Er sollys det beste spekteret for planting?

For tiden er det flere synspunkter på dette problemet:

1) Sollysspekteret er spekteret med den høyeste fotosyntetiske effektiviteten, og dyrkets lys skal være likt sollysspekteret .

2) Planter over hele verden vokser og utvikler seg under sollys, og solspekteret er det beste spekteret for plantelamper .

3) Plantelamper med solspekter kan få planter til å vokse best .

La oss først gjøre et poeng klart .

Solspekteret er plasmaspekteret med de mest komplette spektrale komponentene .

Deretter vil vi gi svarene på de ovennevnte tre spørsmålene .

1) For plantefotosyntese er ikke sollysspekteret spekteret med den høyeste fotosyntetiske effektiviteten . på grunn av dette, må vi studere spektralteknologi .

2) Planter over hele verden vokser av sollys under forskjellige breddegrader, lys, klima og geografiske forhold . for planter, det er ikke noe beste spekter, bare det mest egnede .}}}}}}}}}}

3) Sammenlignet med LED -lyskilder er ikke biokjemiske og ernæringsmessige indikatorer på planter dyrket under kunstig belysning verre enn de under sollys, og noen indikatorer er bedre kontrollert enn de under sollys .

For å lære spektralteknologien til biooptikk, må vi først avklare følgende erkjennelse:

Fotosyntese er synonymt med absorpsjon av lysenergi av planter .

Fotosyntese er en måte å konvertere lysenergi til materie .

Einsteins masseenergi-ligning viser at energi er materie og materie er også energi .

Lys er fargeløs, og lys av forskjellige bølgelengder er bare forskjellen i fotonenergi .

1. energiinnhold i sollys

Sollys er strålingsstrålingen (elektromagnetisk) energien til solen . Det gir lys og varme til jorden, og gir energi til fotosyntese . Denne strålingsenergien er nødvendig for det biologiske miljøet og dets metabolisme . Solarravel, som har tre relevant bånd: ulammet: 400-700 nm) og infrarød .

Merk her: Farrød og infrarød er ikke det samme .

56% av energien til solstråling som når jorden, kan nå jordoverflaten . Imidlertid gjenspeiles noe av dette lyset av snø eller annet lyst bakke, så bare 48% av energien kan tas opp av land eller vann (merk at vannoverflaten også reflekterer noe solstråling) .

Av sollyset som når jordens overflate, utgjør infrarød stråling 49 . 4% og synlig lys står for 42 . 3% . ultrafiolett stråling står for litt over 8% av den totale solstrålingen. Hvert av disse bandene har en annen innvirkning på miljøet.

2. Spekteret som kreves for fotosyntese

Båndet med sollys som kan gis til fotosyntesen kalles fotosyntetisk aktiv strålingspar, som er: 400-700 nm . vitenskap har ennå ikke veltet denne vanlige oppfatningen .

UV-C inkluderer bølgelengder mellom 100 - 280 nm . Dette strålingsområdet står for bare 0 . 5% av all solstråling, men det er den mest skadelige for organisasjonen . imidlertid, det meste av kortbølgen er aborbed av stratfines gens som er abl.

Infrarødt lys og ultrafiolett lys er på begge sider av spekteret par .

The wavelength of infrared light radiation >760 nm gir 49 . 4% av solenergi . Infrarød stråling blir lett absorbert av vann og karbondioksidmolekyler og konvertert til varme energi {{4} bølgelengder med infrarket lys generere varme med spennende elektroner i substanser i substanser i substanser i substanser i substanser i substanser i substanser i substøttene i substøttene som er bølgelengder av infrarket lys, Ansvarlig for oppvarming av jordoverflaten . Infrarødt lys reflekterer mer enn ultrafiolett eller synlig lys på grunn av den lengre bølgelengden . Denne refleksjonen gjør det mulig for infrarød stråling å overføre varme mellom overflater, vann og luft.

I tillegg til UVC, er det bare UVA og UVB som kan nå jordens overflate . absorpsjonsrespons fra planter til denne delen av lyset er relatert til plantegenskap

3. fotosyntese kvanteeffektivitet

Fotosyntese forekommer hovedsakelig i bladene til planter, som inneholder den høyeste konsentrasjonen av kloroplaster . planter har bittesmå porer på bladene som absorberer karbondioksid fra den omkringliggende luften .

Chloroplasts contain chlorophyll, and the energy that chloroplasts convert into chemical energy is by absorbing sunlight energy. The other two ingredients required for photosynthesis are carbon dioxide and water. The combination of these three substances provides energy for the photosynthesis process, thereby producing glucose and oxygen, and glucose provides available energy for plant vekst .

Den maksimale sollysets effektivitet for fotosyntese kan forklares fra den kvantitative verdien .

For lysenergien i PAR -båndet er gjennomsnittlig bølgelengde 570 nm; Derfor er lysenergien som brukes i fotosynteseprosessen omtrent 50 kal per nanometer .

Vanligvis kalles antall fotoner som er absorbert for hvert frigitt oksygenmolekyl kvantekravet .}

Kvantekravet er vanligvis 8-12 fotoner (parenergi) . vi beregner det basert på 9 fotoner, og fotonenergien som brukes er 9 × 50=450 cal, det vil si 450 cal er nødvendig for hvert oksygenmolekyl utgitt .}}}}}}}}}}}}}}}

Energien som er lagret for hvert frigitt oksygen er 117 kal, og den estimerte maksimale energieffektiviteten til fotosyntesen er 117/450=0.26, eller 26%. Dette er den teoretiske maksimale verdien av lysenergi konvertert til materie .

Ulike faktorer reduserer denne effektiviteten, for eksempel temperatur, luftfuktighet, lysinhibering, konverteringseffektivitet på assimilasjonsenergi, Calvin -sykluseffektivitet, vann, næringsstoffer osv. . Å ta forskjellige faktorer i betraktning, den maksimale verdien av typisk fotosyntetisk effektivitet som kan registreres er omtrent 12%. 12%.

Den fotosyntetiske kvanteeffektiviteten av kunstig belysning med spektralteknologi er mye større enn solspekteret, som kan beregnes .

Fotosyntesen bruker bare en liten del av den hendelses sollyset (PAR) for å konvertere til organiske forbindelser . Den gjennomsnittlige netto karbonfikseringseffektiviteten til terrestriske planter er bare 3 . 3%, og de fleste planter har lav effektivitet i å bruke sollys.

Konklusjonen er: Solspekterets fotosyntetiske effektivitet er lavere enn for det kunstig matchede plantelysspekteret fordi mye energi er bortkastet i de spektrale komponentene .

4. Ernæringsinnhold og smak av spiselige deler av planter

Noen kan antyde at planter under solspekteret har bedre ernæring og smak . Jeg tror folk som har dette synet må gi repeterbare eksperimentelle data, for eksempel biokjemiske indikatorer og ernæringsinnholdsindikatorer . fra perspektivet til den to -leveringsbehovet og det er ingen Den eneste forskjellen er tidsintegral effekt og stresseffekt .

Gitt det samme plantemiljøet og lysnivået, vil det ikke være noen forskjell i ernæringsinnholdet og smaken av de spiselige delene av planter, fordi planter ikke kan skille mellom sollys og kunstig lys i det hele tatt . Det er uvitenskapelig å sammenligne hurtigdyring og sakte-voksende planter, fordi noen stoffer}}

5. Det er nødvendig å følge vitenskapelige eksperimentelle metoder for å forklare

For den komparative studien av fotosyntesen under sollys og kunstig lys, er den mer systematiske studien eksperimentet til den amerikanske forskeren Maukley .

Maukleys forskning viser at effektiviteten av planteutnyttelse av lysenergi gjenspeiles i den spektrale formen, og den spektrale formen er grunnlaget for utformingen av det kunstige belysningsspekteret . spektral teknologi gir spektralforholdet (formelen) med det laveste energiforbruket. energi .

6. Formålet med Plant Spectral Technology Research

Essensen av enhver teknologisk fremgang er å forbedre applikasjonseffektiviteten . Plantet kunstig belysningsteknologi er også for dette formålet . i drivhus og plantefabrikker, på grunn av utilstrekkelig naturlig lysenergi, har kunstig belysning blitt brukt .} {{{{2} blir funnet at kunstig belysning fullstendig kan erstatte naturlig lys . Samtidig forbedres plantingseffektiviteten kraftig, noe som er i tråd med industrialiseringsprosessen konvertering av landbruksplanting .

Hensikten med spektral teknologiforskning er å forbedre planteffektiviteten, så spektralteknologi må studeres basert på egenskapene til planteabsorpsjon av lysenergi, i stedet for basert på solspekteret .

Den fotosyntetiske mekanismen har sin forekomst, vekst og aldringsprosess som andre plantemekanismer . Den fotosyntetiske hastigheten er lav i det tidlige stadiet av utviklingen; Den er høy etter vekst og stabil i noen tid; Det avtar når aldring . Den fysiologiske tilstanden og eksterne forholdene til planter har en betydelig innvirkning på varigheten av hvert trinn i fotosyntetisk hastighet og nivået på fotosyntetisk hastighet . Når etterspørselen etter fotosyntetiske produkter er i den andre delen av planten, øker du fotosynen som ofte øker i {{3}. Blokkert vil den fotosyntetiske hastigheten gradvis redusere .

Gjennom spektrumteknologien for kunstig belysning kan disse absorpsjonsegenskapene til planter være godt oppfylt for å gi planteffektivitet i størst grad, noe som er et annet formål med forskningen på plantelampspekterteknologi .}}}}}}}}}}}

7. Plant Lamp Spectrum Technology tar til orde for full utnyttelse av sollys

Bruken av plantelampespektrumteknologi har aldri ekskludert full utnyttelse av sollys, og forholdet mellom dem er nærmere knyttet sammen under markedsøkonomien .

En utmerket spektrumteknologi er en teknisk ytelse under forutsetningen for å maksimere bruken av sollys .

Her gjentas et prinsipp:

Det er ikke noe beste spekter, bare det mest egnede .

Når det gjelder kontrollerbar teknologi, bærer plantelampespektrumteknologi og plantingsprosessspektrumteknologi det historiske oppdraget til anleggets landbruk .