[Përmbledhje] Bazuar në një numër të madh të të dhënave eksperimentale, ky artikull diskuton disa çështje të rëndësishme në përzgjedhjen e cilësisë së dritës në fabrikat e uzinës, duke përfshirë përzgjedhjen e burimeve të dritës, efektet e dritës së kuqe, blu dhe të verdhë, dhe përzgjedhjen e diapazoneve spektrale, me qëllim që të ofrojë njohuri mbi cilësinë e dritës në fabrikat e uzinës. Përcaktimi i strategjisë së përputhjes ofron disa zgjidhje praktike që mund të përdoren për referencë.
Zgjedhja e burimit të dritës

Fabrikat e bimëve në përgjithësi përdorin drita LED. Kjo për shkak se dritat LED kanë karakteristikat e efikasitetit të lartë ndriçues, konsumit të ulët të energjisë, gjenerimit më të ulët të nxehtësisë, jetëgjatësisë dhe intensitetit dhe spektrit të dritës të rregullueshëm, të cilat jo vetëm që mund të plotësojnë kërkesat e rritjes së bimëve dhe akumulimit efektiv të materialit, por edhe të kursejnë energji, të zvogëlojnë gjenerimin e nxehtësisë dhe kostot e energjisë elektrike. Dritat LED të rritjes mund të ndahen më tej në drita LED me spektër të gjerë me një çip të vetëm për qëllime të përgjithshme, drita LED me spektër të gjerë me një çip të vetëm për bimë dhe drita LED me spektër të rregullueshëm të kombinuar me shumë çipa. Çmimi i dy llojeve të fundit të dritave LED specifike për bimë është përgjithësisht më shumë se 5 herë më i lartë se dritat LED të zakonshme, kështu që burime të ndryshme drite duhet të zgjidhen sipas qëllimeve të ndryshme. Për fabrikat e mëdha të bimëve, llojet e bimëve që ato rriten ndryshojnë me kërkesën e tregut. Për të ulur kostot e ndërtimit dhe për të mos ndikuar ndjeshëm në efikasitetin e prodhimit, autori rekomandon përdorimin e çipave LED me spektër të gjerë për ndriçim të përgjithshëm si burim ndriçimi. Për fabrikat e vogla të bimëve, nëse llojet e bimëve janë relativisht të fiksuara, për të arritur efikasitet dhe cilësi të lartë prodhimi pa rritur ndjeshëm koston e ndërtimit, çipat LED me spektër të gjerë për ndriçim specifik për bimë ose të përgjithshëm mund të përdoren si burim ndriçimi. Nëse do të studiohet efekti i dritës në rritjen e bimëve dhe akumulimin e substancave efektive, në mënyrë që të ofrohet formula më e mirë e dritës për prodhim në shkallë të gjerë në të ardhmen, një kombinim me shumë çipa i dritave LED me spektër të rregullueshëm mund të përdoret për të ndryshuar faktorë të tillë si intensiteti i dritës, spektri dhe koha e dritës për të marrë formulën më të mirë të dritës për secilën bimë, duke siguruar kështu bazën për prodhim në shkallë të gjerë.

Drita e kuqe dhe blu

Sa i përket rezultateve specifike eksperimentale, kur përmbajtja e dritës së kuqe (R) është më e lartë se ajo e dritës blu (B) (marule R:B = 6:2 dhe 7:3; spinaq R:B = 4:1; fidanë kungulli R:B = 7:3; fidanë kastraveci R:B = 7:3), eksperimenti tregoi se përmbajtja e biomasës (duke përfshirë lartësinë e bimës së pjesës ajrore, sipërfaqen maksimale të gjetheve, peshën e freskët dhe peshën e thatë, etj.) ishte më e lartë, por diametri i kërcellit dhe indeksi i fortë i fidanëve të bimëve ishin më të mëdhenj kur përmbajtja e dritës blu ishte më e lartë se ajo e dritës së kuqe. Për treguesit biokimikë, përmbajtja e dritës së kuqe më e lartë se drita blu është përgjithësisht e dobishme për rritjen e përmbajtjes së sheqerit të tretshëm në bimë. Megjithatë, për akumulimin e VC, proteinave të tretshme, klorofilit dhe karotenoideve në bimë, është më e dobishme të përdoret ndriçim LED me përmbajtje më të lartë të dritës blu sesa drita e kuqe, dhe përmbajtja e malondialdehidit është gjithashtu relativisht e ulët në këto kushte ndriçimi.

Meqenëse fabrika e bimëve përdoret kryesisht për kultivimin e perimeve me gjethe ose për rritjen industriale të fidanëve, nga rezultatet e mësipërme mund të konkludohet se, me kusht rritjen e rendimentit dhe duke marrë parasysh cilësinë, është e përshtatshme të përdoren çipa LED me përmbajtje më të lartë të dritës së kuqe sesa drita blu si burim drite. Një raport më i mirë është R:B = 7:3. Për më tepër, një raport i tillë i dritës së kuqe dhe blu është praktikisht i zbatueshëm për të gjitha llojet e perimeve me gjethe ose fidanëve, dhe nuk ka kërkesa specifike për bimë të ndryshme.

Përzgjedhja e gjatësisë së valës së kuqe dhe blu është zgjedhur gjatësia e valës së kuqe dhe blu.

Gjatë fotosintezës, energjia e dritës absorbohet kryesisht përmes klorofilit a dhe klorofilit b. Figura më poshtë tregon spektrat e absorbimit të klorofilit a dhe klorofilit b, ku vija spektrale e gjelbër është spektri i absorbimit të klorofilit a, dhe vija spektrale blu është spektri i absorbimit të klorofilit b. Nga figura mund të shihet se si klorofili a ashtu edhe klorofili b kanë dy maja absorbimi, njëra në rajonin e dritës blu dhe tjetra në rajonin e dritës së kuqe. Por 2 majat e absorbimit të klorofilit a dhe klorofilit b janë paksa të ndryshme. Për të qenë të saktë, dy gjatësitë e valës së kulmit të klorofilit a janë përkatësisht 430 nm dhe 662 nm, dhe dy gjatësitë e valës së kulmit të klorofilit b janë përkatësisht 453 nm dhe 642 nm. Këto katër vlera të gjatësisë së valës nuk do të ndryshojnë me bimë të ndryshme, kështu që përzgjedhja e gjatësive të valës së kuqe dhe blu në burimin e dritës nuk do të ndryshojë me specie të ndryshme bimore.

Spektrat e absorbimit të klorofilit a dhe klorofilit b

Një ndriçim i zakonshëm LED me një spektër të gjerë mund të përdoret si burim drite i fabrikës, për sa kohë që drita e kuqe dhe blu mund të mbulojnë dy gjatësitë e valës maksimale të klorofilit a dhe klorofilit b, domethënë, diapazoni i gjatësisë së valës së dritës së kuqe është përgjithësisht 620~680 nm, ndërsa drita blu diapazoni i gjatësisë së valës është nga 400 në 480 nm. Megjithatë, diapazoni i gjatësisë së valës së dritës së kuqe dhe blu nuk duhet të jetë shumë i gjerë sepse jo vetëm që harxhon energjinë e dritës, por mund të ketë edhe ndikime të tjera.

Nëse si burim drite i fabrikës përdoret një dritë LED e përbërë nga çipa të kuq, të verdhë dhe blu, gjatësia e valës maksimale e dritës së kuqe duhet të vendoset në gjatësinë e valës maksimale të klorofilit a, domethënë në 660 nm, gjatësia e valës maksimale e dritës blu duhet të vendoset në gjatësinë e valës maksimale të klorofilit b, pra në 450 nm.

Roli i dritës së verdhë dhe të gjelbër

Është më e përshtatshme kur raporti i dritës së kuqe, jeshile dhe blu është R:G:B=6:1:3. Sa i përket përcaktimit të gjatësisë vale të dritës jeshile, meqenëse ajo luan kryesisht një rol rregullator në procesin e rritjes së bimëve, ajo duhet të jetë vetëm midis 530 dhe 550 nm.

Përmbledhje

Ky artikull diskuton strategjinë e përzgjedhjes së cilësisë së dritës në fabrikat e bimëve nga aspekti teorik dhe praktik, duke përfshirë përzgjedhjen e diapazonit të gjatësisë së valës së dritës së kuqe dhe blu në burimin e dritës LED dhe rolin dhe raportin e dritës së verdhë dhe të gjelbër. Në procesin e rritjes së bimëve, përputhja e arsyeshme midis tre faktorëve të intensitetit të dritës, cilësisë së dritës dhe kohës së dritës, dhe marrëdhënia e tyre me lëndët ushqyese, temperaturën dhe lagështinë, si dhe përqendrimin e CO2 duhet të merret në konsideratë në mënyrë gjithëpërfshirëse. Për prodhimin aktual, pavarësisht nëse planifikoni të përdorni një dritë LED me spektër të gjerë ose një dritë LED me spektër të akordueshëm me shumë çipa, raporti i gjatësive të valës është konsiderata kryesore, sepse përveç cilësisë së dritës, faktorë të tjerë mund të rregullohen në kohë reale gjatë funksionimit. Prandaj, konsiderata më e rëndësishme në fazën e projektimit të fabrikave të bimëve duhet të jetë përzgjedhja e cilësisë së dritës.

Autori: Yong Xu

Burimi i artikullit: Llogaria Wechat e Teknologjisë së Inxhinierisë Bujqësore (hortikultura e serrave)

Referenca: Yong Xu,Strategjia e përzgjedhjes së cilësisë së dritës në fabrikat e bimëve [J]. Teknologjia e Inxhinierisë Bujqësore, 2022, 42(4): 22-25.