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科技农夫栽种新指标有效光子通量密度YPFD应用于植物照明

作者:
和晟仪器
来源:
上海和晟仪器科技有限公司
发布时间:
2018/08/21 00:00
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“六月食郁及薁,七月亨葵及菽,八月剥枣,十月获稻,为此春酒,以介眉寿。七月食瓜,八月断壶,九月叔苴,采荼薪樗,食我农夫。”

这是诗经『豳风.七月』中所提到的农民生活,同时也道出了早期农民们“看天吃饭”的无奈。随著社会的进步与都市化,各国农业人口皆急速下降,而现在的「科技农夫」为了获得更好的生产效率,会选择使用各式各样的仪器,来为栽种做量化的分析。

 

在这些分析项目里,光源的量测分析是被最多「科技农夫」所探讨的。因为光源中的光量子通量密度(Photosynthetic Photon Flux Density,PPFD)与光合作用有着直接关联性,而这些量测所得的资讯提供了可见光波长范围(400 nm?700 nm)的光量子数量(单位为μmol/m2s),「科技农夫」可透过观察这些量测资讯,调整光源的照射时间和光谱组成,进而优化植物的发芽、生长、开花与结果时间,并维持稳定品质。

 

但只观察光量子通量密度(PPFD)就足够了吗?

市面上多数的 PPFD 量测仪仅提供「太阳光能」的量测结果,但大多数的科技农业却是采用「人工光源」来补足或取代太阳光能另外,给予植物过量的光能,其实不会让植物长得更好更壮,反而会造成叶烧现象,使植物外观出现斑点和颜色异化。此外,传统的 PPFD 量测装置无法量测光谱,光谱对于植物生长非常重要,不同波长的光对于不同植物、不同生长阶段皆有不同的影响,给予植物不对的光,即使光量子密度控制得宜,仍然会造成植物生长不佳、无法达到好的生长效果。

照明护照

 

因此,国外就有相关专家人士针对此点提出了新的指标:

有效光量子通量密度(Yield Photon Flux Density,YPFD)

因为光量子通量密度(PPFD)是从已知光谱进行计算,而不是与植物光照反应有直接相关。所以为了确认光照对于植物的有效性,必须考虑加权计算各植物的光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)光谱数值来获得有效光子通量密度(YPFD),方可避免提供植物过量的光能或不适当波长的光源,并真正的提高生产效率。

 

那么有效光子通量密度(YPFD)可以通过什么仪器检测出来呢?

这时候「照明护照」就有很大的用处了。

「照明护照」,是全球第一台手持型的智慧光谱仪。利用自行研发生产的高准度光学模组和结合行动装置操作的优势,为使用者提供了 100 种以上的量测参数。另产品验证可追朔 NIST(美国国家标準与技术研究院)标准且经过多国国家实验室认证,品质深获业界肯定与信赖。

 

在植物照明检测上,除了PPFD、日累积光量(DLI)、红光/蓝光比、红光/近红外光比、相关色温、演色指数、照度、峰值波长、主波长等量测数据,更是世界唯一有提供有效光子通量密度(YPFD)和光吸收效率的手持型植物照明检测工具。

照明护照

 

群智科技的共同创办人许铭舜副总经理的就相关问题进行解答:

Q1. 照明护照一定要搭配智慧型手机使用吗? 支持哪些系统?

许铭舜:是的,照明护照为了提供优于传统仪器的量测功能、使用体验与便利性,必需藉由行动装置来连线使用。目前照明护照的主应用程序「光谱精灵 行动版APP」与「光谱精灵 精华版APP」均支援iOS 和 Android 系统,而在农业科技领域所使用的「光谱精灵 植物照明APP」也全面的支援iOS 和 Android 系统,而其它产业领域的专用APP,目前仅支援iOS系统。

Q2. 目前在农业应用上的使用者有哪些?

许铭舜:目前照明护照在农业科技领域的使用者,大致可分为:植物工厂经营商、人工/半人工光源的温室、植物生长灯制造/贩售商、植物生长研究单位/学校等四类,客户多以美国、日本、台湾与中国为主。

Q3. 是否有针对不同植物适合光谱的资料,照明护照内能新增其他参考光谱吗?

许铭舜:目前除了太阳光谱、德国植物生长通用光谱、叶绿素、胡萝卜素、光敏素等公认资讯外,我们也有提供使用者专用的电脑软件,供使用者汇入自己所研究的植物适合光谱资料,做为参考使用。

群智科技中国区合作伙伴上海和晟仪器科技有限公司,为您在植物照明领域拓展,提供便利的测试设备

照明护照

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