Ki radyasyon fotosentetik ki disponib (PAR) ak radyasyon fotosentetik ki ka itilize (PUR) ki pi apwopriye pou diferan plant/alg nan kiltivasyon akwatik oswa alg?

一, Diferans nan bezwen limyè diferan gwoup plant dlo ak fason pou fè PUR travay pi byen
1. Plant akwatik pozitif yo bezwen anpil limyè epi travay byen ak tou de limyè wouj ak ble.
Pou kenbe fòm yo ak koulè kò vibran, plant akwatik pozitif tankou papiyon wouj ak zèb palè bezwen anpil limyè. Ranje PAR ki pi bon pou li se 150-300 μ mol/m²/s, byenke efikasite PUR la ogmante pa 40% lè yo itilize 660nm limyè wouj ak 450nm limyè ble ansanm. Pou egzanp, laboratwa plant akwatik ADA nan Almay anplwaye yon sistèm dirije pou jwenn yon rapò limyè wouj: limyè ble nan 3:1. Sa fè plant akwatik pozitif grandi 28% plis pase anpoul fliyoresan regilye. An menm tan an, se 6500K limyè blan itilize pou ranpli twou vid ki genyen nan bann limyè vèt 550nm. Sa fè li pi fasil pou limyè rive nan dlo pi fon epi li rezoud pwoblèm nan pèt limyè nan zòn dlo gwo twou san fon.
2. Adapte limyè fèb ak balanse spectre konplè nan plant akwatik negatif
Plant akwatik negatif, tankou Iron Crown ak Moss, ka pwospere nan seri PAR nan 20-70 μ mol/m²/s. Sepandan, efikasite PUR la depann de kouvèti espèk konplè. Takagi Aqua, yon biznis Japonè, te itilize teknoloji nano kouch pou amelyore spectre ki ap dirije. Yo te kapab jwenn yon rapò enèji 1:2 ant bann limyè ble (400-500nm) ak bann limyè wouj (600-700nm). Sèvi ak 550nm limyè vèt, tanperati koulè dlo a te tou chanje a 6500K, ki te fè li sanble ak yon anviwònman ekleraj kouran natirèl. Sa fè plant akwatik negatif yo 35% plis klowofil-rich ak ralanti kwasans lan nan alg pa 60%.
3. Limyè konpansasyon nan zòn tranzisyon plant akwatik yo
Plant dlo, tankou zonyon dlo ak wozo, mande pou chanje paramèt PAR/PUR yo tout tan paske yo grandi nan yon zòn kote dlo rankontre tè. Dapre rechèch ki soti nan Shanghai Ocean University, seksyon an anba dlo nan plant la ap grandi pi byen nan yon PAR nan 100-150 μ mol/m²/s, tandiske pi wo a -pati dlo a bezwen gwo limyè nan 200-300 μ mol/m²/s. Reglabl ang dirije ranje yo te itilize nan jeni, ak entènèt la nan sistèm bagay sa yo otomatikman chanje mòd nan ekleraj ki baze sou etap kwasans plant la. Pou egzanp, 450nm limyè ble yo itilize sitou pandan etap nan plantules (PUR kont pou 60%) ankouraje kwasans rasin, ak 660nm limyè wouj yo itilize sitou pandan etap nan matirite (PUR kont pou 75%) ankouraje flè.
2, papòt fotoekolojik ak tès depistaj PUR pou alg k ap grandi
1. Bezwen limyè mikwoalg yo diferan pou chak espès.
Diferan kalite alg reyaji yon fason diferan ak PAR/PUR:
PAR ki pi bon pou Chlorella vulgaris se 50-150 μ mol/m²/s, pandan y ap pi bon efikasite PUR se lè limyè ble nan 450nm ak limyè wouj nan 660nm yo itilize ansanm. Yon eksperyans photobioreactor nan Qingdao Ocean University te montre ke itilize yon rapò 1:1 nan limyè ble ak wouj ogmante byomass la nan Chlorella pa 2.3 fwa konpare ak grandi li anba limyè blan, ak konsantrasyon nan astaxanthin pa 40%.
Spirulina se yon alg ki ka okipe anpil limyè. PAR satire li se plis pase 500 μ mol/m²/s, men efikasite PUR li pi bon nan bann limyè wouj 660nm. Baz endistri Yunnan Spirulina sèvi ak 680nm etwat bann ki ap dirije, ki pèmèt pwodiksyon zòn inite a ale sou 120g/m²/ane epi fè kilti solè tradisyonèl 300% pi efikas.
Cyanobakteri: Gen yon sèten kantite limyè wouj ke yo ka absòbe nan 620nm, men twòp limyè wouj ka fasilman deklanche florèzon alg. Nan pwojè tretman basen Taihu Lake, 450 nm limyè ble inibit aktivite a nan sistèm fotosentetik II nan cyanobacteria, ak konbine 660 nm limyè wouj ak li kraze phycobiliprotein. Sa a diminye byomass la nan cyanobakteri pa 75% ak ogmante pwopòsyon nan alg benefisye tankou alg vèt ak diatom a 80%.
2. Pwosesis kote konpetisyon limyè sispann nan gwoup alg
Nan agrikilti alg melanje, reglemante kalite limyè a vin tounen yon fason enpòtan pou amelyore estrikti popilasyon an. Pou egzanp, pandan y ap grandi mikwoalg kòm Garnier, "domestikasyon limyè" fèt pa chanje spectre ki ap dirije a an tan reyèl:
Pandan etap nan plantules, 450nm limyè ble se sitou anplwaye (PUR kont pou 70%) yo sispann alg filaman soti nan ap grandi epi ankouraje alg iniselilè yo repwodui.
Pandan faz kwasans logaritmik la, sèvi ak limyè wouj 660nm kòm sous dominan (PUR konte pou 80%) pou ankouraje divizyon selil alg.
Peryòd ki estab: Ajoute 550nm limyè vèt (PUR kont pou 10%) pou diminye efè fotoinhibition ak pwolonje sik pwodiksyon alg la.
Plan sa a ogmante pousantaj -wo kalite alg tankou Chlorella ak Scenedesmus soti nan 60% a 92% epi redwi pri a nan filtraj pa 30%.
3, chemen an nan aplikasyon jeni ak inovasyon teknolojik
1. Sistèm kontwòl anviwònman limyè entelijan
Lè w itilize teknoloji IoT pou konekte detèktè PAR, modil ajisteman espèk, ak aparèy siveyans konpòtman byolojik, li posib pou optimize kondisyon ekleraj an tan reyèl. Pou egzanp, yon oseyanaryom nan Sanya anplwaye yon sistèm anviwònman limyè AI pou chanje konpozan espèk yo ak distribisyon entansite limyè an tan reyèl ki baze sou done tankou ki jan klere koray la ak ki jan vit pwason yo ap naje.
Mòd lajounen: 6500K limyè blan ak 10% limyè wouj te ajoute, PAR rete ant 200 ak 250 μ mol/m²/s; Mòd lannwit: 2700K limyè cho ak 5% limyè ble, PAR diminye a 50 μ mol/m²/s;
Mòd ijans: Lè pouvwa a koupe, limyè sekirite wouj yo pral otomatikman limen limyè ki ba (mwens pase oswa egal a 20 μ mol/m²/s) pou minimize mete estrès sou bèt vivan.
Teknik sa a ogmante pousantaj siviv bèt vivan yo a 98% ak koupe enèji itilizasyon pa 40%.
2. Itilizasyon materyèl optik ki imite byoloji
Nouvo teknik nano kouch ka imite ki jan kò natirèl dlo afekte spectre limyè a. Yon sant komèsyal nan Shenzhen kouvri yon fim kristal fotonik sou glas yon akwaryòm. Sa a koupe to atenuasyon nan bann limyè wouj la (620-750nm) pa 60%, fè ekleraj la nan seksyon dlo gwo twou san fon pi bon. Travay ak yon etalaj LED konsantre reglabl pou jwenn yon distribisyon gradyan PAR anba dlo:
Kouch anwo a (0-30 cm) gen yon PAR 300 μ mol/m²/s, ak limyè wouj ki fè 70% nan total la. Kouch mitan an (30-60 cm) gen yon PAR nan 150 μ mol/m²/s, ak limyè wouj ki fè moute 50% nan total la. Kouch anba a (60-90 cm) gen yon PAR nan 75 μ mol/m²/s, ak limyè wouj ki fè moute 30% nan total la.
Konsepsyon sa a pèmèt plant akwatik pozitif rete piti nan kote dlo gwo twou san fon, ki vle di yo pa bezwen anpil limyè siplemantè.
3. Travay ansanm sou konsepsyon atravè jaden
Enjenyè ekleraj bezwen mete kanpe yon fason estanda pou travay ak byolojis maren ak sikològ koulè. Yon otèl senk-zetwal nan Hangzhou te dekouvri nan etid ekip kolaborasyon ki:
Lè yo te bay pwason clown yon melanj de 470nm limyè ble ak 590nm limyè jòn olye de limyè blan regilye, yo te ponn 2.3 fwa plis ze. Lè yo te bay alg koray jòn 6500K limyè blan ak 10% limyè koulè wouj violèt (400-420nm), efikasite nan ekspresyon nan pwoteyin fliyoresan nan yo te moute pa 40%.
Lè yo chanje spectre prensipal la chak de zè de tan, endèks divèsite konpòtman pwason an te ogmante pa 31%.