智慧農業

溫室種植太陽輻射整合

太陽輻射被認為是一種農業氣象資源，影響農作物的生長和產量。即使在涉及改變環境的溫室栽培中，陽光在影響其他環境因素方面也發揮著重要作用。為了充分利用大自然賜予的陽光，我們將介紹太陽輻射、光合作用和農作物之間的關系。

生產者應該了解什么是陽光？

在考慮陽光時，需要將其分為陽光強度、陽光照射時間以及農作物吸收的太陽能量。

日照時數

太陽光直接照射到地球表面的稱為太陽光。日本氣象廳將陽光定義為0.12kW/m2以上（*不產生陰影的程度）的直接太陽輻射（到達地面的光量）。白天時間因天氣條件和光周期而變化，其中白晝長度全年變化。每天平均日照時數從 6 月的 13.1 小時到 12 月的 9.1 小時不等，根據季節差異有 4 小時的差異。

照度

照度是指光照射到一定區域的明亮程度，單位為lx（勒克斯）。在陽光的情況下，陽光的入射角根據測量點的緯度而變化，并且根據云形成等天氣條件而變化。

太陽輻射

太陽輻射是指太陽光提供的太陽光能量的量，太陽直接輻射和太陽散射輻射（從太陽直接輻射以外的來源接收到的光能）的總和稱為太陽總輻射。太陽輻射量以能量（發熱量）為單位表示，單位為kW（千瓦）/m2，每小時從太陽光接收到的能量累計量單位為kWh（千瓦時）/m2。由于kWh是以1小時為單位測量的能量，因此用于表示累積太陽輻射的單位是MJ（兆焦）/m2，1kWh/m2的換算值為3.6MJ/m2。

【例】太陽輻射量（1kW/m2）×時間（1小時）=累計能量（1kWh/m2）=累計太陽輻射量（3.6MJ/m2）

太陽輻射與光合作用的關系

由于植物特有的光合作用機制，陽光的量會影響作物的生長。光合作用反應發生的方式因作物而異，因此溫室栽培在有效利用陽光時必須考慮到這一點。植物同時通過光合作用（吸收二氧化碳并釋放氧氣）和通過自身呼吸（吸收氧氣并釋放二氧化碳）進行氣體交換。通過光合作用的氣體交換是由于陽光而發生的，而通過呼吸作用的氣體交換則保持恒定量。當暴露在陽光下時，通過光合作用開始進行氣體交換，并且氣體交換量與光的強度成比例地增加。此時，通過光合作用吸收的二氧化碳量與通過呼吸排出的二氧化碳量相等時的照度稱為光補償點。另外，隨著光照度的增加，光合作用速率增加，促進光合產物（糖和二氧化碳）的產生，但一旦達到一定的光照水平，光合作用速率就達到飽和。此時的光強度稱為光飽和點。如果植物無法獲得高于光補償點的光照，它們將無法充分生長，因為它們無法積累光合產物。此外，光飽和點表示所需陽光的程度，并根據植物的類型而變化。

太陽輻射與生長的關系

植物可以根據對陽光的不同反應進行分類。

●太陽能發電廠

所需光補償點：1,000 lx以上

所需光飽和點：40,000～70,000 lx

所需時間（每天）：6小時以上

*在陰涼處無法充分生長。

例如：大米、小麥、玉米、大豆、西紅柿、西瓜、南瓜、紅薯、卷心菜等。

●寄生植物

所需光補償點：500-1,000lx

所需光飽和點：20,000-40,000lx

所需時間（每天）：3-4 小時