植物工廠空間PPFD對作物的影響
作者: 時間: 2024-06-20
決定生菜生長速度的主要照明因素是PPFD水平。由于垂直農場的燈具位置不理想，光子輻照度值可能在種植區域內存在很大差異。作為示例，我們展示了在實驗種植室中進行的高空間分辨率光子輻照度測量的結果。
在一個1m×1m的實驗植物生長單元中測量了PPFD分布，該單元由安裝在工作平面上方30cm處、間距均勻的八個LED燈條照亮（圖4）。光子輻照度測量在（Balázsetal.，2022b）中有詳細描述。
圖4.測量1m×1m區域內光子輻照度空間分布的實驗裝置。工作平面由8個燈條照亮。光子輻照度由光譜輻射計(A)捕獲。(B)中紅色十字表示的10×10測量網格用于定位光探頭。（有關此圖例中顏色引用的解釋，讀者請參閱本文的網絡版本。）
圖5A所示的空間PPFD分布的特征是，在照明區域中間有一個熱點，其值為250µmolm−2s−1，其周圍是逐漸減小的PPFD值，在培養池的周邊下降迅速。最小PPFD值低至最大值110µmolm−2s−1的44%。
圖5.實驗植物生長單元1m×1m培養槽底部的空間PPFD分布（A）。兩個獨立實驗中相對鮮重與局部PPFD水平的關系（B）。藍點：（Kelly等人，2020a），紅色三角形（Pennisi等人，2020b）。陰影區域跨越最小和最大PPFD值，預測培養槽中心部分和周邊之間的生物量產量存在顯著差異。（有關此圖例中顏色引用的解釋，讀者請參閱本文的網絡版本。）
在100–250µmolm−2s−1范圍內，生菜的鮮重與PPFD之間接近線性關系。圖5B中的藍點表示(Kellyetal.,2020a)報告的使用暖白光和660nm紅光LED在16小時光周期下測量的生菜“Rex”鮮重。圖5B中的紅色三角形表示(Pennisietal.,2020b)測量的與綠色類型Gentilina生菜植株相關的數據。在后一種情況下，生菜植株每天也光照16小時，但使用不同的光譜，包括紅色(669nm)和藍色(465nm)LED，R/B比為3:1。數據點標準化為在PPFD=250µmolm−2s−1下測得的鮮重。數據點的差異既可以歸因于植物種類的不同，也可以歸因于光譜和其他環境條件的差異，但趨勢很明顯，與中心部分相比，只有一半的生物質是在培養池的邊緣產生的。
在商業用途的PFAL中，每個生菜的鮮重在栽培托盤的中心達到最大值，通常在邊緣和角落測量到最小值(Kozai,2018b)。圖5B量化了實驗栽培單元中由于植物冠層上光照強度的二維變化而產生的角落、邊緣和中心效應。
文章來源：葉菜俠科技
在一個1m×1m的實驗植物生長單元中測量了PPFD分布，該單元由安裝在工作平面上方30cm處、間距均勻的八個LED燈條照亮（圖4）。光子輻照度測量在（Balázsetal.，2022b）中有詳細描述。
圖4.測量1m×1m區域內光子輻照度空間分布的實驗裝置。工作平面由8個燈條照亮。光子輻照度由光譜輻射計(A)捕獲。(B)中紅色十字表示的10×10測量網格用于定位光探頭。（有關此圖例中顏色引用的解釋，讀者請參閱本文的網絡版本。）
圖5A所示的空間PPFD分布的特征是，在照明區域中間有一個熱點，其值為250µmolm−2s−1，其周圍是逐漸減小的PPFD值，在培養池的周邊下降迅速。最小PPFD值低至最大值110µmolm−2s−1的44%。
圖5.實驗植物生長單元1m×1m培養槽底部的空間PPFD分布（A）。兩個獨立實驗中相對鮮重與局部PPFD水平的關系（B）。藍點：（Kelly等人，2020a），紅色三角形（Pennisi等人，2020b）。陰影區域跨越最小和最大PPFD值，預測培養槽中心部分和周邊之間的生物量產量存在顯著差異。（有關此圖例中顏色引用的解釋，讀者請參閱本文的網絡版本。）
在100–250µmolm−2s−1范圍內，生菜的鮮重與PPFD之間接近線性關系。圖5B中的藍點表示(Kellyetal.,2020a)報告的使用暖白光和660nm紅光LED在16小時光周期下測量的生菜“Rex”鮮重。圖5B中的紅色三角形表示(Pennisietal.,2020b)測量的與綠色類型Gentilina生菜植株相關的數據。在后一種情況下，生菜植株每天也光照16小時，但使用不同的光譜，包括紅色(669nm)和藍色(465nm)LED，R/B比為3:1。數據點標準化為在PPFD=250µmolm−2s−1下測得的鮮重。數據點的差異既可以歸因于植物種類的不同，也可以歸因于光譜和其他環境條件的差異，但趨勢很明顯，與中心部分相比，只有一半的生物質是在培養池的邊緣產生的。
在商業用途的PFAL中，每個生菜的鮮重在栽培托盤的中心達到最大值，通常在邊緣和角落測量到最小值(Kozai,2018b)。圖5B量化了實驗栽培單元中由于植物冠層上光照強度的二維變化而產生的角落、邊緣和中心效應。
文章來源：葉菜俠科技