МОДЕЛЮВАННЯ ЕКРАНУВАННЯ РІВНЯ ОСВІТЛЕНОСТІ ТА РІВНОМІРНОСТІ ГІДРОПОННОГО САЛАТУ-ЛАТУКУ НА ФАБРИКАХ З ВИРОЩУВАННЯ РОСЛИН ЗІ ШТУЧНИМ ОСВІТЛЕННЯМ
Анотація
З розвитком технології світлодіодного освітлення рослин та її широким застосуванням у сільськогосподарському виробництві світлодіодні світильники для вирощування рослин стали основним джерелом світла, яке використовується для освітлення рослин штучним освітленням (PFAL). Штучне джерело світла для рослин відрізняється від природного джерела світла; його найбільшою характеристикою є якість світла, інтенсивність світла, період фотозйомки та форма світла, все можна точно та розумно регулювати, в ідеалі може продовжуватись забезпечення рослини світловою енергією за найнижчої вартості, гарантувати щорічно виробництво та постачання високоякісної та ефективної сільськогосподарської продукції для різних сфер життя людей, які продовжують постачати необхідні свіжі рослинні продукти. Освітлення та рівномірність освітлення мають значний вплив на фотосинтез і ріст рослин, а також є основою проектування системи освітлення рослин у PFAL. У цій статті, досліджувались сорти салату, висаджені в полі, як дослідні матеріали та експериментальні об’єкти. В статті розроблено тест градієнта освітленості, моделюємо рівномірність освітлення світлодіодних форм із різним розташуванням за допомогою методу комп’ютерного моделювання та вивчаємо вплив різного освітлення та різні світлодіодні форми розміщення на зростання біомаси гідропонічного салату в PFAL, щоб забезпечити найкраще освітлювальне рішення для індустріалізації та стандартизованого виробництва салату на заводах. Результати дослідження показали, що: для гідропонного салату в середовищі освітлення PFAL рівномірність освітлення матричного світлодіодного джерела світла є найкращою. Оптимальна відстань освітлення становить від 25 до 30 см від салату. Співвідношення червоно-синього світла в суміші 7:1 є найкращим співвідношенням якості освітлення для салату на стадії розсади, а співвідношення червоно-синього світла в суміші 6:1 є найкращим співвідношенням якості світла в період росту. Оптимальна інтенсивність світла становить 400 мкмоль⁄м2 ∙с. Найкращий щоденний час освітлення становить 16 годин/день, і час освітлення можна відповідно збільшити, щоб досягти мети завчасного збору врожаю салату.
Посилання
2. Ding J.J. (2014). Effects of LED duty cycle on growth, yield, quality and photosynthetic characteristics of lettuce. Master's thesis, Northwest University of agriculture and forestry science and Technology.
3. He D.X. (2018). New trend of industrialization of artificial light plant factory in China. Chinese vegetables, (05): 1-8.
4. Huang L.C. (2019). Consumer Attitude, Concerns, and Brand Acceptance for the Vegetables Cultivated with Sustainable Plant Factory Production Systems. Sustainability, 11(18).
5. Huebbers W. and Buyel F. (2020). On the verge of the market – Plant factories for the automated and standardized production of biopharmaceuticals. Biotechnology Advances, 107681.
6. Jiang J., Mohagheghi A. & Moallem M. (2020). Energy-Efficient Supplemental LED Lighting Control for a Proof-ofConcept Greenhouse System. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 67(4),3033-3042.
7. Kim S.J., Bok G., Lee G. & Park J. (2017). Growth Characteristics of Lettuce under Different Frequency of Pulse Lighting and RGB Ratio of LEDs. Protected horticulture and Plant Factory, 26(2).
8. Kozai T., Hayashi E. & Amagai Y. (2020). Plant factories with artificial lighting (PFALs) toward sustainable plant production. Acta Horticulturae, 251-260.
9. Kozai T. (2019). Towards sustainable plant factories with artificial lighting (PFALs) for achieving SDGs. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 12(5),28-37.
10. Lee K. (2018). Effects of LED Light Quality of Urban Agricultural Plant Factories on the Growth of Daughter Plants of ‘Seolhyang’ Strawberry. Journal of Environmental Science International, 27(10),821-829.
11. Li D.X., Shang S.H., Zhou Z.C., Bu Y.L., Shu Q.W. & Lan L.B. (2012). Effects of different light sources and illumination modes on lettuce growth in plant factories. Changjiang vegetable, 2012 (24): 50-52.
12. Liu W.K. and Liu Y.F. (2017). Construction and application of light formula of LED intelligent plant factory. China lighting appliance, (10): 1-3.
13. Liu W.K. and Yang Q.C. (2014). Led plant light quality biology and plant factory development. Science and technology Herald, 32 (10): 25-2.
14. Marondedze C., Liu X.Y., Huang S.H., Wong C., Zhou X., Pan X.T., Huiting A., Nuo X., Tian X.C. and Wong A. (2018). Towards a tailored indoor horticulture: a functional genomics guided phenotypic approach. Horticulture Research, 5(1).
15. Massa D., Kim H., & Mitchell A. (2008). Plant Productivity in Response to LED Lighting. HortScience, 43(7),1951-1956.
16. Mou S.T., Wang J.X., Xin X., Yang Z.C. & Wu Y.J. (2020). Effects of different pulsed light on growth, quality and photosynthetic characteristics of lettuce. China Agricultural Science and technology guide, 22 (05): 35-41.
17. Orsini F., Pennisi G., & Gianquinto G. (2020). Sustainable use of resources in plant factories with artificial lighting (PFALs). European Journal of Horticultural Science, 85(5),297-309.
18. Paucek I., Pennisi G., Pistillo A., Appolloni E. & Gianquinto G. (2020). Supplementary LED Interlighting Improves Yield and Precocity of Greenhouse Tomatoes in the Mediterranean. Agronomy, 10(7),1002.
19. Prikupets B., Boos G.V. George V. & Tarakanov I.G. (2019). Optimisation of Lighting Parameters of Irradiation in Light Culture of Lettuce Plants Using LED Emitters. Light & Engineering, 43-54.
20. Saito K., Ishigami Y. & Goto E. (2020). Evaluation of the Light Environment of a Plant Factory with Artificial Light by Using an Optical Simulation. Agronomy, 10(11),1663.
21. Tsuruyama J. and Shibuya T. (2018). Growth and Flowering Responses of Seed-propagated Strawberry Seedlings to Different Photoperiods in Controlled Environment Chambers. HortTechnology, 28(4),453-458.
22. Wang H.O. and Li G.A. (2004). Understanding lighting LED. China lighting appliance, 2004 (02): 2-4.
23. Wang M.M. and Wang X.J. (2015). Philips greenpower led tissue culture lamp was successfully applied to tissue culture and propagation of plantain. China Flower horticulture, (22): 2-3.
24. Wang X.X. (2017). Effects of LED frequency and duty cycle on growth and photosynthetic characteristics of lettuce. Master's thesis, Northwest University of agriculture and forestry science and Technology.
25. Wei H., Wang M. & Jeong R. (2020). Effect of Supplementary Lighting Duration on Growth and Activity of Antioxidant Enzymes in Grafted Watermelon Seedlings. Agronomy, 10(3),337.
26. Wu R.M., Tu D.W., Huang Z.H. & Zhao Q.J. (2009). Illumination uniformity design of LED lighting system. Optical technology, 2009,35 (01): 74-76.
27. Yan Z., He D.X., Niu G.H. & Qin Y.H. (2020). Growth, nutritional quality, and energy use efficiency in two lettuce cultivars as influenced by white plus red versus red plus blue LEDs. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 13(2),33-40.
28. Yang Q.C., Xu Z.G., Chen H.D. & Song C.B. (2011). Application principle and technical progress of LED light source in modern agriculture. China Agricultural Science and technology guide, 13 (05): 37-43.
29. Yang Q.C. (2014). Development strategy of plant factory. Science and technology Herald, 32 (10): 20-24.
30. Yuan F., Gao Q., Liu l.H. et al. (2021). Chen Jinxing Construction of crop cultivation microenvironment and digital platform technology in plant factory. Agriculture and technology, 41 (09): 5-8.
31. Zhu Z., Ying S.S., Hu H.J., Tong X.Y. & Zheng S.H. (2015). Study on illumination distribution and uniformity of LED plant light source array. Zhejiang Agricultural Journal, 27 (08): 1489-1493.
ISSN 
ISSN 
