Cơ sở vật chất tiên tiến Sản xuất hiệu quảTrong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của nông nghiệp cơ sở, ngày càng có nhiều nghiên cứu về chiếu sáng nhà máy đã được thực hiện. Nguồn sáng LED đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực chiếu sáng nhà máy vì những ưu điểm độc đáo của nó. Do sự phát triển của thực vật có những yêu cầu nhất định về các thông số quang của môi trường ánh sáng, nên cần có các kỹ thuật và dụng cụ đo tương ứng để đo chính xác xem các thông số quang của môi trường ánh sáng có đáp ứng yêu cầu tăng trưởng của các cây tương ứng hay không, từ đó chọn ra ánh sáng phù hợp nguồn và xác định nguồn sáng. Số lượng và sự sắp xếp cung cấp một giải pháp phù hợp cho sự phát triển và ứng dụng các nguồn sáng theo nhu cầu hợp lý của cây cho ánh sáng.
Khi được sử dụng trong chiếu sáng cây trồng, các sản phẩm chiếu sáng LED không chỉ xem xét các đặc tính độ chói và độ sáng cơ bản của nó, mà còn xem xét mật độ photon và độ chói của thực vật trong các hệ thống lượng tử ánh sáng và hệ thống trắc quang thực vật theo đặc điểm quang hợp của thực vật. Tìm hiểu các thông số để đánh giá toàn diện hiệu suất của các nguồn chiếu sáng nhà máy.
Các yếu tố chính trong chiếu sáng nhà máy và yêu cầu đối với các sản phẩm chiếu sáng
Trước hết, chất lượng ánh sáng. Thực vật thường dựa vào chất diệp lục trong lá để hấp thụ ánh sáng chiếu sáng, và dải hấp thụ thường ở vùng màu xanh và đỏ, như trong Hình 1. Ánh sáng hấp thụ được chuyển hóa thành năng lượng hữu cơ bằng cách quang hợp ở thực vật để sinh trưởng và sinh sản. Do đó, đối với các sản phẩm chiếu sáng thực vật, trước tiên cần xem xét sự chiếu xạ của dải hấp thụ, nói chung là sự chiếu xạ của ánh sáng xanh 400nm ~ 500nm và dải ánh sáng đỏ 600nm ~ 700nm, và thành phần quang phổ và phạm vi chiếu sáng của nhà máy kết hợp được chọn cần phải được chiếu sáng xác định. Bước sóng cực đại và nhiệt độ màu, v.v.
Thứ hai, mật độ quang. Thực vật nhận được mật độ quang học khác nhau sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự tăng trưởng và đặc điểm cấu trúc của thực vật. Nếu mật độ quang bị suy yếu, sẽ có sự sụt giảm trong cùng một loại cây trồng, sự phân biệt nụ hoa bị trì hoãn và chứng loạn sản của buồng trứng. Do đặc điểm phản ứng của thực vật và mắt người đối với quang phổ là khác nhau, nên nhận thức về ánh sáng của mắt người thường được đo trong hệ thống trắc quang, trong khi quang hợp của thực vật thường được đo và đánh giá trong hệ thống lượng tử quang và hệ thống trắc quang thực vật. Các tham số đánh giá là Mật độ thông lượng Photon (PPFD). Thông qua một số lượng lớn các nghiên cứu, Mc.Cree đã chỉ ra rằng năng lượng bức xạ hiệu quả của quang hợp có thể được so sánh với hiệu ứng quang sinh học thực tế bằng cách sử dụng mật độ thông lượng tử quang học trong khoảng 400-700nm.
Một lần nữa, ánh sáng là đồng đều. Do đèn LED chiếu sáng có tính định hướng mạnh và có thể có sự đồng đều của phân bố màu ánh sáng không gian, nên trong trường hợp trồng diện tích lớn, tính đồng nhất của sự chiếu xạ của bề mặt được chiếu sáng của nhà máy cũng cần được nghiên cứu để có được đồng phục chất lượng cao môi trường chiếu sáng.
Cuối cùng, tôi dài. Các nhà máy khác nhau có các yêu cầu phổ khác nhau, và các giai đoạn tăng trưởng khác nhau đòi hỏi các phổ khác nhau. Bổ sung ánh sáng nhân tạo trong nông nghiệp cơ sở phải tuân theo các đặc tính sinh lý quang học của thực vật để đạt được hiệu quả lấp đầy ánh sáng tốt nhất. Do đó, không chỉ cần đo chính xác thành phần quang phổ của nguồn sáng LED, mà còn phải biết độ sáng thay đổi theo thời gian như thế nào.
Đo lường các sản phẩm chiếu sáng LED cho sự tăng trưởng của nhà máy
Trước đây, trong lĩnh vực chiếu sáng thực vật, quang điện tử thường được sử dụng để đo lường, nhưng sự phù hợp của quang phổ rất khó đạt được sự phù hợp hoàn hảo, và thậm chí sự không phù hợp sẽ tương đối nghiêm trọng, có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của phép đo. Với sự phát triển của công nghệ quang phổ, công nghệ đo lường và thiết bị dựa trên quang phổ ngày càng trưởng thành hơn, và dần dần được áp dụng vào lĩnh vực phát hiện ánh sáng nhà máy.
Đường cong quang phổ tương ứng của quang hợp thực vật khác với đường cong hiệu suất ánh sáng quang phổ của mắt người. Do đó, khi đánh giá hiệu ứng chiếu sáng của các nguồn sáng khác nhau, cần đánh giá hiệu ứng chiếu xạ theo đường cong phản ứng phổ của cây. Phương pháp quang phổ không chỉ không có bất kỳ vấn đề không khớp nào, mà còn có thể đánh giá hiệu suất của chất lượng ánh sáng, mật độ quang và tính đồng nhất chiếu sáng của sản phẩm chiếu sáng trong toàn phổ. Tuy nhiên, phép đo phổ chung có các vấn đề như độ tuyến tính kém và ánh sáng đi lạc, làm hạn chế độ chính xác của phép thử và áp đặt các yêu cầu mới trên thiết bị đo.