ArvutaminePPFD nõuded hüdropoonilistele LED-tuledele: Lehed vs viljakultuurid

Sissejuhatus

PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) on hüdropooniliste süsteemide kasvuvalguse jõudluse hindamise nurgakivi. Mõõdetuna ühikutes μmol/m²/s, see kvantifitseerib fotosünteetiliselt aktiivsete footonite arvu (400-700 nm), mis jõuavad taimede pinnale sekundis. See artikkel pakub samm-sammulist metoodikat -PPFD vajaduste arvutamiseks ning analüüsib olulisi erinevusi lehtköögiviljade ja puuviljade vahel.

1. osa: PPFD nõuete arvutamine

1. toiming: määrake kärpimise{1}}konkreetne DLI

Daily Light Integral (DLI) tähistab päevas tarnitud footonite koguarvu (mol/m²/päevas). Võrdlusväärtused:

Lehed rohelised (salat/lehtkapsas): 12-17 mol/m²/päevas

Viljakultuurid (tomatid/paprikad): 20-30 mol/m²/päevas

2. samm: teisendage DLI siht-PPFD-ks

Kasutage valemit:

PPFD=DLI ÷ (valgustundide arv × 0,0036)

Näide:

Salat 14 DLI 16-tunnise fotoperioodiga:
14 ÷ (16 × 0,0036)=243 μmol/m²/s

Tomat 25 DLI juures 18h fotoperioodiga:
25 ÷ (18 × 0,0036)=386 μmol/m²/s

3. samm: reguleerige süsteemi tõhusust

Tegur selles:

Peegeldusvõime kaotus(10-20% vertikaalsetes taludes)

Varikatuse läbitung(30-50% vähendamine alumiste lehtede puhul)

Praktiline näpunäide: korrutage arvutatud PPFD 1,3-kordsega kui ohutusvaru.

2. osa:Peamised erinevused leht- ja viljakultuuride vahel

1. Intensiivsuse nõuded

Tehniline ülevaade: Viljakultuurid vajavad õitsemise/viljaajamise ajal 2–3 korda suuremat PPFD-d järgmistel põhjustel:

Suurem süsivesikute vajadus puuviljade arenguks

Paksemad mesofüllikihid vähendavad valguse läbitungimist

2. Spektri tundlikkus

Leherohelised:
Eelista kompaktse morfoloogia jaoks sinist{0}}rikast spektrit (20–30% sinist, 450 nm)
Näide: lehtsalati kasv on 450+660nm all 15% kiirem võrreldes täisspektriga

Viljaviljad:
Varju vältimise reaktsioonide käivitamiseks on vaja kaug{0}}punast (730 nm).
Andmed: 15% 730 nm lisamine suurendab tomatisaagist 22% (HortScience, 2021)

3. Fotoperioodi interaktsioonid

Leherohelised:
Lineaarne saagise suurenemine kuni 18 tundi valgust (DLI=14 kiirusel 216 μmol/m²/s)

Viljaviljad:
Etüleeni reguleerimiseks on vaja pimedaid perioode
Optimaalne tsükkel: 12h @ 600 μmol/m²/s (DLI=26) paprika jaoks

3. osa: Rakendusstrateegiad

Roheliste lehtede jaoks (NFT-süsteemid)

Valguse seadistus:

120-150 W LED-ribad ruutmeetri kohta

Kõrgus: 30-50 cm varikatuse kohal

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

Majanduslik kasu:
PPFD vähendamine 300-lt 200 μmol/m²/s säästab 33% energiat ja saagis väheneb vaid 8%.

Viljakasvatuse jaoks (DWC süsteemid)

Valguse seadistus:

300-400 W LED-paneelid m² kohta

Kõrgus: 40-60 cm (reguleeritav)

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

Tehniline märkus:
Kasutage liigutatavaid tulesid, et säilitada ühtlane PPFD vertikaalsetes viljavööndites

Järeldus

Täpne PPFD arvutamine nõuab kärpimis{0}}spetsiifilisi DLI sihtmärke ja süsteemi{1}}spetsiifilisi kohandusi. Kui lehtköögiviljad õitsevad 200{5}}300 μmol/m²/s, vajavad puuviljad köögiviljad 400–600 μmol/m²/s koos täiendava kaugpunasega. Kaasaegsed LED-süsteemid peaksid sisaldama:

Dünaamiline spektri juhtimine

Reaalajas -PPFD jälgimisandurid

Photoperiod{0}}programmeeritavad kontrollerid