Onye edemede: Jing Zhao, Zengchan Zhou, Yunlong Bu, wdg.Isi mmalite mgbasa ozi: Agricultural Engineering Technology (horticulture greenhouse)

Ụlọ ọrụ mmepụta ihe na-ejikọta ụlọ ọrụ ọgbara ọhụrụ, nkà na ụzụ biotechnology, hydroponics na-edozi ahụ na teknụzụ ozi iji mejuputa njikwa ziri ezi nke ihe gburugburu ebe obibi na ụlọ ọrụ ahụ.A na-emechi ya n'ụzọ zuru ezu, nwere ihe dị ala chọrọ na gburugburu gburugburu ebe obibi, na-ebelata oge owuwe ihe ubi, na-echekwa mmiri na fatịlaịza, yana uru nke mmepụta ihe na-abụghị pesticide na enweghị mkpofu, unit ala eji arụ ọrụ bụ 40 ruo 108 ugboro nke ahụ. nke mmepụta ubi oghe.N'ime ha, isi iyi ọkụ nwere ọgụgụ isi na ụkpụrụ gburugburu ọkụ ya na-ekere òkè dị mkpa na mmepụta ya.

Dị ka ihe dị mkpa gburugburu ebe obibi, ìhè na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịhazi uto osisi na metabolism nke ihe onwunwe."Otu n'ime ihe ndị bụ isi nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe bụ isi iyi ọkụ artificial zuru ezu na mmezu nke ụkpụrụ ọgụgụ isi nke gburugburu ìhè" aghọwo nkwenye n'ozuzu na ụlọ ọrụ ahụ.

Mkpa osisi maka ìhè

Ìhè bụ nanị isi iyi ike nke photosynthesis osisi.Ike ọkụ, àgwà ọkụ (ụdịdị dị iche iche) na mgbanwe ọkụ oge ọ bụla na-enwe mmetụta dị ukwuu na uto na mmepe nke ihe ọkụkụ, n'ime nke ọkụ ọkụ na-enwe mmetụta kachasị na photosynthesis osisi.

■ Ike ọkụ

Ịdị ike nke ìhè nwere ike ịgbanwe ọdịdị ọdịdị nke ihe ọkụkụ, dị ka okooko osisi, ogologo internode, ọkpụrụkpụ azuokokoosisi, na nha akwụkwọ na nha.Enwere ike kewaa ihe ndị a chọrọ maka osisi maka ọkụ ọkụ n'ime ọkụ na-ahụ n'anya, ọkara-ịhụnanya, na obere ọkụ na-anabata.Akwụkwọ nri na-abụkarị osisi na-ahụ ọkụ n'anya, ebe nkwụghachi ọkụ ha na ebe saturation ìhè dị elu.N'ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ na-enwu ọkụ, ihe ndị dị mkpa maka ihe ọkụkụ maka ịdị ọkụ bụ ihe ndabere dị mkpa maka ịhọrọ isi mmalite ọkụ.Ịghọta ihe ọkụ chọrọ nke osisi dị iche iche dị mkpa maka ịmepụta isi mmalite ọkụ, Ọ dị oke mkpa iji melite arụmọrụ mmepụta nke usoro.

■ Ogo ọkụ

Nkesa ọkụ (ụdị dị iche iche) nwekwara mmetụta dị mkpa na photosynthesis osisi na morphogenesis (Nyocha 1).Ìhè bụ akụkụ nke radieshon, na radieshon bụ electromagnetic ife.Ebili mmiri eletrọnịkị nwere njirimara ebili mmiri na njirimara quantum (otu akụkụ).A na-akpọ quantum nke ìhè photon na ubi ubi.Radiation na a wavelength nso nke 300 ~ 800nm ​​na-akpọ physiologically arụ ọrụ radieshon nke osisi;na radieshon nwere ogologo ogologo nke 400 ~ 700nm ka a na-akpọ fotosynthetically active radieshon (PAR) nke osisi.

Chlorophyll na carotene bụ pigmenti abụọ kachasị mkpa na photosynthesis osisi.Onyonyo 2 na-egosi ụdị mmịpụta spectral nke pigmenti foto synthetic ọ bụla, nke chlorophyll absorption spectrum na-etinye uche na eriri uhie na acha anụnụ anụnụ.Usoro ọkụ na-adabere na mkpa dị iche iche nke ihe ọkụkụ iji gbakwunye ìhè n'ụzọ artificially, iji kwalite photosynthesis nke osisi.

■ oge foto
Mmekọrịta dị n'etiti photosynthesis na photomorphogenesis nke osisi na ogologo ụbọchị (ma ọ bụ oge photoperiod) ka a na-akpọ photoperiodity nke osisi.Oge foto nke oge a na-ejikọta ya na oge ọkụ, nke na-ezo aka n'oge ọkụ na-agbanye ihe ọkụkụ.Ihe ọkụkụ dị iche iche na-achọ ọnụọgụ awa ụfọdụ nke ìhè iji mechaa oge photoperiod iji too ma mịa mkpụrụ.Dị ka photoperiods dị iche iche, ọ nwere ike kewaa n'ime ogologo ụbọchị ihe ubi, dị ka kabeeji, wdg, nke na-achọ ihe karịrị 12-14h ìhè awa n'oge ụfọdụ ogbo nke uto;ihe ọkụkụ nke ụbọchị dị mkpirikpi, dị ka eyịm, soybean, wdg, chọrọ ihe na-erughị awa 12-14 nke ìhè;ihe ubi nke na-adịchaghị anwụ, dị ka kukumba, tomato, ose, wdg, nwere ike itolite ma mịa mkpụrụ n'okpuru ìhè anyanwụ ogologo ma ọ bụ mkpụmkpụ.
N'ime ihe atọ nke gburugburu ebe obibi, ike ọkụ bụ ihe ndabere dị mkpa maka ịhọrọ isi mmalite ọkụ.Ugbu a, enwere ọtụtụ ụzọ isi gosipụta ike ọkụ, ọkachasị gụnyere atọ ndị a.
(1) Ìhè na-ezo aka n'elu njupụta nke luminous flux (luminous flux kwa unit ebe) natara na ìhè ụgbọ elu, na lux (lx).

(2) radieshon foto synthetically na-arụ ọrụ, PAR, Unit: W/m².

(3) The photosynthetically irè photon flux density PPFD ma ọ bụ PPF bụ ọnụ ọgụgụ nke photosynthetically irè radieshon na-eru ma ọ bụ na-agafe unit oge na unit mpaghara, unit: μmol/(m²·s) kpọmkwem metụtara photosynthesis.Ọ bụkwa ihe ngosi ọkụ ọkụ a na-ejikarị eme ihe n'ọhịa mmepụta ihe ọkụkụ.

Ntụle isi iyi ọkụ nke sistemu ọkụ mgbakwunye ahụkarị
Mgbakwụnye ọkụ artificial bụ ịbawanye ọkụ ọkụ na mpaghara ebumnuche ma ọ bụ ịgbatị oge ọkụ site na ịwụnye sistemu ọkụ mgbakwunye iji mezuo ọchịchọ ọkụ nke osisi.N'ikwu okwu n'ozuzu, usoro ọkụ mgbakwunye na-agụnye ngwa ọkụ mgbakwunye, sekit na usoro njikwa ya.Isi mmalite ọkụ mgbakwunye na-agụnye ọtụtụ ụdị a na-ahụkarị dị ka oriọna incandescent, oriọna fluorescent, oriọna halide metal, oriọna sodium dị elu na LEDs.N'ihi obere ọkụ eletrik na ngwa anya nke ọkụ ọkụ ọkụ, obere ọkụ ọkụ fotosythetic na adịghị ike ndị ọzọ, a kpochapụrụ ya site na ahịa, ya mere isiokwu a adịghị eme nyocha zuru ezu.

■ Fluorescent oriọna
Ọkụ fluorescent bụ nke ụdị oriọna na-agbapụta gas dị ala.Igwe iko ahụ jupụtara na mercury vapor ma ọ bụ gas inert, na mgbidi dị n'ime tube na-ekpuchi ya na fluorescent ntụ ntụ.Agba ọkụ na-adịgasị iche na ihe fluorescent kpuchie na tube.Ọkụ ọkụ na-acha ọkụ ọkụ nwere ezigbo ọrụ nlegharị anya, arụmọrụ dị elu, ike dị ala, ogologo ndụ (12000h) ma e jiri ya tụnyere oriọna ọkụ, yana ọnụ ala dị ala.N'ihi na oriọna fluorescent n'onwe ya na-ewepụta obere okpomọkụ, ọ nwere ike ịdị nso na osisi maka ọkụ ma dị mma maka ịkụ ihe atọ.Otú ọ dị, nhazi ihu igwe nke oriọna fluorescent enweghị ezi uche.Ụzọ a na-emekarị n'ụwa bụ ịgbakwunye ihe nlegharị anya iji mee ka akụkụ ọkụ dị irè nke ihe ọkụkụ dị na mpaghara ịkụ ihe.Ụlọ ọrụ adv-agri Japan ewepụtala ụdị ọkụ mgbakwunye HEFL ọhụrụ.HEFL bụ n'ezie na udi nke fluorescent oriọna.Ọ bụ n'ozuzu okwu maka oyi cathode fluorescent oriọna (CCFL) na mpụga electrode fluorescent oriọna (EEFL), na bụ agwakọta electrode fluorescent oriọna.The HEFL tube bụ oké mkpa, na a dayameta nke nanị banyere 4mm, na ogologo nwere ike gbanwee si 450mm ka 1200mm dị ka mkpa nke cultivation.Ọ bụ ụdị dị mma nke oriọna fluorescent nkịtị.

■ Metal halide oriọna
Igwe ọkụ halide metal bụ oriọna na-agbapụta dị elu nke nwere ike ime ka ihe dị iche iche na-emepụta ihe dị iche iche site n'ịgbakwụnye halides metal dị iche iche (tin bromide, sodium iodide, wdg) na tube mgbapụta na-adabere na oriọna mercury dị elu.Ọkụ Halogen nwere arụmọrụ dị elu, ike dị elu, ezigbo agba ọkụ, ogologo ndụ, na nnukwu ụdịdị dị iche iche.Otú ọ dị, n'ihi na arụmọrụ na-egbuke egbuke dị ala karịa nke ọkụ ọkụ sodium dị elu, na ndụ dị mkpụmkpụ karịa nke ọkụ sodium dị elu, a na-eji ya ugbu a na ụlọ ọrụ ole na ole.

■ Igwe ọkụ sodium dị elu
Ọkụ sodium dị elu bụ nke ụdị oriọna na-agbapụta gas dị elu.Igwe ọkụ sodium dị elu bụ oriọna dị elu nke na-eme ka ikuku sodium dị elu na-ejupụta na tube na-ekpochapụ, na-agbakwunye obere xenon (Xe) na mercury metal halide.N'ihi na oriọna sodium dị elu nwere arụmọrụ ntụgharị eletrọ-optical dị elu yana ọnụ ahịa nrụpụta dị ala, oriọna sodium dị elu bụ nke a na-ejikarị eme ihe na ntinye ọkụ mgbakwunye na akụrụngwa ọrụ ugbo.Otú ọ dị, n'ihi adịghị ike nke obere photosynthetic arụmọrụ na ha ụdịdị dị iche iche, ha nwere adịghị ike nke dị ala ike arụmọrụ.N'aka nke ọzọ, akụkụ ahụ dị iche iche nke oriọna sodium dị elu na-ewepụta na-etinyekarị na eriri ọkụ na-acha odo odo-oroma, nke na-enweghị ụdị uhie na-acha anụnụ anụnụ dị mkpa maka uto osisi.

■ Light emitting diode
Dị ka ọgbọ ọhụrụ nke isi iyi ọkụ, diodes na-enye ọkụ (LEDs) nwere ọtụtụ uru dị ka arụmọrụ ntụgharị eletrọ-optical dị elu, ụdị dị iche iche na-agbanwe agbanwe, na arụmọrụ fotoynthetic dị elu.LED nwere ike ibunye ọkụ monochromatic chọrọ maka uto osisi.E jiri ya tụnyere oriọna fluorescent nkịtị na isi mmalite ọkụ ndị ọzọ, LED nwere uru nke ịchekwa ike, nchekwa gburugburu ebe obibi, ogologo ndụ, ọkụ monochromatic, isi iyi ọkụ oyi na ihe ndị ọzọ.Site n'ịkwalitewanye arụmọrụ electro-optical nke LEDs na mbelata ụgwọ ọrụ sitere na nha nha, sistemụ ọkụ na-eto eto ga-abụ akụrụngwa bụ isi maka ịgbakwunye ọkụ na akụrụngwa ugbo.N'ihi ya, LED na-eto ọkụ etinyere ihe karịrị 99.9% ụlọ mmepụta ihe.

Site na ntụnyere, enwere ike ịghọta njirimara nke isi mmalite ọkụ mgbakwunye dị iche iche, dịka egosiri na Tebụl 1.

Ngwaọrụ ọkụ mkpanaka
Ike ọkụ nwere njikọ chiri anya na uto nke ihe ọkụkụ.A na-ejikarị ihe ọkụkụ atọ eme ihe n'ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ.Otú ọ dị, n'ihi njedebe nke nhazi nke ihe ọkụkụ a na-akụ ihe, nkesa na-adịghị mma nke ọkụ na okpomọkụ n'etiti racks ga-emetụta mkpụrụ nke ihe ọkụkụ na oge owuwe ihe ubi agaghị emekọrịta.Otu ụlọ ọrụ dị na Beijing arụpụtala ngwa ngwa na-ebuli ihe mgbakwunye ọkụ (HPS lighting fixture and LED grow lighting fixture) na 2010. Ụkpụrụ bụ ịtụgharị mbanye mbanye na winder edozi na ya site n'ikwe aka iji tụgharịa obere ihe nkiri ahụ. iji nweta ebumnobi nke iweghachite na ịtọghe eriri waya.A na-ejikọta eriri waya nke ìhè na-eto eto na winding wheel nke elevator site na ọtụtụ nhazi nke wiil ndị na-atụgharị, ka ọ wee nweta mmetụta nke imezi elu nke ìhè na-eto eto.Na 2017, ụlọ ọrụ ahụ a kpọtụrụ aha n'elu haziri ma mepụta ngwaọrụ mgbakwunye ọkụ mkpanaka ọhụrụ, nke nwere ike gbanwee mgbatị ọkụ ozugbo ozugbo dị ka mkpa ihe ọkụkụ si dị.A na-etinye ngwaọrụ ngbanwe ugbu a n'elu akwa ọkụ ọkụ 3-layer na-ebuli ụdị ihe ọkụkụ akụkụ atọ.Ngwunye elu nke ngwaọrụ ahụ bụ ọkwa nke nwere ọnọdụ ọkụ kachasị mma, ya mere a na-eji ọkụ sodium dị elu;etiti oyi akwa na ala oyi akwa na-onwem na LED eto ọkụ na a na-ebuli ukpụhọde usoro.Ọ nwere ike gbanwee ịdị elu nke ọkụ na-eto eto na-akpaghị aka iji nye ebe ọkụ dị mma maka ihe ọkụkụ.

Tụnyere ngwaọrụ mgbakwunye ọkụ mkpanaaka ahaziri maka ịkụ ihe n'akụkụ atọ, Netherlands ewepụtala ngwaọrụ ọkụ ọkụ ọkụ na-ebugharị ọkụ.Iji zere mmetụta nke onyinyo nke na-eto eto ìhè na uto nke osisi na anyanwụ, na-eto eto ìhè usoro nwere ike kpaliri n'akụkụ abụọ nke bracket site telescopic slide na kehoraizin direction, nke mere na anyanwụ zuru ezu. irradiated na osisi;na urukpuru na mmiri ozuzo ụbọchị na-enweghị ìhè anyanwụ, Push na-eto eto ìhè usoro n'etiti bracket ime ka ìhè nke eto ìhè usoro evenly jupụta osisi;na-ebugharị usoro ọkụ na-eto eto n'ụzọ kwụ ọtọ site na slide dị na bracket, zere ịkpachapụ anya na mwepụ nke sistemu ọkụ na-eto eto, ma belata oke ọrụ nke ndị ọrụ, si otú a na-emeziwanye arụmọrụ ọrụ nke ọma.

Chepụta echiche nke ahụkarị eto ọkụ usoro
Ọ bụghị ihe siri ike ịhụ site na imewe nke mobile ọkụ mgbakwunye ngwaọrụ na imewe nke mgbakwụnye ọkụ usoro nke osisi factory na-emekarị na-ewe ìhè ike, ìhè àgwà na photoperiod parameters nke dị iche iche akuku uto oge dị ka isi ọdịnaya nke imewe. , ịdabere na usoro nchịkwa nwere ọgụgụ isi iji mejuputa, na-enweta ihe mgbaru ọsọ kachasị nke nchekwa ike na mkpụrụ dị elu.

Ka ọ dị ugbu a, nhazi na iwu ọkụ mgbakwunye maka akwụkwọ nri akwụkwọ ejirila nke nta nke nta tozuo oke.Dị ka ihe atụ, a pụrụ ikewa akwụkwọ nri ndị nwere akwụkwọ n’ụzọ anọ: ogbo seedling, etiti itolite, ntolite n’oge, na ogbo ọgwụgwụ;Enwere ike ikewa mkpụrụ-akwukwo nri n'ime ogbo seedling, ogbo uto ahịhịa, ogbo ifuru, na oge owuwe ihe ubi.Site n'àgwà nke mgbakwụnye ìhè ike, ìhè ike na seedling ogbo kwesịrị ntakịrị ala, na 60 ~ 200 μmol / (m²·s), wee jiri nwayọọ nwayọọ na-abawanye.Akwụkwọ nri nwere ike iru 100 ~ 200 μmol / (m²·s), na akwụkwọ nri mkpụrụ osisi nwere ike iru 300 ~ 500 μmol / (m²·s) iji hụ na ọkụ siri ike chọrọ nke photosynthesis osisi n'oge uto ọ bụla ma mezuo mkpa nke nnukwu mkpụrụ;N'ihe gbasara àgwà ọkụ, oke nke uhie na-acha anụnụ anụnụ dị ezigbo mkpa.Iji mee ka ogo nke mkpụrụ osisi dị elu ma gbochie oke ibu na ogbo seedling, a na-edozi oke nke uhie na-acha anụnụ anụnụ na ọkwa dị ala [(1 ~ 2): 1], wee jiri nwayọọ nwayọọ belata iji gboo mkpa osisi. ìhè morphology.Enwere ike ịtọ oke nke uhie na-acha anụnụ anụnụ na akwụkwọ nri akwụkwọ na (3 ~ 6): 1.Maka oge photoperiod, dị ka ọkụ ọkụ, ọ kwesịrị igosi usoro nke ịba ụba na mgbatị nke oge uto, nke mere na akwụkwọ nri akwụkwọ ndụ nwere oge fotoynthetic maka photosynthesis.Nhazi mgbakwunye ọkụ nke mkpụrụ osisi na akwụkwọ nri ga-adị mgbagwoju anya karị.Na mgbakwunye na iwu ndị a kpọtụrụ aha n'elu, anyị kwesịrị ilekwasị anya na nhazi nke photoperiod n'oge oge okooko osisi, a ghaghị ịkwalite okooko na ịmị mkpụrụ nke akwụkwọ nri, ka ọ ghara ịlaghachi azụ.

Ọ bara uru ịkọwa na usoro ọkụ kwesịrị ịgụnye ọgwụgwọ njedebe maka ntọala gburugburu ìhè.Dịka ọmụmaatụ, mgbakwunye ọkụ na-aga n'ihu nwere ike imeziwanye mkpụrụ na ogo nke mkpụrụ osisi akwukwo nri nke hydroponic, ma ọ bụ jiri ọgwụgwọ UV mee ka ọ dịkwuo mma na-epulite na akwụkwọ nri (karịsịa akwụkwọ na-acha odo odo na letus leaf uhie) dị mma.

Na mgbakwunye na ịkwalite mgbakwunye ọkụ maka ihe ọkụkụ ahọpụtara, usoro njikwa ọkụ ọkụ nke ụfọdụ ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ na-emepụta ọkụ etolitela ngwa ngwa n'afọ ndị na-adịbeghị anya.Usoro njikwa a na-adaberekarị na nhazi B/S.A na-enweta njikwa dịpụrụ adịpụ na njikwa akpaka nke ihe gburugburu ebe obibi dị ka okpomọkụ, iru mmiri, ọkụ, na ntinye CO2 n'oge uto nke ihe ubi site na WIFI, n'otu oge ahụ, a na-enweta usoro mmepụta nke na-adịghị egbochi site na ọnọdụ mpụga.Ụdị ọkụ mgbakwunye a nwere ọgụgụ isi na-eji LED na-eto ọkụ dị ka isi iyi ọkụ mgbakwunye, jikọtara ya na sistemu njikwa ọgụgụ isi, nwere ike gboo mkpa ọkụ ọkụ ogologo osisi, dabara adaba maka gburugburu ebe ọkụkụ na-achịkwa ọkụ, ma nwee ike gboo mkpa ahịa nke ọma. .

Okwu mmechi
A na-ewere ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ dị ka ụzọ dị mkpa iji dozie akụ ụwa, nsogbu ndị mmadụ na gburugburu ebe obibi na narị afọ nke 21, yana ụzọ dị mkpa iji nweta nri zuru oke na ọrụ nkà na ụzụ dị elu n'ọdịnihu.Dị ka ụdị ọhụrụ nke usoro mmepụta ugbo, ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ ka nọ na-amụ ihe na uto, na-achọkwu nlebara anya na nyocha.Edemede a na-akọwa njirimara na uru nke ụzọ mgbakwụnye ọkụ na-ahụkarị na ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ, na-ewebata echiche nke usoro ọkụ mgbakwunye ihe ọkụkụ na-ahụkarị.Ọ naghị esiri ike ịchọta site na ntụnyere, iji nagide ọkụ dị ala kpatara site na oke ihu igwe dị ka urukpuru na-aga n'ihu na haze na iji hụ na mmepụta ihe ọkụkụ dị elu ma kwụsie ike, LED Grow Light isi akụrụngwa bụ ihe kacha dabara na mmepe ugbu a. usoro.

Ntuziaka mmepe n'ọdịnihu nke ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ kwesịrị ilekwasị anya na ihe mmetụta dị elu dị elu, ọnụ ala dị ọnụ ala, nke a na-achịkwa anya, usoro ngwaọrụ ọkụ ọkụ na-agbanwe agbanwe na usoro njikwa ọkachamara.N'otu oge ahụ, ụlọ ọrụ ihe ọkụkụ nke ga-eme n'ọdịnihu ga-aga n'ihu na-etolite n'ụzọ dị ọnụ ala, ndị nwere ọgụgụ isi, na ndị na-emegharị onwe ha.Ojiji na mgbasa ozi nke LED na-eto ọkụ na-enye nkwa maka njikwa gburugburu ebe obibi dị elu nke ụlọ mmepụta ihe ọkụkụ.Iwu gburugburu ọkụ ọkụ LED bụ usoro dị mgbagwoju anya gụnyere ụkpụrụ zuru oke nke ogo ọkụ, ike ọkụ, na oge foto.Ndị ọkachamara dị mkpa na ndị ọkà mmụta kwesịrị ime nyocha miri emi, na-akwalite ọkụ mgbakwunye LED n'ime ụlọ mmepụta ihe ọkụkụ.