Dab tsi yog qhov tsim nyog tshaj plaws photosynthetically muaj hluav taws xob (PAR) thiab photosynthetically siv tau hluav taws xob (PUR) rau cov nroj tsuag sib txawv / algae hauv dej los yog algal cultivation?

Ib, Qhov sib txawv ntawm lub teeb xav tau ntawm ntau pawg ntawm cov nroj tsuag dej thiab yuav ua li cas kom PUR ua haujlwm zoo dua
1. Cov nroj tsuag dej zoo xav tau ntau lub teeb thiab ua haujlwm zoo nrog lub teeb liab thiab xiav.
Txhawm rau kom lawv cov duab zoo nkauj thiab lub cev muaj zog, cov nroj tsuag dej zoo li cov npauj npaim liab thiab cov nyom palace xav tau ntau lub teeb. Qhov zoo tshaj plaws PAR ntau rau nws yog 150-300 μ mol / m ² / s, txawm hais tias PUR efficiency nce 40% thaum 660nm liab lub teeb thiab 450nm xiav lub teeb siv ua ke. Piv txwv li, ADA Aquatic Plant Laboratory nyob rau hauv lub teb chaws Yelemees ntiav ib tug LED system kom tau lub teeb liab: xiav lub teeb piv ntawm 3: 1. Qhov no ua rau cov nroj tsuag dej zoo loj hlob 28% ntau dua li cov qij fluorescent. Nyob rau tib lub sijhawm, 6500K lub teeb dawb yog siv los sau qhov khoob hauv 550nm lub teeb ntsuab ntsuab. Qhov no ua rau nws yooj yim dua rau lub teeb kom ncav cuag dej tob thiab kho qhov teeb meem ntawm lub teeb poob hauv cov dej tob.
2. Tsis muaj zog lub teeb hloov thiab tag nrho spectrum ntsuas ntawm cov nroj tsuag dej tsis zoo
Cov nroj tsuag dej tsis zoo, xws li Iron Crown thiab Moss, tuaj yeem loj hlob nyob rau hauv thaj tsam ntawm 20-70 μmol / m² / s. Txawm li cas los xij, PUR kev ua tau zoo nyob ntawm qhov kev pab cuam tag nrho. Takagi Aqua, ib lub lag luam Nyij Pooj, siv nano txheej thev naus laus zis los txhim kho LED spectra. Lawv tuaj yeem tau txais lub zog piv ntawm 1: 2 ntawm lub teeb xiav xiav (400–500nm) thiab lub teeb liab liab (600–700nm). Siv 550nm lub teeb ntsuab, cov xim kub ntawm cov dej kuj tau hloov mus rau 6500K, uas ua rau nws zoo li qhov chaw teeb pom kev zoo. Qhov no ua rau cov nroj tsuag dej tsis zoo 35% ntau dua chlorophyll- nplua nuj thiab ua rau cov algae loj hlob 60%.
3. Lub teeb them nyiaj hauv thaj chaw hloov pauv ntawm cov nroj tsuag dej
Cov nroj tsuag dej, zoo li dej dos thiab reeds, yuav tsum tau hloov PAR / PUR teeb tsa txhua lub sijhawm vim tias lawv loj hlob hauv thaj chaw uas dej sib ntsib hauv av. Raws li kev tshawb fawb los ntawm Shanghai Ocean University, ntu hauv qab dej ntawm cov nroj tsuag loj hlob zoo tshaj plaws ntawm PAR ntawm 100-150 μ mol / m ² / s, whereas saum toj no - dej ib feem xav tau lub teeb siab ntawm 200-300 μ mol / m ² / s. Adjustable angle LED arrays yog siv nyob rau hauv engineering, thiab Internet ntawm yam system cia li hloov lub teeb pom kev zoo raws li cov nroj tsuag txoj kev loj hlob theem. Piv txwv li, 450nm xiav lub teeb yog siv feem ntau thaum lub sij hawm yub theem (PUR nyiaj rau 60%) los txhawb cov hauv paus kev loj hlob, thiab 660nm liab teeb yog siv feem ntau nyob rau hauv lub mature theem (PUR account rau 75%) los txhawb flowering.
2, Photoecological threshold thiab PUR tshuaj ntsuam xyuas rau cov algae loj hlob
1. Lub teeb xav tau ntawm microalgae sib txawv rau txhua hom.
Ntau hom algae hnov ​​txawv txawv rau PAR / PUR:
Qhov zoo tshaj plaws PAR rau Chlorella vulgaris yog 50-150 μ mol / m² / s, thaum qhov zoo tshaj plaws PUR efficiency yog thaum lub teeb xiav ntawm 450nm thiab lub teeb liab ntawm 660nm siv ua ke. Ib qho kev sim photobioreactor ntawm Qingdao Ocean University tau pom tias siv 1: 1 piv ntawm xiav thiab liab lub teeb tsa biomass ntawm Chlorella los ntawm 2.3 npaug piv rau nws loj hlob nyob rau hauv lub teeb dawb, thiab astaxanthin concentration los ntawm 40%.
Spirulina yog ib qho algae uas muaj peev xwm tuav tau ntau lub teeb. Nws cov PAR saturated yog tshaj 500 μ mol / m ² / s, tab sis nws PUR efficiency yog qhov zoo tshaj plaws nyob rau hauv 660nm liab lub teeb band. Lub Yunnan Spirulina Kev Lag Luam Base siv 680nm nqaim band LED, uas tso cai rau thaj tsam thaj tsam tawm los mus tshaj 120g / m ² / xyoo thiab ua rau hnub ci kab lis kev cai 300% ntau dua.
Cyanobacteria: Muaj qee lub teeb liab uas lawv tuaj yeem nqus tau ntawm 620nm, tab sis ntau dhau lub teeb liab tuaj yeem ua rau algal tawg yooj yim. Hauv Taihu Lake phiab kho qhov project, 450 nm xiav lub teeb inhibits cov kev ua ntawm photosynthetic system II nyob rau hauv cyanobacteria, thiab combining 660 nm liab teeb nrog nws lov down phycobiliprotein. Qhov no txo ​​cov biomass ntawm cyanobacteria los ntawm 75% thiab nce qhov feem ntawm cov txiaj ntsig algae zoo li ntsuab algae thiab diatoms rau 80%.
2. Cov txheej txheem los ntawm kev sib tw lub teeb raug tso tseg hauv pawg algae
Hauv kev sib xyaw algae ua liaj ua teb, kev tswj cov teeb pom kev zoo tau dhau los ua ib txoj hauv kev tseem ceeb los txhim kho cov qauv ntawm cov pej xeem. Piv txwv li, thaum loj hlob microalgae li bait, "lub teeb domestication" yog ua los ntawm kev hloov lub LED spectrum nyob rau hauv lub sij hawm:
Thaum lub caij cog qoob loo, 450nm xiav lub teeb feem ntau yog ua haujlwm (PUR nyiaj rau 70%) kom txwv tsis pub filamentous algae los ntawm kev loj hlob thiab txhawb nqa unicellular algae kom rov tsim dua.
Thaum lub sijhawm kev loj hlob ntawm logarithmic, siv 660nm lub teeb liab raws li qhov tseem ceeb (PUR nyiaj rau 80%) los txhawb kev faib cov algal cell.
Lub sijhawm ruaj khov: Ntxiv 550nm lub teeb ntsuab (PUR nyiaj rau 10%) kom txo cov nyhuv photoinhibition thiab txuas ntxiv lub voj voog algal.
Txoj kev npaj no nce qhov feem pua ​​​​ntawm siab - zoo algae zoo li Chlorella thiab Scenedesmus los ntawm 60% mus rau 92% thiab txo tus nqi lim los ntawm 30%.
3, Txoj kev mus rau kev siv engineering thiab thev naus laus zis tshiab
1. Smart Light Environment Control System
Los ntawm kev siv IoT thev naus laus zis los txuas PAR sensors, spectral hloov kho modules, thiab cov khoom siv tshuaj lom neeg saib xyuas, nws muaj peev xwm ua kom pom qhov teeb pom kev zoo hauv lub sijhawm. Piv txwv li, lub occeanarium hauv Sanya ntiav AI lub teeb ib puag ncig los hloov cov spectral Cheebtsam thiab lub teeb siv lub teeb faib nyob rau hauv lub sijhawm raws li cov ntaub ntawv zoo li lub teeb ci li cas thiab cov ntses ua luam dej sai npaum li cas.
Hnub ci hom: 6500K lub teeb dawb nrog 10% lub teeb liab ntxiv, PAR nyob nruab nrab ntawm 200 thiab 250 μ mol / m ² / s; Hmo ntuj hom: 2700K sov lub teeb nrog 5% xiav lub teeb, PAR txo qis rau 50 μ mol / m ² / s;
Hom kev kub ntxhov: Thaum lub hwj chim tawm, lub teeb liab kev nyab xeeb yuav cia li tig rau lub teeb qis (tsawg dua lossis sib npaug li 20 μ mol / m ² / s) kom txo qis kev ntxhov siab rau cov khoom muaj sia.
Cov txheej txheem no nce tus nqi ciaj sia ntawm cov khoom muaj sia mus rau 98% thiab txiav kev siv zog los ntawm 40%.
2. Siv cov khoom siv kho qhov muag uas ua rau biology
Cov txheej txheem tshiab nano txheej tuaj yeem ua raws li lub cev ntawm cov dej cuam tshuam li cas ntawm lub teeb. Lub khw muag khoom hauv Shenzhen tau coated photonic siv lead ua zaj duab xis rau ntawm iav ntawm lub thoob dej yug ntses. Qhov no txiav lub attenuation tus nqi ntawm lub teeb liab band (620-750nm) los ntawm 60%, ua rau lub teeb pom kev zoo nyob rau hauv cov dej sib sib zog nqus seem zoo dua. Ua hauj lwm nrog ib tug adjustable tsom teeb LED array kom tau ib tug underwater PAR gradient faib:
Sab saum toj txheej (0-30 cm) muaj PAR ntawm 300 μ mol / m² / s, nrog lub teeb liab ua 70% ntawm tag nrho. Cov txheej nruab nrab (30-60 cm) muaj PAR ntawm 150 μmol / m² / s, nrog lub teeb liab ua 50% ntawm tag nrho. Cov txheej hauv qab (60-90 cm) muaj PAR ntawm 75 μmol / m² / s, nrog lub teeb liab ua 30% ntawm tag nrho.
Qhov kev tsim no cia cov nroj tsuag dej zoo nyob me me hauv qhov chaw dej tob, uas txhais tau hais tias lawv tsis xav tau ntau lub teeb ntxiv.
3. Ua hauj lwm ua ke ntawm kev tsim thoob plaws teb
Cov kws tsim teeb pom kev zoo yuav tsum teeb tsa txoj hauv kev los ua haujlwm nrog marine biologists thiab xim psychologists. Ib tsib- lub hnub qub tsev so hauv Hangzhou tau tshawb pom los ntawm kev sib koom tes pab pawg kawm uas:
Thaum clownfish tau muab ib qho sib xyaw ntawm 470nm xiav lub teeb thiab 590nm daj lub teeb tsis yog lub teeb dawb li niaj zaus, lawv tso 2.3 npaug ntau dua qe. Thaum coral daj algae tau muab 6500K dawb lub teeb thiab 10% liab doog lub teeb (400-420nm), kev qhia txog kev ua haujlwm ntawm fluorescent protein nyob rau hauv lawv nce 40%.
Los ntawm kev hloov cov thawj spectrum txhua ob teev, cov ntses tus cwj pwm txawv txawv tau nce los ntawm 31%.