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1) O espectro da luz solar é o espectro com a maior eficiência fotossintética, e as luzes de cultivo devem ser semelhantes ao espectro da luz solar .
2) Plantas em todo o mundo crescem e evoluem sob a luz solar, e o espectro solar é o melhor espectro para lâmpadas vegetais .
3) Lâmpadas vegetais com espectro solar podem fazer as plantas crescerem melhor .
Primeiro, vamos deixar claro o ponto .
O espectro solar é o espectro de plasma com os componentes espectrais mais completos .
Em seguida, daremos as respostas às três perguntas acima .
1) Para a fotossíntese vegetal, o espectro da luz solar não é o espectro com a maior eficiência fotossintética . por causa disso, precisamos estudar a tecnologia espectral .
2) As plantas em todo o mundo crescem pela luz solar sob diferentes latitudes, luz, clima e condições geográficas . para plantas, não há melhor espectro, apenas o mais adequado .
3) Comparado com fontes de luz LED, os indicadores bioquímicos e nutricionais de plantas cultivados sob iluminação artificial não são piores do que aqueles sob luz solar, e alguns indicadores são melhor controlados do que aqueles sob luz solar .
Para aprender a tecnologia espectral da bio-óptica, devemos primeiro esclarecer a seguinte cognição:
A fotossíntese é sinônimo da absorção de energia luminosa por plantas .
A fotossíntese é uma maneira de converter energia luminosa em matéria .
A equação de energia de massa de Einstein mostra que a energia é matéria e a matéria também é energia .
A luz é incolor e a luz de diferentes comprimentos de onda é apenas a diferença na energia de fótons .
Em seguida, vamos explicar por que .
1. conteúdo energético da luz solar
A luz solar é a energia da radiação (eletromagnética) do sol . fornece luz e calor para a terra e fornece energia para a fotossíntese . Esta energia de radiação é necessária para o ambiente biológico e seu meta -relevante, o luminário: o spectrum de radiação biológico, o spectrum de três bandas relevantes, o espectro do solar, o espectro do solar, o relato do solar, o espectro do solar, o relâmpago, o espectro do solar, o solar, o espectro do solar, o solars, o espectro do solar e o espectro do solar, o espectro do solar, e o espectro do solar, o espectro do solar, o solar ({2.. 400-700 nm) e infravermelho .
NOTA AQUI: Lar-vermelho e infravermelho não são a mesma coisa .
56% da energia da radiação solar que atinge a Terra pode atingir a superfície da Terra . No entanto, parte dessa luz é refletida por neve ou outro solo brilhante, portanto, apenas 48% da energia pode ser absorvida pela terra ou pela água (observe que a superfície da água também reflete alguma radiação solar) .}}}}}
Da luz solar que atinge a superfície da Terra, a radiação infravermelha representa 49 . 4% e a luz visível é responsável por 42 . 3% .} radiação ultravioleta é responsável por pouco mais de 8% da radiação solar total. Cada uma dessas bandas tem um impacto diferente no meio ambiente.
2. O espectro necessário para a fotossíntese
A banda da luz solar que pode ser fornecida à fotossíntese é chamada de radiação fotossinteticamente ativa par, que é: 400-700 nm . A ciência ainda não derrubou essa percepção comum .
UV-C inclui comprimentos de onda entre 100 - 280 nm . Esta faixa de radiação é responsável por apenas 0 . 5% de toda a radiação solar, mas é a mais prejudicial para os organismos., no entanto, a maioria da radiação curta é absorvida por férias.
A luz infravermelha e a luz ultravioleta estão nos dois lados do espectro par .
The wavelength of infrared light radiation >760 nm fornece 49 . 4% da energia solar . A radiação de infravermelho é facilmente absorvida por moléculas de água e dióxido de carbono e convertidas em energia térmica . os comprimentos de onda do calor geram um calor, que os absorvem. {5} {5 {4} {5. {5} {5}. {5} {5}. {5) Superfície . A luz infravermelha reflete mais do que a luz ultravioleta ou visível devido ao seu comprimento de onda mais longo . Essa reflexão permite que a radiação infravermelha transfira calor entre superfícies, água e ar.
Além da UVC, apenas UVA e UVB podem alcançar a superfície da Terra . A resposta de absorção das plantas a essa parte da luz está relacionada às características da planta e ainda está em estudo . uma coisa é certa que a fotossíntese tem muito pouca ou nenhuma correlação com essa parte da energia luminosa.
3. Photossynthesis Quantum Eficiência
A fotossíntese ocorre principalmente nas folhas das plantas, que contêm a maior concentração de cloroplastos . plantas têm poros minúsculos em suas folhas que absorvem dióxido de carbono do ar circundante .
Os cloroplastos contêm clorofila, e a energia que os cloroplastos convertem em energia química é absorver a energia da luz solar . Os outros dois ingredientes necessários para a fotossíntese são dióxido de carbono e água disponível .} a combinação dessas três substâncias fornece energia para o processo de photossíntese,.}} crescimento .
A eficiência máxima da luz solar para a fotossíntese pode ser explicada a partir do valor quantitativo .
Para a energia luminosa na banda PAR, o comprimento médio de onda é de 570 nm; Portanto, a energia luminosa usada no processo de fotossíntese é de cerca de 50 cal por nanômetro .
Geralmente, o número de fótons absorvidos para cada molécula de oxigênio liberado é chamado de requisito quântico .
O requisito quântico geralmente é 8-12 fótons (PAR Energy) ., calculamos -o com base em 9 fótons, e a energia de fótons usada é 9 × 50=450 cal, ou seja, 450 cal é necessário para cada molécula de oxigênio liberada .}}}
A energia armazenada para cada oxigênio liberada é 117 cal, e a eficiência energética máxima estimada da fotossíntese é 117/450=0.26 ou 26%. Este é o valor máximo teórico da energia luminosa convertida em matéria .}
Various factors reduce this efficiency, such as temperature, humidity, light inhibition, assimilation energy conversion efficiency, Calvin cycle efficiency, water, nutrients, etc. Taking various factors into consideration, the maximum value of typical photosynthetic efficiency that can be recorded is about 12%, that is, the energy efficiency of the PAR part of sunlight stored in plants through photosynthesis is at most 12%.
A eficiência quântica fotossintética da iluminação artificial com tecnologia espectral é muito maior que a do espectro solar, que pode ser calculado .
A fotossíntese usa apenas uma pequena parte da luz solar incidente (PAR) para converter em compostos orgânicos . A eficiência média de fixação líquida de carbono das plantas terrestres é de apenas 3 . 3%, e a maioria das plantas tem baixa eficiência no uso da luz solar.
A conclusão é: a eficiência fotossintética do espectro solar é menor que a do espectro da luz de plantas combinadas artificialmente, porque muita energia é desperdiçada nos componentes espectrais .
4. conteúdo nutricional e sabor de partes comestíveis das plantas
Someone may suggest that plants under the solar spectrum have better nutrition and taste. I think people who hold this view must provide repeatable experimental data, such as biochemical indicators and nutritional content indicators. From the perspective of the mechanism of plant absorption of light energy, there is no difference in the characteristics of plants under the two energy supplies of sunlight and artificial luz . A única diferença é o efeito integral do tempo e o efeito do estresse .
Dado o mesmo ambiente de plantio e nível de luz, não haverá diferença no conteúdo nutricional e no sabor das partes comestíveis das plantas, porque as plantas não podem distinguir entre a luz solar e a luz artificial .} Não é científica comparar os efeitos de crescimento rápido e de crescimento {porque algumas substâncias que afetam o sabor dos que precisam de tempo que precisam de efeitos de tempo para acumular e acumular:
5. é necessário seguir métodos experimentais científicos para explicar
Para o estudo comparativo da fotossíntese sob luz solar e luz artificial, o estudo mais sistemático é o experimento do cientista americano Maukley .
A pesquisa de Maukley mostra que a eficiência da utilização da planta da energia luminosa se reflete na forma espectral, e a forma espectral é a base para o design do espectro de iluminação artificial .} espectral, mas a razão espectral não é baseada em que a razão de base do ratismo não é baseada em que a Ratio é baseada em que a Ratio é baseada em que a RatIllow é baseada em que a RatIllow é a base de que a RATIO é baseada em Sub -Ratio, com o Sub -Ratio, com o Sub -Ratio. Energia .
6. O objetivo da pesquisa de tecnologia espectral vegetal
The essence of any technological progress is to improve application efficiency. Plant artificial lighting technology is also for this purpose. In greenhouses and plant factories, due to insufficient natural light energy supply, artificial lighting has been applied. Artificial lighting proposes spectral technology based on the light absorption properties of plants. Through application, it Verificou -se que a iluminação artificial pode substituir completamente a luz natural . ao mesmo tempo, a eficiência do plantio é bastante aprimorada, o que está de acordo com a conversão do processo de industrialização do plantio agrícola .
O objetivo da pesquisa em tecnologia espectral é melhorar a eficiência do plantio, portanto, a tecnologia espectral deve ser estudada com base nas propriedades da absorção de plantas da energia luminosa, em vez de baseadas no espectro solar .
O mecanismo fotossintético tem seu processo de ocorrência, crescimento e envelhecimento, como outros mecanismos de plantas ., a taxa fotossintética é baixa no estágio inicial do desenvolvimento; É alto após o crescimento e estável por algum tempo; Ele diminui quando o envelhecimento . O estado fisiológico e as condições externas das plantas têm um impacto significativo na duração de cada estágio da taxa fotossintética e o nível de taxa fotossintética . quando a demanda por produtos fotossintéticos em outras partes da planta aumenta, a taxa de fotossinética geralmente aumenta .}} 3. Bloqueado, a taxa fotossintética diminuirá gradualmente .
Através da tecnologia do espectro da iluminação artificial, essas características de absorção das plantas podem ser bem atendidas para fornecer eficiência de plantio na maior extensão, que é outro objetivo da pesquisa sobre a tecnologia de espectro da lâmpada vegetal .
7. A tecnologia da lâmpada de planta defende a utilização completa da luz solar
A aplicação da tecnologia de espectro da lâmpada vegetal nunca excluiu a utilização total da luz solar, e a relação entre eles está mais intimamente ligada ao efeito da economia de mercado .
Uma excelente tecnologia de espectro é um desempenho técnico sob a premissa de maximizar o uso da luz solar .
Aqui, um princípio é reiterado:
Não existe o melhor espectro, apenas o mais adequado .
Em termos de tecnologia controlável, a tecnologia de espectro de lâmpadas vegetais e o processo de espectro de plantio carrega a missão histórica da instalação agricultura .
