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室內葉菜植物工廠光照要求
作者: 時間: 2025-10-26
室內葉菜植物工廠的光照調控是實現高產、優質、高效生產的核心環節,需結合光譜特性、光強強度、光周期時長及均勻性等多維度設計,并通過智能技術優化能耗與效果。
1.光譜配比:按生長階段動態調整
光譜是影響葉菜光合作用、形態建成及品質的關鍵因素,需根據不同生長階段調整紅藍光(450–470nm/630–660nm)比例:
苗期:以藍光為主(占比70%),促進葉片細胞分化和根系發育,縮短育苗周期約30%;
生長期:增加紅光比例至80%(紅光:藍光=8:2),加速碳水化合物積累,縮短生長周期至25天左右(傳統土培需45天);
特殊需求:藥用葉菜(如紫蘇、薄荷)添加紫外光(380nm),提升次生代謝物(如黃酮、精油)含量;遠紅光(730nm)調控光形態建成(如抑制生菜徒長或調控茼蒿開花)。
通過可調光譜LED光源實現精準配比,比傳統光源更適配葉菜生長需求。
2.光強控制:適宜范圍與均勻性保障
葉菜適宜光照強度為150–400μmol/m²/s(換算為Lux約為1.5萬–4萬Lux),過高會導致光抑制(葉片灼傷、光合效率下降),過低則延緩生長(葉片發黃、莖稈細弱)。
為確保下層植株獲得足夠光照,需通過以下方式提升均勻性:
使用反射材料(如鋁箔幕簾、白色墻面)增強光反射;
多層栽培架(4–6層)采用移動式補光燈(如荷蘭水平滑道設計),自動調節燈具高度,避免上層遮光;
照度均勻率需≥0.7(即下層光照不低于上層的70%)。
3.光周期設計:匹配光周期敏感性
多數葉菜為長日照植物,需每日補光12–16小時,模擬自然長日照環境,抑制抽薹(如生菜抽薹會導致品質下降)。
結合光周期敏感性調整:生菜需14小時以上光照才能抑制花芽分化;
分時電價利用:夜間低谷電價時段(如23:00–7:00)增加補光時長,降低能耗成本約30%。
4.節能與均勻性優化技術
光源選擇:LED光源替代傳統高壓鈉燈,光效可達55%(高壓鈉燈僅30%),能耗降低40%–60%,且壽命更長;
余熱回收:LED照明系統產生的余熱通過供水管傳遞,預熱營養液(如將營養液從15℃提升至20℃),節能約30%;
立體栽培光優化:采用4–6層垂直架提升空間利用率(3–5倍),配合層間循環風扇減少溫濕度梯度(層間差≤1%),確保各層光照均勻。
5.智能化動態調控
通過實時監測+AI算法實現光照與其他環境因子的協同:
部署光照、溫濕度、CO?傳感器(20毫秒/次采集),聯動AI模型預測最佳光配方;
自動化執行:溫度超過26℃時自動調低光強,減少熱負荷;濕度超過85%時觸發除濕機,避免病害;
數字孿生模型:預演不同光周期下的產量與品質(如生菜硝酸鹽含量降低30%),優化種植方案。
文章來源:葉菜俠科技
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