日光は植えるのに最適なスペクトルですか?

Dec 23, 2024

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現在、この問題にはいくつかの見解があります。

1)日光スペクトルは、光合成効率が最も高いスペクトルであり、成長ライトは日光スペクトル.に似ている必要があります。

2)世界中の植物は日光の下で成長し、進化し、太陽スペクトルは植物ランプに最適なスペクトルです{.

3)太陽スペクトルを備えた植物ランプは、植物を最もよく成長させることができます.

 

まず、ポイントを明確にしましょう.

 

太陽スペクトルは、最も完全なスペクトルコンポーネント.を持つプラズマスペクトルです。

 

次に、上記の3つの質問への回答.

 

1)植物の光合成の場合、日光スペクトルは、光合成効率が最も高いスペクトルではありません{.このため、スペクトルテクノロジー.を研究する必要があります。

 

2)世界中の植物は、さまざまな緯度、光、気候、および地理的条件の下で日光で育つ植物の場合は.、最も適切なスペクトルはありません.のみがあります

 

3)LED光源と比較して、人工照明の下で栽培された植物の生化学的および栄養指標は、日光下の植物よりも悪くなく、いくつかの指標は日光の下で.よりも優れた制御されています。

 

生物光学のスペクトル技術を学ぶには、まず次の認知を明確にしなければなりません。

光合成は、植物による光エネルギーの吸収と同義です.

 

光合成は、光エネルギーを物質に変換する方法.

 

アインシュタインの質量エネルギー方程式は、エネルギーが物質であり、物質もエネルギーであることを示しています.

 

光は無色であり、異なる波長の光は光子エネルギーの違いにすぎません.

 

次に、理由を説明しましょう.

 

 

1.日光のエネルギー含有量

日光は太陽の放射(電磁)エネルギーであり、地球に光と熱を提供し、光合成.のエネルギーを提供します。 400-700 nm)および赤外線.

sunlight spectrum

 

ここの注意:遠赤と赤外線は同じものではありません.

 

地球に到達する太陽​​放射のエネルギーの56%は地球の表面に到達することができます.しかし、この光の一部は雪または他の明るい地面に反映されるため、エネルギーの48%のみが陸または水によって吸収される可能性があります(水面も太陽放射を反映していることに注意してください).}

 

地球の表面に到達する日光の中で、赤外線は49 . 4%を占め、目に見える光は42 . 3%.極値放射線を総太陽放射の8%を超える8%を占めます。これらの各バンドは、環境に異なる影響を及ぼします。

 

2.光合成に必要なスペクトル

光合成に提供できる日光の帯は、光合成的に活性な放射PARと呼ばれます。

 

UV-Cには、100 - 280 nm .の間の波長が含まれます。この放射範囲は、すべての太陽放射の0 . 5%のみを占めますが、生物に最も有害ですが、.に最も有害ですが、短波放射線のほとんどは、地下gasuneに到達する(オズン)と吸収されます。

 

赤外線と紫外線は、スペクトルの両側にあります.

 

The wavelength of infrared light radiation >760 nmは、太陽エネルギーの49 . 4%.赤外線放射は、水と二酸化炭素分子によって簡単に吸収され、熱エネルギーに変換され、. .は、赤外線の波長の波長が吸収されます。表面.赤外線は、その長い波長.のために、紫外線または可視光を超えて反射します。この反射により、赤外線放射は表面、水、および空気の間で熱を伝達します。

 

UVCに加えて、UVAとUVBのみが地球の表面.に到達できます。この部分に対する植物の吸収応答は、植物特性に関連しており、まだ研究中です.は、光合成が光エネルギーの部分とほとんどまたはノー相関がないことを確信しています。

 

3.光合成量子効率

光合成は、主に植物の葉に発​​生します。これには、最も高い濃度の葉緑体.植物が葉に小さな毛穴があり、周囲の空気から二酸化炭素を吸収する小さな毛穴があります.}

 

葉緑体にはクロロフィルが含まれており、葉緑体が化学エネルギーに変換するエネルギーは日光エネルギーを吸収することによってです.光合成に必要な他の2つの成分は、二酸化炭素と水です.これらの3つの物質の組み合わせは、光合成プロセスにエネルギーを提供するエネルギーを提供します。成長.

 

光合成の日光の最大効率は、定量値.から説明できます。

 

パーバンドの光エネルギーの場合、平均波長は570 nmです。したがって、光合成プロセスで使用される光エネルギーは、ナノメートルあたり約50 cal .です。

 

通常、放出される各酸素分子に吸収される光子の数は、量子要件.と呼ばれます。

 

量子要件は通常、8-12光子(PARエネルギー). 9つの光子に基づいて計算し、使用される光子エネルギーは9×50=450 calです。

 

放出される各酸素の保存されたエネルギーは117 Calで、光合成の推定最大エネルギー効率は117/450=0.26、または26%.です。これは、物質に変換された光エネルギーの理論的最大値です

 

温度、湿度、光阻害、同化エネルギー変換効率、カルバンサイクル効率、水、栄養素など、さまざまな要因など、さまざまな要因が低下します。

 

スペクトル技術を使用した人工照明の光合成量子効率は、.を計算できる太陽スペクトルのそれよりもはるかに大きいです。

 

光合成は、入射日光(PAR)のごく一部のみを使用して有機化合物に変換されます{.陸生植物の平均正味炭素固定効率はわずか3 . 3%であり、ほとんどの植物は日光の使用において低い効率を持っています。

 

結論は、太陽スペクトルの光合成効率は、多くのエネルギーがスペクトルコンポーネント{.で無駄になるため、人為的に一致する植物光スペクトルの光合成効率よりも低いことです。

 

4.植物の食用部分の栄養含有量と味

誰かが、太陽スペクトルの下の植物がより良い栄養と味を持っていることを示唆するかもしれません{.このビューを保持している人は、生化学的指標や栄養コンテンツインジケーターなどの再現性のある実験データを提供しなければならないと思います.植物吸収のメカニズムの観点からの光エネルギーの植物のみの植物のみの特性の特性はありません。違いは、時間の積分効果と応力効果.

 

同じ植え付け環境と光レベルを考えると、植物の味と人工光をまったく.に植物を区別できないため、植物の味とゆっくりと成長する植物を比較することは非科学的であるため、植物の栄養価と人工光をまったく区別できないため、植物の栄養の含有量と味に違いはありません。

 

5.説明するために科学的な実験方法に従う必要があります

日光と人工光の下での光合成の比較研究では、より体系的な研究はアメリカの科学者マークリーの実験です.

 

Maukleyの研究は、光エネルギーの植物利用の効率がスペクトル形式に反映され、スペクトル形式は人工照明スペクトル.スペクトルテクノロジーの設計の基礎であり、スペクトル比(フォーミュラ)を提供します.}この比率は、植物の需要に基づいていないことが最低のエネルギー消費量({1}}})

 

6.植物スペクトル技術研究の目的

技術的な進歩の本質は、アプリケーション効率を向上させることです{.植物人工照明技術は、自然光エネルギー供給が不十分なため、温室と植物工場のこの目的のために.であり、人工照明が適用されています.人工照明の提案は、{3.人工照明を提案します。自然光.同時に、植え付け効率は大幅に改善されており、これは農業植栽の工業化プロセス変換.に沿っています。

 

スペクトル技術研究の目的は、植え付け効率を改善することであるため、太陽スペクトル{.に基づいて、光エネルギーの植物吸収の特性に基づいてスペクトル技術を研究する必要があります。

 

光合成メカニズムは、他の植物メカニズムのようにその発生、成長、および老化プロセスを持っています{.発達の初期段階では光合成速度が低くなっています。成長後、しばらく安定しています。 {.}老化すると、植物の生理学的状態と外部条件が光合成率の各段階の期間と光合成率のレベルの期間に大きな影響を与えると減少します。ブロックされて、光合成速度は徐々に減少します.

 

人工照明のスペクトル技術を通じて、植物のこれらの吸収特性は、植え付け効率を最大限に提供するためによく満たすことができます。

 

7.植物ランプスペクトルテクノロジーが日光を完全に活用することを提唱しています

植物ランプスペクトルテクノロジーの適用は、日光の完全な利用を除外したことはなく、それらの間の関係は、市場経済効果.の下でより密接にリンクされています。

 

優れたスペクトルテクノロジーは、日光の使用を最大化するという前提の下での技術的なパフォーマンスです.

 

ここで、原則が繰り返されます:

 

最高のスペクトルはありません、最も適切な.のみ

 

制御可能なテクノロジーに関しては、植物ランプスペクトルテクノロジーと植え付けプロセススペクトルテクノロジーが施設農業の歴史的使命を担っています.

 

 

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