受控环境农业种植者如何通过MX2308监测 PAR 来优化植物生长

 

受控环境农业的增长

在气候变化影响、人口过剩和不断扩大的发展压力下，我们星球的资源和耕地继续变得……然而，全球粮食需求仍在上升。人口稠密的城市地区、干燥、低产的种植区以及天气模式造成的作物损失增加了满足食品供应链需求的生产压力。作为回应，农业格局不断发展以应对当今的挑战，开发解决方案，提高产量和利润，同时减少对资源的需求。

为满足这一需求，受控农业环境（CEA或CEAg）技术不断发展——室内种植环境方案，既能节省空间和资源，又能纵和控制生长条件。利用技术，种植者、农业研究人员和温室管理人员可以监测温度、湿度、光照和CO2等生长变量，以微调室内农业环境实现生产。

一些受控环境农业、问题、CEA 应用示例，光在CEA植物生长和生产中的作用，室内种植者可以利用监测工具来运营、产量和成本效益。

受控农业环境

CEAg农业方案：

• 全年生产，不受季节和天气影响
• 稳定的作物质量和产量
• 防止虫害和天气
• 减少杀虫剂和除草剂产生的残留污染物
• 好的利用资源，水

气候变化扰乱了传统的农业模式和生产，受控农业有望从目前的作物（绿叶蔬菜和）扩展到可能的主要作物。CEA行业正在采用技术来提高能力和可持续性。随着城市人口的增长和对可持续性的担忧加剧……受控环境农业将发挥作用。

 

受控生长环境的类型

室内农业解决方案，从温室到垂直农场

受控的农业环境有多种形式。熟悉的是温室。这些结构使农民能够延长生长季节并保护作物免受天气条件的影响。这些室内种植环境通常由玻璃或塑料制成，往往是设置和维护成本较低的解决方案。让我们看一下CEA 模型类型：

商业温室：大规模作物生产

商业温室加强了受控农业，使用技术和自动化系统来提高产量并纵生长条件。通过优化条件，大规模商业运营可以控制水分输送、养分等，从而以生产作物。

垂直农业：城市农业的未来

作为受控农业的方法，垂直农业在景观中正在兴起。这种方法适合城市地区，通常发生在重新利用的废弃建筑物或有意建造的结构中，并涉及在堆叠层和塔楼中种植农作物。垂直农业可以生产绿叶蔬菜和，这是受控环境农业中研究作物。

掌握元素：调整PAR和其他生长参数以实现作物产量

在农业应用中，种植空间很重要——对于作物产量、植物健康和效率。因此，掌握生长元素是应该的。通过调节参数，种植者可以创造和维持条件，以实现植物的生长和生产力。让我们阐明植物生长背后的力量……光。具体来说——光合有效辐射 （PAR）。

光在植物生长中的力量

光是光合作用的驱动力。PAR与光合作用直接相关，光合作用正是为植物生命提供动力的过程，指的是植物可用于光合作用的光波长范围（400-700 nm），包括来自光谱中蓝色和红色部分的光，植物可以利用这些光。通过了解PAR水平，种植者可以化植物的光照条件。因为每株植物的叶子中有叶绿素色素，所以植物喜欢获得光的峰值吸收点存在于特定波长处，但植物的峰值都在400-700nm范围内。

• 光强度如何影响植物产量？

种植者希望通过纵光照强度来植物的产量，这与正在种植的物种或品种有关。

• DLI：植物全天接收到多少光照？

植物的生长周期与它们白天接受阳光的小时数密切相关。种植者可以参考每日光照积分（DLI）测量值，该测量值通过多次测量得出植物在一天/一段时间内接收到的总光照单位来计算。

• 生长环境有多潮湿（什么是 VPD）？

室内种植者需要通过监测蒸气压差 （VPD），即水蒸气施加的空气中的压力，来了解湿度水平如何影响生长。

• 单株植物得到多少光照？

对于种植者来说，难知道实际到达植物的光线水平，因为光线位置和间距等因素会影响到达单个植物的光量。

无论是作为复杂科技商业系统的制衡，还是测量粉刷成白色的种植室墙壁的折射光，光监测产品都可以阐明植物接收所需光线的效率和效果。

监测光谱以实现植物的良好生长

效率和效能对种植者重要，能够在植物水平上PAR，因为植物间距等因素会影响到达每株植物的林下和树冠的光量。

在整个 CEAg 应用中，使用 PAR 和其他传感器监测这些变量的方式各不相同：蔬菜产量高的大型、大规模种植设施可能会战略性地将 PAR 和其他传感器定位在整个温室中，持续记录光测量值，以确定设施的 DLI 和自动化系统的效率。其他较小的种植者可能会使用便携式PAR传感器每月进行一次测量，以确保灯正常工作。一些温室使用光照监控来没有室外光线进入，以实现零紫外线影响生长。

如何评估植物光照要求的生长环境

PAR 传感器

作为光监控传感器，LI-COR提供两种 PAR 传感器，即LI-190R和LI-191R线量子传感器，它们都提供大多数光源（自然光、人工光和混合光）的精度PAR测量。这些传感器可以连接到便携式仪表、数据记录器、远程监控传感器网络。

用于 PAR、温度和湿度的蓝牙数据记录器

HOBO MX2308多参数数据记录器配备蓝牙，可从温室和种植设施中的位置卸载数据，除了测量温度和湿度外，还可以利用 LI-COR 190R 光传感器测量 PAR。这些都使用单个记录器。可以多种条件，以及计算蒸气压差 （VPD） 和日光积分 （DLI） 测量值。

用于受控农业监测的无线传感器网络

室内农民可以通过使用远程无线传感器网络来扩大他们的监测工作。这些可定制的可扩展网络将多达 50 个无线传感器连接到一个蜂窝站，该站将数据传输到云端。