了解什麼是植物照明檢測計,及其為何是重要的工具。
介紹
植物照明檢測計是一種測量太陽光或人造光的儀器。 它用於檢測植物是否獲得了充足並可用於生長發育的光照。
它被研究人員和室內農場的農夫所使用,用於確保人工照明系統有效地補充或搭配陽光,且成功促進了植物的生長。
圖1:量子檢測器外接量子感測器
PAR 是什麼呢?
圖3:光有多種顏色組成,以光譜形式表示。 植物只需要部份光譜,也就是PAR或也稱為光合有效輻射,簡單地說,就是植物進行光合作用所需的光譜/ 顏色範圍。 PAR被定義為光譜400-700nm(波長)的這個範圍。
光合作用是植物利用光產生糖的過程。 糖是種子發芽、生長、開花、結果和其他代謝過程所必需的。 我們必須計算光照,看看植物是否能獲得足夠的光照來進行這些生長相關的活動。
點擊此處了解有關光合作用的更多資訊。
圖3:光合有效輻射的範圍是400-700nm
如何計算光照?
光是由稱為光子的粒子組成的。 當你測量光的時候,就是在計算光子,大量的光子,數量之大,以致於你必須以“微摩爾”進行計數。
1 微摩爾光子 = 602,200,000,000,000 光子
光就像水一樣在某個範圍持續地流動, 我們使用一個特殊的度量標準來標準化光線測量,此標準也包括了區域和時間。 這個指標被稱為PPFD 或光合光通量密度(Photosynthetic Photon Flux Density):
每平方公尺/ 每秒的微摩爾光子量。
圖4:光子
如何使用植物照明檢測計來計算光子數量?
只需將植物照明檢測計放在植物照射到光源的附近即可。 大多數植物照明檢測計都配備一個可拆卸的感測器。 然後將植物照明檢測計的感測器對準光源,按下量測按鍵。 一兩秒後,您就會得到PPFD的讀值。
在图 6 中,PPFD 的读数为 11.59,这意味着 1 秒钟内有 11.59 微摩尔的光子射入 1 米见方的区域。
圖5:使用植物照明檢測計測量PPFD
圖6:透過光譜式植物照明檢測計測量PPFD
室內農業為什麼使用PPFD?
將農業轉移到室內或溫室的趨勢正在興起。 雖然與傳統農場相比,空間有限,但其優勢在於可以調控環境條件,尤其在日照有限的冬季,在室內農場就可以使用人造光源種植作物。
使用人工照明來取代或補充陽光時,就需要對照明環境進行測量,以確保有提供植物恰到好處的光照。 光照不足,植物就無法透過光合作用產生足夠的糖份。 光照太強則是徒然浪費寶貴的能源。
為什麼當今趨勢要往室內農業發展?
室內農業是解決當今世界問題的重要發展,尤其是氣候變遷、污染和糧食短缺等問題。 透過室內農業,徑流水很容易回收,也不需要農藥,並且在乾旱地區或冬季條件下更容易生產當地農產品。
圖7:室內農業
如何知道植物需要多少光照?
“光線配方“可以告訴你需要多少光照與光量。 參見圖7a中的萵苣光配方。
您可以使用植物照明檢測計測量燈光,以確定燈光在上方的散射(LUX),從而安排燈光的垂直和水平位置,達到最佳的節能距離。 然後再使用儀器驗證PPFD測量值,確保符合光配方的要求。
在溫室中,農夫使用植物照明檢測計來確定不同生長季節的光照量,以便正確補充人工照明。
萵苣的光配方
- LED 離植物 30-50 公分
- 光量:PPFD120-140
- 18 小時照光/ 6小時不照光
- 播種至苗圃10-14天
- 從播種到收穫要28天
圖7a:萵苣的光配方
圖8:LUX和光散射
圖9:量子感測器
PAR的測量儀器有哪幾種?
PAR的測量儀器共有三種類型
- 量子感測器
- 量子檢測計
- 光譜式植物照明檢測計
它們分別具有基本功能及更複雜的進階功能。
量子感測器是指尺寸如拇指般的裝置,用於收集PAR數據 – 它們沒有螢幕,必須連接到中央處理器才能收集數據。 它们通常被部署在較大的室內農場中,以便在一整天的不同時間內收集數據。
圖10:量子檢測器外接量子感測器
量子檢測計收集 PAR 數據,並可嵌入或外接感測器。 它們與感測器的不同之處在於配備了一個簡單的螢幕來檢視數據, 而且也可以紀錄數據。
光譜式植物照明檢測計是一種更複雜的精細設備,可以測量PAR並區分出光譜顏色。 高階的室內農夫利用不同顏色光線,對植物的生長過程進行更多控制,包括種子發芽、開花、結果、植物形狀(光型態發生),甚至是營養成份或味道都可以進行調節。
點擊此處了解 量子感測器、量子檢測計 和光譜式植物照明檢測計的更多資訊。 PAR 测量仪的更多信息。
那麼,什麼是光譜式植物照明檢測計?它為什麼重要?
它是一種對光線進行計數的測量儀器,可幫助室內農民確保作物獲得充足的光合作用,以促進生長和發育。 最近,越來越多的農民開始使用先進的光譜式植物照明檢測計,利用色彩策略來提高作物生產率。 光譜式植物照明檢測計是室內農業的重要工具之一,室內農業是一個蓬勃發展中的產業,在氣候惡劣的世界裡,它有望成為一種食品供應的替代方式。
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