为什么植物工厂发出紫光(植物工厂里为什么不用发绿光的光源)
时间:2023-12-07 浏览:2次
可以的。
从原理上看,光合作用指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。研究发现LED灯的红蓝光组合,可为植物光合作用提供理想的光谱。
如:近年日本各地掀起一股“植物工厂热”,即在封闭或者半封闭环境中,借助人工光照,使用营养液培育绿叶蔬菜。这种植物工厂让缺乏耕地的大城市也可以进行农业种植。
如:而中国也有LED植物工厂,使千百年来“靠天吃饭”、依赖自然循环的农业既摆脱了天(太阳),由人工光源代替;也摆脱了地(土壤),由营养液代替,实现了可控环境下的高效生产,“是一项真正的颠覆性技术”。
扩展资料:
光照对光合作用的相关影响因素:
1、光强度对光合作用的影响
光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强庋的增减而增减。在黑暗时,光合作用停止,而呼吸作用不断释放CO2;随着光照增强,光合速率逐渐增强,逐渐接近呼吸速率,最后光合速率与呼吸速率达到动态平衡相等。
2、光质对光合作用的影响
光质也影响植物的光合效率。在自然条件下,植物会或多或少受到不同波长的光线照射例如,阴天的光照不仅光强弱,而且蓝光和绿光成分增多;树木的叶片吸收红光和蓝光较多,故树冠下的光线富含绿光,尤其是树木繁茂的森林更是明显。
参考资料来源:百度百科-光合作用
参考资料来源:人民网-LED植物工厂:中国有了自己的最高级农业
参考资料来源:人民网-日本“植物工厂”在城市地下种菜
植物光合作用需要紫外线吗?
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量,效率为30%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的.
光反应阶段 光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光能才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应,没有光能也可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者是紧密联系、缺一不可的。光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。
第一,制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计,地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物,这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以,人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
第二,转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物,都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量,归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。
第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000 t/s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而,这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
第四,对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前,地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前,绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后,地球的大气中才逐渐含有氧,从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层,能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
植物栽培与光能的合理利用 光能是绿色植物进行光合作用的动力。在植物栽培中,合理利用光能,可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括延长光合作用的时间和增加光合作用的面积两个方面。
延长光合作用的时间 延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间,是合理利用光能的一项重要措施。例如,同一块土地由一年之内只种植和收获一次小麦,改为一年之内收获一次小麦后,又种植并收获一次玉米,可以提高单位面积的产量。
增加光合作用的面积 合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。合理密植是指在单位面积的土地上,根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物.
过程为:
答案补充
化学方程式:
总反应:CO2 + H2018 ——→ (CH2O) + O218
注意:光合作用释放的氧气全部来自水,光合作用的产物不仅是糖类,还有氨基酸(无蛋白质)、脂肪,因此光合作用产物应当是有机物。
各步分反应:
H20→H+ O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢)
ADP→ATP (递能)
CO2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定)
C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有机物的生成)
三只led循环灯背景及意义三只led循环灯背景及意义
随着现代化农业的不断发展,植物照明的需求和能耗在不断扩大, 对传统植物照明灯具技术也提出了新的挑战,与LED相比,传统照明方式有以下不足:
1.能耗高:传统植物工厂,照明、空调能耗约占总能耗的96%,节能需求迫切;
2.空间利用率低:传统植物照明采用高压钠灯、节能灯,产热量高,功率做小,无法满足植物生长需求,功率过大,其产生的热量又会影响植物的生长,空间利用率低;
3.光谱不匹配:早期高压钠灯、荧光灯光谱与植物生长需求 相差较大,不是理想光源;
4.寿命短:一般 5000 小时左右,维护成本高。

二、我们再来看一下LED 光源用于植物照明的优势:
1.特有的波长优势:LED植物生长灯具一直以来都被看作是未来植物照明领域的主流光源。LED的光谱域宽在(±20)nm 左右,波长正好与植物光合作用和形态建成的光谱范围吻合。近年来,随着LED光源研究与开发的不断深入,使其在植物栽培领域的应用成为可能。植物光合作用在可见光光谱(380-760nm)范围内,所吸收的光能约占生理辐射光能的60%-65%,其中主要是波长为610-720nm的红、橙光和波长为400-510nm的蓝、紫光。LED能够发出植物生长所需要的单色光光谱,光能有效利用率可达80%~90%,并能对不同光质和发光强度实现单独控制。
2.宽幅可调性:目前植物工厂使用的光源大部分都是复合光 谱,其光质比等一些光环境因素难以调节,无法满足不同植物的需求。 LED作为单色光光源,可以有效调节红蓝光质比、红红外光质比等 一系列的光环境因素,可根据植物需求组合任意光谱(R/B、R/G/B、 R/G/B/Y),同时 LED本身的光照强度也具有很多调节方式,如直流电源调光、脉宽调制(PWM)调光、分段式开关调光等。根据不同植物的需求,可以自由调节光环境因素,形成最适宜植物生长发育的光环境。
3.空间利用率高:体积小、散热少,用于植物工厂层间距最 小可以达到 300mm,对于植物工厂而言,空间利用率的大小也是决定 其产能的一个关键因素。利用紧凑型的设备,能够实现高密度的种植 环境,而LED灯具在这个方面具备了得天独厚的优势。由于选择单 色大功率LED,可以有效控制光谱中红外和远红外光谱分布,从而
可以实现对植物进行近距离照射而不会发生灼伤植物的现象。同时由 于LED光源体积小,可以自由设计照明系统的形状,大幅度提高光 源利用率和空间利用率,适用于多层多段紧凑式的栽培模式,在如今耕地面积不断减小的形势下具有积极的意义;
4.能耗低:耗电量仅为节能灯的 1/2,HPS 的 1/5,节能效果显著;
5.寿命长:寿命可达100000小时,维护成本低。
以上两点就是LED 光源应用于植物照明的背景和意义,led光源植物补光灯要优于其他高压钠灯、节能灯,如有需要,可以考虑led植物补光灯来给自己的作物来补光
LED发出主要光对植物的影响有哪些1、红光
在可见光中,被绿色植物吸收最多的是红橙光(波长600~700nm)和蓝紫光(波长400~500nm),对绿色光(500~600nm)只有微量吸收。
补远红外使花色速苷、类胡萝卜素和叶绿素浓度分别降低40%、11%和14%、而使得植株鲜重、干重、茎长、叶长和叶宽分别增加28%、15%、14%、44%和15%。
2、蓝光
蓝光是红光用于作物栽培必要的补充光质,是作物正常生长的必需光质,光强生物用量仅次于红光。蓝光抑制茎伸长,促进叶绿素合成,有利于氮同化和蛋白质合成,有利于抗氧化物质合成。蓝光影响植物的向光性、光形态发生、气孔开放以及叶片的光合作用。
3、绿光
绿光与红蓝光可以和谐调节适应植物的生长发育。一般在红蓝LED复合光下,植物略带紫灰色,使得病害和失调症状不易诊断,可以通过补充少量绿光来解决。
扩展资料
工作原理
光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一,通过光质调节,控制植株形态建成是设施栽培领域的一项重要技术。
实际应用
LED在植物栽培中的应用
作为第四代新型照明光源,LED具有许多不同于其他电光源的特点,这也使其成为节能环保光源的首选。
注意事项
做为强电产品,应选购质量好的,有安全保证的产品,安装使用时应注意安全用电。
参考资料:百度百科-植物灯
夏天,在农村的大片农田中,常装有一些紫光灯(俗称“黑光灯”),根据农业专家介绍,这是利用灯发出的紫黑光诱虫灯是应用物理学原理治理害虫的一种专用设备,有的黑光诱虫灯的灯管外侧加一层高压电网杀灭害虫,有的是直接利用自然水源(如养鱼池等)杀灭害虫.黑光诱虫灯在正常工作时,会发出紫外线,具有趋光特性的害虫见到紫外线后即纷纷飞来,为进一步杀灭害虫创造条件.
故选B.
紫光灯原理 及作用原理:紫光灯发出的光线会引起病菌某些蛋白质结构改变而失效,导致病菌进入不正常状态。
作用:医院用于消毒的。紫光灯可放射出紫外线,长时间的照射可对人的眼睛、皮肤造成严重伤害。紫光灯管照射约5分钟即对眼睛有损伤。
装有用于消毒的紫光灯,使用时一定要多加留意,以免造成伤害。
紫外外线按波长通常分为长、中、短波三种:
波长为380~320nm的长波紫外线简称UVA,
波长为320~280nm的中波紫外线简称UVB,
波长短于280nm的短波紫外线简称UVC。
市场上销售的紫外线消毒灯,大多数是利用汞灯发出的254nm的短波紫外线(UVC)来实现消毒的。这种UVC紫外线波长较短,携带的能量较大。
但也正因为如此,这种短波紫外线灯,在没有防护措施的情况下,会对人体造成直接伤害:
1、人的眼睛与皮肤若暴露在紫外线灯光线下3分钟以上,就有可能超过世界卫生组织及国际非电离辐射保护委员会所制订的人体安全界限;
2、如果直接照射15分钟后,就会使眼角膜损伤导致电光性眼炎,双眼突然剧烈疼痛,有异物感,畏光、流泪或眼睑痉挛等;
3、长期照射会损害眼睛及皮肤,导致眼部创伤及皮肤严重灼伤,并可能导致皮肤癌。
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