Otè: Jing Zhao ， Zengchan Zhou ， Yunlong Bu, elatriye. Sous Media ： Teknoloji Jeni Agrikòl (ortikol lakòz efè tèmik)

Faktori a plant konbine endistri modèn, biotechnologie, eleman nitritif idroponik ak teknoloji enfòmasyon aplike kontwòl-wo presizyon nan faktè anviwònman an nan etablisman an. Li se konplètman ki fèmen, gen kondisyon ki ba sou anviwònman an ki antoure, diminye peryòd la rekòt plant, ekonomis dlo ak angrè, epi ak avantaj ki genyen nan pwodiksyon ki pa Peye-pestisid ak pa gen okenn egzeyat dechè, inite a sèvi ak peyi a se 40 a 108 fwa nan sa nan pwodiksyon jaden louvri. Pami yo, entelijan sous la limyè atifisyèl ak règleman limyè li yo anviwònman jwe yon wòl desizif nan efikasite pwodiksyon li yo.

Kòm yon faktè enpòtan nan anviwònman fizik, limyè jwe yon wòl kle nan reglemante kwasans plant ak metabolis materyèl. "Youn nan karakteristik prensipal yo nan faktori a plant se tout sous la limyè atifisyèl ak realizasyon an nan règleman entelijan nan anviwònman an limyè" te vin yon konsansis jeneral nan endistri an.

Bezwen plant yo pou limyè

Limyè se sèl sous enèji nan fotosentèz plant yo. Entansite limyè, bon jan kalite limyè (spectre) ak chanjman peryodik nan limyè gen yon enpak pwofon sou kwasans lan ak devlopman nan rekòt, nan mitan ki entansite a limyè gen pi gwo enpak la sou fotosentèz plant yo.

■ Entansite limyè

Entansite a nan limyè ka chanje mòfoloji nan rekòt, tankou flè, longè internode, epesè tij, ak gwosè fèy ak epesè. Kondisyon ki nan plant yo pou entansite limyè ka divize an limyè-renmen, medyòm-limyè-renmen, ak ba-limyè-toleran plant yo. Legim yo se sitou plant limyè-renmen, ak pwen konpansasyon limyè yo ak pwen saturation limyè yo relativman wo. Nan faktori plant limyè atifisyèl, kondisyon ki enpòtan nan rekòt pou entansite limyè yo se yon baz enpòtan pou chwazi sous limyè atifisyèl. Konprann kondisyon limyè yo nan diferan plant enpòtan pou desine sous limyè atifisyèl, li trè nesesè pou amelyore pèfòmans pwodiksyon sistèm lan.

■ Kalite limyè

Distribisyon bon jan kalite limyè (espèk) tou gen yon enfliyans enpòtan sou fotosentèz plant ak morfojenèz (Figi 1). Limyè se yon pati nan radyasyon, ak radyasyon se yon vag elektwomayetik. Vag elektwomayetik gen karakteristik vag ak pwopòsyonèl (patikil) karakteristik. Se pwopòsyon an nan limyè yo rele foton nan jaden an ortikol. Radyasyon ak yon seri longèdonn nan 300 ~ 800Nm yo rele radyasyon fizyolojik aktif nan plant yo; ak radyasyon ak yon seri longèdonn nan 400 ~ 700Nm yo rele radyasyon fotosentetik aktif (PAR) nan plant yo.

Klowofil ak karotèn yo se de pigman yo ki pi enpòtan nan fotosentèz plant yo. Figi 2 montre spectre nan absòpsyon espèk nan chak pigman fotosentetik, nan ki se spectre la absòpsyon klowofil konsantre nan Gwoup Mizik yo wouj ak ble. Se sistèm nan ekleraj ki baze sou bezwen yo espèk nan rekòt nan limyè atifisyèlman sipleman, konsa tankou ankouraje fotosentèz la nan plant yo.

■ fotoperyod
Se relasyon ki genyen ant fotosentèz ak fotomorfojenèz nan plant ak longè jou (oswa tan fotoperyod) yo rele fotoperodite nan plant yo. Se fotoperyodite a pre relasyon ak èdtan yo limyè, ki refere a tan an rekòt la se iradyasyon pa limyè. Diferan rekòt mande pou yon sèten kantite èdtan nan limyè ranpli fotoperyod a fleri ak bay fwi. Dapre fotoperyod yo diferan, li kapab divize an rekòt long jou, tankou chou, elatriye, ki mande pou plis pase 12-14h èdtan limyè nan yon etap sèten nan kwasans li yo; Rekòt kout-jou, tankou zonyon, plant soya, elatriye, mande pou mwens pase 12-14h èdtan ekleraj; Mwayen-solèy rekòt, tankou konkonm, tomat, piman, elatriye, ka fleri ak bay fwi anba pi long oswa pi kout limyè solèy la.
Pami twa eleman yo nan anviwònman an, entansite limyè se yon baz enpòtan pou chwazi sous limyè atifisyèl. Kounye a, gen anpil fason pou eksprime entansite limyè, sitou ki gen ladan twa sa yo.
（1） ekleraj refere a dansite sifas la nan flux lumineux (flux lumineux pou chak zòn inite) te resevwa sou avyon an eklere, nan Lux (LX).

（2） radyasyon fotosentetik aktif, par ， inite: w/m²。

（3） Fotosentetik efikas foton flux dansite PPFD oswa PPF se kantite radyasyon fotosentetik efikas ki rive oswa pase nan tan inite ak zòn inite, inite: μmol/(m² · s) dirèkteman gen rapò ak fotosentèz. Li se tou pi souvan itilize endikatè a entansite limyè nan jaden an nan pwodiksyon plant yo.

Analiz sous limyè nan sistèm limyè tipik siplemantè
Sipleman limyè atifisyèl se ogmante entansite a limyè nan zòn nan sib oswa pwolonje tan an limyè pa enstale yon sistèm limyè sipleman satisfè demann lan limyè nan plant yo. Anjeneral pale, sistèm limyè siplemantè a gen ladan ekipman limyè siplemantè, sikui ak sistèm kontwòl li yo. Sous limyè siplemantè sitou gen ladan plizyè kalite komen tankou lanp enkandesan, lanp fliyoresan, lanp halogen metal, lanp sodyòm presyon-wo ak poul. Akòz efikasite ki ba elektrik ak optik nan lanp enkandesan, efikasite enèji ki ba fotosentetik ak lòt enpèfeksyon, li te elimine pa mache a, se konsa atik sa a pa fè yon analiz an detay.

■ lanp fliyoresan
Lanp fliyoresan apatni a ki kalite lanp ki ba-presyon gaz egzeyat. Se tib an vè plen ak vapè mèki oswa gaz inaktif, ak miray ranpa a nan enteryè nan tib la kouvwi ak poud fliyoresan. Koulè a ​​limyè varye ak materyèl la fliyoresan kouvwi nan tib la. Lanp fliyoresan gen bon pèfòmans espèk, segondè efikasite lumineux, pouvwa ki ba, pi long lavi (12000h) konpare ak lanp enkandesan, ak pri relativman ba. Paske lanp lan fliyoresan tèt li emèt mwens chalè, li ka fèmen nan plant yo pou ekleraj ak se apwopriye pou kiltivasyon ki genyen twa dimansyon. Sepandan, Layout nan espèk nan lanp lan fliyoresan se rezonab. Metòd ki pi komen nan mond lan se ajoute reflektè pou maksimize eleman sous limyè efikas rekòt yo nan zòn kiltivasyon an. Konpayi Japonè ADV-AGRI te devlope tou yon nouvo kalite HEFL Sous Siplemantè. HEFL aktyèlman ki dwe nan kategori a nan lanp fliyoresan. Li se tèm nan jeneral pou frèt lanp fliyoresan katod (CCFL) ak ekstèn lanp fliyoresan (EEFL), epi li se yon lanp melanje fliyoresan electrodes. Tib la HEFL se trè mens, ak yon dyamèt sèlman sou 4mm, ak longè a ka ajiste soti nan 450mm 1200mm dapre bezwen yo nan kiltivasyon. Li se yon vèsyon amelyore nan lanp lan fliyoresan konvansyonèl yo.

■ Metal Halogen lanp
Lanp nan halogen metal la se yon lanp egzeyat gwo entansite ki ka motive eleman diferan yo pwodwi longèdonn diferan pa ajoute halogen metal divès kalite (bromid fèblan, yodid sodyòm, elatriye) nan tib la egzeyat sou baz yon lanp-presyon mèki. Lanp alojene gen gwo efikasite lumineux, gwo pouvwa, bon koulè limyè, lavi long, ak gwo spectre. Sepandan, paske efikasite nan lumineux se pi ba pase sa yo ki an wo-presyon lanp sodyòm, ak tout lavi a se pi kout pase sa yo ki an-wo presyon lanp sodyòm, li se kounye a sèlman yo itilize nan yon faktori plant kèk.

■ Lanp segondè presyon sodyòm
High-presyon lanp sodyòm apatni a ki kalite wo-presyon gaz egzeyat lanp. Lanp lan sodyòm segondè-presyon se yon lanp ki wo-efikasite nan ki segondè-presyon vapè sodyòm se plen nan tib la egzeyat, ak yon ti kantite ksenon (XE) ak mèki metal halogen yo te ajoute. Paske lanp sodyòm presyon ki wo gen gwo efikasite konvèsyon elektwo-optik ak pi ba depans fabrikasyon, lanp sodyòm presyon ki wo yo kounye a ki pi lajman itilize nan aplikasyon an nan limyè siplemantè nan enstalasyon agrikòl. Sepandan, akòz enpèfeksyon yo nan efikasite fotosentetik ki ba nan spectre yo, yo gen enpèfeksyon yo nan efikasite enèji ki ba. Nan lòt men an, eleman yo espèk emèt pa-wo presyon lanp sodyòm yo sitou konsantre nan bann lan limyè jòn-zoranj, ki manke spèktr yo wouj ak ble ki nesesè pou kwasans plant.

■ Limyè émettant dyòd dyod
Kòm yon nouvo jenerasyon nan sous limyè, limyè-émettant diodes (poul) gen anpil avantaj tankou pi wo elektwo-optik efikasite konvèsyon, spectre reglabl, ak segondè efikasite fotosentetik. Ki ap dirije ka emèt limyè monokrom ki nesesè pou kwasans plant. Konpare ak lanp fliyoresan òdinè ak lòt sous limyè siplemantè, ki ap dirije gen avantaj ki genyen nan ekonomize enèji, pwoteksyon anviwònman, lavi long, limyè monokrom, sous limyè frèt ak sou sa. Avèk amelyorasyon an plis nan efikasite nan elektwo-optik nan poul ak rediksyon nan depans ki te koze pa efè a echèl, dirije grandi sistèm ekleraj yo ap vin ekipman an endikap pou konplemante limyè nan enstalasyon agrikòl. Kòm yon rezilta, ki ap dirije grandi limyè yo te aplike sou 99.9% faktori plant yo.

Atravè konparezon, karakteristik sa yo nan diferan sous limyè siplemantè ka klèman konprann, jan yo montre nan tablo 1.

Aparèy ekleraj mobil
Se entansite a nan limyè pre relasyon ak kwasans lan nan rekòt. Se kiltivasyon ki genyen twa dimansyon souvan yo itilize nan faktori plant yo. Sepandan, akòz limit la nan estrikti a nan manto yo kiltivasyon, distribisyon an inegal nan limyè ak tanperati ant manto yo pral afekte sede a nan rekòt yo ak peryòd la rekòlte pa pral senkronize. Yon konpayi nan Beijing avèk siksè devlope yon manyèl leve aparèy sipleman limyè (HPS ekleraj aparèy ak dirije grandi aparèy ekleraj) nan 2010. Prensip la se Thorne arbr a kondwi ak winder a fiks sou li pa souke manch lan Thorne fim nan ti fim Pou reyalize objektif la nan retracting ak dewoulman kòd la fil. Se kòd la fil nan limyè a grandi ki konekte ak wou a likidasyon nan asansè a nan kouche miltip nan wou ranvèse, konsa tankou reyalize efè a nan ajiste wotè nan limyè a grandi. Nan 2017, konpayi an mansyone anwo a ki fèt ak devlope yon nouvo aparèy mobil sipleman limyè, ki ka otomatikman ajiste wotè nan sipleman limyè nan tan reyèl dapre bezwen kwasans rekòt. Se aparèy la ajisteman kounye a enstale sou 3-kouch limyè sous la leve kalite etajè kiltivasyon ki genyen twa dimansyon. Kouch nan tèt nan aparèy la se nivo a ak kondisyon ki pi bon limyè, kidonk li se ekipe ak-wo presyon lanp sodyòm; Kouch nan mitan ak kouch anba a yo ekipe ak dirije limyè grandi ak yon sistèm ajisteman leve. Li ka otomatikman ajiste wotè nan limyè a grandi bay yon anviwònman ekleraj apwopriye pou rekòt yo.

Konpare ak aparèy la mobil sipleman limyè pwepare pou kiltivasyon ki genyen twa dimansyon, Netherlands yo te devlope yon orizontal mobil dirije grandi limyè aparèy limyè. Yo nan lòd pou fè pou evite enfliyans nan lonbraj la nan limyè a grandi sou kwasans lan nan plant yo nan solèy la, yo ka grandi sistèm nan limyè dwe pouse nan tou de bò bracket a nan glise a telescopic nan direksyon orizontal la, se konsa ke solèy la se konplètman iradyasyon sou plant yo; Sou jou twoub ak lapli san yo pa limyè solèy la, pouse sistèm nan limyè grandi nan mitan an nan bracket a fè limyè a nan sistèm nan grandi limyè respire ranpli plant yo; Deplase sistèm nan limyè grandi orizontal nan glise a sou bracket a, evite demonte souvan ak retire nan sistèm nan grandi limyè, epi redwi entansite a travay nan anplwaye yo, konsa efektivman amelyore efikasite travay.

Design lide nan tipik grandi sistèm limyè
Li pa difisil yo wè nan konsepsyon an nan aparèy la mobil ekleraj siplemantè ki konsepsyon an nan sistèm nan ekleraj siplemantè nan faktori a plant anjeneral pran entansite a limyè, bon jan kalite limyè ak paramèt fotoperyod nan peryòd kwasans diferan kòm kontni an debaz nan konsepsyon an , repoze sou sistèm nan kontwòl entelijan aplike, reyisi objektif la ultim nan ekonomize enèji ak sede segondè.

Kounye a, konsepsyon ak konstriksyon limyè siplemantè pou legim fèy yo piti piti gen ase matirite. Pou egzanp, legim fèy yo ka divize an kat etap: etap plantules, mitan-kwasans, an reta-kwasans, ak fen etap; Fwi-veyabl ka divize an etap plantules, etap kwasans vejetatif, etap flè, ak etap rekòlte. Soti nan atribi yo nan entansite limyè siplemantè, entansite a limyè nan etap nan plantules yo ta dwe yon ti kras pi ba, nan 60 ~ 200 μmol/(m² · s), ak Lè sa a, piti piti ogmante. Legim fèy ka rive jwenn jiska 100 ~ 200 μmol/(m² · s), ak legim fwi ka rive jwenn 300 ~ 500 μmol/(m² · s) asire kondisyon yo entansite limyè nan fotosentèz plant nan chak peryòd kwasans ak satisfè bezwen yo nan segondè sede; An tèm de bon jan kalite limyè, rapò a nan wouj a ble trè enpòtan. Yo nan lòd yo ogmante bon jan kalite a nan plant ak anpeche twòp kwasans nan etap nan plantules, se rapò a nan wouj nan ble jeneralman mete nan yon nivo ki ba [(1 ~ 2): 1], ak Lè sa a, piti piti redwi a satisfè bezwen yo nan plant yo Limyè mòfoloji. Rapò a nan wouj nan ble nan legim fèy ka mete nan (3 ~ 6): 1. Pou fotoperyod la, menm jan ak entansite a limyè, li ta dwe montre yon tandans nan ogmante ak ekstansyon an nan peryòd la kwasans, se konsa ke legim fèy gen plis tan fotosentetik pou fotosentèz. Konsepsyon nan sipleman limyè nan fwi ak legim yo pral pi konplike. Anplis de lwa debaz ki endike anwo a, nou ta dwe konsantre sou anviwònman fotoperyod la pandan peryòd la flè, ak flè a ak fruktifikasyon nan legim yo dwe ankouraje, se konsa yo pa byen tounen mal.

Li se vo mansyone ke fòmil la limyè ta dwe gen ladan tretman an fen pou anviwònman anviwònman limyè. Pou egzanp, kontinyèl sipleman limyè ka anpil amelyore sede a ak bon jan kalite nan plant idwoponik legim fèy, oswa sèvi ak tretman UV siyifikativman amelyore jèrm ak legim fèy (espesyalman fèy koulè wouj violèt ak leti fèy wouj) bon jan kalite nitrisyonèl.

Anplis de optimize sipleman limyè pou rekòt yo chwazi, sistèm kontwòl sous limyè a nan kèk faktori plant limyè atifisyèl te tou devlope rapidman nan dènye ane yo. Sistèm kontwòl sa a jeneralman baze sou estrikti B/S. Kontwòl remote ak kontwòl otomatik nan faktè anviwònman an tankou tanperati, imidite, limyè, ak konsantrasyon CO2 pandan kwasans lan nan rekòt yo reyalize nan wifi, ak nan menm tan an, se yon metòd pwodiksyon ki pa limite pa kondisyon ekstèn reyalize. Sa a kalite entelijan sistèm siplemantè limyè itilize ki ap dirije grandi aparèy limyè kòm sous limyè siplemantè, konbine avèk aleka sistèm kontwòl entèlijan, ka satisfè bezwen yo nan ekleraj longèdonn plant, se patikilyèman apwopriye pou limyè-kontwole anviwònman plant kiltivasyon, epi yo ka byen satisfè demann mache mache .

Konklizyon remak
Faktori plant yo konsidere kòm yon fason enpòtan yo rezoud resous mond lan, popilasyon ak pwoblèm anviwònman an nan 21yèm syèk la, ak yon fason enpòtan yo reyalize manje endepandan manje nan lavni pwojè gwo teknoloji. Kòm yon nouvo kalite metòd pwodiksyon agrikòl, faktori plant yo toujou nan etap nan aprantisaj ak kwasans, ak plis atansyon ak rechèch yo bezwen. Atik sa a dekri karakteristik yo ak avantaj ki genyen nan metòd komen ekleraj siplemantè nan faktori plant yo, ak entwodwi lide yo konsepsyon nan sistèm tipik rekòt siplemantè ekleraj. Li pa difisil jwenn nan konparezon, yo nan lòd yo fè fas ak limyè a ki ba ki te koze pa move tan tankou kontinyèl twoub ak brouyar ak asire pwodiksyon segondè, epi ki estab nan rekòt etablisman, dirije grandi ekipman sous limyè ki pi nan liy ak devlopman aktyèl tandans.

Direksyon nan devlopman nan lavni nan faktori plant yo ta dwe konsantre sou nouvo-wo presizyon, pri ki ba-detèktè, adistans kontwole, reglabl spectre ekleraj aparèy sistèm ak sistèm kontwòl ekspè. An menm tan an, faktori yo plant nan lavni yo ap kontinye devlope nan direksyon pou pri ki ba, entèlijan, ak pwòp tèt ou-adaptasyon. Itilizasyon ak popilarizasyon nan sous limyè ki ap dirije yo bay garanti pou kontwòl anviwònman wo-presizyon nan faktori plant yo. Règleman ki ap dirije anviwònman limyè se yon pwosesis konplèks ki enplike règleman konplè nan bon jan kalite limyè, entansite limyè, ak fotoperyod. Ekspè ki enpòtan yo ak entelektyèl bezwen fè rechèch an pwofondè, pwomosyon dirije ekleraj siplemantè nan faktori plant atifisyèl limyè.