Awtory: Jing Zhao eng Zengçan Zhou un lunlong Bu we ş.m.Çeşme metbugaty ： Oba hojalygy in Engineeringenerçilik tehnologiýasy (teplisa bagbançylygy)

Zawod zawody desgadaky daşky gurşaw faktorlaryna ýokary takyk gözegçiligi amala aşyrmak üçin häzirki zaman senagatyny, biotehnologiýany, ýokumly gidroponikany we maglumat tehnologiýasyny birleşdirýär.Ol doly gurşalan, daş-töweregi pes talaplara eýe, ösümlik hasylyny gysgaldýar, suwy we dökünleri tygşytlaýar, pestisid däl önümçiligiň artykmaçlyklary we galyndylary taşlamazlyk bilen, ýerden peýdalanmagyň netijeliligi 40-dan 108 esse köpdür. açyk meýdan önümçiligi.Olaryň arasynda akylly emeli ýagtylyk çeşmesi we ýagtylyk gurşawyny kadalaşdyrmak önümçiligiň netijeliliginde aýgytly rol oýnaýar.

Möhüm fiziki daşky gurşaw faktory hökmünde ösümlikleriň ösmegini we maddy alyş-çalşyny kadalaşdyrmakda ýagtylyk möhüm rol oýnaýar.“Zawod zawodynyň esasy aýratynlyklaryndan biri doly emeli ýagtylyk çeşmesi we ýagtylyk gurşawyny akylly düzgünleşdirmek” bu pudakda umumy bir pikire öwrüldi.

Ösümlikleriň ýagtylyga mätäçligi

Lightagtylyk, ösümlik fotosinteziniň ýeke-täk energiýa çeşmesidir.Lightagtylygyň intensiwligi, ýagtylygyň hili (spektr) we ýagtylygyň döwürleýin üýtgemegi ekinleriň ösmegine we ösmegine uly täsir edýär, şolaryň arasynda ýagtylygyň intensiwligi ösümlik fotosintezine iň uly täsir edýär.

■ Lightagtylyk intensiwligi

Lightagtylygyň intensiwligi gül, internodyň uzynlygy, baldak galyňlygy, ýapragyň ululygy we galyňlygy ýaly ekinleriň morfologiýasyny üýtgedip biler.Ösümlikleriň ýagtylyk intensiwligine bolan talaplaryny ýagtylygy söýýän, orta ýagtylygy söýýän we pes ýagtylyga çydamly ösümliklere bölmek mümkin.Gök önümler esasan ýeňil söýýän ösümlikler bolup, olaryň ýeňil öwezini dolmak nokatlary we ýeňil doýma nokatlary has ýokarydyr.Emeli ýeňil ösümlik zawodlarynda ekinleriň ýagtylyk intensiwligi üçin degişli talaplary emeli ýagtylyk çeşmelerini saýlamak üçin möhüm esas bolup durýar.Emeli ýagtylyk çeşmelerini taslamak üçin dürli ösümlikleriň ýagtylyk talaplaryna düşünmek möhümdir, ulgamyň önümçilik netijeliligini ýokarlandyrmak gaty zerurdyr.

■ Lightagtylygyň hili

Lightagtylygyň hili (spektral) paýlanyşy ösümlik fotosintezine we morfogenezine-de möhüm täsir edýär (1-nji surat).Lightagtylyk radiasiýanyň bir bölegi, radiasiýa bolsa elektromagnit tolkun.Elektromagnit tolkunlaryň tolkun aýratynlyklary we kwant (bölejik) aýratynlyklary bar.Lightagtylygyň mukdaryna bagbançylyk meýdanynda foton diýilýär.Tolkun uzynlygy 300 ~ 800nm ​​bolan radiasiýa ösümlikleriň fiziologiki taýdan işjeň radiasiýasy diýilýär;we tolkun uzynlygy 400 ~ 700nm bolan radiasiýa ösümlikleriň fotosintetiki taýdan işjeň radiasiýasy (PAR) diýilýär.

Hlorofil we karotenler ösümlik fotosintezinde iň möhüm iki pigmentdir.2-nji suratda, hlorofiliň siňdiriş spektri gyzyl we gök zolaklarda jemlenen her fotosintetiki pigmentiň spektral siňdiriş spektri görkezilýär.Yşyklandyryş ulgamy, ösümlikleriň fotosintezini ýokarlandyrmak üçin ýagtylygy emeli usulda doldurmak üçin ekinleriň spektral zerurlyklaryna esaslanýar.

■ fotoperiod
Ösümlikleriň fotosintezi bilen fotomorfogenezi bilen günüň uzynlygy (ýa-da fotoperiod wagty) arasyndaky baglanyşyk ösümlikleriň fotoperiodiýasy diýilýär.Fotoperiodiýa, hasylyň ýagtylyk bilen şöhlelenýän wagtyny aňladýan ýagtylyk sagatlary bilen ýakyndan baglanyşyklydyr.Dürli ekinler, fotoperiodyň gülläp ösmegi we miwesi bolmagy üçin belli bir sagat ýagtylyk talap edýär.Dürli fotoperiodlara görä, ösümliginiň belli bir döwründe 12-14 sagatdan köp ýagtylyk talap edýän kelem we ş.m. ýaly uzak günlük ekinlere bölünip bilner;gysga günlük ekinler, sogan, soýa we ş.m. 12-14 sagatdan az yşyklandyryş sagadyny talap edýär;hyýar, pomidor, burç we ş.m. ýaly orta gün ekinleri has uzyn ýa-da gysga gün şöhlesiniň aşagynda gülläp we miwe berip biler.
Daşky gurşawyň üç elementiniň arasynda ýagtylygyň intensiwligi emeli ýagtylyk çeşmelerini saýlamak üçin möhüm esas bolup durýar.Häzirki wagtda ýagtylygyň intensiwligini aňlatmagyň köp usuly bar, esasanam aşakdaky üçüsi.
（1） Yşyklandyryş, yşyklandyrylan tekizlikde, lýuksda (lx) alnan ýagty akymyň (bir meýdana ýagty akym) ýerüsti dykyzlygyny aňladýar.

（2） Fotosintetiki taýdan işjeň radiasiýa, PAR ， Bölüm ： W / m²。

（3 photos Fotosintetiki taýdan täsirli foton akymynyň dykyzlygy PPFD ýa-da PPF, birlik wagtyna we birlik meýdanyna, unit olmol / (m² · s) birligine ýetýän ýa-da geçýän fotosintetiki täsirli radiasiýanyň sanydyr ain Esasan 400 ~ 700nm ýagtylyk intensiwligini aňladýar. fotosintez bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr.Şeýle hem ösümlik önümçiliginde iň köp ulanylýan ýagtylyk intensiwligi görkezijisidir.

Adaty goşmaça ýagtylyk ulgamynyň ýagtylyk çeşmesi derňewi
Emeli ýagtylyk goşundysy, maksat meýdanyndaky ýagtylygyň intensiwligini ýokarlandyrmak ýa-da ösümlikleriň ýagtylyk islegini kanagatlandyrmak üçin goşmaça ýagtylyk ulgamyny gurmak arkaly ýagtylyk wagtyny uzaltmakdyr.Umuman aýdanyňda, goşmaça ýagtylyk ulgamy goşmaça ýagtylyk enjamlaryny, zynjyrlary we dolandyryş ulgamyny öz içine alýar.Goşmaça ýagtylyk çeşmeleri esasan akkor lampalar, floresan lampalar, metal halid lampalar, ýokary basyşly natriý lampalar we yşyklandyryjylar ýaly birnäçe umumy görnüşi öz içine alýar.Akkor lampalaryň elektrik we optiki netijeliliginiň pesligi, fotosintetik energiýanyň pesligi we beýleki kemçilikler sebäpli bazar ýok edildi, şonuň üçin bu makala jikme-jik derňew geçirmeýär.

■ Floresan lampa
Floresan lampalar pes basyşly gaz çykaryjy lampalaryň görnüşine degişlidir.Aýna turba simap bugy ýa-da inert gazy bilen doldurylýar we turbanyň içki diwary floresan poroşok bilen örtülendir.Açyk reňk turbada örtülen floresan material bilen üýtgeýär.Floresan lampalar akkor lampalar bilen deňeşdirilende gowy spektral öndürijilige, ýokary ýagtylyk netijeliligine, pes güýje, uzak ömre (12000h) we has arzan.Floresan lampanyň özi az ýylylyk çykarýandygy sebäpli, yşyklandyryş üçin ösümliklere ýakyn bolup, üç ölçegli ösdürip ýetişdirmek üçin amatlydyr.Şeýle-de bolsa, floresan lampanyň spektral ýerleşişi manysyz.Dünýäde iň giňden ýaýran usul, ekin meýdanlarynda ekinleriň täsirli ýagtylyk çeşmelerini has köpeltmek üçin reflektorlary goşmakdyr.Advaponiýanyň adv-agri kompaniýasy goşmaça ýagtylyk çeşmesi HEFL-iň täze görnüşini hem döretdi.HEFL aslynda floresan lampalar kategoriýasyna degişlidir.Sowuk katod floresan lampalary (CCFL) we daşarky elektrod floresan lampalar (EEFL) üçin umumy termin we garyşyk elektrod floresan lampasy.HEFL turbasy gaty inçe, diametri bary-ýogy 4mm, uzynlygy ekiş zerurlyklaryna görä 450 mm-den 1200 mm-e çenli sazlanyp bilner.Adaty floresan lampanyň kämilleşdirilen görnüşi.

■ Metal halid çyrasy
Metal halid çyrasy, ýokary basyşly simap çyrasy esasynda çykaryş turbasyna dürli metal halidleri (galaýy bromid, natriý ýod we ş.m.) goşup, dürli tolkun uzynlyklaryny öndürmek üçin dürli elementleri tolgundyryp bilýän ýokary intensiwlikli lampa.Galogen lampalar ýokary ýagtylykly netijeliligi, ýokary güýji, gowy açyk reňki, uzak ömri we uly spektrine eýe.Şeýle-de bolsa, ýagtylyk netijeliligi ýokary basyşly natriý lampalardan pes we ömri ýokary basyşly natriý lampalaryndan has gysga bolany üçin, häzirki wagtda diňe birnäçe zawodlarda ulanylýar.

■ pressureokary basyşly natriý çyrasy
Pressureokary basyşly natriý lampalary ýokary basyşly gaz çykaryjy lampalaryň görnüşine degişlidir.Pressureokary basyşly natriý lampasy ýokary basyşly natriý bugy çykaryjy turbada doldurylýar we az mukdarda ksenon (Xe) we simap metal halid goşulýar.Pressureokary basyşly natriý lampalary pes önümçilik çykdajylary bilen ýokary elektro-optiki öwrüliş netijeliligine eýe bolany üçin, häzirki wagtda ýokary basyşly natriý lampalary oba hojalygy desgalarynda goşmaça yşyk ulanylanda iň giňden ulanylýar.Şeýle-de bolsa, spektrinde pes fotosintetiki netijeliligiň kemçilikleri sebäpli, pes energiýa netijeliliginiň kemçilikleri bar.Beýleki tarapdan, ýokary basyşly natriý lampalardan çykýan spektral komponentler esasan ösümligiň ösmegi üçin zerur bolan gyzyl we gök spektrleri bolmadyk sary-mämişi ýagtylyk zolagynda jemlenendir.

■ Lightagtylyk diod
Lightagtylyk çeşmeleriniň täze nesli hökmünde ýagtylyk çykaryjy diodlar (LED) ýokary elektro-optiki öwrülişiň netijeliligi, sazlanylýan spektr we ýokary fotosintetiki netijelilik ýaly köp artykmaçlyga eýe.LED ösümlikleriň ösmegi üçin zerur bolan monohromatiki ýagtylygy çykaryp biler.Adaty floresan lampalar we beýleki goşmaça ýagtylyk çeşmeleri bilen deňeşdirilende, LED energiýa tygşytlamak, daşky gurşawy goramak, uzak ömür, monohromatiki yşyk, sowuk ýagtylyk çeşmesi we ş.m. artykmaçlyklaryna eýedir.Yşyk-diodly lampalaryň elektro-optiki netijeliligini has-da gowulandyrmak we göwrümli täsir sebäpli ýüze çykýan çykdajylaryň azalmagy bilen, LED ösýän yşyklandyryş ulgamlary oba hojalygynyň desgalarynda ýagtylygy doldurmak üçin esasy enjam bolar.Netijede, 99,9% ösümlik zawodlarynda LED ulaldyjy çyralar ulanyldy.

Deňeşdirmek arkaly, 1-nji tablisada görkezilişi ýaly dürli goşmaça ýagtylyk çeşmeleriniň aýratynlyklaryna aýdyň düşünip bolýar.

Jübi yşyklandyryş enjamy
Lightagtylygyň intensiwligi ekinleriň ösmegi bilen berk baglanyşyklydyr.Üç ölçegli ösdürip ýetişdirmek köplenç ösümlik zawodlarynda ulanylýar.Şeýle-de bolsa, ekin meýdanlarynyň gurluşynyň çäklendirilmegi sebäpli ýagtylygyň we temperaturanyň deňsiz paýlanmagy ekinleriň hasyllylygyna täsir eder we hasyl ýygnamak döwri sinhron bolmaz.Pekindäki bir kompaniýa 2010-njy ýylda el bilen göteriji ýagtylyk goşundy enjamyny (HPS yşyklandyryjy we LED ulaldyjy yşyklandyryş enjamy) üstünlikli işläp düzdi. Principleörelge, kiçijik film rulonyny aýlamak üçin tutawajy silkip, oňa berkidilen şkafy aýlamak; sim ýüpüni çekmek we açmak maksadyna ýetmek.Ösýän ýagtylygyň sim ýüpi, ösýän ýagtylygyň beýikligini sazlamak täsirini gazanmak üçin liftiň egrem-bugram tigirleri bilen birnäçe ters tigirleriň üsti bilen birikdirilýär.2017-nji ýylda ýokarda ady agzalan kompaniýa, ekin ösüşiniň zerurlyklaryna görä hakyky wagtda ýagtylyk goşmaça beýikligini awtomatiki usulda sazlap bilýän täze ykjam yşyk goşmaça enjamyny taslady we işläp düzdi.Düzediş enjamy üç ölçegli ösdürip ýetişdirmek üçin 3 gatly ýagtylyk çeşmesini göteriji görnüşde oturdyldy.Enjamyň ýokarky gatlagy iň oňat ýagtylyk derejesi, şonuň üçin ýokary basyşly natriý lampalar bilen enjamlaşdyrylandyr;orta gatlak we aşaky gatlak LED ulaldyjy yşyklar we göteriji sazlaýyş ulgamy bilen enjamlaşdyrylandyr.Ekinler üçin amatly yşyklandyryş gurşawyny üpjün etmek üçin ösýän ýagtylygyň beýikligini awtomatiki sazlap bilýär.

Üç ölçegli ösdürip ýetişdirmek üçin niýetlenen ykjam yşyk goşundy enjamy bilen deňeşdirilende, Gollandiýa keseligine hereket edýän LED ösýän ýagtylyk goşmaça ýagtylyk enjamyny döretdi.Ösýän ýagtylygyň kölegesiniň günüň ösümlikleriň ösmegine täsir etmezligi üçin ösýän ýagtylyk ulgamy, gorizontal ugurda teleskopiki slaýdyň üsti bilen ýaýyň iki tarapyna hem gün doly bolup biler; ösümliklerde şöhlelenýär;bulutly we ýagyşly günlerde gün şöhlesi bolmazdan, ösýän yşyk ulgamynyň ösümlikleri deň derejede doldurmagy üçin ösýän ýagtylyk ulgamyny ýaýyň ortasyna itekläň;ösýän ýagtylyk ulgamyny ýaýyň üstündäki slaýdyň üsti bilen keseligine süýşüriň, ösýän ýagtylyk ulgamyny ýygy-ýygydan sökmekden we aýyrmakdan gaça duruň we işgärleriň iş güýjüni peseldiň, şeýlelik bilen iş netijeliligini ýokarlandyryň.

Adaty ösýän ýagtylyk ulgamynyň dizaýn ideýalary
Jübi yşyklandyryjy goşmaça enjamyň dizaýnyndan zawod zawodynyň goşmaça yşyklandyryş ulgamynyň dizaýnynyň, köplenç dizaýnyň esasy mazmuny hökmünde dürli ekin ösüş döwrüniň ýagtylyk intensiwligini, ýagtylygyň hilini we fotoperiod parametrlerini alýandygyny görmek kyn däl. durmuşa geçirmek üçin akylly dolandyryş ulgamyna bil baglamak, energiýa tygşytlamak we ýokary hasyl almak baradaky esasy maksada ýetmek.

Häzirki wagtda ýaprakly gök önümler üçin goşmaça yşyk dizaýny we gurluşygy kem-kemden ýetişdi.Mysal üçin, ýaprakly gök önümleri dört basgançaga bölüp bolar: tohum nahallary, orta ösüş, giç ulalmak we ahyrky döwür;miwe-gök önümleri nahal etine, wegetatiw ösüş etabyna, güllemek we hasyl ýygnamak döwürlerine bölmek bolar.Goşmaça ýagtylyk intensiwliginiň häsiýetlerinden, nahal basgançagynda ýagtylygyň intensiwligi birneme pes bolmaly, 60 ~ 200 olmol / (m² · s), soň bolsa kem-kemden ýokarlanmaly.Leafaprakly gök önümler 100 ~ 200 olmol / (m² · s), miweli gök önümler her ösüş döwründe ösümlik fotosinteziniň ýagtylyk intensiwligini üpjün etmek we zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin 300 ~ 500 μmol / (m² · s) ýetip biler. ýokary hasyl;Lightagtylygyň hili taýdan gyzyl bilen gökiň gatnaşygy gaty möhümdir.Fidanlaryň hilini ýokarlandyrmak we tohum nahallarynda aşa köpelmeginiň öňüni almak üçin gyzyl bilen gök gatnaşygy adatça pes derejede kesgitlenýär [1 ~ 2): 1], soňra ösümligiň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin kem-kemden azalýar. ýeňil morfologiýa.Gyzyl bilen gök ýaprakly gök önümlere bolan gatnaşygy (3 ~ 6): 1 edip bolýar.Lightagtylygyň intensiwligine meňzeş fotoperiod üçin, ýaprakly gök önümleriň fotosintez üçin has köp fotosintetiki wagty bolmagy üçin ösüş döwrüniň uzalmagy bilen köpelmek tendensiýasyny görkezmeli.Miwe we gök önümleriň ýeňil goşmaça dizaýny has çylşyrymly bolar.Aboveokarda agzalan esasy kanunlardan başga-da, gülleýän döwürde fotoperiodyň sazlanmagyna ünsi jemlemelidiris, gök önümleriň güllemegi we miwesi yza çekilmezligi üçin ösdürilmelidir.

Lightagtylyk formulasynyň, ýagtylyk gurşawy üçin ahyrky bejergini öz içine almalydygyny bellemelidiris.Mysal üçin, üznüksiz ýagtylyk goşulmagy gidroponiki ýaprakly ösümlik nahallarynyň hasyllylygyny we hilini ep-esli ýokarlandyryp biler ýa-da ösümlikleri we ýaprakly gök önümleri (esasanam gyrmyzy ýapraklar we gyzyl ýaprakly salat) iýmitleniş hilini ep-esli gowulandyrmak üçin UV bejergisini ulanyp biler.

Saýlanan ekinler üçin ýagtylyk goşundysyny optimizirlemekden başga-da, käbir emeli ýeňil ösümlik zawodlarynyň ýagtylyk çeşmesine gözegçilik ulgamy hem soňky ýyllarda çalt ösdi.Bu dolandyryş ulgamy, umuman, B / S gurluşyna esaslanýar.Ekinleriň ösýän döwründe temperatura, çyglylyk, ýagtylyk we CO2 konsentrasiýasy ýaly daşky gurşaw faktorlaryna uzakdan gözegçilik we awtomatiki gözegçilik WIFI arkaly amala aşyrylýar we şol bir wagtyň özünde daşarky şertler bilen çäklendirilmedik önümçilik usuly amala aşyrylýar.Bu görnüşli akylly goşmaça ýagtylyk ulgamy, uzakdaky akylly dolandyryş ulgamy bilen birleşdirilen, ösümlik tolkun uzynlygynyň yşyklandyrylmagynyň zerurlyklaryny kanagatlandyryp bilýän, ýagtylyk bilen dolandyrylýan ösümlik ösdürip ýetişdirmek üçin has amatly we bazaryň islegini kanagatlandyryp biljek goşmaça ýagtylyk çeşmesi hökmünde LED ösýän ýagtylyk enjamyny ulanýar. .

Jemleýji bellikler
Ösümlik zawodlary 21-nji asyrda dünýä baýlyklaryny, ilaty we daşky gurşaw meselelerini çözmegiň möhüm usuly we geljekde ýokary tehnologiýaly taslamalarda azyk önümleriniň öz-özüni üpjün etmeginiň möhüm usuly hasaplanýar.Oba hojalygyny öndürmegiň täze görnüşi hökmünde ösümlik zawodlary henizem öwreniş we ösüş döwründe, has köp üns we gözleg gerek.Bu makala ösümlik zawodlarynda umumy goşmaça yşyklandyryş usullarynyň aýratynlyklaryny we artykmaçlyklaryny beýan edýär we adaty ekin goşmaça yşyklandyryş ulgamlarynyň dizaýn ideýalary bilen tanyşdyrýar.Deňeşdirmek arkaly tapmak kyn däl, üznüksiz bulutly we duman ýaly agyr howa sebäpli dörän pes ýagtylyga garşy durmak we desga ekinleriniň ýokary we durnukly öndürilmegini üpjün etmek üçin “LED Grow” ýagtylyk çeşmesi enjamlary häzirki ösüşe laýyk gelýär. ugurlary.

Ösümlik zawodlarynyň geljekdäki ösüş ugry täze ýokary takyklyk, arzan bahaly datçiklere, uzakdan dolandyrylýan, sazlanyp bilinýän spektrli yşyklandyryş enjamlary ulgamlaryna we bilermenlere gözegçilik ulgamlaryna gönükdirilmelidir.Şol bir wagtyň özünde geljekki zawod zawodlary arzan, akylly we öz-özüne uýgunlaşmak ugrunda ösmegini dowam etdirer.LED ösýän ýagtylyk çeşmeleriniň ulanylmagy we ýaýramagy ösümlik zawodlaryna ýokary takyk daşky gurşaw gözegçiligini kepillendirýär.LED ýagtylyk gurşawyny kadalaşdyrmak, ýagtylygyň hilini, ýagtylygyň intensiwligini we fotoperiody hemmetaraplaýyn kadalaşdyrmagy öz içine alýan çylşyrymly prosesdir.Degişli hünärmenler we alymlar emeli ýagtylyk zawodlarynda LED goşmaça yşyklandyryşy ösdürip, çuňňur gözlegleri geçirmeli.