1. Sail Wyddonol Ffotosynthesis: Deialog Cwantwm rhwng Planhigion a Golau Yr anghenion sbectrol ar gyfer ffotosynthesis
Cloroffyl a charotenoidau yw prif rannau ffotosynthesis planhigion. Maent yn amsugno rhai tonfeddi golau. Yn yr amrediad golau coch o 620-680nm a'r amrediad golau glas o 430-460nm, cloroffyl a/b sy'n amsugno'r mwyaf o olau. Yn yr ystod golau fioled glas o 400-500nm, mae carotenoidau yn helpu gydag amsugno. Daw'r detholiad naturiol hwn o sut mae'r sbectrwm solar yn cael ei ledaenu wrth i'r Ddaear esblygu. Mae golau coch yn cyfrif am tua 42% o olau gweladwy ar yr wyneb, tra bod golau glas yn cyfrif am tua 10%. Dyma'n union beth sydd ei angen ar blanhigion i ddal golau.
Rheoleiddio Ffotogyfnod a Morffoleg Golau
Mae cryptocrom a ffytocrom yn ffurfio system y planhigyn ar gyfer gweld golau. Mae golau coch (660nm) yn newid siâp y pigment ffotosensitif Pr yn Pfr, sy'n achosi adweithiau ffisiolegol fel egino hadau ac ataliad elongation coesyn. Mae golau coch pell (730nm) yn gwneud y gwrthwyneb. Mae Cryptochrome yn rheoli agor a chau stomata, rhythmau circadaidd, a chynhyrchu anthocyaninau trwy ganfod golau glas (450nm). Mae'r mecanwaith rheoleiddio golau lefel moleciwlaidd hwn yn gadael i blanhigion newid sut maen nhw'n datblygu yn dibynnu ar faint o olau maen nhw'n ei gael.
Rhifau sy'n dangos pa mor dda mae ffotosynthesis yn gweithio
Mae PPFD (dwysedd fflwcs ffoton ffotosynthetig) ac YPFD (dwysedd fflwcs ffoton cynnyrch) yn ddau rif pwysig sy'n dweud wrthych pa mor dda y mae golau yn gweithio. Mae PPFD o 1 μ môl/m²/s yn golygu cael 1 ffoton micromolar yr eiliad fesul metr sgwâr. Mae YPFD, ar y llaw arall, yn rhoi darlun gwell o ba mor dda y mae ynni golau yn cael ei ddefnyddio trwy gymryd i ystyriaeth faint mae ffotosynthesis gwahanol donfeddi yn ei gyfrannu. Pan fydd letys yn agored i sbectrwm golau glas o 40%, mae ganddo 20% yn fwy o fitamin C a 15% o ddail mwy trwchus. Pan fydd golau coch yn cyfrif am 60% o'r golau, mae maint y deunydd sych yn cynyddu 25%.
2. Chwyldro amaethyddol technoleg LED: mynd o'r labordy i'r ffatri (1) Y "Fformiwla Ysgafn" Chwyldro mewn Ffatrïoedd Planhigion
Mae Ffatri Planhigion Yangling yn defnyddio system drin tri dimensiwn gyda haenau, ac mae gan bob haen ei modiwl rheoli sbectrol ei hun. Defnyddir "pryd ysgafn meddal" gyda 60% o olau glas i helpu'r gwreiddiau i dyfu ac i'r coesynnau dewychu yn ystod y cyfnod eginblanhigyn. Yn ystod y cyfnod twf maethol, mae "pryd ysgafn satiety light" golau glas coch 1:1 yn cyflymu'r casgliad o gynhyrchion ffotosynthetig. Yn ystod y cyfnod twf atgenhedlu, cynyddir faint o olau coch pell i reoli amseriad blodeuo ac ansawdd y ffrwythau. Mae'r rheolaeth sbectrol ddeinamig hon yn gadael i letys gynhyrchu 2500 o hadau y dydd fesul 1469 metr sgwâr, sydd 50 gwaith yn fwy na ffermydd arferol.
Injan a weithredir gan olau i gyflymu bridio
Trwy reoli ffotogyfnod, mae Canolfan Technoleg Yangling Grŵp Sinochem Syngenta yn Tsieina yn gallu tyfu pum cenhedlaeth o india corn bob blwyddyn. Mae'r dechnoleg LED yn y tŷ gwydr smart yn dynwared golau haul trofannol, gan fyrhau'r cylch atgenhedlu o 120 diwrnod i 48 diwrnod. Roedd y dull o reoleiddio ansawdd golau yn gwneud paill clustiau corn gwrywaidd yn fwy gweithgar o 30%, cyfradd peillio clustiau corn benywaidd o 25%, a phwysau 1000 o rawn o 5 gram yr erw. Mae system rheoli amgylcheddol IoT yn gwneud bridio 2.5 gwaith yn fwy effeithlon na'r hen ddull maes.
Y "Chwyldro Effeithlonrwydd Ysgafn" mewn Amaethyddiaeth Cyfleusterau
Mae Cydweithfa Amaethyddol Baoshihong yn Sir Yanggao, Talaith Shanxi, yn dangos bod defnyddio goleuadau LED wedi rhoi hwb i nifer yr haenau o ffrwythau ar blanhigion tomato o dri i bump a'r incwm blynyddol o bob tŷ gwydr gan 20,000 yuan. Mae'r 700 yuan y tymor ar gyfer trydan a'r 2000 yuan y tymor ar gyfer arbedion gwrtaith wedi arwain at enillion economaidd mawr. Yn ôl data'r farchnad, mae gan lysiau a dyfir mewn cyfleuster sy'n defnyddio golau llenwi LED 18% yn fwy o fitamin C, 22% yn llai o nitrad, a chyfradd cynnyrch 15% yn fwy.
3. Datblygiadau a gwelliannau technolegol yn y diwydiant: twf goleuadau amaethyddol LED
Cywirdeb yn y sbectrwm
Trwy gyfuno llawer o sglodion, gall technoleg LED sbectrwm llawn gynhyrchu allbwn sbectrol parhaus o 400-780nm. Mae hefyd 40% yn fwy effeithlon na goleuadau fflwroleuol nodweddiadol, gydag effeithlonrwydd ysgafn o 2.8 μ mol/J. Mae Fferm Fertigol Qingdao yn defnyddio dyluniad sbectrol perchnogol sy'n torri'r amser y mae'n ei gymryd i letys dyfu 15 diwrnod a faint o ynni y mae'n ei ddefnyddio 35%.
Chwyldro mewn effeithlonrwydd ynni
Mae sglodion LED y drydedd genhedlaeth yn cynyddu'r effeithlonrwydd golau i 3.2 μ mol/J. Mae'n gweithio gyda mecanwaith pylu deallus i ddarparu golau i chi pan fydd ei angen arnoch. Mae'r wybodaeth o Barc Arddangos Yangling yn dangos bod rheolaeth goleuadau deinamig wedi lleihau'r defnydd o ynni fesul uned allbwn o 0.35 kWh/kg i 0.22 kWh/kg, sydd bellach ar y lefel uwch ryngwladol.
Integreiddio craff
Mae system gysylltu "gwrtaith dŵr tymheredd ysgafn" wedi dod i fodolaeth oherwydd y cyfuniad o AI a Rhyngrwyd Pethau. Mae'r system reoli ddeallus yn Ffatri Planhigion Technoleg Intelligent Lanjian yn casglu data amgylcheddol bob 30 eiliad ac yn ei ddefnyddio i wneud y gorau o ddwysedd golau, cymhareb sbectrol, a chrynodiad CO₂. Canfu'r ymchwiliad fod y dechneg wedi gwneud i letys dyfu 18% yn gyflymach a thorri i lawr ar blâu a heintiau 40%.
