AprēķinotPPFD prasības hidroponiskām LED gaismām: Lapu un augļu kultūras

Ievads

PPFD (fotosintētisko fotonu plūsmas blīvums) ir stūrakmens metrika, lai novērtētu augšanas gaismas veiktspēju hidroponiskajās sistēmās. Mērīts μmol/m²/s, tas nosaka fotosintētiski aktīvo fotonu skaitu (400-700 nm), kas sekundē sasniedz augu virsmas. Šajā rakstā ir sniegta soli pa solim sniegta metodoloģija PPFD vajadzību aprēķināšanai un analizētas būtiskās atšķirības starp lapu zaļumiem un augļu dārzeņiem.

1. daļa: PPFD prasību aprēķināšana

1. darbība. Nosakiet apgriezt{1}}konkrēto DLI

Daily Light Integral (DLI) ir kopējais fotonu daudzums, kas tiek piegādāts dienā (mol/m²/dienā). Atsauces vērtības:

Lapu zaļumi (salāti/kāposti): 12-17 mol/m²/dienā

Augļu kultūras (tomāti/paprika): 20-30 mol/m²/dienā

2. darbība: konvertējiet DLI uz mērķa PPFD

Izmantojiet formulu:

PPFD=DLI ÷ (gaismas stundas × 0,0036)

Piemērs:

Salāti pie 14 DLI ar 16h fotoperiodu:
14 ÷ (16 × 0,0036)=243 μmol/m²/s

Tomāts pie 25 DLI ar 18h fotoperiodu:
25 ÷ (18 × 0,0036)=386 μmol/m²/s

3. darbība: pielāgojiet sistēmas efektivitāti

Faktors:

Atstarošanās zudumi(10-20% vertikālās saimniecībās)

Nojumes iespiešanās(30-50% samazinājums apakšējām lapām)

Praktisks padoms: Reiziniet aprēķināto PPFD ar 1,3 reizes kā drošības rezervi.

2. daļa:Galvenās lapu un augļu kultūru atšķirības

1. Intensitātes prasības

Tehniskais ieskats: Augļu kultūrām ir nepieciešams 2–3 reizes lielāks PPFD ziedēšanas/augļu veidošanās posmā, jo:

Lielāks ogļhidrātu pieprasījums augļu attīstībai

Biezāki mezofila slāņi samazina gaismas iekļūšanu

2. Spektrālā jutība

Lapu zaļumi:
Kompaktai morfoloģijai dod priekšroku ziliem{0}}bagātīgiem spektriem (20–30% zils, 450 nm).
Piemērs: sviesta salāti uzrāda par 15% ātrāku pieaugumu zem 450+660nm, salīdzinot ar pilnu spektru

Augļu kultūras:
Nepieciešams tālu{0}}sarkans (730 nm), lai aktivizētu atbildes reakcijas, lai izvairītos no ēnas
Dati: pievienojot 15% 730 nm, tomātu raža palielinās par 22% (HortScience, 2021)

3. Fotoperiodu mijiedarbības

Lapu zaļumi:
Lineārais ienesīguma pieaugums līdz 18 h gaismas (DLI=14 pie 216 μmol/m²/s)

Augļu kultūras:
Nepieciešams tumšs periods etilēna regulēšanai
Optimālais cikls: 12 h pie 600 μmol/m²/s (DLI=26) pipariem

3. daļa: Īstenošanas stratēģijas

Lapu zaļumiem (NFT sistēmas)

Gaismas iestatīšana:

120-150 W LED stieņi uz m²

Augstums: 30-50 cm virs nojumes

Spektrs: 450nm (20%) + 660nm (80%)

Ekonomiskais labums:
PPFD samazināšana no 300 līdz 200 μmol/m²/s ietaupa 33% enerģijas un tikai par 8% samazinājumu

Augļu kultūrām (DWC sistēmas)

Gaismas iestatīšana:

300-400W LED paneļi uz m²

Augstums: 40-60 cm (regulējams)

Spektrs: 450nm (15%) + 660nm (70%) + 730nm (15%)

Tehniskā piezīme:
Izmantojiet pārvietojamas gaismas, lai saglabātu vienmērīgu PPFD vertikālajās augļu zonās

Secinājums

Lai veiktu precīzu PPFD aprēķinu, ir nepieciešami apgriešanas -specifiski DLI mērķi un sistēmai-specifiskas korekcijas. Kamēr lapu zaļumi plaukst ar 200{5}}300 μmol/m²/s, augļdārzeņiem ir nepieciešami 400–600 μmol/m²/s ar papildu sarkano krāsu. Mūsdienu LED sistēmās jāiekļauj:

Dinamiskā spektra kontrole

Reāllaika -PPFD uzraudzības sensori

Photoperiod{0}}programmējamie kontrolleri