Muallif: jing zhao, Zengchan zhou, yunchan zhou, yungon bu va boshqalar. Manbasi OAV: qishloq xo'jaligi muhandisligi texnologiyasi (issiqxona bog'dorchilik)

Zavod zavodi zamonaviy sanoat, biotexnika, to'yimli gidroponika va axborot texnologiyalarini ob'ektda atrof-muhit omillarini yuqori aniqlangan nazoratni amalga oshirishga birlashtiradi. U butunlay o'ralgan, atrof-muhitga bo'lgan past talablarga ega, o'simlik va o'g'itni qisqartiradi, suvdan chiqadigan va chiqindilardan foydalanishning samaradorligi 40 dan 108 martagacha ochiq maydon ishlab chiqarish. Ular orasida aqlli sun'iy yorug'lik manbai va uning engil muhitini tartibga solish uning ishlab chiqarish samaradorligida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

Muhim jismoniy ekologik omil sifatida o'simlik o'sishi va moddiy metabolizmni tartibga solishda eng muhim rol o'ynaydi. "O'simlik fabrikasining asosiy xususiyatlaridan biri bu to'liq sun'iy ahamiyatga ega va yorug'lik muhitini ongli ravishda tartibga solish" individual tartibga solish sohalarida umumiy konsensusga aylandi.

O'simliklar yorug'likka ehtiyoj

Yorug'lik o'simlikning fotosintezining yagona energiya manbai. Engil intensivligi, engil sifati (spektr) va davriy o'zgarishlar ekinlarning o'sishi va rivojlanishiga katta ta'sir ko'rsatadi, ular orasida engil intensivlik o'simlik fotosineziga eng katta ta'sir ko'rsatadi.

■ Engil intensivligi

Yorug'lik intensivligi ekinlarning morfologiyasini, masalan gullash, internod uzunligi, qalinligi, qalinligi va barg hajmi va qalinligi kabi o'zgarishi mumkin. Yengil intensivlik uchun o'simliklarning talablari engil mehribon, o'rta-bardoshli va past darajadagi bardoshli o'simliklarga bo'lish mumkin. Sabzavotlar asosan engil-mehrli o'simliklar, engil kompensatsiya punktlari va yorug'lik qopqog'i va yorug'lik to'yingan ballari nisbatan yuqori. Sun'iy yorug'lik zavodlari, engil intensivlik uchun ekinlarning tegishli talablari sun'iy yorug'lik manbalarini tanlash uchun muhim asosdir. Turli o'simliklarning engil talablarini tushunish sun'iy yorug'lik manbalarini loyihalash uchun muhim ahamiyatga ega, tizimning ishlab chiqarishni yaxshilash juda zarur.

■ Engil sifat

Engil sifati (spektral) taqsimlash zavodni fotosintez va morfogenezga muhim ta'sir ko'rsatadi (1-rasm). Yorug'lik nurlanishning bir qismidir va nurlanish elektromagnit to'lqindir. Elektromagnit to'lqinlar to'lqin xususiyatlari va kvant (zarracha) xususiyatlarga ega. Yorug'lik kvanasi bog'dorchilik sohasidagi foton deb ataladi. To'lqin uzunligi 300 ~ 800nm ​​bo'lgan radiatsiyalari o'simliklarning fiziologik faol radiatsiya deb ataladi; va to'lqin uzunligi 400 ~ 700 mln. o'simliklarning fotosinik faol radiatsiyasi (par) deb nomlanadi.

Xlorofill va karotenlar zavodni fototintezda eng muhim pigmentlardir. 2-rasmda "Xlorofil" singdirish spektrining qizil va ko'k tasmalarda to'plangan har bir fotosintetik pigmentning spektral nementi haqida spektr qilish spektrini ko'rsatadi. Yoritish tizimi o'simliklarning fotosintezini targ'ib qilish uchun ekinlarning spektrini sun'iy ravishda to'ldirish uchun spektral talablariga asoslanadi.

■ Fisopera
Fotosintez va o'simliklar va kunduzgi fotomorffogenezi o'rtasidagi munosabatlar o'simliklarning fotoperoditi deb ataladi. Fotosuratning vazeri - yorug'lik soatlari bilan chambarchas bog'liq, bu esa yorug'lik nuri bilan nurlanish vaqtini anglatadi. Turli xil ekinlarni gulchyoterasini gullash va meva berish uchun to'ldirish uchun ma'lum miqdordagi vaqtni talab qiladi. Turli foteroperodlarning fikriga ko'ra, u o'sishning ma'lum bosqichida 12-14h dan ortiq yorug'lik soatlarini talab qiladigan karam va boshqalarni uzoq kunlik ekinlarga bo'linishi mumkin; Qisqa davr ekinlari, masalan, piyoz, soya va boshqalar kabi, 12-14 soatdan kam yorug'lik soatlarini talab qiladi; O'rta quyoshli ekinlar, masalan, bodring, pomidor, qalampir va boshqa narsalar, gullash va qisqaroq quyosh nuri ostida gullab-yashnaishi mumkin.
Atrof-muhitning uchta elementlari orasida engil intensivlik sun'iy yorug'lik manbalarini tanlash uchun muhim asosdir. Hozirgi vaqtda yorug'lik intensivligini ifoda etishning ko'plab usullari, asosan, keyingi uchta.
(1) Yorug'lik Lyuksda (LX) yoritilgan tekislangan tekislikda olingan luminestine oqimining sirtin zichligining zichligini anglatadi.

(2) Fotosintetikal faol radiatsiya, par, birligi: w / m ².

(3) Fotosintetik samarali Photon zichligi HPFD yoki PPF Jihoz vaqtini va birlik bazasiga etib boradigan yoki birligi orqali o'tadigan fotornthetetik jihatdan samarali nurlanish, birligi: mkmol / 700 mln. fotosintez bilan bevosita bog'liq. Bu o'simlik ishlab chiqarish sohasida eng ko'p ishlatiladigan engil intensivlik ko'rsatkichidir.

Oddiy qo'shimcha yorug'lik tizimining engil manbasi
Sun'iy yorug'lik qo'shimcha, maqsadli hududda engil intensivligini oshirish yoki o'simliklarning engil talabini bajarish uchun qo'shimcha yorug'lik tizimini o'rnatish orqali yorug'lik vaqtini uzaytirishdir. Umuman olganda, qo'shimcha yorug'lik tizimiga qo'shimcha asboblar, mikrosxemalar va uni boshqarish tizimiga kiradi. Qo'shimcha yorug'lik manbalari asosan qizg'in lampalar, fleyzsiz lampalar, metall Havol Lamples, yuqori bosimli natriy lampalar va LED lar. Amaldagi lampalar, past fotosintetik energiya samaradorligi va boshqa kamchiliklarning elektr va optik samaradorligi tufayli bozor tomonidan yo'q qilindi, shuning uchun ushbu modda batafsil tahlil qilmaydi.

■ Florectorsy chiroq
Floresan lampalar kam bosimli gazni to'kish chiroqlari turiga tegishli. Shisha naycha simob bug 'yoki inert gaz bilan to'ldiriladi va naychaning ichki devori flondor kukun bilan qoplangan. Yorug'lik rangi naychada qoplangan floresan moddalar bilan farq qiladi. Florensentli lampalarda yaxshi spektr, baland bo'yli samaradorlik, past quvvat, uzoq umr, uzoq umr ko'rishi (12000) va nisbatan kam xarajatlar bilan taqqoslanadi. Floresan chiroqning isishi kamroq issiqlikni chiqaradi, bu yorug'lik o'simliklariga yaqin bo'lishi va uch o'lchovli etishtirish uchun mos bo'lishi mumkin. Biroq, floreary chiroqning spektrini tartiblash asossiz. Dunyodagi eng keng tarqalgan usul - bu ekish maydonida ekinlarning oqilliligi engil manbai tarkibiy qismlarini maksimal darajada oshirish uchun ma'rifiylarni qo'shish. Yaponiyalik advok-agri kompaniyasi ham yangi yorug'lik manbasini yaratdi. Xefl aslida flororentli lampalar toifasiga kiradi. Sovuq katodli lampalar lampalarida (CCFL) va tashqi elektrodli qizil lampalar (EEFL) va aralash elektrod lampochka bo'lgan. Hefl trubkasi juda nozik, diametri, atigi 4mm va uzunligi 450 mm dan 1200 mm gacha etishtirish ehtiyojlariga ko'ra tuzatilishi mumkin. Bu an'anaviy lug'atli chiroqning yaxshilangan versiyasi.

■ Metallni hal qilish chiroqlari
Metall Haveide Lamp - bu turli xil elementlarni ishlab chiqarish uchun turli xil metall halqumlarni (qalay bromidi, natriy yodid va boshqalar) ko'paytirish orqali turli xil metroli hal qiluvchilar (natriy yodid va boshqalar) ni qo'shib, yuqori bosimli sxepark lampasi asosida qo'shilishi mumkin. Gaogen lampalarida yuqori yoritgichlar, yuqori quvvat, yaxshi yorug'lik rang, uzoq umr va katta spektrga ega. Ammo yorqin natriy lampalardan pastda, shuning uchun umr bo'yi yuqori bosimli natriy lampalarning yuqori bosimli natriy lampalarga qaraganda qisqaradi, hozirda faqat bir nechta o'simlik fabrikalarida ishlatiladi.

■ Yuqori bosim natriy chiroq
Yuqori bosimli natriy lampalar yuqori bosimni to'kish chiroqlari turiga tegishli. Yuqori bosimli natriy chiroq - bu yuqori samarali natriy bug'ni to'kish naychasiga to'ldiradigan yuqori samarali natriy bug 'va oz miqdordagi xe (xe) va simob metaldek tuyulishi mumkin. Yuqori bosimli natriy lampalar yuqori ishlab chiqarish xarajatlari pastligi, yuqori bosimli natriy lampalarda yuqori bosimli lampalar qishloq xo'jaligida qo'shimcha yorug'likni qo'llashda keng qo'llanilgan. Biroq, ularning spektrida past fotosintetik samaradorlik kamchiliklari tufayli ular energiya samaradorligi kamlik kamchiliklariga ega. Boshqa tomondan, yuqori bosimli natriy lampalar tomonidan chiqarilgan spektral tarkibiy qismlar asosan o'simliklarning o'sishi uchun zarur bo'lgan qizil va ko'k spektrga ega bo'lmagan sariq-to'q sariq rangli yorug'lik diapazonida joylashgan.

■ yorug'lik chiqaradigan diod
Yangi avlodning yangi avlodlari, engillashtiriladigan diodlar (LED), masalan, elektrotarin-optik konversiya samaradorligi, sozlanishi spektr va yuqori fotosintetik samaradorligi kabi afzalliklarga ega. LED o'simliklarning o'sishi uchun zarur bo'lgan monoxromatik nurni chiqarishi mumkin. Oddiy florinsoniy yoritgichlar va boshqa qo'shimcha yorug'lik manbalari bilan taqqoslaganda, energiya tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish, uzoq vaqt, monoxromatik yorug'lik va boshqalar. LED lampik samaradorligini yanada takomillashtirish va miqyosda keltirilgan xarajatlarni kamaytirish va xarajatlar kamayishi bilan, yoritilgan yoritish tizimlari qishloq xo'jaligida yorug'likni to'ldirish uchun asosiy uskunalar bo'ladi. Natijada etakchi chiroqlar 99,9% zavod zavodlari qo'llanildi.

Taqqoslash orqali 1-jadvalda ko'rsatilganidek, turli qo'shimcha yorug'lik manbalarining xususiyatlari aniq tushunish mumkin.

Mobil yoritish moslamasi
Yorug'lik intensivligi ekinlarning o'sishi bilan chambarchas bog'liq. Uch o'lchovli etishtirish ko'pincha o'simlik fabrikalarida qo'llaniladi. Biroq, madaniyatli tokchalar tarkibini cheklash tufayli, tokchalar orasidagi yorug'lik va haroratni taqsimlash ekinlarning hosiliga ta'sir qiladi va yig'im-terim terminali sinxronlashtirilmaydi. Pekindagi bir kompaniya tomonidan 2010 yilda qo'lda yuk ko'tarish moslamasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi (GPS yoritish moslamalari va yoritish moslamalari) ishlab chiqdi. Printsip - bu mayda filmli g'altakni aylantirish uchun drayver va zinapoya. simli arqonni tortib olish va tortib olish maqsadiga erishish uchun. O'sishli nurning balandligini sozlash ta'siriga erishish uchun ko'p tirnoqli g'ildiraklar orqali o'sadigan nurning simlari varaqasi tirnoq g'ildiragi bilan bog'liq. 2017 yilda yuqorida qayd etilgan kompaniya yangi mobil yorug'lik qo'shimcha jihozlarini ishlab chiqdi va ishlab chiqilgan, bu esa real vaqt davomida engil qo'shimcha balandligini avtomatik ravishda sozlashi mumkin. Endi sozlash moslamasi 3 qavatli yorug'lik manbaini ko'tarish turini uch o'lchovli taglik tagligida o'rnatiladi. Qurilmaning yuqori qatlami eng yaxshi yorug'lik holati darajasiga ega, shuning uchun u yuqori bosimli natriy lampalar bilan jihozlangan; O'rta qatlam va pastki qatlam LED o'sadigan chiroqlar va ko'tarish tizimi bilan jihozlangan. U o'sadigan yorug'lik balandligini avtomatik ravishda sozlashi mumkin, ular ekinlar uchun mos yoritish muhitini ta'minlash uchun.

Uch o'lchovli etishtirish uchun mos keladigan mobil yorug'lik qo'shimcha qurilmasi bilan taqqoslaganda, Gollandiya gorizontal ravishda ko'chib kelgan LED LED LED LEGNEGNEGINI DIRECT qurilmasini ishlab chiqdi. Quyoshdagi o'simliklarning o'sishi haqidagi o'sib borayotgan yorug'lik soyasining ta'siridan qochish uchun o'sib chiqqan yorug'lik tizimi gorizontal yo'nalishda gorizontal yo'nalishda yonadigan yorug'lik tizimini gorizontal yo'nalishda teleskopik slayd orqali itarish mumkin, shunda quyosh esa quyosh to'liq o'simliklarda nurlanish; Quyoshsiz bulutli va yomg'irli kunlarda o'sadigan yorug'lik tizimining nurini tenglashtirish uchun o'stirilning o'rtasiga o'sadigan yorug'lik tizimini qavsning o'rtasiga suring; o'sayotgan yorug'lik tizimini qavsdagi slayd orqali siljiting, tez-tez demontaj qilish va o'sish engil tizimni olib tashlamang va ishchilarning mehnat intensivligini kamaytiring va shu bilan ish samaradorligini samarali takomillashtiring.

Oddiy o'sish engil tizimining fikrlarini loyihalash
Dizaynning asosiy mazmuni sifatida odatdagidek yorug'lik yoritish tizimining dizayni bo'lgan mobil yoritish moslamalari dizayni, odatda dizaynning asosiy mazmuni kabi turli xil hosilning o'sishi davrlarining engil intensivligi, engil sifatini va fotoperoperiy parametrlarini olish qiyin emas Energiya tejash va yuqori hosilning asosiy maqsadiga erishish uchun intellektual nazorat tizimiga tayanish.

Hozirgi vaqtda bargli sabzavot uchun qo'shimcha yorug'likni dizayn va qurish asta-sekin pishib etildi. Masalan, bargli sabzavotlarni to'rt bosqichga bo'lish mumkin: fide, o'rta o'sish, kech o'sish va oxiri; Meva-sabzavotlarni ko'chat sahnaga, vegetativ o'sish bosqichiga, gullash bosqichi va o'rim-yig'im-terim bosqichiga bo'lish mumkin. Qo'shimcha yorug'likning engil intensivligidan, Firshablar bosqichidagi engil intensivlik shunchalik pastroq bo'lishi kerak, 60 ~ 2000 ~ 2000 / mkmol / (mitmol) va keyin asta-sekin o'sishi kerak. Bargli sabzavotlar har bir o'sish davrida o'simliklarni yoqishning engil intensivligi va ehtiyojlarini qondirish uchun o'simlikning fotosintezining engil intensivligi va ehtiyojlarini qondirish uchun o'simlikning fotosinezining engil intensivligi va ehtiyojlarini qondirish uchun 300 ~ 500 mkmol / 500 mkmol / mkmol / mkmol mitmol / 500 mkmol / mkmol mitmol / (mkmoli) ga etib borishi mumkin yuqori hosil; Engil sifat jihatidan, qizil rangning ko'kishi juda muhimdir. Ko'chatlar sifatini oshirish va qizil rangdagi ortiqcha o'sishni oldini olish uchun odatda past darajadagi (1 ~ 2): 1], keyin o'simlik ehtiyojlarini qondirish uchun asta-sekin pasayadi engil morfologiya. Qizil rangning ko'kqa nisbati (3 ~ 6): 1. Engil intensivligiga o'xshash fotoperod uchun, u o'sish davrini kengaytirish tendentsiyasini ko'rsatishi kerak, shunda bargli sabzavot fotosintez uchun ko'proq fotosintetik vaqtga ega. Meva va sabzavotlarning engil qo'shimcha dizayni ancha murakkab bo'ladi. Yuqorida aytib o'tilgan asosiy qonunlarga qo'shimcha ravishda, gullash davrida fotoperatsiyani o'rnatishga e'tibor qaratishimiz kerak, chunki u orqaga qaytish uchun emas, balki gullash va gullash targ'ib qilinishi kerak.

Ta'kidlash kerakki, yorug'lik formulasi yengil muhit sozlamalari uchun oxirgi davolanishni o'z ichiga olishi kerak. Masalan, uzluksiz yorug'lik qo'shimchalari gidroponik bargli sabzavot ko'chatlarini sezilarli darajada yaxshilashi yoki UBni davolashning (ayniqsa binafsha barglari va qizil barglari salatasi) ozuqaviy sifatni sezilarli darajada yaxshilaydi.

Tanlangan ekinlar uchun engil qo'shimchalarni optimallashtirishdan tashqari, so'nggi yillarda ba'zi sun'iy yorug'lik o'simliklari fabrikalarining engil manbai tizimi ham jadal rivojlandi. Ushbu boshqaruv tizimi odatda B / Sning tuzilishiga asoslanadi. Masofadan boshqarish pulti va atrof-muhit omillarini avtomatik boshqarish, ekinlarning o'sishi davomida harorat, namlik va CO2 kontsentratsiyasi, shuningdek, tashqi sharoitlar bilan cheklanmagan ishlab chiqarish usuli amalga oshiriladi. Aqlli qo'shimcha qo'shimchalar tizimidan foydalanib, uzoq vaqt davomida aqlli boshqaruv tizimi bilan birlashtirilgan yorug'lik manbai, ayniqsa yorug'lik bilan boshqariladigan o'simlik etishtirish muhitiga mos keladigan yorug'lik manbai sifatida yonadi, ayniqsa yorug'lik nazorati muhiti ehtiyojlarini qondiradi va bozor talablariga javob bera oladi .

Yakuniy mulohazalar
O'simlik fabrikalarida jahon resurslari, aholi va Atrof-muhit muammolarini hal qilishning muhim usuli bo'lib, kelajakdagi yuqori texnologiyali loyihalarda oziq-ovqat sharoitini ta'minlashning muhim usuli hisoblanadi. Qishloq xo'jaligida ishlab chiqarish usulining yangi turi sifatida o'simlik fabrikalarida hali ham o'quv va o'sish bosqichida mavjud va ko'proq e'tibor va izlanishlar kerak. Sharmlanayotgan moddalar o'simlik fabrikalarida keng tarqalgan qo'shimcha yoritish usullarining xususiyatlari va afzalliklarini tavsiflaydi va tiyilgan ekinlarni qo'shma yoritish tizimlarining loyihalash g'oyalarini taqdim etadi. Ob-havoni, masalan, bulutli va tumanlarning yuqori va barqaror ishlab chiqaradigan ekinlarni barqarorlashtirish va yuqori darajadagi ishlab chiqarishni ta'minlash uchun, shu bilan taqqoslash orqali topish qiyin emas tendentsiyalar.

Kelgusi rivojlanish zavodlarining yo'nalishi yangi yuqori aniqlik, arzon narxlardagi sensorlarga, masofadan boshqarish, sozlanadigan spektr yoritgichlari va ekspert boshqaruv tizimlariga e'tibor qaratishi kerak. Shu bilan birga, kelajakdagi o'simlik fabrikalar arzon narxlar, aqlli va o'z-o'zini moslashtirish bo'yicha rivojlanishda davom etadi. LED o'sadigan yorug'lik manbalarini ishlatish va ommalashtirish o'simlik fabrikalarining yuqori aniqlikdagi ekologik nazorati uchun kafolat beradi. LED yorug'lik muhitini tartibga solish engil sifat, engil intensivlik va foteroperiyni keng tartibga solishni o'z ichiga olgan murakkab jarayon. Tegishli ekspertlar va olimlar sun'iy yorug'lik zavodlari fabrikalarida LED LED qo'shimcha yoritishni targ'ib qilishlari kerak.