回覆列表
  • 1 # 和風

    要解釋清楚這個問題,只要弄明白如何定量的描述『光』即可。人類的眼睛可以看到不同的『顏色』,其實這僅僅是大腦對於不同波長的光的一種『主觀翻譯』,波長位於400到760nm的光屬於可見光,可以被人類觀察到,然而這一波長範圍的光僅僅佔了很小的一部分,如下圖所示。

    波長是定量描述光的一個引數,另一個是照度,這個概念比較容易理解,同樣波長(顏色)的光,照度越大就越亮,同樣波長的光,在一定範圍內,照度越大,光合作用速率越快,但是對於植物而言,在溫暖而晴朗的天氣裡,太Sunny的強度可以輕鬆讓光合作用達到最大速率,植物光合作用的能量轉化率其實是極低的,絕大多數植物都低於1%,最重要的原因就是植物無法利用那麼強的太Sunny,絕大多數的光並沒有被光合作用利用,當然,還有一個原因就是太Sunny作為一種混合光,波長範圍也很廣,植物僅能利用其中一部分。

    下面列舉了在可被光合作用利用的波長範圍內不同波長區間的光對植物生理的影響——

    280 ~ 315nm——> 對形態與生理過程的影響極小315 ~ 400nm ——>葉綠素吸收少,影響光週期效應,阻止莖伸長 400 ~ 520nm(藍)—>葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大,對光合作用影響最大520 ~ 610nm(綠)—>色素的吸收率不高610 ~ 720nm(紅)—>葉綠素吸收率低,對光合作用與光週期效應有顯著影響 720 ~ 1000nm ——>吸收率低,刺激細胞延長,影響開花與種子發芽 >1000nm ——> 轉換成為熱量從上面的資料來看,不同波長的光線對於植物光合作用的影響是不同的,植物光合作用需要的光線,波長在400 ~ 720nm左右。400 ~ 520nm(藍色)的光線以及610 ~ 720nm(紅色)對於光合作用貢獻最大。520 ~ 610nm(綠色)的光線,被植物色素吸收的比率很低。

    因此,回答題主的問題,只要光源的光強達到植物光合作用的需求,光源波長位於400到760nm之間,都可以用來代替太Sunny,但在實際生產過程中要做到還是有一定難度的,主要是因為電力成本,比較太Sunny是免費的,電是收費的。

    上圖被稱為『植物工廠』,是一個封閉的植物生長系統,在完全可控的環境條件下(溫度、溼度、照度、CO2濃度、營養液組分等),利用人工光源和無土栽培技術,充分使用垂直空間,大規模、可定量、高度標準化的農作物種植技術。

    植物工廠最大的特點就是室內生產,無需太Sunny,目前已經在紐西蘭、美國等國家有著不錯的應用,國內有科研機構在做,但離商業化還有很遠的路要走。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 大跌眼鏡!中航機電業績不及預期,另一隻軍工龍頭股Q4淨利負增長,軍工板塊還有戲嗎?