[Tóm tắt]Dựa trên một số lượng lớn dữ liệu thực nghiệm, bài viết này thảo luận về một số vấn đề quan trọng trong việc lựa chọn chất lượng ánh sáng trong các nhà máy của nhà máy, bao gồm việc lựa chọn nguồn sáng, tác động của ánh sáng đỏ, xanh lam và vàng cũng như lựa chọn quang phổ phạm vi, để cung cấp cái nhìn sâu sắc về chất lượng ánh sáng trong các nhà máy của nhà máy.Việc xác định chiến lược khớp cung cấp một số giải pháp thực tế có thể được sử dụng để tham khảo.
Lựa chọn nguồn sáng

Các nhà máy của nhà máy thường sử dụng đèn LED.Điều này là do đèn LED có các đặc tính hiệu suất phát sáng cao, tiêu thụ năng lượng thấp, ít sinh nhiệt, tuổi thọ cao và cường độ ánh sáng và quang phổ có thể điều chỉnh, không chỉ đáp ứng yêu cầu tăng trưởng thực vật và tích lũy vật chất hiệu quả mà còn tiết kiệm năng lượng, giảm phát nhiệt và chi phí điện năng.Đèn LED trồng trọt có thể được chia thành đèn LED phổ rộng đơn chip cho mục đích chung, đèn LED phổ rộng dành riêng cho nhà máy đơn chip và đèn LED phổ điều chỉnh kết hợp nhiều chip.Giá của hai loại đèn LED dành riêng cho nhà máy sau này thường cao hơn 5 lần so với đèn LED thông thường, vì vậy các nguồn sáng khác nhau nên được lựa chọn theo các mục đích khác nhau.Đối với các nhà máy sản xuất lớn, các loại cây họ trồng thay đổi theo nhu cầu thị trường.Để giảm chi phí xây dựng và không ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sản xuất, tác giả khuyến nghị sử dụng chip LED phổ rộng cho chiếu sáng chung làm nguồn chiếu sáng.Đối với các nhà máy sản xuất nhỏ, nếu các loại nhà máy tương đối cố định, để đạt được hiệu quả và chất lượng sản xuất cao mà không làm tăng đáng kể chi phí xây dựng, có thể sử dụng chip LED phổ rộng để chiếu sáng chuyên biệt cho nhà máy hoặc chung làm nguồn chiếu sáng.Nếu nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đối với sự phát triển và tích lũy các chất hiệu quả của thực vật, để cung cấp công thức ánh sáng tốt nhất cho sản xuất quy mô lớn trong tương lai, có thể sử dụng sự kết hợp nhiều chip của đèn LED quang phổ có thể điều chỉnh để thay đổi các yếu tố như cường độ ánh sáng, quang phổ và thời gian chiếu sáng để có được công thức ánh sáng tốt nhất cho từng loại cây từ đó làm cơ sở cho sản xuất quy mô lớn.

Ánh sáng đỏ và xanh

Về kết quả thí nghiệm cụ thể, khi hàm lượng ánh sáng đỏ (R) cao hơn hàm lượng ánh sáng xanh (B) (xà lách R:B = 6:2 và 7:3; cải bó xôi R:B = 4: 1; cây bầu bí R:B = 7:3; cây dưa chuột R:B = 7:3), thí nghiệm cho thấy hàm lượng sinh khối (bao gồm chiều cao cây ở phần trên không, diện tích lá tối đa, trọng lượng tươi và trọng lượng khô …) cao hơn nhưng đường kính thân và chỉ số cây con khỏe của cây lớn hơn khi hàm lượng ánh sáng xanh cao hơn ánh sáng đỏ.Đối với các chỉ số sinh hóa, hàm lượng ánh sáng đỏ cao hơn ánh sáng xanh nói chung có lợi cho việc tăng hàm lượng đường hòa tan trong thực vật.Tuy nhiên, để tích lũy VC, protein hòa tan, chất diệp lục và caroten trong thực vật, việc sử dụng ánh sáng LED có hàm lượng ánh sáng xanh cao hơn ánh sáng đỏ sẽ thuận lợi hơn và hàm lượng malondialdehyd cũng tương đối thấp trong điều kiện ánh sáng này.

Do nhà máy của nhà máy chủ yếu được sử dụng để trồng rau ăn lá hoặc ươm cây giống công nghiệp, nên có thể kết luận từ các kết quả trên rằng dưới tiền đề tăng năng suất và tính đến chất lượng, việc sử dụng chip LED có màu đỏ cao hơn là phù hợp. nội dung ánh sáng hơn ánh sáng xanh làm nguồn sáng.Một tỷ lệ tốt hơn là R:B = 7:3.Hơn nữa, tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh như vậy về cơ bản có thể áp dụng cho các loại rau ăn lá hoặc cây con, không có yêu cầu cụ thể đối với các loại cây khác nhau.

Lựa chọn bước sóng đỏ và xanh

Trong quá trình quang hợp, năng lượng ánh sáng chủ yếu được hấp thụ qua diệp lục a và diệp lục b.Hình dưới đây cho thấy quang phổ hấp thụ của diệp lục a và diệp lục b, trong đó vạch quang phổ màu lục là quang phổ hấp thụ của diệp lục a, và quang phổ vạch màu lam là quang phổ hấp thụ của diệp lục b.Từ hình vẽ có thể thấy rằng cả diệp lục a và diệp lục b đều có hai cực đại hấp thụ, một ở vùng ánh sáng xanh và một ở vùng ánh sáng đỏ.Nhưng 2 đỉnh hấp thụ của diệp lục a và diệp lục b hơi khác nhau.Nói một cách chính xác, hai bước sóng cực đại của diệp lục a lần lượt là 430 nm và 662 nm, và hai bước sóng cực đại của diệp lục b lần lượt là 453 nm và 642 nm.Bốn giá trị bước sóng này sẽ không thay đổi với các loài thực vật khác nhau, vì vậy việc lựa chọn bước sóng đỏ và xanh lam trong nguồn sáng sẽ không thay đổi với các loài thực vật khác nhau.

Quang phổ hấp thụ của diệp lục a và diệp lục b

Một đèn LED thông thường có phổ rộng có thể được sử dụng làm nguồn sáng của nhà máy, miễn là ánh sáng đỏ và xanh lam có thể bao phủ hai bước sóng cực đại của chất diệp lục a và chất diệp lục b, tức là dải bước sóng của ánh sáng đỏ thường là 620 ~ 680 nm, trong khi ánh sáng xanh có dải bước sóng từ 400 đến 480 nm.Tuy nhiên, dải bước sóng của ánh sáng đỏ và xanh không nên quá rộng vì không chỉ gây lãng phí năng lượng ánh sáng mà còn có thể gây ra những tác động khác.

Nếu đèn LED bao gồm các chip màu đỏ, vàng và xanh lam được sử dụng làm nguồn sáng cho nhà máy của nhà máy, thì bước sóng cực đại của ánh sáng đỏ phải được đặt thành bước sóng cực đại của chất diệp lục a, nghĩa là ở 660nm, bước sóng cực đại của ánh sáng xanh nên được đặt ở bước sóng cực đại của chất diệp lục b, tức là ở 450 nm.

Vai trò của đèn vàng và xanh

Sẽ thích hợp hơn khi tỷ lệ ánh sáng đỏ, lục và lam là R:G:B=6:1:3.Đối với việc xác định bước sóng cực đại của ánh sáng xanh lục, vì nó chủ yếu đóng vai trò điều tiết trong quá trình sinh trưởng của thực vật nên chỉ cần nằm trong khoảng từ 530 đến 550nm.

Bản tóm tắt

Bài viết này thảo luận về chiến lược lựa chọn chất lượng ánh sáng trong các nhà máy của nhà máy từ cả khía cạnh lý thuyết và thực tiễn, bao gồm việc lựa chọn dải bước sóng của ánh sáng đỏ và xanh lam trong nguồn sáng LED cũng như vai trò và tỷ lệ của ánh sáng vàng và xanh lục.Trong quá trình sinh trưởng của cây trồng, sự phù hợp hợp lý giữa ba yếu tố cường độ ánh sáng, chất lượng ánh sáng và thời gian chiếu sáng, mối quan hệ của chúng với dinh dưỡng, nhiệt độ và độ ẩm, nồng độ CO2 cũng cần được xem xét một cách toàn diện.Đối với sản xuất thực tế, cho dù bạn dự định sử dụng đèn LED quang phổ có thể điều chỉnh quang phổ rộng hay kết hợp nhiều chip, thì tỷ lệ bước sóng là yếu tố cần cân nhắc chính vì ngoài chất lượng ánh sáng, các yếu tố khác có thể được điều chỉnh theo thời gian thực trong quá trình vận hành.Do đó, việc cân nhắc quan trọng nhất trong giai đoạn thiết kế nhà xưởng của nhà máy là việc lựa chọn chất lượng ánh sáng.

Tác giả: Vĩnh Xu

Nguồn bài viết: Tài khoản wechat của Công nghệ kỹ thuật nông nghiệp (làm vườn nhà kính)

Tham khảo: Vĩnh Xu,Chiến lược lựa chọn chất lượng ánh sáng trong các nhà máy của nhà máy [J].Công nghệ Kỹ thuật Nông nghiệp, 2022, 42(4): 22-25.