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传感小知识:什么是光合有效辐射

 发布时间:2021-05-11 点击量:102

这几天小编在了解草莓种植技能的时候,学到了一个新词儿:

光合有效辐射。

求知欲促使小编认真的去学习了一番, 

虽然种草莓还没学会,

但传感器小知识被点亮一格!

今天就给大家汇报、分享一下关于光合有效辐射的小知识~ 

到底什么是光合有效辐射

光合有效辐射是指绿色植物进行光合作用过程中,能够被光和色素吸收并转化的太阳辐射能量。 

光合有效辐射的波长范围在380~710nm,与可见光基本重合。光合有效辐射占太阳直接辐射的比例随太阳高度角增加而增加,可达45%。而在散射辐射中,光合有效辐射的比例可达60~70%之多,所以多云天反而提高了PAR的比例。光合有效辐射平均约占太阳总辐射的50%。

为什么要监测光合有效辐射

对植物生长来说,光合有效辐射是非常重要的环境要素。在设施农业种植中,不同的作物品种以及不同的生长发育阶段所需要的光照强度和时长不同。要想达到好的种植效果,就需要根据植物的生长发育规律来调节适宜的光照强度和时间。所以,合理调控光合有效辐射,不仅能有效节约光照电力,还能进一步提高作物产量和质量。

怎样监测光合有效辐射

光合有效辐射有三种计量系统:

1、光学系统。这种系统是以人眼对亮度的响应特征为基础的,仪器有照度计等,所观测到的物理量是辐射源所发射的可见光波段的光通量密度,用光照度(lx)来度量。

2、能量学系统。以热电偶为传感器,从能力角度测定辐射量的仪器有天空辐射表、直接辐射表、净辐射表、分光辐射表等。用某一特征波长范围内即光合有效波段内的辐射通量密度也成辐照度(Wm-2)来度量。

3、量子学系统。以硅、硒光电池等为传感器,从光量子角度测定辐射量的仪器,有光量子通量仪等。用光量子通量密度(umol m-2 s-1)来度量。

光合有效辐射可用仪器直接测定。例如采用光电感应原理,通过装有高精度光电感应元件的光合有效辐射传感器进行测量。当有光照时,利用投光器将光线由透镜聚焦,经传输而至受光器透镜,再至接收感应器,感应器将收到的光线讯号转变成电信号后传输给平台,可以有效测量环境中的光合有效辐射量。

也可以通过太阳直接辐射对光合有效辐射进行估算。为取得太阳直接辐射和散射辐射与光合有效辐射之间的比例系数,可以将日射仪或天空辐射表和光合有效辐射仪进行同步观测,计算出日、月、季和年的系数值及其相互关系,苏联Χ.莫尔达乌等人就研究了太阳直接辐射(S)和漫射辐射(D)与光合有效辐射(Qp)的定量关系,列出了计算式并指出在中高纬度4~9月中午太阳高度不低于20°时,该式对光合有效辐射日总量或月总量的计算误差不超过 5%。其计算式为:Qp=0.43S+0.57D。

随着我国农业的不断发展,如何更加高效、节能的进行农业生产成为了我国农业发展道路上需要思考的问题。通过掌握光合有效辐射强度对作物生长发育的影响规律,进一步提高农作物产量和质量。

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