Автор: Джинг Чао, Зенчан Чжоу, Юнлонг Бу ж.б. Булак ММКлар: Айыл чарба багытындагы инженерия технологиялары (Парник Horticulture)

Өсүмдүктөр фабрикасы заманбап өнөр жай, биотехнология, азык-түлүк, азык-түлүк, азык-түлүк, азык-түлүк, азык-түлүк товарларын жана маалыматтык технологияларды жана маалыматтык технологияларды башкарат. Ал толугу менен курчап турган чөйрөдө талаптарга жооп берет, оруу-жыюу маалына төмөн талаптар, сууну жана жер семирткичтерди сактайт, ал эми пестициддердин өндүрүшүнүн артыкчылыктары жана бирдиктүү агрегаттын натыйжалуулугу буга 40-2 жолу Ачык талаа өндүрүү. Алардын арасында акылдуу жасалма жарык булагы жана анын айлана-чөйрөнү жөнгө салуу ишинин натыйжалуулугу боюнча чечүүчү ролду ойнойт.

Экологиялык физикалык экологиялык фактор катары, өсүмдүктүн өсүшүн жана материалдык зат алмашуусун жөнгө салуучу негизги ролду ойнойт. "Өсүмдүктөрдүн фабрикасынын негизги өзгөчөлүктөрүнүн бири - бул жарыктын толук булагы жана жарык чөйрөсүн акылдуу жөнгө салууну жүзөгө ашыруу" бул тармакта жалпы консенсус болуп калды.

Өсүмдүктөрдүн жарыкка муктаж

Жарык - бул фотосүрөттүн бирден-бир энергия булагы. Жарыктын интенсивдүүлүгү, жеңил сапат (спектр) жана мезгилдүү мезгилдик өзгөрүүлөр түшүмдүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө терең таасирин тийгизет, алардын арасында жарык интенсивдүүлүгү өсүмдүктүн фотосинтезине эң чоң таасирин тийгизет.

■ Жеңил сыйымдуулук

Жарыктын интенсивдүүлүгү гүлдөгөн, интернердик, калыңдыгы, жалбырактын көлөмү жана калыңдыгы сыяктуу өсүмдүктөрдүн морфологиясын өзгөртө алат. Жарык интенсивдүүлүгү үчүн өсүмдүктөрдүн талаптары жарык мээримдүү, орто чакан жана жарык сууга толгон өсүмдүктөргө бөлүнүшү мүмкүн. Жашылчалар негизинен жеңил мээримдүү өсүмдүктөр, алардын жарыгынын компенсация упайлары жана жеңил каныккан чекиттери салыштырмалуу жогору. Жасалма жарык өсүмдүктөрдүн заводдору, жеңил интенсивдүүлүк үчүн түшүмдүн тиешелүү талаптары, жасалма жарык булактарын тандоодо маанилүү негиз болуп саналат. Ар кандай өсүмдүктөрдүн жарыкка коюлган талаптарын түшүнүү - жасалма жарык булактарын иштеп чыгуу үчүн маанилүү, тутумдун өндүрүштүн ишин өркүндөтүү үчүн өтө зарыл.

■ Жеңил сапат

Жарык сапаты (спектралдык) бөлүштүрүлүшү өсүмдүктүн фотосинтез жана морфогенез (1-сүрөт). Жарык нурлануунун бир бөлүгү жана радиация электромагниттик толкун. Электромагниттик толкундар толкундуу мүнөздөмөлөргө жана кванттык (бөлүкчө) мүнөздөмөлөргө ээ. Багыздык талаада фотон кванттык фотон деп аталат. Толкун узундугу 300 ~ 800нм менен радиация өсүмдүктөрдүн физиологиялык жигердүү радиографиясы деп аталат; жана толкун узундугу 400 ~ 700NM диапазону бар радиациясы фотойнтетикалык активдүү радиация (парус) деп аталат.

Хлорофилл менен Каротенес - өсүмдүк фотосинтезиндеги эң маанилүү эки пигменттер. 2-сүрөттө хлорофилл соруу спектри кызыл жана көк тилкелерде концентрилин топтогон ар бир фотосинтетикалык пигменттин спектрдик спектрин көрсөтөт. Жарык системасы өсүмдүктөрдүн фотосинтезди жайылтуу үчүн жасалма жол менен коштошуу үчүн, өсүмдүктөрдүн көргөзмөсүнүн муктаждыктарына негизделген.

■ photoPeriod
Фотосинтез жана өсүмдүктөрдүн узундугу жана фотомоморфафиялык нерселери менен, өсүмдүктөрдүн фотосүрөттөрү (же photistoriod убакыт). Фотопераодиканын түшүмү нурлануучу убакытка байланыштуу жарыктын нурлануучу мезгилге тиешеси бар жарык сааттарына тыгыз байланышта. Ар кандай өсүмдүктөрдү бир нече сааттын бир катар санын талап кылат Ар кандай сүрөткө ылайык, аны узак күндүк түшүмгө бөлүүгө болот, мисалы, капуста ж.б., мисалы, анын өсүшүнүн белгилүү бир этабында 12-14-ж.б. пияз, соя, соя ж.б.у.с. Бадыраң, помидор, калемпир ж.б.у.с.
Курчап турган чөйрөнүн үч элементинин арасында жеңил жарыгынын жарыктык булактарын тандоодо маанилүү негиз болуп саналат. Азыркы учурда, жеңил интенсивдүүлүктү, негизинен, төмөнкү үчөө бар.
(1) Жаркылдаган сандыктын жыштыгынын (бирдик аянтына жарыктын тыгыздыктагы тыгыздыгын билдирет), люкс (LX).

(2) Фотосингдик жактан активдүү радиация, пар, бирдиги: w / m².

(3) Фотосинтетикалык натыйжалуу фототикалык фототикалык тыгыздыгы PPFD же PPF бирдиктүү убакытка жана бирдик аянтынын аймагынан, бирдиги, бирдиги: μmol / (m² s). түздөн-түз фотосинтезге байланыштуу. Ошондой эле, өсүмдүк өндүрүшүнүн чөйрөсүндө эң көп колдонулган жарык интенсивдүү көрсөткүч.

Типтүү кошумча жеңил системанын бул жерин талдоо
Жасалма жарык кошулма - өсүмдүктөрдүн жарык суроо-талаптын аткарылышы үчүн, жеңил тутумун орнотуу менен жеңил тутумун көбөйтүү жана жеңил убактысын кеңейтүү. Жалпысынан айтканда, кошумча жеңил система Кошумча жеңил жабдууларды, схемаларды жана анын башкаруу тутумун камтыйт. Кошумча жарык булактары негизинен ысытма чырактар, флуоресцент лампалары, металл сейилдөө чырактары, жогорку басымдуу натрий лампалары жана ледлерин камтыйт. Ыкчам чырактардын электр жана оптикалык натыйжалуулугуна байланыштуу

■ Флуоресценттүү чырак
Флуоресценттик лампалар аз басымдуу газды агызуу лампаларына таандык. Айнек түтүк сымап буусуна же инерттик газ менен толтурулат жана түтүкдүн ички дубалы флуоресценттик порошок менен капталган. Жарык түсү түтүктө капталган флуанесценттик материал менен өзгөрөт. Флуоресценттик лампалар жакшы спектралдык спектрдик көрсөткүчтөргө, жогорку кубаттуулуктун натыйжалуулугу, жогорку кубаттуулугу, көлөмү, узунураак жашоо (12000х) жана салыштырмалуу төмөн баада салыштырмалуу арзан. Флуоресценттик чырак өзүн азыраак жылуулук көрсөтөт, ал жарыктандыруу үчүн өсүмдүктөргө жакын болушу мүмкүн жана үч өлчөмдүү өстүрүү үчүн ылайыктуу болушу мүмкүн. Бирок, флуоресценттик чырактын көргөзмөсүнүн көргөзмөсү негизсиз. Дүйнөдөгү эң кеңири таралган ыкма - өсүмдүктөр аймагында түшүмдүүлүктүн жарыктык булак булак компоненттерин көбөйтүү үчүн, рефлекторлорду кошуу. Жапон Адв-Африка компаниясы ошондой эле өзүнүн кошумча жарыктык булагы HEFLдин жаңы түрүн иштеп чыкты. Хифл чындыгында флуоресценттик лампалар категориясына кирет. Бул муздак катоддун флуоресценттүү лампалары (CCFL) жана тышкы электрод флуоресценттүү лампалары (EEFL) жана башка электроддогу флуоресценттүү чырак. Hefl түтүкчөсү өтө ичке, болжол менен 4мм болгон диаметри 4мм жана узундугуна 450 мм чейин 400 мм чейин, 1200 мм чейин өстүрүү муктаждыктарына ылайык, 1200 мм чейин түзөт. Бул кадимки флуоресценттүү чырактын жакшырган версиясы.

■ Металл сейилдөө чырагы
Металл кокусунан чырак - бул жогорку басымдагы чырактын негизинде ар кандай металл халиддерин (калай бромайд, натрий йоидди, ж.б. Галоген лампалары жогорку нурлуу натыйжалуулугу, жогорку күчү, жакшы жарык түсү, узак өмүр жана чоң спектрге ээ. Бирок, жаркыраган натыйжалуулук жогорку басымдуу натрий чырактарыынан төмөн болгондуктан, өмүр бою жогорку басымдуу натрий чырактарына караганда кыска, азыркы учурда бир нече заводдо гана колдонулат.

● Жогорку басым натрий чырагы
Жогорку басымтуу натрий чырактары жогорку басымдуу газдын агымынын түрүнө таандык. Жогорку басымтуу натрий чырагы - жогорку басымдуу натрий буусу агып жаткан натрий буусу, агып кетүүчү түтүккө толгон, ал эми бир аз өлчөмдө Xenon (XE) жана сымап металл замансы кошулат. Жогору басым натрий чырактары жогорку электро-оптикалык конверсиянын натыйжалуулугу жогору Бирок, спектриндеги эң төмөн фотосинтетикалык натыйжалуулардын кемчиликтеринен улам, алардын энергия натыйжалуулугунун кемчиликтеринин кемчиликтери бар. Экинчи жагынан, жогорку басымдуу натрий лампалары тарабынан чыгарылган спектрдик компоненттер негизинен сары-кызгылт сары түстөгү жарык тобуна топтолгон, бул өсүмдүктүн өсүшү үчүн кызыл жана көк спектрлер жок.

● жарык берүүчү диод
Жаңы жарык булактарынын жаңы мууну, жарык чыгаруучу диоддор (линиялар), мисалы, электр-оптикалык конверсиянын натыйжалуулугу, жөнгө салынуучу спектр жана жогорку фотосызсхетикалык натыйжалуулугу сыяктуу көптөгөн артыкчылыктарга ээ. LED өсүмдүктүн өсүшүнө керектүү монохроматикалык жарыкты чыгара алат. Жөнөкөй флуоресценттик лампалар жана башка Кошумча Кошумча Союздун башка булактарына салыштырмалуу энергияны үнөмдөө, айлана-чөйрөнү коргоо, узак өмүр, моночроматикалык жарык, муздак жарык булагы жана башкалар. Ледлердин электр-оптикалык натыйжалуулугун андан ары өркүндөтүү менен, масштабдагы чыгымдардын төмөндөшү менен, жарык берүү тутумдары өсүп, айыл чарба чөйрөсүндө жарык берүүчү жабдыктар болуп калат. Натыйжада, жетектеген чырактар ​​99,9% өсүмдүктөрдүн фабрикасына өттү.

Салыштыруу аркылуу, 1-таблицада көрсөтүлгөндөй, кошумча кошумча булактардын мүнөздөмөлөрү так түшүнүүгө болот.

Мобилдик жарык берүүчү түзмөк
Жарыктын интенсивдүүлүгү түшүмдүн өсүшүнө тыгыз байланышта. Өсүмдүктөр фабрикасында үч өлчөмдүү өстүрүү колдонулат. Бирок, өстүрүү такталарынын түзүмүнүн чектелишине байланыштуу, жарыктын жана температуранын тегиз эмес бөлүштүрүлүшү эфирлердин түшүмдүүлүгүнө жана түшүмдүүлүгүнүн түшүмдүүлүгүнө таасир этпейт. Пекиндеги бир компания кол менен көтөрүү шайманы ийгиликтүү иштеп чыкты (HPS жарык берүүчү шайман) зым жипти жокко чыгаруу жана албоо максатына жетүү үчүн. Өркүндөтүүнүн зымынын аркасы лифттин бир нече жолу гилец дөңгөлөктөрүнүн бир нече жолу орнотулган дөңгөлөктөрдүн бир нече жолу сокку уруулары менен байланышкан. 2017-жылы жогоруда аталган компания жаңы мобилдик жарыкка толуктоо түзмөк түзмөк жана иштеп чыккан, бул жарыкка кошумча бийиктигин реалдуу убакытта автоматтык түрдө өзгөртүүгө жана түшүмдүн өсүш муктаждыктары боюнча реалдуу убакытта өзгөртө алат. Азыр тууралоо түзмөк 3-катмарлуу жарык булагыга үч өлчөмдүү өстүрүү тешигине орнотулган. Түзмөктүн жогорку катмары эң мыкты жарык абалы бар деңгээли, ошондуктан ал жогорку басымдуу натрий чырактары менен жабдылган; Ортоңку катмар жана төмөнкү катмар жарылган чырактарды өстүрүп, көтөрүү тутумун өстүрөт. Ал өсүмдүктөр үчүн ылайыктуу жарык чөйрөсүн камсыз кылуу үчүн, ал өскөн жарыктын бийиктигин автоматтык түрдө жөнгө салат.

Үч өлчөмдүү өстүрүү үчүн ылайыкташтырылган мобилдик жарык кошулмасына салыштырмалуу Нидерланддар горизонталдуу кыймыл-аракеттерди өстүргөн жарык түйүлдүктү өстүрдү. Күндүн өсүмдүктөрүнүн өсүшүнө жол бербөө үчүн, күндүн өсүмдүктөрүнүн өсүшүнө жол бербөө үчүн, өсүү жеңил тутуму, горизонталдуу багытта телескопиялык слайддан чаңчыктын эки тарабына тең түрткү болот, ошондуктан күн толугу менен болот өсүмдүктөргө нурланган; Күн нурунун булуттуу жана жаанчыл күндөрдө, өсүмдүктөрдү өстүрүү жарыктарын жарыктандыруучу кронштейндин ортосуна жарык системасын өсүмдүктөрдүн ортосуна түртөт; Өсүмдүктүн өсүмдүктөрүн слайдга жылдырууну жылдырыңыз, тез-тез өсүмдүктөрдү өстүрүү жана өсүү тутумун тез арада алып салыңыз жана жумушчулардын эмгек интенсивдүүлүгүн төмөндөтүп, натыйжалуулугун натыйжалуу өркүндөтүү.

Типтүү өстү жеңил өстүрүү тутумунун долбоорлоо идеялары
Мобилдик жарык берүүчү шайманынын долбоорун иштеп чыгуу кыйынга турбастан, өсүмдүктүн фабрикасынын кошумча жарыктандыруу тутумун долбоорлоо, адатта, дизайндын негизги мазмуну катары түшүмдүн ар кандай өсүш мезгилиндеги жеңил сапат жана фотопероддун параметрлерин талап кылат , энергияны үнөмдөө жана жогорку түшүмдүүлүктүн акыркы максатына жетүү үчүн интеллектуалдык контролдук тутумуна таянуу.

Азыркы учурда жалбырактуу жашылчалар үчүн кошумча жарыкты долбоорлоо жана куруу акырындык менен бышып жетилген. Мисалы, жалбырактуу жашылчалар төрт этапка бөлүнсө болот: көчөттүн сахнасы, орто өсүш, кеч өсүш жана аяктоо этабы; Мөмө-жемиштердин жашылчаларды жайылтуучу этапка, вегетативдик өсүш баскычына, гүлдөгөн баскычка жана жыйноочу этапка бөлүүгө болот. Кошумча жарык интенсивдүүлүгүнүн сыпатталгандан кийин, көчөттүн этегиндеги жарык интенсивдүүлүгү бир аз төмөн, болжол менен 60 ~ 200 мөөр / (Мёз), андан кийин акырындап көбөйөт. Жалбырлардагы жашылчалар 100 ~ 200 метр / (Мёз.) чейин жетиши мүмкүн, мөмө-жемиш өсүмдүк, өсүмдүктүн фотосинтезинин (өсүмдүктүн фотосинтези) жеңишке жетишүү үчүн 300 ~ 500гө жакын метр / (Мёx) жогорку түшүм; Жарыктын сапаты жагынан, кызылга карата коэффициенти абдан маанилүү. Сеедлингдин сапатын жогорулатуу үчүн, көчөттүн этапындагы ашыкча өсүштүн алдын алуу максатында, кызылга карата катышы, негизинен, төмөн деңгээлде ((1 ~ ~ 2): 1], андан кийин өсүмдүктүн муктаждыктарын канааттандырат Жарык морфология. Көккө көк жалбырактуу жашылчаларга карата кызылга карата катышы (3 ~ 6): 1. Жарыктын интенсивдүүлүгүнө окшош фотоперодо үчүн, өсүү мезгилин кеңейтүү тенденциясын көрсөтүшү керек, ошондуктан жалбырактуу жашылчалар фотосинтез үчүн көбүрөөк фотосинтетикалык убакытка ээ болушу керек. Жеңиш жана жашылчаларды жеңилдетүү дизайны татаалдаштырат. Жогоруда аталган негизги мыйзамдардан тышкары, гүлдүү мезгилдин ичинде фотопероддун параметрлеринин орнотулушуна көңүл бурушубуз керек, ал эми ыктымал болбошу үчүн, гүлдөө жана жашылчаларды жемиш берүү керек.

Жарык формуласы жарык чөйрөсүн жөндөөлөр үчүн акыркы дарылоону камтышы керек экендигин белгилей кетүү керек. Мисалы, үзгүлтүксүз жарыкка үзгүлтүксүз толуктоолор азык-түлүктүн түшүмүн жана сапатын жогорулатуу, өсүмдүктөрдү жана жалбырактуу жашылчаларды (айрыкча, кызгылт көк жалбырактарын жана кызыл жалбырактары жана кызыл жалбырактары) азыктык

Тандалган өсүмдүктөр үчүн жарыкты толуктоодон тышкары, айрым жасалма жарыктандыруучу заводдордун жарыктык булагына контролдоо тутуму акыркы жылдары тездик менен иштелип чыккан. Бул башкаруу тутуму негизинен В / с структурасына негизделген. Өлчөмдөрдүн өсүшүндө, эгиндер, жарык, жарык, жарык, жарык жана CO2 концентрациясынын алыстан контролдоо WiFI аркылуу ишке ашырылат, ал эми бир эле учурда тышкы шарттар менен чектелбеген өндүрүш ыкмасы ишке ашырылат. Акылдуу кошумча жеңил системанын колдонулушун алыстан интеллектуалдык контролдоо тутуму менен бириктирип, заводун толкундугунун жарыктыгынын муктаждыктарын канааттандырууга болот, айрыкча, өсүмдүк өстүрүү чөйрөсүнө жарыкка ылайыктуу жана рыноктун талаптарын канааттандырууга болот .

Корутунду сын-пикирлер
Өсүмдүк фабрикалары 21-кылымдагы калкты жана экологиялык көйгөйлөрдү чечүүнүн маанилүү жолу болуп саналат жана келечектеги жогорку технологиялык долбоорлордо тамак-аш өзүн-өзү камсыз кылуу үчүн бир аз камсыз болуунун маанилүү жолу болуп саналат. Айыл чарба өндүрүшүнүн жаңы ыкмасынын жаңы түрү катары, завод заводдору дагы эле окуу жана өсүү этабында, андан да көп көңүл бурулуп, изилдөө жүргүзүлөт. Бул макалада өсүмдүк фабрикасындагы жалпыга кошумча жарык методдорунун мүнөздөмөлөрү жана артыкчылыктары сүрөттөлөт жана өндүрүмдүү өндүрүмдүүлүк тутумунун дизайн идеяларын тааныштырат. Куралдуу булуттуу жана туман менен шартталган аз аба-ырайынан улам келип чыгуу үчүн, азык-түлүктүн төмөндүгүнөн келип чыгуу кыйынга турбашы мүмкүн эмес тенденциялар.

Өсүмдүктөрдүн заводдорунун келечектеги өнүгүү багыты жаңы жогорку тактыкка, арзан баада, арзан болгон сенсорлорго, жөнгө салынуучу спектрди жарык берүүчү түзмөк тутумдары жана эксперттик контролдук тутумдарына багытталышы керек. Ошол эле учурда, өсүмдүктөрдүн келечектеги заводдору арзан баада, акылдуу жана өзүн-өзү адаптивдикке карай өнүгөт. LED колдонуу жана популярдаштыруу Өсүмдүктөрдү өстүрүүдө өсүмдүктөр фабрикаларынын экологиялык контролуна кепилдик берет. Айлана-чөйрөнү жөнгө салуу жеңил сапатын, жеңил интенсивдүүлүктү жана сурот потенциалын ар тараптуу жөнгө салууну камтыган татаал процесс. Тиешелүү эксперттер жана окумуштуулар терең изилдөө жүргүзүшү керек, жарыкка чалдыккан өсүмдүктөрдүн заводдорунда көмөктөшкөн кошумча жарык берүүдө.