پیژندنه

رڼا د نبات د ودې په بهیر کې مهم رول لوبوي.دا د نبات کلوروفیل جذب او د نبات د ودې مختلف ځانګړتیاو لکه کیروټین جذبولو لپاره غوره سرې دی.په هرصورت، پریکړه کونکی فاکتور چې د نباتاتو وده ټاکي یو جامع فاکتور دی، نه یوازې د رڼا پورې تړاو لري، بلکې د اوبو، خاورې او سرې، د ودې چاپیریال شرایطو او هراړخیز تخنیکي کنټرول څخه هم جلا کیدونکی دی.

په تیرو دوو یا دریو کلونو کې، د درې اړخیزو نباتاتو فابریکو یا د نبات د ودې په اړه د سیمیکمډکټر د رڼا ټیکنالوژۍ کارولو په اړه نه ختمیدونکي راپورونه شتون لري.مګر په دقت سره یې لوستلو وروسته ، تل یو څه ناخوښه احساس شتون لري.په عموم ډول، هیڅ ریښتینی پوهه شتون نلري چې رڼا باید د نبات په وده کې څه رول ولوبوي.

لومړی، راځئ چې د لمر طیف په اړه پوه شو، لکه څنګه چې په 1 شکل کې ښودل شوي. دا لیدل کیدی شي چې د لمر طیف یو دوامداره طیف دی، په کوم کې چې نیلي او زرغون طیف د سور طیف څخه قوي دي، او د لیدلو وړ رڼا طیف تر منځ توپیر لري. له 380 څخه تر 780 nm پورې.په طبیعت کې د ژوندیو موجوداتو وده د سپیکٹرم په شدت پورې اړه لري.د مثال په توګه، د استوا ته نږدې سیمه کې ډیری نباتات خورا ګړندي وده کوي، او په ورته وخت کې، د دوی د ودې اندازه نسبتا لویه ده.مګر د لمر د وړانګو لوړ شدت تل غوره نه وي، او د څارویو او نباتاتو د ودې لپاره یو ټاکلی درجې انتخاب شتون لري.

شکل 1، د لمریز طیف ځانګړتیاوې او د هغې د لیدلو وړ رڼا طیف

دوهم، د نبات د ودې د ډیری کلیدي جذب عناصرو دوهم سپیکٹرم ډیاګرام په 2 شکل کې ښودل شوی.

شکل 2، د نبات په وده کې د څو اکسینونو جذب سپیکٹرا

دا د 2 شکل څخه لیدل کیدی شي چې د څو کلیدي اکسینونو رڼا جذبونکي طیف چې د نبات وده اغیزه کوي د پام وړ توپیر لري.له همدې امله ، د LED نبات ودې څراغونو پلي کول ساده مسله نده ، مګر خورا په نښه شوي.دلته اړینه ده چې د دوه خورا مهم فوتوسنتیتیک نبات د ودې عناصرو مفکورې معرفي کړو.

• کلوروفيل

کلوروفیل یو له خورا مهم رنګونو څخه دی چې د فوتوسنتز پورې تړاو لري.دا په ټولو ژوندی موجوداتو کې شتون لري چې کولی شي فوتوسنتیز رامینځته کړي، پشمول شنه نباتات، پروکریوټیک نیلي-شنه الګا (سیانوباکټریا) او یوکریوټیک الګا.کلوروفیل د رڼا څخه انرژي جذبوي، کوم چې بیا د کاربن ډای اکسایډ په کاربوهایډریټ بدلولو لپاره کارول کیږي.

کلوروفیل a په عمده توګه سور ر lightا جذبوي ، او کلوروفیل b په عمده ډول نیلي - بنفشي ر lightا جذبوي ، په عمده ډول د لمر نباتاتو څخه سایه لرونکي نباتات توپیر کوي.د سیوري نباتاتو د کلوروفیل a سره د کلوروفیل b نسبت لږ دی، نو سیوري لرونکي نباتات کولی شي په کلکه نیلي رڼا وکاروي او په سیوري کې وده وکړي.کلوروفیل الف نیلي شنه دی، او کلوروفیل ب ژیړ شنه دی.د کلوروفیل a او کلوروفیل b دوه قوي جذبونه شتون لري، یو په سور سیمه کې د 630-680 nm طول موج سره، او بل یې په نیلي-بنفلي سیمه کې د 400-460 nm طول موج سره.

• Carotenoids

Carotenoids د مهمو طبیعي رنګونو د ټولګي لپاره عمومي اصطلاح ده، چې معمولا په ژېړ، نارنجي - سور یا سور رنګونو کې په حیواناتو، لوړو نباتاتو، فنګسي او الګا کې موندل کیږي.تر اوسه پورې، له 600 څخه ډیر طبیعي کیروټینایډونه کشف شوي.

د کیروټینایډونو ر lightا جذب د OD303 ~ 505 nm حد پوښي ، کوم چې د خواړو رنګ چمتو کوي او د بدن لخوا د خواړو مصرف اغیزه کوي.په الګا، نباتاتو او مایکرو ارګانیزمونو کې، د هغې رنګ د کلوروفیل لخوا پوښل شوی او نه ښکاري.د نبات په حجرو کې، کیروټینایډونه نه یوازې د فوتوسنتز سره د مرستې لپاره انرژی جذبوي او لیږدوي، بلکه د یو واحد الکترون بانډ اکسیجن مالیکولونو لخوا د ویجاړیدو څخه د حجرو د ساتنې دنده هم لري.

ځینې ​​مفکورې غلط فهمۍ

د انرژي سپمولو اغیزې ته په پام سره، د رڼا انتخاب او د رڼا همغږي، د سیمیکمډکټر رڼا لویې ګټې ښودلې.په هرصورت، د تیرو دوو کلونو د چټک پرمختګ څخه، موږ د رڼا د ډیزاین او تطبیق په برخه کې ډیری غلط فهمونه لیدلي، چې په عمده توګه په لاندې اړخونو کې منعکس کیږي.

① تر هغه وخته پورې چې د یو ځانګړي طول موج سره سره او نیلي چپسونه په یو ځانګړي تناسب کې یوځای شوي وي، دوی د نبات په کښت کې کارول کیدی شي، د بیلګې په توګه، د سور او نیلي تناسب 4:1، 6:1، 9:1 او داسې نور. پر

②څومره چې دا سپینه رڼا وي، دا کولی شي د لمر د رڼا ځای ونیسي، لکه درې ابتدايي سپینې رڼا ټیوب چې په جاپان کې په پراخه توګه کارول کیږي، او داسې نور. د دې سپیکٹرمونو کارول د نباتاتو په وده کې یو څه اغیزه لري، مګر اغیز یې دا دی. د LED لخوا جوړ شوي د رڼا سرچینې په څیر ښه ندي.

③ تر هغه وخته چې PPFD (د رڼا کوانټم فلوکس کثافت)، د روښانتیا یو مهم پیرامیټر، یو مشخص شاخص ته رسیږي، د بیلګې په توګه، PPFD د 200 μmol·m-2·s-1 څخه ډیر دی.په هرصورت، کله چې دا شاخص وکاروئ، تاسو باید دې ته پام وکړئ چې ایا دا سیوري نبات دی یا د لمر نبات.تاسو اړتیا لرئ چې د دې بوټو د رڼا خساره سنتریشن نقطه پوښتنه یا ومومئ، کوم چې د رڼا خساره نقطه هم ویل کیږي.په ریښتیني غوښتنلیکونو کې ، تخمونه ډیری وختونه سوځول کیږي یا وچیږي.نو ځکه، د دې پیرامیټر ډیزاین باید د نبات ډولونو، د ودې چاپیریال او شرایطو سره سم ډیزاین شي.

د لومړي اړخ په اړه، لکه څنګه چې په سریزه کې معرفي شوي، د نبات د ودې لپاره اړین طیف باید یو دوامداره طیف وي چې د توزیع یو مشخص عرض سره وي.دا په ښکاره ډول نامناسب دی چې د رڼا سرچینه وکاروئ چې د دوه ځانګړي طول موج لرونکې چپس څخه جوړ شوي سور او نیلي د خورا تنګ طیف سره (لکه څنګه چې په 3(a) شکل کې ښودل شوي).په تجربو کې، دا معلومه شوه چې نباتات ژیړ رنګ لري، د پاڼو ډډونه خورا سپک دي، او د پاڼو ډډونه ډیر پتلي دي.

د فلوروسینټ ټیوبونو لپاره چې په تیرو کلونو کې معمولا د دریو لومړني رنګونو سره کارول کیږي ، که څه هم سپین ترکیب شوی ، سور ، شین او نیلي سپیکٹرا جلا شوي (لکه څنګه چې په 3(b) شکل کې ښودل شوي) ، او د طیف عرض خورا تنګ دی.د لاندې دوامداره برخې سپیکٹرل شدت نسبتا ضعیف دی ، او بریښنا لاهم د LEDs په پرتله نسبتا لوی دی ، د انرژي مصرف 1.5 څخه تر 3 ځله.له همدې امله، د کارولو اغیزه د LED څراغونو په څیر ښه نه ده.

شکل 3، سور او نیلي چپ LED د نبات رڼا او درې لومړني رنګ فلوروسینټ رڼا سپیکٹرم

PPFD د رڼا کوانټم فلوکس کثافت دی، کوم چې په فوتوسنتیز کې د رڼا اغیزمن وړ وړ وړانګو فلوکس کثافت ته اشاره کوي، کوم چې د نبات د پاڼو په ډډونو کې د رڼا کوانټا پیښې ټولټال شمیره څرګندوي چې د 400 څخه تر 700 nm د هر یونټ وخت او واحد ساحه کې د څپې اوږدوالی حد کې دی. .واحد یې μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1) دی.د فوتوسنتیک فعال وړانګو (PAR) ټول شمسی وړانګو ته اشاره کوي چې د 400 څخه تر 700 nm پورې د څپې اوږدوالی لري.دا یا د رڼا کوانټا یا د وړانګو انرژي لخوا څرګند کیدی شي.

په تیرو وختونو کې، د روښنايي شدت د illuminometer لخوا منعکس شوی روښانتیا وه، مګر د نبات د ودې سپیکٹرم د نبات څخه د رڼا د لوړوالی، د رڼا پوښښ او آیا رڼا د پاڼو له لارې تیریږي.نو ځکه، دا سمه نده چې د فوتوسنتز په مطالعه کې د رڼا د شدت د شاخص په توګه د پار کارول.

عموما، د فوتوسنتز میکانیزم پیل کیدی شي کله چې د لمر خوښونکي نبات PPFD له 50 μmol·m-2·s-1 څخه لوی وي، پداسې حال کې چې د سیوري نبات PPFD یوازې 20 μmol·m-2·s-1 ته اړتیا لري. .له همدې امله، کله چې د LED ودې څراغونو پیرود کوئ، تاسو کولی شئ د دې حوالې ارزښت او د نباتاتو ډول چې تاسو یې کښت کوئ د LED ودې څراغونو شمیر غوره کړئ.د مثال په توګه، که چیرې د یو واحد LED LGHt PPFD 20 μmol·m-2·s-1 وي، د لمر سره مینه لرونکي نباتاتو د ودې لپاره له 3 څخه ډیر LED نبات بلب ته اړتیا ده.

د سیمیکمډکټر روښانتیا ډیری ډیزاین حلونه

د سیمی کنډکټر روښانتیا د نبات د ودې یا کښت لپاره کارول کیږي، او دوه بنسټیز حواله میتودونه شتون لري.

• اوس مهال په چين کې د کور دننه د کښت کولو موډل ډېر ګرم دی.دا ماډل څو ځانګړتیاوې لري:

①د LED څراغونو رول د نبات د روښانتیا بشپړ سپیکٹرم چمتو کول دي، او د رڼا سیسټم ته اړتیا ده چې د رڼا ټول انرژي چمتو کړي، او د تولید لګښت نسبتا لوړ دی؛
②د LED ودې څراغونو ډیزاین اړتیا لري چې د طیف دوام او بشپړتیا په پام کې ونیسي؛
③ دا اړینه ده چې په مؤثره توګه د رڼا وخت او د رڼا شدت کنټرول کړئ، لکه نباتاتو ته د څو ساعتونو لپاره د آرام کولو اجازه ورکول، د شعاع شدت کافي یا ډیر قوي نه وي، او داسې نور.
④ ټوله پروسه باید د هغه شرایطو تقلید ته اړتیا ولري چې د نباتاتو د ریښتیني غوره ودې چاپیریال لخوا بهر ته اړتیا لري ، لکه رطوبت ، تودوخې او د CO2 غلظت.

• د ښه بیروني شنو خونو د کښت بنسټ سره د بیروني کښت کولو حالت.د دې ماډل ځانګړتیاوې په لاندې ډول دي:

①د LED څراغونو رول د رڼا بشپړول دي.یو دا چې د ورځې په اوږدو کې د لمر د وړانګو لاندې په نیلي او سور سیمو کې د روښنايي شدت لوړول ترڅو د نباتاتو فوتوسنتیز ته وده ورکړي ، او بل یې د جبران کولو لپاره کله چې په شپه کې د لمر وړانګې شتون نلري د نبات وده وده کوي.
② اضافي رڼا باید په پام کې ونیسي چې نبات د ودې په کوم پړاو کې دی، لکه د تخم دوره یا د ګل کولو او میوو دوره.

له همدې امله، د LED نبات د ودې څراغونو ډیزاین باید لومړی د ډیزاین دوه اساسي طریقې ولري، د بیلګې په توګه، د 24h رڼا (د کور دننه) او د نبات د ودې ضمیمه رڼا (بیرونی).د کور دننه نباتاتو کښت لپاره، د LED ودې څراغونو ډیزاین باید درې اړخونه په پام کې ونیسي، لکه څنګه چې په 4 شکل کې ښودل شوي. دا ممکنه نه ده چې چپس په یو ځانګړي تناسب کې د دریو لومړني رنګونو سره بسته بندي کړئ.

شکل 4، د 24 ساعتونو ر lightingا لپاره د داخلي LED پلانټ بوسټر څراغونو کارولو ډیزاین نظر

د مثال په توګه، د نرسري په مرحله کې د سپیکٹرم لپاره، د دې په پام کې نیولو سره چې دا اړتیا لري د ریښو او ډډونو وده پیاوړي کړي، د پاڼو شاخونه پیاوړي کړي، او د رڼا سرچینه د کور دننه کارول کیږي، سپیکٹرم ډیزاین کیدی شي لکه څنګه چې په 5 شکل کې ښودل شوي.

شکل 5، سپیکٹرل جوړښتونه د LED داخلي نرسري دورې لپاره مناسب دي

د دوهم ډول LED ودې ر lightا ډیزاین لپاره ، دا په عمده ډول د بشپړونکي ر lightا ډیزاین حل دی ترڅو د بیروني شنو خونو په اډه کې کښت ته وده ورکړي.د ډیزاین مفکوره په 6 شکل کې ښودل شوي.

6 شکل، د بیروني ودې څراغونو ډیزاین نظریات 

لیکوال وړاندیز کوي چې د کښت کولو ډیر شرکتونه د بوټو وده ته وده ورکولو لپاره د LED څراغونو کارولو دوهم اختیار غوره کوي.

تر ټولو لومړی، د چين په بهر کې د شنو خونو کرنه له لسيزو راهيسې په جنوب او شمال کې په پراخه کچه او پراخه تجربه لري.دا د شنو خونو د کښت ټیکنالوژۍ ښه بنسټ لري او د شاوخوا ښارونو لپاره په بازار کې د تازه میوو او سبزیجاتو لوی شمیر چمتو کوي.په ځانګړې توګه د خاورې او اوبو او سرې کښت په برخه کې، د بډایه څیړنو پایلې ترلاسه شوي.

دوهم، دا ډول اضافي رڼا حل کولی شي د انرژي غیر ضروري مصرف کم کړي، او په ورته وخت کې کولی شي په اغیزمنه توګه د میوو او سبزیجاتو حاصلات زیات کړي.برسېره پر دې، د چين پراخه جغرافيايي سيمه د پرمختګ لپاره ډېره اسانه ده.

لکه څنګه چې د LED نبات څراغونو ساینسي څیړنه ، دا د دې لپاره پراخه تجرباتي اساس هم چمتو کوي.انځور 7 د دې څیړنې ټیم لخوا رامینځته شوی یو ډول LED نمو رڼا ده چې په شنو خونو کې د ودې لپاره مناسبه ده، او د هغې طیف په 8 شکل کې ښودل شوی.

شکل 7، یو ډول LED د ودې رڼا

8 شکل، د یو ډول LED د ودې رڼا سپیکٹرم

د پورته ډیزاین نظریاتو سره سم، د څیړنې ټیم یو لړ تجربې ترسره کړې، او د تجربو پایلې خورا مهم دي.د مثال په توګه، د نرسري په جریان کې د رڼا د ودې لپاره، اصلي څراغ کارول کیږي یو فلوروسینټ څراغ دی چې د 32 W ځواک او د 40 ورځو د نرسري دورې سره.موږ د 12 W LED څراغ چمتو کوو ، کوم چې د تخم کولو دوره 30 ورځو ته لنډوي ، په مؤثره توګه د تخم کښت ورکشاپ کې د څراغونو تودوخې اغیزه کموي ، او د ایر کنډیشنر بریښنا مصرف خوندي کوي.د تخمونو ضخامت، اوږدوالی او رنګ د اصلي تخم د راټولولو محلول څخه غوره دي.د عامو سبزیجاتو د تخمونو لپاره، د ښه تایید پایلې هم ترلاسه شوي، چې په لاندې جدول کې لنډیز شوي دي.

د دوی په منځ کې، د اضافي رڼا ګروپ PPFD: 70-80 μmol·m-2·s-1، او د سور نیلي تناسب: 0.6-0.7.د طبیعي ګروپ د ورځې د وخت PPFD ارزښت 40~800 μmol·m-2·s-1 وو، او د سور او نیلي نسبت 0.6~1.2 و.دا لیدل کیدی شي چې پورتني شاخصونه د طبیعي کرل شوي تخمونو څخه غوره دي.

پایله

دا مقاله د نبات کښت کې د LED ودې څراغونو پلي کولو کې وروستي پرمختګونه معرفي کوي ، او د نبات کښت کې د LED ودې ر lightا پلي کولو کې ځینې غلط فهمۍ په ګوته کوي.په نهایت کې ، د LED ودې څراغونو پراختیا لپاره تخنیکي نظرونه او سکیمونه چې د بوټو کښت لپاره کارول کیږي معرفي کیږي.دا باید په ګوته شي چې د رڼا په نصبولو او کارولو کې ځینې فکتورونه هم په پام کې نیولو سره اړین دي، لکه د رڼا او نبات ترمنځ فاصله، د څراغ د شعاع رینج، او د رڼا کارولو څرنګوالی. نورمال اوبه، سرې، او خاوره.

لیکوال: Yi Wang et al.سرچینه: CNKI