[Xulosa] Ko'p sonli eksperimental ma'lumotlarga asoslanib, ushbu maqolada zavod fabrikalarida yorug'lik sifatini tanlashda bir nechta muhim masalalar, jumladan, yorug'lik manbalarini tanlash, qizil, ko'k va sariq yorug'likning ta'siri va spektral diapazonlarni tanlash muhokama qilinadi, bu esa zavod fabrikalarida yorug'lik sifati haqida tushuncha beradi. Moslashtirish strategiyasini aniqlash ma'lumotnoma sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi amaliy yechimlarni taqdim etadi.
Yorug'lik manbasini tanlash

O'simlik fabrikalari odatda LED chiroqlaridan foydalanadi. Buning sababi shundaki, LED chiroqlari yuqori yorug'lik samaradorligi, kam energiya sarfi, kamroq issiqlik ishlab chiqarish, uzoq umr va sozlanishi mumkin bo'lgan yorug'lik intensivligi va spektr xususiyatlariga ega bo'lib, bu nafaqat o'simliklarning o'sishi va samarali material to'plash talablariga javob beradi, balki energiyani tejash, issiqlik ishlab chiqarish va elektr energiyasi xarajatlarini kamaytiradi. LED o'stirish chiroqlarini umumiy maqsadli bitta chipli keng spektrli LED chiroqlar, bitta chipli o'simlikka xos keng spektrli LED chiroqlar va ko'p chipli kombinatsiyalangan sozlanishi spektrli LED chiroqlarga bo'lish mumkin. O'simlikka xos LED chiroqlarning oxirgi ikki turining narxi odatda oddiy LED chiroqlarning narxidan 5 baravar ko'p, shuning uchun turli maqsadlarga muvofiq turli yorug'lik manbalari tanlanishi kerak. Yirik o'simlik fabrikalari uchun ular o'stiradigan o'simliklar turlari bozor talabiga qarab o'zgaradi. Qurilish xarajatlarini kamaytirish va ishlab chiqarish samaradorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaslik uchun muallif yoritish manbai sifatida umumiy yoritish uchun keng spektrli LED chiplardan foydalanishni tavsiya qiladi. Kichik zavodlar uchun, agar o'simliklar turlari nisbatan qat'iy bo'lsa, qurilish narxini sezilarli darajada oshirmasdan yuqori ishlab chiqarish samaradorligi va sifatiga erishish uchun o'simliklarga xos yoki umumiy yoritish uchun keng spektrli LED chiplardan yorug'lik manbai sifatida foydalanish mumkin. Agar kelajakda keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun eng yaxshi yorug'lik formulasini taqdim etish maqsadida yorug'likning o'simliklarning o'sishi va samarali moddalarning to'planishiga ta'sirini o'rganish bo'lsa, har bir o'simlik uchun eng yaxshi yorug'lik formulasini olish uchun yorug'lik intensivligi, spektr va yorug'lik vaqti kabi omillarni o'zgartirish uchun sozlanishi mumkin bo'lgan spektrli LED chiroqlarning ko'p chipli kombinatsiyasidan foydalanish mumkin, bu esa keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun asos yaratadi.

Qizil va ko'k chiroq

Aniq eksperimental natijalarga kelsak, qizil yorug'lik (R) miqdori ko'k yorug'lik (B) miqdoridan yuqori bo'lganda (salat bargi R:B = 6:2 va 7:3; ismaloq R:B = 4:1; qovoq ko'chatlari R:B = 7:3; bodring ko'chatlari R:B = 7:3), tajriba shuni ko'rsatdiki, biomassa miqdori (shu jumladan, o'simlikning havo qismining balandligi, maksimal barg maydoni, yangi va quruq vazni va boshqalar) yuqoriroq, ammo ko'k yorug'lik miqdori qizil yorug'lik miqdoridan yuqori bo'lganda o'simliklarning poyasi diametri va kuchli ko'chat indeksi kattaroq edi. Biokimyoviy ko'rsatkichlar uchun qizil yorug'lik miqdori ko'k yorug'likdan yuqori bo'lishi odatda o'simliklarda eriydigan shakar miqdorining oshishiga foydalidir. Biroq, o'simliklarda VC, eriydigan oqsil, xlorofil va karotinoidlarning to'planishi uchun qizil yorug'likka qaraganda ko'k yorug'lik miqdori yuqori bo'lgan LED yoritishdan foydalanish afzalroqdir va bu yorug'lik sharoitida malondialdegid miqdori ham nisbatan past bo'ladi.

O'simlik fabrikasi asosan bargli sabzavotlarni yetishtirish yoki sanoat ko'chatlarini yetishtirish uchun ishlatilganligi sababli, yuqoridagi natijalardan xulosa qilish mumkinki, hosildorlikni oshirish va sifatni hisobga olish sharti bilan yorug'lik manbai sifatida ko'k chiroqqa qaraganda qizil yorug'lik miqdori yuqori bo'lgan LED chiplaridan foydalanish mos keladi. Yaxshiroq nisbat R:B = 7:3 dir. Bundan tashqari, qizil va ko'k chiroqlarning bunday nisbati asosan barcha turdagi bargli sabzavotlar yoki ko'chatlarga tegishli va turli o'simliklar uchun maxsus talablar yo'q.

Qizil va ko'k to'lqin uzunligini tanlash

Fotosintez jarayonida yorug'lik energiyasi asosan xlorofill a va xlorofill b orqali so'riladi. Quyidagi rasmda xlorofill a va xlorofill b ning yutilish spektrlari ko'rsatilgan, bu yerda yashil spektral chiziq xlorofill a ning yutilish spektri, ko'k spektral chiziq esa xlorofill b ning yutilish spektri hisoblanadi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, xlorofill a va xlorofill b ikkita yutilish cho'qqisiga ega, biri ko'k yorug'lik mintaqasida, ikkinchisi qizil yorug'lik mintaqasida. Ammo xlorofill a va xlorofill b ning ikkita yutilish cho'qqisi biroz farq qiladi. Aniqrog'i, xlorofill a ning ikkita cho'qqi to'lqin uzunliklari mos ravishda 430 nm va 662 nm ni, xlorofill b ning ikkita cho'qqi to'lqin uzunliklari esa mos ravishda 453 nm va 642 nm ni tashkil qiladi. Bu to'rtta to'lqin uzunligi qiymatlari turli o'simliklar bilan o'zgarmaydi, shuning uchun yorug'lik manbaidagi qizil va ko'k to'lqin uzunliklarini tanlash turli o'simlik turlari bilan o'zgarmaydi.

Xlorofil a va xlorofil b ning yutilish spektrlari

Keng spektrli oddiy LED yoritgich zavodning yorug'lik manbai sifatida ishlatilishi mumkin, qizil va ko'k chiroqlar xlorofill a va xlorofill b ning ikkita cho'qqi to'lqin uzunliklarini qoplay olsa, ya'ni qizil chiroqning to'lqin uzunligi diapazoni odatda 620 ~ 680 nm, ko'k chiroqning to'lqin uzunligi diapazoni esa 400 dan 480 nm gacha. Biroq, qizil va ko'k chiroqning to'lqin uzunligi diapazoni juda keng bo'lmasligi kerak, chunki u nafaqat yorug'lik energiyasini isrof qiladi, balki boshqa ta'sirlarga ham ega bo'lishi mumkin.

Agar zavodning yorug'lik manbai sifatida qizil, sariq va ko'k chiplardan tashkil topgan LED chiroq ishlatilsa, qizil yorug'likning eng yuqori to'lqin uzunligi xlorofill a ning eng yuqori to'lqin uzunligiga, ya'ni 660 nm ga o'rnatilishi kerak, ko'k yorug'likning eng yuqori to'lqin uzunligi xlorofill b ning eng yuqori to'lqin uzunligiga, ya'ni 450 nm ga o'rnatilishi kerak.

Sariq va yashil chiroqlarning roli

Qizil, yashil va ko'k yorug'lik nisbati R:G:B=6:1:3 bo'lganda, bu ko'proq mos keladi. Yashil yorug'lik cho'qqisi to'lqin uzunligini aniqlashga kelsak, u asosan o'simlik o'sishi jarayonida tartibga soluvchi rol o'ynaganligi sababli, u faqat 530 dan 550 nm gacha bo'lishi kerak.

Xulosa

Ushbu maqolada o'simlik fabrikalarida yorug'lik sifatini tanlash strategiyasi nazariy va amaliy jihatlardan, jumladan, LED yorug'lik manbasidagi qizil va ko'k chiroqlarning to'lqin uzunligi diapazonini tanlash va sariq va yashil chiroqlarning roli va nisbati muhokama qilinadi. O'simliklarning o'sishi jarayonida yorug'lik intensivligi, yorug'lik sifati va yorug'lik vaqti kabi uchta omil o'rtasidagi oqilona moslik hamda ularning ozuqa moddalari, harorat va namlik hamda CO2 konsentratsiyasi bilan bog'liqligi ham har tomonlama ko'rib chiqilishi kerak. Haqiqiy ishlab chiqarish uchun, siz keng spektrli yoki ko'p chipli kombinatsiyalangan sozlanishi spektrli LED chiroqdan foydalanishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz ham, to'lqin uzunliklarining nisbati asosiy e'tiborga olinadi, chunki yorug'lik sifatidan tashqari, ish paytida boshqa omillarni real vaqt rejimida sozlash mumkin. Shuning uchun, o'simlik fabrikalarini loyihalash bosqichida eng muhim e'tibor yorug'lik sifatini tanlash bo'lishi kerak.

Muallif: Yong Xu

Maqola manbasi: Qishloq xo'jaligi muhandisligi texnologiyasi (issiqxona bog'dorchiligi) bo'yicha Wechat hisobi

Malumot: Yong Xu,O'simlik fabrikalarida yorug'lik sifatini tanlash strategiyasi [J]. Qishloq xo'jaligi muhandisligi texnologiyasi, 2022, 42(4): 22-25.