Kontrollitud keskkonnapõllumajanduse (CEA) kiires arengus on valgustusstrateegiate optimeerimine muutumas peamiseks muutujaks paljude põllukultuuride saagikuse ja kvaliteedi parandamisel. Kasvatajad on aastakümneid tuginenud peamiselt tippvalgustussüsteemidele, kuid kuna põllukultuuride võrade struktuurid on muutunud keerukamaks ja taimede tihedus suureneb, on pikka aega tähelepanuta jäetud probleem muutunud üha ilmsemaks: tõsine valguspuudus võra sees ja all.
Hiljutised uuringud ja katsed näitavad, et tomatite, maasikate, kurkide, erinevate vertikaalselt kasvatatavate põllukultuuride ja kiiresti areneva kanepikasvatuse puhul ei ole varikatuse all valgustus enam mitte kohustuslik meetod, vaid peamine tehniline vahend valguse kasutamise parandamiseks, võrade ühtluse optimeerimiseks ning saagikuse ja stabiilsuse suurendamiseks.
See artikkel uurib tehnilisest vaatenurgast teaduslikku loogikat, optilist käitumist ja põllukultuuride reaktsioone varikatuse valgustuse taga ning selgitab koos JTGL-i inseneri uurimis- ja arendustegevuse kogemustega, miks -varikatuse all olevad kasvuvalgustid on saamas uueks standardiks-kõrgekvaliteedilises põllumajandusettevõttes.
1. Miks pole varikatuse sees piisavalt valgust?
Olgu selleks kanep, tomat või maasikad, kui taime kõrgus ületab teatud künnise, tekib vältimatu probleem:ülevalt tulev valgus ei saa kunagi tungida ühtlaselt üle kogu varikatuse.
Selle nähtuse peamised põhjused on järgmised:
Lehepindala indeksi (LAI) suurendamine
Kui LAI on liiga kõrge, muutub valguse sumbumine iga läbitunginud lehtede kihiga olulisemaks. Uuringud näitavad, et mõnede kultuuride puhul väheneb PPFD 40–50 cm sügavusel 70–85%.
Varikatuse geomeetriast põhjustatud-enesevarjutus
Ülemiste lehtede suhteliselt horisontaalne nurk loob kergesti fotogalvaanilise varjundi, mille tulemusena alumine ja keskmine kiht ei saa peaaegu üldse efektiivseid footoneid.
Kanepikultuuridel märkimisväärne külgmine hargnemine
Laiad külgmised oksad varjavad valgust veelgi. Mõned kasvatajad leiavad, et asi pole selles, et taimel puudub elujõud, vaid pigem see, et alumine osa ei saa fotosünteesiks valgust.
See tähendab: alumised lehed on peaaegu{0}}fotosünteesi puhkeolekus; alumised lilleotsad on nõrgad, õhulised ja kerged; ainult ülemised 20-30% aitavad tegelikult saagikust kaasa.
See toob kaasa võtmeküsimuse: ülemine valgustus ei saa tõeliselt aktiveerida kogu tehase tootlikkust.
2. Kuidas muudab Under-Copy Lighting valguse jaotust varikatuses?
Ebapiisav valgus ülaosas ei ole tingitud valguse puudumisest, vaid pigem ebamõistlikust valgusjaotusest.
Täpselt selline väärtus on ka -varikatuse all kasvava valguse väärtus: see võimaldab valgusel siseneda võradesse erinevatest suundadest, muutes valguse liikumisteed ruumis.
Fotonite mitmesuunalised sisenemisteed
NäiteksJTGL-i 3-poolne varikatusealune valgustipakub 240–270-kraadist mitmesuunalist valgust{2}.
See optiline struktuur ei anna "rohkem valgust", vaid pigem valgust erinevatest suundadest.
Erinevate nurkade all olevad footonid võivad:
- Tungige horisontaalsete lehtede vahed
- Jõua oksteni ja lehtedeni, mis olid varem täielikult varjutatud
- Aktiveerige varjatud õitsemiskohad
- Valgustage uuesti
Oluliselt paranenud valgusjaotuse ühtlus
Sisekatsetes mõõtsime:
- Ainult ülemise valguse korral on alumine PPFD ≈ 5–15% ülemisest PPFD-st
- Varikatuse -alavalgustusega saab madalamat PPFD-d tõsta 40–60%-ni.
See ei ole lihtsalt "valguse lisamine selle heledamaks muutmiseks", vaid pigem muudab fotosünteesi kasutatavaks ja jätkusuutlikuks kogu taime ulatuses.
Varikatusealune valgustus muudab kogu varikatuse füsioloogilist käitumist
Kui alumine võra osaleb fotosünteesis, toimub kolm olulist muutust:
- Alumised lehed ei kolletu enam enneaegselt ega kuku maha;
- Oksad paksenevad ja transpordi efektiivsus suureneb;
- Madalamad lilleotsad muutuvad kompaktsemaks, kuivkaal suureneb oluliselt.
Kaitstud põllumajanduses on see tasakaalustatud kasv iseenesest tohutu majanduslik kasu.
3. Miks on kanep eriti sobilik varikatusealuse valgustuse jaoks?
Kuigi paljud põllukultuurid saavad kasu, on kanep üks enim mõjutatud kolmel põhjusel:
Kanepi varikatuse struktuur tagab kõrge varjutuse
Täiskasvanud taimedel on ülikõrge LAI (alumine võrapind) ja külgmised hargnemised, mis asetavad alumine pool loomulikult vähese valgusega-keskkonda.
Varikatuse alumised piigid on valgusreaktsiooni suhtes ülitundlikud
Suurenenud valgusega:
- Õhulised pungad vähenevad oluliselt.
- Stiilivärv on ühtlasem.
- Kannabinoidide ja terpeenide areng on stabiilsem.
- Lillede tugevus on paranenud (turuhinna jaoks otsustava tähtsusega).
Kanepi kaubanduslik väärtus sõltub suuresti "taimede üldise kvaliteedi järjepidevusest".
Olulised erinevused pealis- ja külglillede vahel vähendavad kogu partii hinnet.
Varikatusealune valgustus võimaldab sünkroniseeritud küpsemist kogu taime ulatuses, mis on kommertskasvatajate jaoks äärmiselt oluline.
4. Miks valib enamik lõpuks-varikatuse valgustuse?
Varikatustevaheline-valgustus
Taime keskele või okste vahele riputatakse tuled.
Puudused:
- Liiga lähedal koele, kaldub fotopleegitamisele.
- Häirib õhuvoolu.
- Takistab juurdepääsu saagikoristuse ja hoolduse ajal.
- Olulised mikrokliima kõikumised (lokaliseeritud temperatuuri tõus).
Külg{0}}valgustus
Valgustid paigaldatakse võredele või külgseintele.
Puudused:
- Keskmist varikatust on raske valgustada.
- Hooldus- ja sidumistoiminguid segavad valgustusseadmed kergesti.
- Oksad satuvad valgustitele kergesti liiga lähedale, põhjustades liigset valgustust.
-varikatuse valgustus
Tuled paistavad altpoolt, vältides enamikku eelmise kahe meetodi riskidest.
Eelised:
- Ühtlasem valgustus, kattes kogu alumise kihi.
- Täiesti takistusteta, mis teeb koristamise ja pügamise mugavaks.
- Ei sega õhuvoolu.
- Stabiilsem mikrokliima.
- Taimed kõrbevad väiksema tõenäosusega.
- Lihtne paigaldus ja madalam hind.
Sellepärast-varikatuse kasvutuledon kiiresti muutunud populaarseks Põhja-Ameerika kasvuhoonetes ja siseruumides kasutatavates kanepikäitistes.
5. Kuidas peaks-varikatuse alumine valgustus olema seadistatud?
Spekter
Kanepi kõige tõhusamate spektrite uurimine jätkub, kuid selgeks on saanud kaks suundumust:
- Punane valgus (eriti 660 nm) suurendab biomassi ja aeglustab õite ogade arengut.
- Mõõdukas kaug{0}}punane tuli parandab varikatuse läbilaskvust ja saagikust.
JTGL-i -varjualused tuledkasutage täisspektrit + punast-rikast spektrit (320–800 nm), mis sobib tihedate varikatuste valguse läbitungimiseks.
PPFD (valgus filtri kohta)
Alumine-varikatus ei pruugi olla parem, mida heledam see on.
- Üldine soovitus: 80–150 PPFD. Liiga kõrge pärsib lehti; liiga madal ei aktiveeri fotoreaktsioonikeskusi.
JTGL kasutab ülespoole painduvat difusioonoptilist struktuuri, et saavutada ühtlane lisavalgustus ilma ülevalgustuseta.
Energiatarbimise ja valgustuse strateegia
-varikatuse valgustusei ole "lisaelekter", vaid pigem valgusjõu ümberjagamine.
Näiteks:
Traditsiooniline lahendus:
- 1000W pealmine valgus → Alumises kihis peaaegu pole valgust
Optimeeritud lahendus:
- 680–850 W ülemine valgus + 260–340 W JTGL varikatuse valguse all
Tulemus: Sama energiatarve → Parem varikatuse üldine PPFD → Parem valguse kasutamine → Suurem väljund
See on tõeline "energiatõhususe optimeerimine".
6. Miks on JTLG Under-Copy Lights-tehnilisem?
Insenerimeeskond keskendus selle valgusti väljatöötamisel kolme põhiprobleemi lahendamisele:
1) 240–270-kraadine mitme-suunaline valgusväljund, mis valgustab tõeliselt varikatuse keskosa.
Erinevalt tööstusharu "puhtalt ettepoole{0}}tulevast valgustusest" kasutab JTGL mitmesuunalist-valgusõõnte struktuuri, mis võimaldab valgusel siseneda varikatusse mitme nurga alt, vähendades ise-varjutuse efekte.
2) Kerge ja kiiresti paigaldatav, muutmata konstruktsiooni pinget.
Kaaludes alla 2,3 kg, ei lisa see vertikaalsetele riiulitele lisakoormust.
3) Kõrge CRI, stabiilne valgusvärv, kohandatav niiske ja kuuma keskkonnaga
CRI 95 muudab juhtide lehtede värvimuutuste jälgimise lihtsamaks.
IP65 konstruktsioon sobib kanepifarmide kõrge õhuniiskuse ja igapäevase puhastuskeskkonna jaoks.
4) Tugev seeriaühenduse võimsus, lihtsustatud tehniline juhtmestik
- 120V: järjestikku saab ühendada 7–8 riba
- 240V: järjestikku saab ühendada 12–14 riba
Paigaldusaja ja projekti juhtmestiku kulude vähendamine.
Jaotises -Varikatuse valgustussaab kanepikasvatuse uueks peavooluks, sest see lahendab kaks viimase kümnendi kõige keerulisemat kitsaskohta rajatiste põllumajanduses:
✓ Valguse puudumine varikatuse sees
(viib potentsiaalse saagi märkimisväärse raiskamiseni)
✓ Ebaühtlane taimekasv ja ebastabiilne saagikus
(mõjutab kaubanduslikku klassi ja kasumlikkust)
Varikatuse all oleva-valgustuse olemus ei ole lihtsalt "järjekordse tulede rea lisamine", vaid pigem võimaldada kogu taimel saaki anda.
Seoses eksperimentaalsete andmete kogunemisega ning LED-tehnoloogia ja optilise disaini pideva arenguga on -varikatusealune valgustus mitte ainult "täiendav valgustusseade", vaid ka tulevaste varikatuste haldamise strateegiate põhikomponent.
Kõrget saaki, stabiilsust ja ühtlast kvaliteeti taotlevatel rajatiste põllumajandustootjatel on see tehnoloogiline suund, mida tasub võimalikult varakult kaaluda.
Viited:
1. ScienceDirect: Varikatuse valgustusrakenduste uurimine
2. Taimeteaduse piirid: LED-valguse jaotuse uurimine varikatuses ja selle all
3. Tootmiskasvataja: Intracoopy Lighting Research
4. Kasvuhoonekasvataja: Kasvuhoonete vahevalgustus
5. Sära valgustus: Kasvuhoonete vahevalgustus
