Yog Photosynthesis Txhawb nqa los ntawmLED Teeb?
Lub ntuj lub teeb uas tau txhawb nqa cov nroj tsuag hauv av rau ntau txhiab xyoo, lub hnub ci, feem ntau txuas nrog photosynthesis, cov txheej txheem uas cov nroj tsuag hloov lub teeb lub zog rau hauv tshuaj lom neeg lub zog los txhawb kev loj hlob. Tab sis raws li cov nroog loj hlob tuaj, kev ua vaj hauv tsev tau nrov dua, thiab txoj kev ua liaj ua teb txav mus rau cov chaw tswj hwm (xws li kev ua liaj ua teb ntsug), qhov teeb meem tau tshwm sim: Puas yog cov teeb pom kev zoo li LED teeb txhawb nqa photosynthesis? Yog lawm, tsis muaj qhov tsis ntseeg, txawm li cas los xij, qhov ua tau zoo ntawm kev paub txog kev siv cov nroj tsuag siv lub teeb, LED cov yam ntxwv, thiab cov teeb pom kev zoo tu lub teeb pom kev zoo. Txhawm rau tshawb xyuas qhov no, peb yuav tsum xub nthuav tawm cov ntsiab lus ntawm photosynthesis, tom qab ntawd saib yuav ua li cas LEDs haum rau cov nroj tsuag lub teeb xav tau, thiab tom qab ntawd tham txog kev siv tswv yim thiab teeb meem.
Lub peev xwm ntawm cov nroj tsuag siv cov xim zoo li carotenoids, chlorophyll a, thiab chlorophyll b kom nqus tau lub teeb wavelengths yog qhov tseem ceeb ntawm photosynthesis. Cov xim tseem ceeb, chlorophyll a, yog qhov zoo tshaj plaws ntawm kev nqus lub teeb nyob rau hauv ob lub wavelength ranges: liab spectrum (600-700 nm) thiab xiav spectrum (400-500 nm). Carotenoids nqus xiav- lub teeb ntsuab thiab thaiv cov nroj tsuag los ntawm lub teeb raug mob, thaum chlorophyll b txhim kho qhov no los ntawm kev nqus xiav me ntsis thiab qee lub teeb txiv kab ntxwv. Qhov laj thawj nplooj tshwm ntsuab rau tib neeg lub qhov muag yog vim cov nroj tsuag siv lub teeb ntsuab me me (500-600 nm), nrog rau feem ntau ntawm nws tau pom. Txawm hais tias tag nrho cov teeb pom kev zoo yog muab los ntawm lub hnub ci, cov nroj tsuag tsuas yog siv xiav thiab liab, uas yog hu ua "photosynthetically active radiation" (PAR) ntau. Qhov kev paub txog qhov tseem ceeb no yog qhov tseem ceeb rau LED thev naus laus zis: txawm tias tsis muaj kev tsim tawm tag nrho ntawm lub hnub, LEDs yuav tuaj yeem pab txhawb kev ua kom zoo nkauj yog tias lawv tuaj yeem tawm lub teeb hauv thaj chaw liab thiab xiav PAR.
LEDstshwj xeeb yog zoo- haum rau photosynthesis vim lawv muaj peev xwm tshwj xeeb los tsom cov wavelengths. LEDs tuaj yeem tsim los ua kom pom cov kab nqaim ntawm lub teeb raws nraim hauv cov xim xiav thiab xim liab, sib piv rau cov raj fluorescent (uas emit ib co PAR tab sis kuj tsis xav tau lub teeb ntsuab thiab daj) lossis cov qij incandescent (uas emit dav - spectrum lub teeb tab sis poob feem ntau lub zog raws li cua sov). High-kev ua haujlwm xiav LEDs, piv txwv li (uas siv InGaN semiconductors, raws li tau hais dhau los), tawm lub teeb ntawm 450–470 nm, lub wavelength uas yooj yim nqus los ntawm chlorophyll a thiab b. Ntawm 660–670 nm, uas kuj yog lwm qhov kev nqus siab tshaj plaws rau chlorophyll a, liab LEDs, uas feem ntau yog tsim los ntawm txhuas gallium arsenide (AlGaAs) lossis gallium arsenide phosphide (GaAsP), emit teeb. Cov neeg cog qoob loo tuaj yeem tsim "kev cai" lub teeb pom kev zoo uas ua tau raws li cov kev xav tau ntawm photosynthetic ntawm lawv cov nroj tsuag los ntawm kev sib txuas xiav thiab liab LEDs hauv ib qho piv txwv, feem ntau yog 1: 3 txog 1: 5 xiav - rau - liab, nyob ntawm ntau yam ntawm cov nroj tsuag. LEDs muaj txog li 80% lub zog ntau dua{19}}ntau tshaj qhov muag teev, uas yog ib qho txiaj ntsig zoo rau kev ua liaj ua teb sab hauv tsev uas cov nqi teeb pom kev zoo yog qhov tseem ceeb. Qhov kev tsom mus rau qhov no tsis tsuas yog lav tias cov nroj tsuag tau txais lub teeb uas lawv xav tau tab sis kuj txo qis zog pov tseg.
Lub peev xwm ntawm LEDs los txhawb cov photosynthesis-thiab hauv qee qhov xwm txheej, dhau lub hnub ci ntuj- tau raug txheeb xyuas tas li los ntawm kev tshawb fawb tshawb fawb. Ib txoj kev tshawb fawb 2018 piv kev loj hlob ntawm lettuce nyob rau hauv liab -xiavLED teeb pom kev zoorau hnub ci tau luam tawm hauv Scientia Horticulturae. Raws li kev tshawb pom, lettuce cultivated siv LEDs muaj 20% ntau biomass (tag nrho cov nroj tsuag hnyav) thiab ntau antioxidants tshaj lettuce tsim nyob rau hauv lub hnub. Qhov no yog vim qhov tseeb tias LEDs muab kev tswj xyuas meej ntawm cov spectrum, lub sijhawm, thiab kev siv ntawm lub teeb -tag nrho cov uas txawv nyob rau hauv tej chaw. Piv txwv li, photosynthesis qeeb qeeb rau hnub huab cua thaum hnub ci siv tsawg. Cov neeg cog qoob loo tuaj yeem siv LEDs kom tswj tau qhov teeb pom kev tas li ( ntsuas hauv micromoles ib square meter ib ob, lossis μmol / m² / s) uas yog qhov zoo tagnrho rau theem ntawm kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag. Lub "photoperiod," lossis cov teev ntawm lub teeb txhua hnub, kuj tuaj yeem hloov pauv. Piv txwv li, cov nplooj ntsuab zoo li spinach xav tau 12 mus rau 16 teev ntawm lub teeb kom muaj kev vam meej, thaum cov paj ntoo zoo li txiv lws suav xav tau luv luv photoperiods pib tawg. Hauv cov liaj teb ntsug lossis cov tsev pheeb suab loj hlob, LEDs ua kom lub teeb nqus thiab qhov chaw ua haujlwm tau zoo los ntawm kev tsim cov cua sov tsawg dua li lwm qhov teeb pom kev zoo, tso cai rau lawv nyob ze rau cov nroj tsuag yam tsis tau hlawv lawv nplooj.
Vim tias LEDs yog tunable, lawv tuaj yeem hloov kho kom tau raws li qhov xav tau ntawm lub teeb sib txawv ntawm cov nroj tsuag sib txawv. Txij li thaum lawv txoj kev loj hlob yog nyob rau ntawm txoj kev loj hlob ntawm lawv cov nplooj, nplooj zaub ( lettuce , kale , thiab spinach ) yuav tsum tau xiav thiab liab teeb saum toj no txhua yam. Ib qho yooj yim liab - xiav LED kev npaj yog tsim nyog thiab tus nqi tsim nyog rau cov nroj tsuag no. Txawm li cas los xij, ntxiv me me ntawm ntsuab lossis deb- lub teeb liab (700–800 nm) rau lub teeb pom kev tuaj yeem pab cov nroj tsuag uas tawg thiab txi txiv, xws li txiv lws suav, kua txob, thiab roses. Piv txwv li, deb- lub teeb liab pab tswj "photomorphogenesis," lossis yuav ua li cas cov nroj tsuag teb rau lub teeb los ntawm kev loj hlob xws li qia ntev thiab paj pib. 10% deb- lub teeb liab ntxiv rau liab- xiav LED spectrum txhim kho cov txiv lws suav txiv hmab txiv ntoo tawm los ntawm 15% los ntawm kev txhawb nqa 20 raws li kev tshawb fawb txog blooj Physiology. LEDs tuaj yeem pab txawm tias qis- teeb- cov nroj tsuag hlub, xws li cov nroj tsuag zoo li pothos lossis nab nroj tsuag, uas tuaj yeem muaj sia nyob hauv qhov chaw tsis muaj hnub ci ntuj ua tsaug rau qhov qis- siv xiav- liab LED teeb uas tuaj yeem muab PAR txaus kom lawv noj qab nyob zoo. Vim tias lawv hloov tau, LEDs tsis yog tsuas yog zoo meej rau kev ua liaj ua teb, tab sis kuj rau cov neeg ua teb hauv tsev uas xav cog cov nroj tsuag hauv tsev lossis tshuaj ntsuab txhua xyoo puag ncig.
Txawm hais tias LEDs zoo heev ntawm photosynthesis, muaj ob peb yam uas yuav tsum nco ntsoov kom tau txais txiaj ntsig tshaj plaws ntawm lawv. Ua ntej, lub teeb siv yuav tsum tsim nyog rau qhov xav tau ntawm cov nroj tsuag. Piv txwv li, cov neeg laus cov nroj tsuag yuav xav tau 400-600 μmol / m² / s rau kev loj hlob siab tshaj plaws, thaum cov noob xav tau qis dua (100-200 μmol / m² / s) los tiv thaiv kev ntxhov siab. Raws li cov nroj tsuag muaj hnub nyoog, cov neeg ua liaj ua teb tuaj yeem hloov qhov kev siv zog los ntawm kev siv LEDs uas muaj peev xwm dimming. Qhov thib ob tseem ceeb tshaj plaws yog qhov spectrum piv: lub teeb liab ntau dhau yuav ua rau cov nroj tsuag tsis muaj zog, lanky, thaum lub teeb xiav ntau dhau yuav cuam tshuam kev loj hlob (nyias nplooj, luv stems). Nws yog ib qho tseem ceeb rau kev sim ntau qhov sib piv rau txhua hom, xws li 1: 4 xiav - rau - liab rau lettuce thiab 1: 3 rau txiv lws suav. Thib peb, kev tswj cov cua sov- siab- lub zog LEDs, uas yog siv hauv kev lag luam ua liaj ua teb, txawm li cas los xij tuaj yeem tsim cov cua sov uas cuam tshuam rau cov nroj tsuag kub thiab LED lifespan, txawm tias qhov tseeb tias LEDs tawm cua sov tsawg dua li cov qhov muag teev. LED fixtures tuaj yeem zam overheating los ntawm kev ntxiv cov kiv cua lossis cov dab dej kub. Thaum kawg, txawm tias cov nqi hluav taws xob qis dua cov teeb pom kev zoo lossis cov teeb pom kev zoo fluorescent, lawv tseem tuaj yeem txuas rau cov lag luam loj -. Cov nuj nqis ntev -lub sij hawm tuaj yeem txo qis los ntawm kev xaiv siab - LEDs ua haujlwm tau zoo, uas ntsuas hauv lumens ib watt (lm/W) lossis PAR ib watt (μmol / J).
Kev nce qib ntawm kev ua liaj ua teb sab hauv tsev thiab kev ua liaj ua teb ntsug yog twb muaj pov thawj ntawm qhov ua tau zoo ntawm LED- txhawb nqa photosynthesis. Ntau txhiabliab-xiav LEDsyog siv los ntawm cov lag luam xws li Plenty thiab AeroFarms los cog cov nplooj ntsuab hauv cov nroog, siv 95% dej tsawg dua li kev ua liaj ua teb thiab tawm xyoo tshiab - cov qoob loo puag ncig. LEDs ua rau nws muaj peev xwm tsim tau cov zaub mov hauv zos hauv cheeb tsam uas muaj qhov kub thiab txias, zoo li Arctic, qhov chaw tshav ntuj tsis sib xws rau lub hlis ib zaug, txo qis kev xav tau ntawm cov zaub tuaj txawv teb chaws. NASA cov kev tshawb fawb los tsim cov khoom noj rau qhov chaw mus ntev (xws li taug kev mus rau Mars) kuj tseem siv LEDs los cog cov nroj tsuag hauv kev tswj xyuas. Ntawm qhov me me, cov neeg cog qoob loo hauv tsev tau hloov qhov chaw tsaus ntuj rau hauv lub vaj txiv hmab txiv ntoo los ntawm kev siv LED loj hlob teeb los cog zaub, tshuaj ntsuab, thiab microgreens hauv qab daus lossis chav tsev. Cov kev siv no qhia tau hais tias LEDs yog ib qho kev hloov kho thev naus laus zis uas nthuav dav ntau qhov chaw thiab txoj hauv kev uas cov nroj tsuag tuaj yeem loj hlob, ntxiv rau kev hloov pauv rau hnub ci hauv photosynthesis.
Los xaus,LED teebtuaj yeem pab tsis tau hauv photosynthesis, thiab lawv tuaj yeem ua tau zoo dua, meej, thiab ntau yam dua li ntau qhov chaw teeb pom kev zoo. LEDs muab cov nroj tsuag lub teeb meej lawv xav tau rau photosynthesis los ntawm emitting tej wavelengths nyob rau hauv lub liab thiab xiav PAR ranges. Cov neeg cog qoob loo kuj tuaj yeem hloov kho qhov spectrum, kev siv, thiab lub sijhawm ntawm lub teeb kom haum rau ntau hom nroj tsuag thiab theem kev loj hlob. LEDs tuaj yeem ua rau cov nroj tsuag loj hlob, tawm los, thiab zoo, raws li kev tshawb fawb thiab kev siv tswv yim (xws li cov vaj tsev thiab cov liaj teb ntsug). Txawm hais tias muaj ntau yam uas yuav tsum tau coj mus rau hauv tus account, xws li tswj cov cua sov thiab ua kom lub teeb ci siab tshaj plaws, cov no tuaj yeem daws tau yooj yim nrog kev tsim kom zoo. LED thev naus laus zis qhov kev pab cuam rau photosynthesis tsuas yog nce ntxiv thaum nws txhim kho ntxiv (hauv cov nqi, kev ua haujlwm zoo, thiab kev sib tw spectrum), qhib qhov rooj rau kev siv tau ntau dua, tsim tau, thiab kev ua liaj ua teb ruaj khov rau yav tom ntej.
FAQs
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