植物生長燈和室內農業

新興行業,對我們的未來有潛在影響

在全球環境危機之時,室內農業是糧食供應的有前途的替代方法。 一個重要的組成部分是使用生長燈來補充或替代陽光。 在這裡,我們討論生長燈和PAR測量設備在該行業中的重要性。

PG200N 手持式植物照明檢測計

Image courtesy of Taiwan Highpoint Corporation

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植物生長燈-揭示陽光的秘密

生長燈和室內農業 – 眾所周知,植物需要土壤、水和陽光。 但是地球上有很多地區在冬季都沒有陽光照射,這些地方對於任何農業來說都太欠缺了。

最近,出現了新一代的農民,他們正將農業轉移到室內。 室內耕種使各種水果、蔬菜和觀賞植物可在當地任何地方生產,植物工廠或廢棄倉庫中,並能全年生產。

最大的挑戰也是如何釋放陽光的秘密,以便我們可以替代或補充室內照明。 因此,出現了專注於室內農業照明的新時代-它們被稱為“植物生長燈”。

光合作用

植物生長燈科學

“生長燈”背後的策略本質上是關於生物學、化學和物理學。 最終目標是了解陽光的秘密,以使我們受益。

用正確的顏色生長燈

植物如何利用光? 大多數植物顯示綠色,實際上是因為它們反射了太陽發出的綠光,它們不使用綠光。 但是,紅光和藍光會被植物吸收,並用於啟動稱為化學的光合作用和電氣過程,光合作用是一種產生糖的重要生物機制。 糖用於促進植物(莖、葉、花和果實)的生長。 植物中可以接收和處理光的主要色素分子(吸光分子)稱為葉綠素和類胡蘿蔔素。 如下所示,這些顏料吸收的光主要在藍光和紅光領域。 您的植物生長燈需要充分提供這些顏色的光。

該圖顯示了不同葉綠素吸收最多光(藍色和紅色)的色峰。

您需要多少光?

除了顏色,您還必須知道要發出多少光。 過多的光會對某些植物產生不利影響,並且不加選擇地給植物大量光會浪費能源。 不過光線太少表示您的植物營養不良。 但是如何測量光量?

如果您還記得物理課,光既是波又是粒子-它是我們正在測量的光的粒子方面。 PPFD或光合光子通量密度。 它是落在一個區域上的光子或光粒子的定量度量。

 

那麼如何測量光的顏色和數量呢?

它稱為PAR表。 PAR代表光合有效輻射,它是指植物反應的波長。 PAR計可以測量光量(以PPFD為單位)以及光提供的顏色(光譜)。

具有可拆卸探頭的PAR表有利於精準,進行測量時一致的角度和距離非常重要。

UPRtek PG200N可以顯示PPFD並具有加重葉綠素顏色敏感度範圍的光譜。

不是所有植物都一樣條件-植物食譜

為了適應不同的光照條件,不同的植物對應不同的光。 它們具有所謂的“配方”或“植物配方”,用作照明條件的指標。

一家生菜工廠的做法,該工廠的架子下面設有LED燈。

  • LED與植物的距離30-50厘米
  • 燈量:PPFD 120-140
  • 18小時 亮/ 6小時 暗
  • 播種到苗圃10-14天
  • 可採收植物28天

 

氣候和季節

除了陽光、土壤和水之外,栽種植物還有更多的條件。 植物對濕度和溫度敏感,這是需要考慮的重要因素。 PG200N等PAR表可以配備溫度和濕度傳感器。

Phytochrome PSS(光靜止狀態)度量標準還可以幫助種植者使用LED燈模擬季節性的陽光來控制發芽和開花活動。

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Photo by Oregon State Univ. Hydroponics – CC-by-SA-2.0

室內農業和數據分析

就像您可能已經猜到的那樣,植物生長燈和室內農業就是要收集訊息,以確保植物高效且有利地生長並節約能源。 有關PPFD、溫度、濕度的數據需要收集、保存和分析。 室內農業的數量比以往任何時候都多。

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未來室內農業的影響

對環境危機的日益關注已經到來。 室內農業是一個新興的,但仍在發展的方向,可用於全年度糧食生產,節約用水和保護食品安全(減少農藥)。 節能的LED植物生長燈位於前端和中心,是對陽光的補充。 隨著技術的發展和數據的收集,這是一個有未來性且有助於改善我們狀況的工作。

Handbook Series

The Flicker Handbook

全面介紹「頻閃」:為什麼有頻閃?頻閃存在著什麼問題?如何測量頻閃以及如何避免頻閃。

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關於UPRtek

United Power Research and Technology

UPRtek(成立於2010年)是儀器製造商,致力於研發高精度的手持式光源測量儀器,其產品項目包括手持式分光光譜計、植物照明檢測計和輝度計…等等。
 
UPRtek的總部、研發和製造單位皆位於台灣,並通過我們認可的全球經銷商行銷全球。

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UPRTEK參加第30屆國際擬南芥研究會議(ICAR 2019)

UPRtek中國區合作伙伴-海陞光電暨植物燈箱客戶寧波江南儀器共同出席湖北省武漢市華中大學承辦的「第30屆國際擬南芥大會(ICAR)」

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