Artificial Lighting Hauv Kev Ua Liaj Ua Teb
Nws tau paub ntev ntev tias cov nroj tsuag tsis tuaj yeem loj hlob yam tsis muaj lub teeb; Txawm li cas los xij, nws tsuas yog nyob rau hauv ib puas xyoo dhau los, ua tsaug rau kev nce qib hauv kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis, uas cov txiaj ntsig zoo uas lub teeb muaj rau cov nroj tsuag tau raug tshawb pom tag nrho.
Kev siv cov teeb pom kev zoo hauv kev ua liaj ua teb yog tsom rau kev muab lub teeb pom kev zoo uas zoo ib yam rau lub teeb uas muab los ntawm lub hnub. Vim tias kev nce qib hauv thev naus laus zis, LED teeb tau tshwm sim los ua qhov kev xaiv zoo tshaj plaws rau kev teeb pom kev zoo nkauj, tshwj xeeb tshaj yog cov uas tuaj yeem muaj lawv cov spectra tshwj xeeb rau cov kev xav tau ntawm cov nroj tsuag. Piv nrog rau ntau cov kev xaiv teeb pom kev zoo, xws li high-pressure sodium (HPS) thiab fluorescents, lub teeb uas siv LEDs muab cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm lawv cov kev cuam tshuam rau ib puag ncig thiab lawv cov khoom siv tau zoo.
Daim ntawv tshaj tawm txog kev siv cov teeb pom kev zoo hauv kev ua liaj ua teb tau sau los ntawm Valoya thiab sau los ntawm cov kws tshawb fawb los ntawm University of Almeria thiab Buresinnova. Daim ntawv tshaj tawm tau tshaj tawm thaum Lub Ib Hlis 2018. Cov kev tshawb fawb nthuav tawm cov kev sim uas ua rau siv ntau yam spectra thiab hom teeb pom kev zoo txhawm rau txiav txim siab qhov cuam tshuam uas txhua hom teeb tuaj yeem muaj rau cov nroj tsuag nyob ntawm qhov xwm txheej uas lawv loj hlob. Cov hauv qab no yog ib qho piv txwv ntawm kev kawm uas koj tuaj yeem nyeem.
1. Lub teeb thiab kev sib txuas lus ntawm cov nroj tsuag
Electromagnetic nthwv dej yog lub luag haujlwm rau kev xa hluav taws xob los ntawm huab cua. Piv txwv ntawm electromagnetic nthwv dej muaj xws li microwaves, xov tooj cua lossis TV tsis, X-rays, ultraviolet rays, los yog pom lub teeb. Electromagnetic nthwv dej tuaj yeem sib txawv ntawm ib leeg los ntawm lawv qhov sib txawv zaus thiab wavelengths. Cov electromagnetic spectrum muaj ntau qhov ntau zaus thiab wavelengths, qee qhov pom tau zoo dua li lwm tus (piv txwv li, microwaves, xov tooj cua nthwv dej, pom lub teeb, thiab lwm yam).
Electromagnetic hluav taws xob muaj ob qhov xwm txheej; Thaum nws txav los ntawm qhov chaw raws li tsis muaj zog, nws kuj pauv lub zog hauv daim ntawv ntawm cov khoom (photons). Xyoo 1905, Albert Einstein yog thawj tus neeg sib cav tias lub teeb muaj cov yam ntxwv ntawm ob qho tib si thiab cov nthwv dej ib txhij. Photons yog cov npe ntawm cov khoom uas muaj nyob rau hauv ib lub teeb ntawm lub teeb. Photons uas nws lub wavelengths sib haum mus rau qhov kev ncua deb (tsawg zaus) nqa lub zog tsawg dua photons uas nws wavelengths sib haum mus rau luv luv.
Tib neeg lub qhov muag muaj peev xwm ntes tau lub teeb nrog wavelengths ntawm 400 thiab 700 nanometers (nm), uas kwv yees sib haum mus rau ib feem ntawm cov electromagnetic spectrum uas yog siv los ntawm cov nroj tsuag thaum lub sij hawm cov txheej txheem ntawm photosynthesis. Yog li ntawd, lub teeb nrog lub wavelength ntawm 400 thiab 700 nm yog hu ua photosynthetically nquag hluav taws xob (los yog tsuas yog PAR). Lub spectrum ntawm wavelengths uas tuaj yeem pom nyob rau hauv lub hnub ci yog txuas mus ntxiv, txuas ntxiv zoo tshaj qhov pom kev. Tib neeg lub qhov muag yog lub luag haujlwm rau hloov ntau yam wavelengths mus rau hauv cov xim, uas tom qab ntawd ua tiav hauv tib neeg lub hlwb. Cov xim xiav yog tsim los ntawm lub teeb nrog lub wavelength uas yog ze rau 400 nm, thaum cov xim liab yog tsim los ntawm lub teeb nrog lub wavelength uas ze rau 600 nm. Lub wavelength daj-ntsuab ntsuab yog qhov uas tib neeg lub qhov muag teb tau zoo tshaj plaws.
2. Pigments, photoreceptors, thiab cov txheej txheem tshuaj ntawm photosynthesis hauv cov nroj tsuag
Nyob rau hauv yuav luag tib yam li tib neeg lub qhov muag, lub teeb spectrum yog absorbed los ntawm cov nroj tsuag; Txawm li cas los xij, qhov sib piv rau tib neeg, cov nroj tsuag zoo dua tuaj yeem coj lub teeb liab thiab xiav.
Chlorophyll yog ib qho ntawm cov tshuaj tseem ceeb uas ua rau cov nroj tsuag nqus lub teeb thiab siv lub zog uas nws muab los hloov dej thiab carbon dioxide rau hauv oxygen thiab lwm cov organic molecules. Cov txheej txheem no hu ua photosynthesis. Chlorophyll yog cov xim cog qoob loo uas tuaj yeem pom hauv cov chloroplasts intracellular. Chlorophyll molecules yog xim ntsuab, thiab lawv yog qhov tseeb ua rau cov xim ntsuab pom nyob rau hauv stems thiab nplooj. Muaj ob hom chlorophyll uas tuaj yeem pom hauv cov nroj tsuag siab dua. Cov no yog chlorophyll a thiab chlorophyll b, thiab lawv lub teeb nqus nkhaus sib txawv ntawm ib leeg hauv txoj kev me me. Vim qhov sib txawv me me no, lawv tuaj yeem ntes cov wavelengths sib txawv, yog li ntes tau ib feem ntau ntawm lub hnub ci spectrum. Raws li qhov tshwm sim ntawm chlorophylls muaj peev xwm nqus tau feem ntau liab thiab xiav lub teeb thaum xav txog ntsuab wavelengths, cov nroj tsuag zoo li ntsuab rau peb lub qhov muag.
Txawm li cas los xij, chlorophyll tsis yog cov xim tsuas yog pom hauv cov nroj tsuag; thiaj li hu ua accessory pigments (xws li carotenoids thiab xanthophylls, thiab lwm yam) thiab phenolic tshuaj (xws li flavonoids, anthocyanins, flavones thiab flavonoids) nqus wavelengths uas tsis yog liab thiab xiav xwb. Daj, liab, thiab violet yog cov xim uas tsim cov khoom siv pigments. Ntxiv nrog rau kev ntxias cov noog thiab kab, kev siv cov hues no pab tiv thaiv cov ntaub so ntswg los ntawm kev puas tsuaj los ntawm cov kev ntxhov siab sab nraud xws li kev mob siab rau lub teeb irradiation.
Photoreceptors yog lwm hom particle uas muaj peev xwm nqus tau lub teeb. Peb lub hom phiaj tseem ceeb ntawm photoreceptors yog hu ua phytochromes, phototropins, thiab cryptochromes. Tsis tas li ntawd, UVR8 photoreceptor yog ib qho tshwj xeeb photoreceptor uas tsuas yog teb rau lub teeb ultraviolet. Txhua hom photoreceptor yog rhiab heev rau ib qho kev sib txawv wavelength ntawm lub teeb thiab yog tus saib xyuas ntawm cov tshuaj tiv thaiv physiological hauv cov nroj tsuag. Cov lus teb no yog raws li nram no:
Phototropins muaj kev cuam tshuam rau ob qho tib si lub cev ntawm chloroplasts thiab qhib lub stomata. Lawv muaj peev xwm nqus tau lub teeb xiav.
Lub moos sab hauv ntawm cov nroj tsuag yog tswj los ntawm cryptochromes, uas saib xyuas lawv ib puag ncig rau cov teeb liab ntsig txog lub teeb. Ntxiv rau qhov no, lawv cuam tshuam nrog cov lus teb morphological, xws li kev cuam tshuam ntawm qia elongation, qhov loj ntawm cotyledons, kev loj hlob ntawm anthocyanins, thiab photoperiodic blooming. Lub wavelengths ntawm UVA (ultraviolet), xiav, thiab ntsuab teeb yog coj los ntawm cryptochromes.
Flowering tshwm sim los ntawm phytochromes, uas kuj yog lub luag haujlwm rau kev tsim cov noob. Cov qia elongation, nplooj nthuav dav, thiab "shade zam syndrome" yog txhua yam tswj los ntawm phytochromes hauv cov nroj tsuag. Qhov sib piv ntawm lub teeb liab thiab deb-liab uas muaj nyob rau hauv ib puag ncig muaj kev cuam tshuam rau lub xeev photostationary ntawm phytochrome molecule, uas nyob rau hauv lem mediates cov tshuaj tiv thaiv uas tswj los ntawm phytochromes.
Kev tawg paj, kev loj hlob ntawm cov noob, thiab lwm yam haujlwm xws li germination, lub sij hawm ntawm flowering, thiab cog cov duab yog tag nrho cov dej num uas yog lub teeb nyob ntawm seb. Photosynthesis, txheej txheem uas muab lub zog rau kev tsim biomass, tsuas yog ib qho ntawm cov txheej txheem no. Cov kev coj cwj pwm no zoo sib xws rau qhov zoo ntawm lub teeb uas cov nroj tsuag tau txais los ntawm nws ib puag ncig, uas yog li cas cov nroj tsuag txhais cov teeb liab los ntawm nws ib puag ncig. Cov lus teb no yog kho los ntawm wavelengths uas nyob sab hauv thiab sab nraud ntawm PAR cheeb tsam, suav nrog UV thiab deb-liab irradiation.
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