahaya matahari di rumah hijau adalah 7 jam, DLI di rumah hijau adalah 0.0036*228*7=5.74 mol/d/m2

Untuk DLI di rumah hijau di bawah 6, ia dianggap tahap cahaya rendah .

Dari faktor XD, dapat dilihat bahawa semakin tinggi latitud, komponen cahaya biru yang lebih biru, semakin kecil faktor XD, semakin besar nilai PPFD yang dikira pada tahap pencahayaan yang sama, yang juga membawa kepada nisbah biru merah yang lebih rendah dari spektrum dan kualiti cahaya yang lebih buruk .

Kesan kualiti cahaya cahaya matahari dapat dilihat dari fenomena semulajadi, seperti ketinggian yang lebih tinggi, semakin besar PPFD, tetapi semakin pendek pertumbuhan tumbuhan .

Sekiranya DLI di kawasan yang boleh ditanam mencapai 45 mol/d/m2, puncak cahaya matahari PPFD akan lebih besar daripada 2000 umol/s/m2, dan jumlah cahaya akan menyebabkan tekanan cahaya kepada tumbuhan {{4} Tambahan tumbuhan tidak mencukupi . Pada masa yang sama, kandungan cahaya biru tinggi itu sendiri mempunyai kesan tekanan pada fisiologi tumbuhan, dan cahaya biru tinggi juga mempengaruhi rasa buah -buahan dan sayur -sayuran, menjadikannya masam atau pahit .

Produk pertanian yang berkualiti tinggi adalah tanda utama penanaman pertanian moden . di kawasan yang mempunyai tahap cahaya matahari yang tinggi, penanaman rumah hijau memerlukan pencahayaan buatan untuk menyesuaikan kualiti cahaya, jika tidak, nisbah input-output tidak dapat dicapai .

Bio-optik menggunakan teori pengiraan kuantum foton untuk mendapatkan sepenuhnya model algoritma pencahayaan rumah hijau, menjadikan pencahayaan rumah hijau merupakan teknologi pencahayaan penanaman yang dikawal .

Sekiranya tidak ada aplikasi teknologi pencahayaan buatan di rumah hijau, ia tidak boleh dikatakan sebagai teknologi penanaman pertanian moden, apalagi penggunaan teknologi rumah hijau pintar .