Hordhac

Iftiinku wuxuu door muhiim ah ka ciyaaraa geeddi-socodka koritaanka dhirta.Waa bacriminta ugu fiican si kor loogu qaado nuugista chlorophyll dhirta iyo nuugista tayada koritaanka dhirta ee kala duwan sida carotene.Si kastaba ha ahaatee, qodobka muhiimka ah ee go'aaminaya koritaanka dhirta waa arrin dhamaystiran, ma aha oo kaliya la xidhiidha iftiinka, laakiin sidoo kale lama kala sooci karo qaabeynta biyaha, ciidda iyo bacriminta, xaaladaha deegaanka koritaanka iyo xakamaynta farsamada oo dhamaystiran.

Labadii ama saddexdii sano ee la soo dhaafay, waxaa jiray warbixino aan dhammaad lahayn oo ku saabsan adeegsiga tignoolajiyada iftiinka semiconductor ee ku saabsan warshadaha dhirta saddex-geesoodka ah ama koritaanka dhirta.Laakiin ka dib markaad si taxadar leh u akhrido, waxaa had iyo jeer jira dareen aan fiicneyn.Guud ahaan, ma jirto faham dhab ah oo ku saabsan doorka iftiinka uu ka ciyaaro koritaanka dhirta.

Marka hore aynu fahano xadiga cadceedda sida ku cad sawirka 1aad. Waxa la arki karaa in xadhkaha cadceeddu uu yahay mid joogto ah, kaas oo midabka buluuga ah iyo cagaarka uu ka xoog badan yahay midabka cas, iftiinka muuqdana uu ka soo jeedo. 380 ilaa 780 nm.Koritaanka noolaha ee dabeecadda waxay la xiriirtaa xoojinta xajmiga.Tusaale ahaan, inta badan dhirta aagga u dhow dhulbaraha waxay u koraan si degdeg ah, isla mar ahaantaana, xajmiga koritaankoodu waa mid weyn.Laakiin xoogga sare ee shucaaca qorraxda mar walba ma aha mid ka wanaagsan, waxaana jira heer go'an oo xulashada xayawaanka iyo dhirta.

Jaantuska 1, Astaamaha spectrum qoraxda iyo iftiinkeeda muuqda

Marka labaad, jaantuska spectrum-ka labaad ee dhowr walxood oo nuugista muhiimka ah ee koritaanka dhirta ayaa lagu muujiyay sawirka 2.

Jaantuska 2, Nuugista spectra dhowr auxins ee koritaanka dhirta

Waxaa laga arki karaa jaantuska 2 in muuqaalka nuugista iftiinka ee dhowr auxins ee muhiimka ah ee saameeya koritaanka dhirta ay si weyn u kala duwan yihiin.Sidaa darteed, codsiga nalalka koritaanka dhirta LED ma aha arrin fudud, laakiin aad loo beegsaday.Halkan waxaa lagama maarmaan ah in lagu soo bandhigo fikradaha labada qaybood ee ugu muhiimsan koritaanka dhirta ee loo yaqaan 'photosynthetic'.

• Chlorophyll

Chlorophyll waa mid ka mid ah midabada ugu muhiimsan ee la xidhiidha photosynthesis.Waxay ka jirtaa dhammaan noolaha abuuri kara photosynthesis, oo ay ku jiraan dhirta cagaaran, algae-buluug-cagaaran prokaryotic (cyanobacteria) iyo algae eukaryotic.Chlorophyll waxay nuugtaa tamarta iftiinka, taas oo markaa loo isticmaalo in lagu beddelo kaarbohaydraytyada.

Chlorophyll waxay inta badan nuugta iftiinka cas, iyo chlorophyll b inta badan waxay nuugtaa iftiinka buluug-violet, inta badan si ay u kala soocdo dhirta hadhka ah iyo dhirta qorraxda.Saamiga chlorophyll b iyo chlorophyll a ee dhirta hadhku waa yar yahay, markaa dhirta hadhku waxay si xoog leh u isticmaali kartaa iftiinka buluuga ah waxayna la qabsan kartaa koritaanka hadhka.Chlorophyll a waa buluug-cagaar, iyo chlorophyll b waa jaalle-cagaaran.Waxaa jira laba nuugis xooggan oo ah chlorophyll a iyo chlorophyll b, mid ka mid ah gobolka cas oo leh mawjadda dhererkeedu yahay 630-680 nm, midda kalena gobolka buluug-violet oo leh hirar dhererkiisu yahay 400-460 nm.

• Carotenoids

Carotenoids waa ereyga guud ee fasalka midabada dabiiciga ah ee muhiimka ah, kuwaas oo inta badan laga helo jaalaha, orange-cas ama midab cas ee xayawaanka, dhirta sare, fungi, iyo algae.Ilaa hadda, in ka badan 600 oo carotenoids dabiici ah ayaa la helay.

Nuugista iftiinka ee carotenoids waxay dabooshaa baaxadda OD303 ~ 505 nm, taas oo bixisa midabka cuntada oo saameynaysa qaadashada jidhka ee cuntada.Algae, dhirta, iyo microorganisms, midabkiisa waxaa daboolay chlorophyll mana soo bixi karo.Unugyada dhirta, carotenoids-yadu ma soo saaraan oo kaliya inay nuugaan oo gudbiyaan tamarta si ay u caawiyaan sawir-qaadista, laakiin sidoo kale waxay leeyihiin shaqada ilaalinta unugyada inay burburiyaan molecules oksijiinta bond-kaliya ee xiisaha leh.

Qaar ka mid ah ismaandhaafka fikradeed

Iyadoo aan loo eegin saamaynta tamarta-badbaadinta, xulashada iftiinka iyo isuduwidda iftiinka, nalalka semiconductor ayaa muujiyay faa'iidooyin waaweyn.Si kastaba ha ahaatee, horumarka degdega ah ee labadii sano ee la soo dhaafay, waxaan sidoo kale aragnay isfaham la'aan badan oo ku saabsan naqshadeynta iyo adeegsiga iftiinka, kuwaas oo inta badan ka muuqda dhinacyada soo socda.

① Ilaa iyo inta jajabka casaanka iyo buluugga ah ee hirarka dhererka qaarkood lagu daro saami gaar ah, waxaa loo isticmaali karaa beerashada dhirta, tusaale ahaan, saamiga casaanka iyo buluuga waa 4: 1, 6: 1, 9: 1 iyo sidaas. on.

②Ilaa inta uu iftiinka cad yahay, waxa uu bedeli karaa iftiinka qoraxda, sida tuubada iftiinka cad ee saddexda aasaasiga ah ee aad looga isticmaalo Japan, iwm. Isticmaalka noocyadan ayaa saameyn gaar ah ku leh koritaanka dhirta, laakiin saameyntu waa. uma fiicna sida isha iftiinka ee ay samaysay LED.

Ilaa inta PPFD (cufnaanta quantum-ka fudud), halbeegga muhiimka ah ee iftiiminta, uu gaaro tusaale gaar ah, tusaale ahaan, PPFD waxa ay ka weyn tahay 200 μmol·m-2·s-1.Si kastaba ha noqotee, markaad isticmaaleyso tilmaamahan, waa inaad fiiro gaar ah u yeelataa haddii ay tahay geed hadh ah ama geed qorrax leh.Waxaad u baahan tahay inaad waydiiso ama aad hesho barta buuxinta iftiinka iftiinka ee dhirtan, taas oo sidoo kale loo yaqaan barta magdhowga iftiinka.Codsiyada dhabta ah, geedo badanaa waa la gubo ama engegaa.Sidaa darteed, naqshadeynta cabbirkan waa in loo qaabeeyaa si waafaqsan noocyada dhirta, deegaanka koritaanka iyo xaaladaha.

Marka la eego dhinaca hore, sida lagu soo bandhigay hordhaca, spectrum loo baahan yahay koritaanka dhirta waa in ay ahaataa spectrum joogto ah oo leh ballac qaybin gaar ah.Waxa cad in aanay haboonayn in la isticmaalo il iftiin ka samaysan laba mawjadaha dhererka mawjadaha gaarka ah ee casaanka iyo buluuga ah oo leh spectrum aad u cidhiidhi ah (sida ku cad sawirka 3(a)).Tijaabooyin la sameeyay, ayaa lagu ogaaday in dhirtu ay u janjeerto inay noqoto jaalle, caleemaha caleentuna ay aad u fudud yihiin, caleemaha caleentuna ay aad u dhuuban yihiin.

Tuubooyinka fluorescent oo leh saddex midab oo aasaasi ah oo si caadi ah loo isticmaali jiray sannadihii hore, in kasta oo caddaanku isku dhafan yihiin, midabada casaanka, cagaarka iyo buluuga ah waa la kala soocay (sida ku cad sawirka 3(b)), ballaca spectrum waa mid aad u cidhiidhi ah.Xoogagga muuqaalka ah ee qaybta joogtada ah ee soo socota waa mid daciif ah, awooduna weli waa mid aad u weyn marka loo eego LED-yada, 1.5 ilaa 3 jeer isticmaalka tamarta.Sidaa darteed, saameynta isticmaalku uma fiicna sida nalalka LED-ka.

Jaantuska 3, Gaduud iyo Chip-buluug LED iftiinka dhirta iyo midabka saddex-primary fluorescent iftiinka spectrum

PPFD waa cufnaanta quantum-ka iftiinka, taas oo tixraacaysa cufnaanta iftiinka iftiinka shucaaca ee iftiinka ee photosynthesis, taas oo ka dhigan tirada guud ee dhacdada quanta iftiinka ee caleenta caleenta ee dhererka mawjadaha ee 400 ilaa 700 nm halkii cutub iyo aagga cutubka. .Cutubkiisu waa μE·m-2·s-1 (μmolm-2·s-1).Shucaaca photoynthetically active (PAR) waxa loola jeedaa wadarta shucaaca cadceedda oo leh mowjad dhererkeedu yahay 400 ilaa 700 nm.Waxaa lagu qeexi karaa mid ka mid ah quanta iftiinka ama tamarta iftiinka.

Waagii hore, xoogga iftiinka iftiinka ee ka muuqda illuminometer wuxuu ahaa dhalaal, laakiin xajmiga koritaanka dhirta ayaa isbeddelaya sababtoo ah dhererka iftiinka iftiinka ee geedka, daboolka iftiinka iyo haddii iftiinka uu ka gudbi karo caleemaha.Sidaa darteed, sax maaha in la isticmaalo halbeeg ahaan calaamad muujinaysa xoogga iftiinka ee daraasadda sawir-qaadista.

Guud ahaan, habka sawir-qaadista waxaa la bilaabi karaa marka PPFD ee geedka qorraxda jecel uu ka weyn yahay 50 μmolm-2·s-1, halka PPFD geedka hadhku u baahan yahay kaliya 20 μmol·m-2·s-1 .Sidaa darteed, marka aad iibsanayso LED-ka nalalka koraan, waxaad dooran kartaa tirada korriinka LED ee ku salaysan qiimaha tixraaca iyo nooca dhirta aad beerato.Tusaale ahaan, haddii PPFD ee hal lght LED uu yahay 20 μmolm-2·s-1, in ka badan 3 nalalka dhirta LED ayaa loo baahan yahay si ay u koraan dhirta qorraxda jecel.

Dhowr xalal naqshadeed oo nalalka semiconductor ah

Nalalka semiconductor waxaa loo isticmaalaa koritaanka dhirta ama beeritaanka, waxaana jira laba hab oo tixraac ah.

• Waqtigan xaadirka ah, qaabka wax-beerista gudaha waa mid aad u kulul Shiinaha.Qaabkani waxa uu leeyahay sifooyin dhawr ah:

①Doorka nalalka LED-ku waa inay bixiyaan nalalka buuxa ee iftiinka dhirta, iyo nidaamka iftiinka ayaa looga baahan yahay inuu bixiyo dhammaan tamarta iftiinka, qiimaha wax soo saarkuna waa mid aad u sarreeya;
② Naqshadeynta nalalka koraan ee LED waxay u baahan yihiin inay tixgeliyaan sii wadida iyo daacadnimada spectrum;
③Waxaa lagama maarmaan ah in si wax ku ool ah loo xakameeyo wakhtiga iftiinka iyo iftiinka iftiinka, sida in dhirta loo daayo dhowr saacadood, xoojinta shucaaca aan ku filneyn ama aad u xoog badan, iwm.;
④ Geedi socodka oo dhan wuxuu u baahan yahay inuu ku dayo shuruudaha looga baahan yahay deegaanka koritaanka ugu fiican ee dhirta dibadda, sida qoyaanka, heerkulka iyo xoojinta CO2.

• Habka beeritaanka dibadda oo leh aasaaska beeritaanka aqalka dhirta lagu koriyo ee bannaanka wanaagsan.Tilmaamaha moodelkan waa:

①Doorka nalalka LED-ku waa inay kabtaan iftiinka.Mid waa in kor loo qaado iftiinka iftiinka ee meelaha buluugga iyo casaanka ah ee hoos yimaada shucaaca iftiinka qorraxda inta lagu jiro maalinta si kor loogu qaado photosynthesis ee dhirta, midda kalena waa in la magdhabo marka aysan jirin iftiin qorrax ah habeenkii si kor loogu qaado heerka koritaanka dhirta.
②Iftiinka dheeriga ah wuxuu u baahan yahay inuu tixgeliyo heerka korriinka ee geedku ku jiro, sida xilliga abuurka ama xilliga ubaxa iyo miraha.

Sidaa darteed, nashqadaynta dhirta LED-ku koraan nalalka waa inay marka hore haystaan ​​​​laba qaab naqshadeed oo aasaasi ah, kuwaas oo ah, nalalka 24h (gudaha) iyo nalalka koritaanka dhirta (dibadda).Beerashada dhirta gudaha, naqshadeynta nalalka koriinka LED waxay u baahan yihiin inay tixgeliyaan saddex dhinac, sida ku cad Jaantuska 4. Suurtagal maaha in la xidho jajabyada leh saddex midab oo aasaasi ah oo qayb ahaan ah.

Jaantus 4, Fikradda naqshadeynta ee isticmaalka nalalka kor u qaadaya dhirta LED ee gudaha ee iftiinka 24h

Tusaale ahaan, spectrum ee marxaladda xanaanada, iyadoo la tixgelinayo in ay u baahan tahay in la xoojiyo koritaanka xididdada iyo afkoda, xoojinta laanta caleemaha, iyo isha iftiinka waxaa loo isticmaalaa gudaha gudaha, spectrum waxaa loo qaabeyn karaa sida ku cad sawirka 5.

Jaantus 5, Qaababka Spectral ee ku habboon LED xilliga xanaanada gudaha

Naqshadeynta nooca labaad ee iftiinka iftiinka LED-ka, waxaa inta badan loogu talagalay xallinta naqshadeynta iftiinka iftiinka si kor loogu qaado beeritaanka saldhigga aqalka dhirta lagu koriyo ee dibadda.Fikradda naqshadaynta waxa lagu muujiyay sawirka 6.

Jaantuska 6, Fikradaha naqshadeynta ee nalalka koritaanka dibadda 

Qoraagu wuxuu soo jeedinayaa in shirkado badan oo beero ah ay qaataan ikhtiyaarka labaad si ay u isticmaalaan nalalka LED si kor loogu qaado koritaanka dhirta.

Ugu horreyntii, beerashada aqalka dhirta lagu koriyo ee Shiinaha waxay leedahay tobanaan sano oo qadar badan iyo khibrad ballaaran, labadaba koonfurta iyo waqooyiga.Waxay leedahay aasaas wanaagsan oo tignoolajiyada beerashada aqalka dhirta lagu koriyo waxayna siisaa tiro badan oo khudaar iyo miro daray ah suuqa magaalooyinka ku xeeran.Gaar ahaan dhinaca ciidda iyo biyaha iyo beeritaanka bacriminta, natiijooyin cilmi-baaris oo hodan ah ayaa la sameeyay.

Marka labaad, noocan oo kale ah xalka iftiinka dheeriga ah wuxuu si weyn u dhimi karaa isticmaalka tamarta aan loo baahnayn, isla markaana wuxuu si wax ku ool ah u kordhin karaa dhalidda miraha iyo khudaarta.Intaa waxaa dheer, aagga weyn ee juqraafiyeed ee Shiinaha ayaa aad ugu habboon dhiirrigelinta.

Sida cilmi-baarista sayniska ee iftiinka dhirta LED, waxay sidoo kale bixisaa saldhig tijaabo ah oo ballaadhan.Sawirka 7 waa nuuc ka mid ah iftiinka korriinka LED-ka ee ay soo saareen kooxdan cilmi-baadhista ah, kaas oo ku habboon in lagu beero aqalka dhirta lagu koriyo, muuqaalkeedana waxa lagu muujiyey sawirka 8.

Jaantuska 7, Nooc ka mid ah LED ayaa koraan iftiinka

Jaantuska 8, spectrum ee nooc ka mid ah LED-ku waxay koraan iftiinka

Sida laga soo xigtay fikradaha naqshadeynta ee kor ku xusan, kooxda cilmi-baaristu waxay sameeyeen tijaabo taxane ah, natiijooyinka tijaabada ah ayaa aad muhiim u ah.Tusaale ahaan, iftiinka iftiinka xilliga xanaanada, laambada asalka ah ee la isticmaalo waa nalka fluorescent oo leh awood 32 W iyo wareegga xanaanada 40 maalmood.Waxaan bixinaa nalka 12 W LED, kaas oo soo gaabinaya wareegga seedling ilaa 30 maalmood, wuxuu si wax ku ool ah u yareeyaa saameynta heerkulka nalalka ku jira aqoon-is-weydaarsiga seedling, wuxuuna badbaadiyaa isticmaalka awoodda qaboojiyaha.Dhumucda, dhererka iyo midabka geedo ayaa ka wanaagsan xal korinta seedda asalka ah.Wixii geedo khudradda caadiga ah, gunaanad wanaagsan oo xaqiijin ah ayaa sidoo kale la helay, kuwaas oo lagu soo koobay shaxdan soo socota.

Waxaa ka mid ah, kooxda iftiinka dheeriga ah ee PPFD: 70-80 μmolm-2·s-1, iyo saamiga casaan-buluug: 0.6-0.7.Qiyaasta maalintii ee qiimaha PPFD ee kooxda dabiiciga ah waxay ahayd 40 ~ 800 μmol·m-2·s-1, iyo saamiga casaanka iyo buluuga wuxuu ahaa 0.6 ~ 1.2.Waxaa la arki karaa in tilmaamayaasha kor ku xusan ay ka fiican yihiin kuwa geedo si dabiici ah u koray.

Gabagabo

Maqaalkani waxa uu soo bandhigayaa horumarkii ugu dambeeyay ee codsiga LED-yada koraan nalalka beerashada dhirta, oo tilmaamaya qaar ka mid ah isfaham la'aanta codsiga LED-ku koraan iftiinka beerashada dhirta.Ugu dambeyntii, fikradaha farsamada iyo nidaamyada horumarinta LED-ka nalalka loo isticmaalo beerashada dhirta ayaa la soo bandhigay.Waa in la tilmaamaa in ay jiraan arrimo u baahan in la tixgeliyo marka la rakibo iyo isticmaalka iftiinka, sida masaafada u dhaxaysa iftiinka iyo geedka, xajmiga shucaaca ee nalka, iyo sida loo mariyo iftiinka biyaha caadiga ah, bacriminta, iyo ciidda.

Qore: Yi Wang et al.Xigasho: CNKI