Notwendigkeit der Regulierung der Lichtumgebung in Pflanzenfabriken

Die Entwicklung des künstlichen Lichtpflanzenbaus ist eng mit der Innovation elektrischer Lichtquellen und dem Prozess des menschlichen Verständnisses der Pflanzenphotobiologie verbunden. Seit den 1980er Jahren hat die rasante Entwicklung der LED-Halbleiterlichtquellen-Technologie Werkzeuge für die Untersuchung der Lichtqualitätsbiologie bereitgestellt und den Prozess der ED als künstliche Lichtquelle für den Pflanzenbau gefördert. Derzeit entwickeln sich als höchste Form des Gartenbaus der LED-Lichtquellen Pflanzenfabriken, die eine intelligente, auf die Eigenschaften der pflanzenbiologische Bedürfnisse basierende, hochpräzise, umweltfreundliche Steuerung umsetzen, die auf den Merkmalen der pflanzenbiologischen Bedürfnisse basiert.

Die Produktion und der Betrieb einer intelligenten Anlagenfabrik bedingt nicht nur die Automatisierung von Umweltfaktoren, Wasser- und Düngemittelversorgung und Zuordnungskontrolle, sondern auch automatische Betrieb in den Produktionsverbindungen wie Sämlingsaufbau, -transplantation und -ernte, um die Störungen und die Verschmutzung des Produktionsraums durch menschliche Aktivitäten zu verringern. Die intelligente Verwaltung und Steuerung des Betriebs und der Produktion der Anlagen verbraucht Strom. Der Energieverbrauch der Fabrik für Kunstlichtanlagen umfasst Lichtquelle, Klimaanlage, Pumpsystem, pneumatische Anlage, Erkennungs- und Steuerungssystem usw.

Bei den Fabriken für Kunstlichtanlagen weist das Beleuchtungssystem den größten Energieverbrauch auf und macht mehr als 601 tp3t des Gesamtenergieverbrauchs aus, gefolgt von der Klimaanlage, die mehr als 301 tp3t ausmacht, und die übrigen Management- und Steuerungssysteme verbrauchen relativ wenig Energie. Derzeit sind die Kosten des Betriebsenergieverbrauchs zum Hauptbestandteil der Betriebskosten der Anlagenfabrik geworden, was ein wichtiger Grund für die hohen Betriebskosten der Werksfabrik ist. Daher ist die Reduzierung des Energieverbrauchs des Beleuchtungssystems zur Hauptmethode geworden, um Energie zu sparen und die Effizienz in Anlagenfabriken zu steigern.

Der Kern der Pflanzenfabrikenproduktion ist, dass Pflanzen entsprechend dem Nahrungsmittelbedarf der Menschen schnell wachsen und hochwertige landwirtschaftliche Produkte erhalten. Daher müssen alle Umweltfaktoren, Ernährungsfaktoren und Managementfaktoren im Zusammenhang mit der Pflanzengesundheit und der Produktionseffizienz kontrolliert werden. Als einzige Quelle für Umweltsignale und Energie für die Photosynthese ist Licht ein wesentlicher Umweltfaktor für das Wachstum und die Entwicklung von Anlagenanlagen sowie die Bildung von Ertrag und Qualität.

In der Natur variiert das Sonnenlicht je nach geografischem Breitengrad, Jahreszeiten und Wetterbedingungen. Hohe Breitengrade und die meisten anderen Regionen sind von bewölkten Tagen, Regen, Schnee, Nebel und Dunst sowie Luftverschmutzung und schwimmenden Staub im Winter und Frühling betroffen. Unzureichende Lichtzeit, unzureichende Lichtintensität und mangelnde Lichtqualität sind ernst, was das Wachstum und die Entwicklung sowie die qualitativ hochwertige und effiziente Produktion von Pflanzen, insbesondere gartenbaulichen Kulturen, erheblich beeinträchtigen.

Gleichzeitig machen die fehlende Lichtzeit in Bereichen mit hohen Breiten und das schwache Licht und wenig Licht, das durch Regenwetter in Gebieten mit niedrigem Breitengrad verursacht wird, die Lichtumgebung (Lichtintensität, Lichtqualität und Photoperiode) in Einrichtungen wie Solargewächshäusern und Kunststoff-Gewächshäusern, die dem Wachstum und der Entwicklung von Anlagenkulturen nicht gerecht werden können. Die Nachfrage nach Ertragsqualität hat das Produktionspotential des Gartenbaus in der Anlage begrenzt. Darüber hinaus hat sich der Ausmaß der künstlichen Lichtzucht erheblich erhöht. Offensichtlich spielt eine geeignete Regulierung der künstlichen Lichtumgebung eine unverzichtbare Rolle bei der hochwertigen, hochrentierten, ökologischen und sicheren Produktion von Gartenbau.

Nur durch die Einrichtung von künstlichen Lichtumgebungen und Managementstrategien gemäß den photobiologischen Bedürfnissen von Anlagenanlagen und der Durchführung dynamischer und intelligenter Bewirtschaftung kann die Gartenarbeit von den Einschränkungen der natürlichen Bedingungen vollständig beseitigt und künstliche Kontrolle verwirklicht werden. Gleichzeitig ist die spektrale Energieverteilung traditioneller künstlicher Lichtquellen fest und kann nicht gesteuert werden, nur die Lichtintensität und die Photoperiode können gesteuert werden. Der Anteil der photosynthetisch aktiven Strahlung ist klein, die Menge an ungültiger Wärmestrahlung ist groß, die Lichteffizienz ist gering und der Energieverbrauch ist hoch, was zu einem hohen Energieverbrauch in der gartenbaulichen Produktion der Einrichtung führt. Nein, es muss dringend gelöst werden.

Die Nachfrage nach künstlicher Beleuchtung in der landwirtschaftlichen Produktion steigt von Jahr zu Jahr, und die Ergänzung und präzise Steuerung der Lichtumgebung sind zu wichtigen Technologien geworden, die die Produktionsqualität und die Produktionseffizienz der Anlagenlandwirtschaft bestimmen. Aufgrund der schlechten Umweltkontrollleistung des Anlagengartenbaus ist die Regulierung der Lichtumgebung lange Zeit auch ein Produktionsmangel. Darüber hinaus sind die Gesetze der Pflanzenphotobiologie, insbesondere die Biologie der Pflanzenlichtqualität, nicht klar und energiesparende und effiziente Strategien zur Regulierung der Lichtumgebung können nicht formuliert werden, was auch die Entwicklung landwirtschaftlicher Beleuchtung behindert. Schließlich ist die Steuerbarkeit traditioneller elektrischer Lichtquellen schlecht, und es ist unmöglich, die Lichtqualität, die Lichtintensität und die Photoperiode an die Bedürfnisse der Pflanzen anzupassen, und es ist schwierig, die Praxis der landwirtschaftlichen Beleuchtung und das Umweltschutzkonzept der On-Demand-Beleuchtung zu erfüllen. Landwirtschaftliche Beleuchtung hat die Eigenschaften vieler Felder, komplexe biologische Prinzipien und Kontrollindikatoren, starke professionelle Beleuchtung und ein präzises Steuerungssystem.

Mit der Entwicklung hochgenauer umweltgesteuerter Anlagen in Gartenbaubetrieben sowie der technologischen Reife und dem Fortschritt von Halbleiterlichtquellen-LEDs ist die Regulierung der Umgebung der künstlichen Lichtumgebung schrittweise in die Praxis umgewandelt. Segmentmanagement und intelligentes Management und intelligente Steuerung maximieren die biologischen Vorteile der Regulierung der Lichtumgebung und bieten ein neues und effektives Mittel zur Bewältigung von Stress und Ertrags- und Qualitätsentwicklung bei schwachem und geringem Licht.