[Laburpena] Datu esperimental ugarietan oinarrituta, artikulu honek lantegietako argiaren kalitatea hautatzeko hainbat gai garrantzitsu aztertzen ditu, besteak beste, argi-iturrien hautaketa, argi gorriaren, urdinaren eta horiaren efektuak eta espektro-tarteen hautaketa, lantegietako argiaren kalitateari buruzko informazioa emateko. Parekatze-estrategiaren zehaztapenak erreferentzia gisa erabil daitezkeen irtenbide praktiko batzuk eskaintzen ditu.
Argi-iturriaren hautaketa

Landare-lantegiek, oro har, LED argiak erabiltzen dituzte. Hau horrela da LED argiek argi-eraginkortasun handia, energia-kontsumo txikia, bero-sorkuntza txikiagoa, bizitza luzea eta argi-intentsitate eta espektro erregulagarriak dituztelako, eta horrek ez ditu landareen hazkuntzaren eta material-metatze eraginkorraren eskakizunak betetzen bakarrik, baita energia aurrezten, bero-sorkuntza eta elektrizitate-kostuak murrizten ere. LED hazkuntza-argiak gehiago bana daitezke helburu orokorrerako txip bakarreko espektro zabaleko LED argietan, landareentzako txip bakarreko espektro zabaleko LED argietan eta txip anitzeko espektro erregulagarriko LED argi konbinatuetan. Azken bi landareentzako LED argi mota horien prezioa, oro har, ohiko LED argien prezioaren 5 aldiz handiagoa da, beraz, argi-iturri desberdinak aukeratu behar dira helburu desberdinen arabera. Landare-lantegi handietan, hazten dituzten landare motak merkatuaren eskariaren arabera aldatzen dira. Eraikuntza-kostuak murrizteko eta ekoizpen-eraginkortasunari eraginkortasun nabarmenik ez eragiteko, egileak gomendatzen du argiztapen orokorrerako espektro zabaleko LED txipak erabiltzea argiztapen-iturri gisa. Landare-fabrika txikientzat, landare motak nahiko finkoak badira, eraikuntza-kostua nabarmen handitu gabe ekoizpen-eraginkortasun eta kalitate handia lortzeko, landare espezifikoetarako edo argiztapen orokorrerako espektro zabaleko LED txipak erabil daitezke argiztapen-iturri gisa. Argiak landareen hazkuntzan eta substantzia eraginkorren metaketan duen eragina aztertu nahi bada, etorkizunean eskala handiko ekoizpenerako argi-formula onena eskaintzeko, espektro erregulagarriko LED argien txip anitzeko konbinazio bat erabil daiteke argi-intentsitatea, espektroa eta argiztapen-denbora bezalako faktoreak aldatzeko, landare bakoitzerako argi-formula onena lortzeko, eta horrela eskala handiko ekoizpenerako oinarria eskainiz.

Argi gorria eta urdina

Esperimentu-emaitza espezifikoei dagokienez, argi gorriaren (R) edukia argi urdinaren (B) edukia baino handiagoa denean (letxuga R:B = 6:2 eta 7:3; espinakak R:B = 4:1; kuia-landareak R:B = 7:3; pepino-landareak R:B = 7:3), esperimentuak erakutsi zuen biomasaren edukia (landarearen altuera, hostoen azalera maximoa, pisu freskoa eta pisu lehorra barne) handiagoa zela, baina landareen zurtoinaren diametroa eta landare-hazkuntza-indize sendoa handiagoak zirela argi urdinaren edukia argi gorriarena baino handiagoa zenean. Adierazle biokimikoei dagokienez, argi gorriaren edukia argi urdinarena baino handiagoa izatea onuragarria da, oro har, landareetan azukre disolbagarrien edukia handitzeko. Hala ere, landareetan VC, proteina disolbagarriak, klorofila eta karotenoideak metatzeko, abantailagarriagoa da LED argiztapena erabiltzea argi gorria baino argi urdin eduki handiagoarekin, eta malondialdehidoaren edukia ere nahiko baxua da argiztapen-baldintza honetan.

Landare-fabrika batez ere hosto-barazkiak lantzeko edo landare-hazi industrialak hazteko erabiltzen denez, goiko emaitzetatik ondoriozta daiteke errendimendua handitzeko eta kalitatea kontuan hartuta, egokia dela argi-iturri gisa argi urdinak baino argi gorri-eduki handiagoa duten LED txipak erabiltzea. Proportzio hobea R:B = 7:3 da. Gainera, argi gorri eta urdinaren arteko proportzio hori, funtsean, hosto-barazki edo landare-hazi mota guztientzat aplikagarria da, eta ez dago landare desberdinetarako baldintza espezifikorik.

Gorri eta urdin uhin-luzeraren hautaketa

Fotosintesian zehar, argi-energia batez ere a klorofila eta b klorofila bidez xurgatzen da. Beheko irudiak a klorofila eta b klorofila xurgapen-espektroak erakusten ditu, non lerro espektral berdea a klorofila xurgapen-espektroa den, eta lerro espektral urdina b klorofila xurgapen-espektroa. Irudian ikus daiteke a klorofilak eta b klorofilak bi xurgapen-gailur dituztela, bat argi urdinaren eskualdean eta bestea argi gorriaren eskualdean. Baina a klorofila eta b klorofila xurgapen-gailurrak apur bat desberdinak dira. Zehazki, a klorofila-ren bi gailur-uhin-luzerak 430 nm eta 662 nm dira, hurrenez hurren, eta b klorofila-ren bi gailur-uhin-luzerak 453 nm eta 642 nm dira, hurrenez hurren. Lau uhin-luzera balio hauek ez dira aldatuko landare desberdinekin, beraz, argi-iturrian uhin-luzera gorri eta urdinen hautaketa ez da aldatuko landare-espezie desberdinekin.

A klorofila eta B klorofila xurgapen-espektroak

Espektro zabaleko LED argiztapen arrunta erabil daiteke fabrika-fabrikaren argi-iturri gisa, baldin eta argi gorri eta urdinak a klorofila eta b klorofila-ren bi uhin-luzera maximoak estaltzen baditu, hau da, argi gorriaren uhin-luzera-tartea normalean 620~680 nm-koa da, eta argi urdinarena, berriz, 400 eta 480 nm artekoa. Hala ere, argi gorri eta urdinaren uhin-luzera-tartea ez da oso zabala izan behar, ez baitu argi-energia xahutzen bakarrik, baizik eta beste eragin batzuk ere izan ditzakeelako.

Landare-fabrikaren argi-iturri gisa txip gorri, hori eta urdinez osatutako LED argi bat erabiltzen bada, argi gorriaren uhin-luzera maximoa a klorofila-ren uhin-luzera maximoan ezarri behar da, hau da, 660 nm-tan, eta argi urdinaren uhin-luzera maximoa b klorofila-ren uhin-luzera maximoan ezarri behar da, hau da, 450 nm-tan.

Argi horiaren eta berdearen eginkizuna

Egokiagoa da argi gorriaren, berdearen eta urdinaren arteko erlazioa R:G:B=6:1:3 denean. Argi berdearen gailurraren uhin-luzera zehazteari dagokionez, landareen hazkuntza-prozesuan batez ere erregulazio-zeregina betetzen duenez, 530 eta 550 nm artean egon behar du.

Laburpena

Artikulu honek lantegietako argiaren kalitatearen hautaketa estrategia aztertzen du, bai alderdi teorikoetatik bai praktikoetatik, LED argi-iturrian argi gorriaren eta urdinaren uhin-luzera tartearen hautaketa eta argi horiaren eta berdearen eginkizuna eta erlazioa barne. Landareen hazkuntza-prozesuan, hiru faktoreen arteko bat etortze arrazoizkoa ere kontuan hartu behar da, hau da, argiaren intentsitatea, argiaren kalitatea eta argiaren denbora, eta horien arteko erlazioa mantenugaiekin, tenperaturarekin eta hezetasunarekin, eta CO2 kontzentrazioarekin. Benetako ekoizpenerako, espektro zabaleko edo txip anitzeko konbinazioko espektro sintonizagarriko LED argia erabiltzeko asmoa baduzu ere, uhin-luzeraren erlazioa da kontuan hartu beharreko lehentasuna, argiaren kalitateaz gain, beste faktore batzuk denbora errealean doi baitaitezke funtzionamenduan zehar. Beraz, lantegien diseinu-fasean kontuan hartu beharreko gauzarik garrantzitsuena argiaren kalitatea hautatzea izan beharko litzateke.

Egilea: Yong Xu

Artikuluaren iturria: Nekazaritza Ingeniaritza Teknologiaren Wechat kontua (negutegiko baratzezaintza)

Erreferentzia: Yong Xu,Argiaren kalitatea hautatzeko estrategia landare-lantegietan [J]. Nekazaritza Ingeniaritza Teknologia, 2022, 42(4): 22-25.