Folasaga

O le malamalama e faia se sao taua i le faagasologa o le tuputupu ae o laau.O le fugala'au sili ona lelei e fa'aleleia ai le fa'aogaina o le chlorophyll o la'au ma le fa'aogaina o uiga eseese o le tuputupu a'e o la'au e pei o le carotene.Ae ui i lea, o le mea taua e fuafua ai le tuputupu aʻe o laʻau o se mea faʻapitoa, e le gata e fesoʻotaʻi ma le malamalama, ae e le mafai foi ona tuʻueseeseina mai le faʻatulagaina o le vai, eleele ma le faʻalaʻau, tulaga o le tuputupu aʻe o le siosiomaga ma le faʻatonuga faʻapitoa.

I le lua pe tolu tausaga talu ai, sa i ai lipoti e le gata i luga o le faʻaogaina o tekinolosi faʻamalama semiconductor e faʻatatau i fale gaosi laʻau tolu-dimensional poʻo le tuputupu aʻe o laau.Ae a uma ona faitau ma le faaeteete, e i ai lava se lagona le mautonu.I se tulaga lautele, e leai se malamalama moni i le sao o le malamalama e tatau ona faia i le tuputupu ae o laau.

Muamua, seʻi o tatou malamalama i le fusi o le la, e pei ona faʻaalia i le Ata 1. E mafai ona iloa o le fusi o le la o se alaleo faifai pea, lea e sili atu le malosi o le fusi o le lanumoana ma le lanumeamata nai lo le fusi o le mumu, ma o le fusi o le malamalama e vaʻaia mai. 380 i le 780 nm.O le tuputupu aʻe o meaola i le natura e fesoʻotaʻi ma le malosi o le fusi o alaleo.Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tele o laʻau i le eria e lata ane i le ekueta e ola vave, ma i le taimi lava e tasi, o le tele o lo latou tuputupu aʻe e fai si tele.Ae o le maualuga o le malosi o le susulu o le la e le o taimi uma e sili atu ai, ma e iai se tikeri o le filifilia mo le tuputupu ae o manu ma laau.

Ata 1, O uiga o le fusi o le la ma lona fusi o le malamalama vaaia

Lona lua, o le ata lona lua o alaleo o le tele o elemene taua o le faʻaogaina o le tuputupu aʻe o laʻau o loʻo faʻaalia i le Ata 2.

Ata 2, Fa'asa'o alaleo o le tele o auxins i le tuputupu ae o laau

E mafai ona iloa mai le Ata 2 e matua'i ese'ese le va'aiga malamalama o le tele o auxins autu e aafia ai le tuputupu a'e o laau.O le mea lea, o le faʻaogaina o moli tuputupu aʻe o le LED e le o se mea faigofie, ae faʻamoemoe tele.O iinei e manaʻomia ai le faʻalauiloaina o manatu o elemene e lua e sili ona taua o le tuputupu aʻe o laʻau photosynthetic.

• Chlorophyll

O le chlorophyll o se tasi o lanu sili ona taua e fesoʻotaʻi ma le photosynthesis.E iai i meaola uma e mafai ona fatuina le photosynthesis, e aofia ai laʻau lanumeamata, limu lanumoana-lanumeamata prokaryotic (cyanobacteria) ma algae eukaryotic.Chlorophyll e mitiia le malosi mai le malamalama, ona faʻaaogaina lea e faʻaliliu ai le carbon dioxide i gaʻo.

O le chlorophyll a e masani ona mitiia le moli mumu, ma o le chlorophyll b e masani ona mitiia le malamalama lanumoana-violet, aemaise lava e iloagofie ai laau paolo mai la'au la.Ole fua ole chlorophyll b i le chlorophyll a o laau paolo e laʻititi, o lea e mafai ai e laau paolo ona faʻaoga malosi le moli lanumoana ma faʻafetaui i le ola i le paolo.Chlorophyll a e lanumoana-lanumeamata, ma chlorophyll b e samasama-lanumeamata.E lua faʻamalosi malosi o le chlorophyll a ma le chlorophyll b, tasi i le itulagi mumu ma le galu o le 630-680 nm, ma le isi i le lanumoana-violet itulagi ma le galu o le 400-460 nm.

• Carotenoids

Carotenoids o le faaupuga lautele mo se vasega o mea taua faʻanatura, lea e masani ona maua i lanu samasama, moli-mumu poʻo lanu mumu i manu, laau maualuga, gaʻo, ma algae.I le taimi nei, e silia ma le 600 carotenoids masani ua maua.

O le malamalama malamalama o carotenoids e aofia ai le tele o le OD303 ~ 505 nm, lea e maua ai le lanu o meaʻai ma aʻafia ai le taumafa a le tino.I algae, laau, ma microorganisms, o lona lanu e ufiufi i le chlorophyll ma e le mafai ona aliali mai.I sela o laau, o le carotenoids e gaosia e le gata ina mitiia ma fesiitai atu le malosi e fesoasoani ai i le photosynthesis, ae o loʻo i ai foi le galuega o le puipuia o sela mai le faʻaumatia e le faʻaosoina o mole okesene faʻaeletonika tasi.

O nisi manatu le malamalama

E tusa lava po o le a le malosi-faʻaola aafiaga, o le filifilia o le malamalama ma le faʻamaopoopoina o le malamalama, semiconductor moli ua faʻaalia ai le lelei tele.Ae ui i lea, mai le televave o le atinaʻeina o le lua tausaga talu ai, ua matou vaʻaia foi le tele o le le malamalama i le mamanu ma le faʻaogaina o le malamalama, lea e masani ona atagia i vaega nei.

①Pe a tuʻufaʻatasia le lanu mumu ma le lanumoana o se umi galu i se fua faʻatatau, e mafai ona faʻaaogaina i le totoina o laau, mo se faʻataʻitaʻiga, o le fua o le mumu i le lanumoana o le 4: 1, 6: 1, 9: 1 ma faapena. luga.

②A o le umi lava e paʻepaʻe le malamalama, e mafai ona suia le malamalama o le la, e pei o le tolu-primary paʻepaʻe moli faʻaaoga lautele i Iapani, ma isi. e le lelei e pei o le malamalama na faia e le LED.

③A o le PPFD (malamalama quantum flux density), o se parakalafa taua o le faʻamalamalamaina, e oʻo atu i se faʻamatalaga patino, mo se faʻataʻitaʻiga, PPFD e sili atu i le 200 μmol·m-2·s-1.Ae ui i lea, pe a faʻaaogaina lenei faʻailoga, e tatau ona e faʻalogo pe o se paolo poʻo se la.E mana'omia lou su'esu'e pe su'e le tau fa'amalama o nei la'au, lea e ta'ua fo'i o le tau fa'amalama.I fa'aoga tonu, e masani ona mu pe magumagu fo'i fatu.O le mea lea, o le mamanu o lenei parakalafa e tatau ona mamanuina e tusa ai ma ituaiga o laau, siosiomaga tuputupu aʻe ma tulaga.

E tusa ai ma le vaega muamua, e pei ona folasia i le folasaga, o le fusi o alaleo e manaʻomia mo le tuputupu aʻe o laʻau e tatau ona faʻaauau pea le fusi o alaleo ma se lautele faʻasalalauga.E manino lava e le talafeagai le faʻaogaina o se faʻapogai malamalama e faia i ni meataalo faʻapitoa e lua o le galu mumu ma le lanumoana faʻatasi ai ma se vaʻai vaapiapi (e pei ona faʻaalia i le Ata 3(a)).I faʻataʻitaʻiga, na maua ai o laʻau e masani ona samasama, o laulaau e mama tele, ma o lau lau e matua manifinifi.

Mo paipa felanulanua'i e tolu lanu muamua e masani ona fa'aaogaina i tausaga ua mavae, e ui ina fa'apipi'iina le pa'epa'e, o le spectra mumu, lanumeamata, ma le lanumoana e tu'u'ese'ese (e pei ona fa'aalia i le Ata 3(b)), ma o le lautele o alaleo e vaapiapi tele.Ole malosi ole spectral o le vaega faʻaauau o loʻo mulimuli mai e matua vaivai lava, ma o le malosi e matua tele lava pe a faʻatusatusa i LED, 1.5 i le 3 taimi le faʻaaogaina o le malosi.O le mea lea, e le lelei le faʻaogaina o le faʻaogaina e pei o moli LED.

Ata 3, lanu mumu ma le lanumoana moli moli la'au LED ma alaleo moli felanulanua'i lanu muamua e tolu

O le PPFD o le faʻamalama faʻamalama tele, lea e faʻatatau i le faʻaogaina lelei o le malamalama o le malamalama o le malamalama i le photosynthesis, o loʻo faʻatusalia ai le aofaʻi o le aofaʻi o le faʻalavelave faʻafuaseʻi i luga o laʻau laʻau i le umi o le galu o le 400 i le 700 nm i le iunite taimi ma le iunite. .O lona iunite o le μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1).O le photosynthetically active radiation (PAR) e fa'atatau i le aofa'i o fa'avevela o le la ma le umi o le galu i le va o le 400 i le 700 nm.E mafai ona fa'aalia a le malamalama quanta po'o le malosi susulu.

I aso ua tuanaʻi, o le malosi o le malamalama o loʻo faʻaalia e le illuminometer o le susulu, ae o le fusi o le tuputupu aʻe o laʻau e suia ona o le maualuga o le moli mai le laʻau, le ufiufi o le malamalama ma pe mafai e le malamalama ona ui atu i lau.O le mea lea, e le saʻo le faʻaogaina o le par e fai ma faʻaaliga o le malosi o le malamalama i le suʻesuʻeina o le photosynthesis.

E masani lava, e mafai ona amataina le faiga o le photosynthesis pe a sili atu le PPFD o le la-la-lagona i le 50 μmol·m-2·s-1, ae na o le PPFD o le paolo e manaʻomia le 20 μmol·m-2·s-1. .O le mea lea, pe a fa'atau moli moli LED, e mafai ona e filifilia le aofa'i o moli fa'aola e fa'atatau i lenei tau fa'atatau ma le ituaiga o la'au e te totōina.Mo se faʻataʻitaʻiga, afai o le PPFD o le tasi LED lght o le 20 μmol·m-2·s-1, e sili atu i le 3 LED laau toto e manaʻomia e totō ai laau e fiafia i le la.

Ole tele ole fofo ole fa'amalama semiconductor

Semiconductor moli e faʻaaogaina mo le tuputupu aʻe o laʻau poʻo le totoina, ma e lua auala faʻasino.

• I le taimi nei, o le faʻataʻitaʻiga o le totoina o totonu e matua vevela lava i Saina.O lenei faʻataʻitaʻiga e tele uiga:

①O le matafaioi a moli LED o le tuʻuina atu lea o le fusi atoa o moli laau, ma o le moli e manaʻomia e tuʻuina atu ai le malosi uma o le moli, ma o le tau o le gaosiga e maualuga tele;
②O le mamanu o le faʻalauteleina o moli e manaʻomia ona mafaufau i le faʻaauau ma le faʻamaoni o alaleo;
③E tatau ona pulea lelei le taimi moli ma le malosi o le moli, e pei o le tuʻuina o laau e malolo mo ni nai itula, e le lava pe malosi tele le malosi o le irradiation, ma isi;
④O le faagasologa atoa e manaʻomia le faʻataʻitaʻiina o tulaga e manaʻomia e le siʻosiʻomaga sili ona lelei o le tuputupu aʻe o laau i fafo, e pei o le susu, vevela ma le faʻaogaina o le CO2.

• Faiga fa'ato'aga i fafo ma fa'avae lelei le totōina i fafo.O uiga o lenei faʻataʻitaʻiga:

①O le matafaioi a moli LED o le faʻaopoopoina o le malamalama.O le tasi o le faʻaleleia o le malosi o le malamalama i vaega lanumoana ma mumu i lalo o le susulu o le la i le ao e faʻaleleia ai le photosynthesis o laʻau, ma le isi e totogi pe a leai se susulu o le la i le po e faʻaleleia ai le tuputupu ae o Laʻau.
②E mana'omia e le moli fa'aopoopo ona iloilo po'o fea le la'asaga tuputupu a'e o lo'o iai le la'au, e pei o le taimi e totō ai fatu po'o le vaitau o le fuga ma fua.

O le mea lea, o le mamanu o le LED laau toto moli e tatau ona i ai muamua ni mamanu autu se lua, e taʻua, 24h moli (i totonu) ma le faʻalauteleina o laʻau faʻaopoopoga moli (i fafo).Mo le totoina o laau i totonu, o le mamanu o moli tuputupu aʻe o le LED e manaʻomia ona mafaufau i ni vaega se tolu, e pei ona faʻaalia i le Ata 4. E le mafai ona faʻapipiʻi meataalo i lanu muamua e tolu i se vaega patino.

Ata 4, Le manatu mamanu o le faʻaogaina o moli faʻaleleia o laʻau LED i totonu mo le 24h moli

Mo se faʻataʻitaʻiga, mo se fusi o alaleo i le vasega pepe, mafaufau e manaʻomia le faʻamalosia o le tuputupu aʻe o aʻa ma aʻa, faʻamalosia le lala o laulaau, ma faʻaaogaina le malamalama i totonu, e mafai ona mamanuina le fusi e pei ona faʻaalia i le Ata 5.

Ata 5, Va'aiga fa'apitoa e talafeagai mo le ta'ita'iga i totonu ole vaitausaga pepe

Mo le mamanu o le ituaiga lona lua o le LED tuputupu aʻe malamalama, e faʻatatau i le mamanu fofo o le faʻaopoopoina o le malamalama e faʻalauiloa ai le totoina i le pito i lalo o le greenhouse greenhouse.O lo'o fa'aalia le manatu fa'atusa i le Ata 6.

Ata 6, Fuafua manatu o moli tuputupu a'e i fafo 

Ua fautuaina e le tusitala le tele o kamupani totō e faʻaaogaina le filifiliga lona lua e faʻaoga moli LED e faʻaleleia ai le tuputupu aʻe o laau.

O le mea muamua, o le fa'ato'aga i fafo o Saina e iai le tele o tausaga ma le tele o le poto masani, i le itu i saute ma le itu i matu.O lo'o iai se fa'avae lelei o tekonolosi fa'ato'aga greenhouse ma maua ai le tele o fualaau 'aina fou ma fualaau faisua i luga o le maketi mo taulaga lata ane.Aemaise lava i le fanua o le eleele ma le vai ma le totoina o fetilaisa, ua maua ai le tele o taunuuga o suesuega.

Lona lua, o lenei ituaiga o faʻamaʻi malamalama faʻaopoopo e mafai ona faʻaitiitia ai le le manaʻomia o le malosi, ma i le taimi lava e tasi e mafai ona faʻaleleia lelei le fua o fualaau aina ma fualaau faisua.E le gata i lea, o le tele o nofoaga faʻafanua o Saina e faigofie tele mo le faʻalauiloaina.

I le avea ai ma suʻesuʻega faʻasaienisi o faʻamalama laau LED, e maua ai foʻi se faʻataʻitaʻiga lautele faʻavae mo ia.Ata 7 o se ituaiga o moli tuputupu a'e o le LED ua atia'e e lenei au su'esu'e, lea e talafeagai mo le ola i totonu o greenhouses, ma o lona fusi o lo'o fa'aalia i le Ata 8.

Ata 7, O se ituaiga o LED e tupu ai le malamalama

Ata 8, alaleo o se ituaiga o LED tuputupu a'e malamalama

E tusa ai ma manatu o loʻo i luga, na faia e le au suʻesuʻe se faasologa o faʻataʻitaʻiga, ma o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e matua taua tele.Mo se faʻataʻitaʻiga, mo le faʻalauteleina o le malamalama i le taimi o le vasega pepe, o le moli muamua na faʻaaogaina o se moli felanulanuaʻi ma le malosi o le 32 W ma le taamilosaga pepe e 40 aso.Matou te tuʻuina atu se moli 12 W LED, lea e faʻapuʻupuʻu ai le taamilosaga o fatu i le 30 aso, faʻaitiitia lelei le aʻafiaga o le vevela o lamepa i totonu o le fale aʻoga, ma faʻasaoina le faʻaogaina o le eletise o le ea.O le mafiafia, umi ma le lanu o fatu e sili atu nai lo le vaifofo muamua o le totoina o fatu.Mo faʻatoʻaga o fualaau faisua masani, ua maua foʻi faʻamaoniga lelei, lea o loʻo aoteleina i le laulau o loʻo i lalo.

Faatasi ai ma i latou, o le vaega malamalama faaopoopo PPFD: 70-80 μmol·m-2·s-1, ma le fua faatatau mumu-lanumoana: 0.6-0.7.O le aofaʻi o le aofaʻi o le PPFD i le ao o le vaega masani o le 40 ~ 800 μmol·m-2·s-1, ma le fua faatatau o le mumu i le lanumoana o le 0.6 ~ 1.2.E mafai ona va'aia o fa'ailoga o lo'o i luga e sili atu nai lo fua fa'alenatura.

Fa'ai'uga

O lenei tusiga o loʻo faʻaalia ai atinaʻe lata mai i le faʻaogaina o moli faʻatupulaia o le LED i le totoina o laau, ma faʻaalia nisi o le le malamalama i le faʻaogaina o le LED tuputupu aʻe malamalama i le totoina o laau.Ma le mea mulimuli, o manatu faʻapitoa ma fuafuaga mo le atinaʻeina o moli tuputupu aʻe o le LED o loʻo faʻaaogaina mo le totoina o laau.E tatau ona faʻailoa atu e iai foʻi nisi mea e manaʻomia ona mafaufauina i le faʻapipiʻiina ma le faʻaogaina o le moli, e pei o le mamao i le va o le moli ma le laʻau, le faʻamalamalamaina o le moli, ma le faʻaogaina o le moli ma vai masani, fetilaisa, ma eleele.

Tusitala: Yi Wang et al.Punavai: CNKI