Intervalul efectiv de fotosinteză (interval) - ppfd, șaibe, Lux

Ca o introducere, voi scrie despre conceptele de bază despre lume:
Gama 1.Ves de lumină vizibilă este împărțită în culori. Fiecare culoare corespunde unei anumite lungimi de undă: 300-400nm aproape de ultraviolete, 400-420nm violet albastru, inchis (alias Royal Albastru) 420-450nm, 450-470nm albastru, albastru 470-500nm, 500-580nm nuanțe de verde, galben 580- 600nm, 600-620nm portocaliu, 620-640nm roșu, roșu închis (roșu aka adânc) 640-750nm, 750-850nm în infraroșu apropiat, 850 si radiatii mai infraroșu.
2. Photon - o particulă elementară, cuantumul radiației electromagnetice (în sens restrâns - lumină). Această particulă poate exista fără masă, care într-un vid se deplasează numai la viteza luminii.

Apoi, ne vom concentra pe lumina pentru plante:
PAR (PAR) - fotosintetică radiație activă, este considerată toate radiațiile în intervalul de 400nm la 700nm. PAR nu este o măsură, este pur și simplu o descriere a luminii, care este absorbit de lungimi de undă de clorofilă și utilizate pentru fotosinteza. Cu toate acestea, nu toate gama la fel de PAR absorbită de clorofilă și, deci, eficiența luminii cu lungimi de undă diferite eterogene. În plus față de clorofilă „a“ clorofila „b“ la fabrica au pigmenți auxiliare - carotenoizi si xantofile. Acești pigmenți absorb și transmit energia spectrului albastru și verde, în centrul de reacție al fotosintezei. eficienta de transfer de energie de la pigmentul nu este mare, asa ca carotenoizi si xantofile joaca doar un rol minor, auxiliar. Cele mai multe dintre lumina verde nu este absorbită deloc, și este reflectată de frunze, ceea ce le conferă o culoare verde caracteristică.

Unitati PAR - fotosintetică densitate de flux fotonic activ per m2 per secundă. Exprimate în fotoni micromol m-2s-1 [pmol / m / s]. Menționată ca PPFD (fotosintetică de fotoni densitate de flux), de unde și numele de forum :))). Pentru mai multe informații despre unitățile de lumină vor fi discutate într-un subiect separat dedicat PPFD.

Ne întoarcem la PAR și a fotosintezei. Cifra este un grafic al absorbției luminii de către clorofilei „a“ clorofila „b“:

După cum puteți vedea, gama cea mai eficientă de 440Nm, 455nm, 660nm și 640 nm. Pentru instalațiile de iluminat suplimentare într-o seră sau în alte incinte unde există un nivel ridicat de iluminare naturală apar probleme suplimentare. Toate cârligului este ascuns în photomorphogenesis și acest concept ca digestibilă flux fotonic de plante (randamentul foton flux (YPF)). Aceste concepte confundă cardul este de 100%. Aici puteți afla că tăierea foton prin spațiu și timp, cu o lungime de undă de 610nm este mult mai eficient decât sora lui, cu o lungime de undă de 660nm. Cu toate acestea, partea leului de fotoni cu lungime de undă de 610nm vor fi ignorate și trimise înapoi clorofilă pătrunde timp și spațiu. Există necesitatea de a lua în considerare raportul pogloschyaemost / foton pentru efectul toata gama FAS. Și pigmenții auxiliare contribuie.
Ar trebui să se înțeleagă că fotosinteza nu se datorează absorbției energiei, și absorbția de fotoni. Dar nu toți fotonii absorbiți produc același efect de fotosinteza! Teoria dependenței fluxului reacției fotochimice a fotonilor absorbite, mai degrabă decât energia pus mai departe chiar și Albert Einstein și numai 60 de ani mai târziu a fost posibil să se dovedească experimental.

Valorile eficacității lungimii de undă de bază din punct de vedere al coeficientului de absorbție și efectul care conferă foton absorbit:

18%; eficienţa foton

78%; eficienţa foton

84%; eficienţa foton

68%; eficienţa foton

47%; eficienţa foton

39%; eficienţa foton

23%; eficienţa foton

37%; eficienţa foton

97%; eficienţa foton

83%; eficienţa foton

38%; eficienţa foton

Pentru date a fost comparat cu diagrama spectrul de absorbție și activitatea fotosintetică foton grafic. După analiza datelor, putem trage o concluzie despre eficiența folosirii unui „spectru echilibrat“, în cazul în care există un echilibru de absorbanta / eficienta la un nivel ridicat. În partea albastră a spectrului este gama de 440-460nm, în partea roșie a spectrului de 650 - 680 nm. Aceste intervale au cea mai mare eficiență pentru utilizarea de iluminare artificială a plantelor.
Fitolamp LED pentru iluminare suplimentară de material săditor și sere lămpi sunt utilizate în principal numai două domenii spectrale. Pentru lămpile utilizate în spații interioare sunt folosite în cele mai multe cazuri, lampa multispectrale sau spectru complet. Ele vor da un efect mai mare decât cele două fitolampy spectrale. Acest lucru se datorează mai multor factori, dintre care unul este la fel de înaltă eficiență pentru foton fotosinteză în intervalul de la absorbția slabă, de exemplu, 525 nm (verde), 610nm (portocaliu), 630 nm (roșu). Un avantaj suplimentar de fotoni zona verde și roșu este abilitatea de a penetra prin frunze și absorbite parțial în inferioare, părțile umbrite ale plantelor.

Prin urmare, chiar și o prezență relativ mică a luminii solare naturale rezolvă automat cele mai multe dintre problemele asociate cu extinderea spectrului.

LED-urile de azi sunt surse de lumină eficiente ele însele, ele dispun de a da fluxul luminos întreg într-un interval îngust predeterminată le face indispensabile în agro-industrie. De exemplu, LED-ul, cu o lungime de undă de 660nm 1GL-R este capabil să genereze până la 300 pmol / m / s, la o distanță de 10cm. În care toți fotonii emiși sunt în cel mai eficient de absorbție clorofilă gama zona PAR.
În lămpi multispectrale pentru sol și hidroponică interior sisteme folosesc LED-uri cu lungimi de unda: 400nm, 420 nm, 440Nm, 455nm, 610nm, 660nm,, 630 nm 730nm (spectre 8m). Uneori, în descrierea unor astfel de lămpi este scris, „aproape de spectrul solar,“ nu este atât de :) Dar eficacitatea fitolamp multispectrale este într-adevăr la un nivel foarte ridicat.
Alte surse de lumină emit cea mai mare parte a fluxului lor de lumină în porțiunea de PAR, care este cel mai puțin eficient. Acest subiect va fi discutat în secțiunea relevantă. În principiu, o sursă de lumină eficiente, cum ar fi HPS, se poate face o mare PPFD indicație dar cele mai multe dintre aceste fotoni, sau nu este eficientă, sau slabopogloschaema. Acesta este motivul pentru alegerea unei surse de lumină trebuie să se concentreze nu doar pe puterea radiației, ci și asupra spectrului.
Lumeni și suitele nu sunt potrivite pentru măsurarea nivelului de plante de iluminat artificial ca aceste unități sunt atașate la 555nm cu o curba de sensibilitate de vârf a ochiului uman. Instrucțiunile de orice contor de lumină este un grafic al sensibilității senzorului, care este cât mai aproape de sensibilitatea ochiului uman. Acest subiect va fi, de asemenea, tratate separat.

concluzie:
1) Ia cel mai înalt nivel de fotosinteza în plante pot fi iluminate folosind o sursă de lumină cu o lungime de undă de 440Nm, 455nm, 660nm.
2) suplimentare de iluminat plante fumători cu niveluri moderate sau ridicate de lumină naturală vor fi cele mai eficiente fitolampy bi-spectrale cu LED-uri cu 440Nm de emisie sau 455nm (albastru) și 660nm (roșu).
3) Pentru instalațiile de iluminat în spații închise sau spații cu niveluri foarte scăzute de lumină naturală va da eficiența ridicată a multispectrale sau full-spectru (Bucățile) LED becuri. Spectrul lungimii de undă care acoperă în intervalele 400-470nm (partea albastră) și 600-680-740nm (porțiunea roșie).
4) Există o versiune care multispectrale cu LED-uri becuri mai eficiente atunci când sunt utilizate în sere, dar în cazul unui ciclu complet de creștere a plantelor. Vom verifica.
5) Unitățile Lux și iluminare lumen adecvat pentru măsurarea nivelului RAP numai pentru lumina soarelui, și că este relativ.