go to bottom
На премодерации
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

619 180
Russian Federation Cheboksary
4 мес.

Сравнение непрерывного и пульсирующего освещения одинаковой средней мощности (страница 2)


DNK
Исследований на эту тему вагон и маленькая тележка. Укажу самое первое мне известное: "Efficiency of photosynthesis in continuous and pulsed light emitting diode irradiation." Daniel J Tennessen и другие, (C)1995г.

Зачем нам этот забугорный замысловатый источник и теоретизирования на иностранном языке ?!
Какой то мудрый западный дядька то что то там за бугром напишет, завалит сложнейшими формулами и теоретическими выкладками, высоконаукообразными терминами. И мы должны якобы верить, вопрос якобы исчерпан ...

Пусть кто нибудь в России проведет простейший, не теоретический, а практический эксперимент.
Поставит два совершенно одинаковых аквариума с растениями. И выложит фото для сравнения.
С цифровым и аналоговым диммированием. Без всяких формул и теории.

Но нет желающих в России. Не нашлись.
А до этого считаю вопрос о некачественном фотосинтезе на цифровом диммировании -надуманным и не подтвержденным фактами.

То есть, вопрос открыт.
2021-12-2222/12/2021 20:55:17
#2970273
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

Дамир184
И скорее это тепло на испарение воды тратится.

Вполне нормальный вариант.
2021-12-2323/12/2021 22:26:15
#2970736
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Дамир184
Имхо не критично.
Не ленитесь. Ольга даже живой документ выше дала.
2021-12-2424/12/2021 07:27:26
#2970794
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Constantin_K
Я уже собирался отказываться от ШИМ и переходить на токовую регулировку, но, прочитав статью, пока повременю.
Ваше право. Но - вы неверно трактовали статью. Увы.

На всякий случай. Задача избавления от ШИМ была продиктована нам в самом первом ТЗ компанией в Европе, которая занимается руководством двумя университетами, один в Австрии, второй в Германии. Они изучают влияние различных спектров на различные растения. Как оказалось (это уже лет так 7 назад было установлено точно), имеет смысл говорить о том, что разные спектры влияют на растения по-разному, только если ШИМ не менее 3кГц, а лучше - если его вообще нет. Так что если рассматривать аквариумный светильник именно в разрезе "для растений", то ШИМу там не место.

Мне могут возразить, что миллионы светильников с ШИМ работают и под ними успешные аквариумы с шикарными растениями. Но - это типичная "ошибка выжившего". Аквариум - большая и сложно взаимосвязанная система. Где каждая её часть стремится выжить. Поэтому система в целом прощает ряд неоптимальностей, проще говоря - ошибок. Но сказать, какая именно ошибка для данной конкретной системы выведет её из оптимума - невозможно. Поэтому оптимально решается этот вопрос только так - всё, что мы можем сделать хорошо, надо сделать хорошо. Таким образом повышается вероятность того, что наши ошибки, которые мы не можем отмониторить (те же микроэлементы в большинстве своём мониторить как минимум затруднительно), не приведут к плохим последствиям. Поэтому ШИМ ни в каких светильниках, предназначенных для фотосинтетиков, хотя бы отчасти, как в случае аквариумного света, использовать нежелательно.
2021-12-2424/12/2021 07:37:15
#2970796
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

DNK
имеет смысл говорить о том, что разные спектры влияют на растения по-разному, только если ШИМ не менее 3кГц, а лучше - если его вообще нет.

Я про 3 кГц помню, вы уже упоминали об этом. И я ожидал именно это увидеть в статье, на которую вы сослались. А увидел несколько другое.
2021-12-2424/12/2021 09:14:15
#2970807
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Constantin_K
И я ожидал именно это увидеть в статье, на которую вы сослались.
Там именно это и показано. Вполне отчётливо, на отдельной диаграмме.
2021-12-2424/12/2021 09:26:15
#2970808
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

DNK
Вполне отчётливо, на отдельной диаграмме.

Во всех вариантах эксперимента время светового импульса составляло 1% от периода следования импульсов. Т.е. в каждом из случаев во время импульса происходил 100-кратный пересвет по сравнению с интенсивностью непрерывного контрольного источника. И именно такой жесткий вариант показан на диаграмме. Причем оказалось, что даже если светить такими сверхжесткими импульсами, 100-кратно превышающими среднюю мощность, то при достаточно большой частоте растение уже не отличает даже такой сверхэкстремальный стробоскопический свет от непрерывного.
В нашем же случае обычного диммирования с помощью ШИМ мы берем, например 1.5-2 кратный запас (это даже не пересвет) и делаем ШИМ со сважностью 50-70%. Что совсем не похоже на условия, описанные в эксперименте.
Так что данная статью для меня скорее свидельствует о безразличии растения к обычному ШИМ-диммированию.
Если хотите убедить в обратном, давайте другую ссылку. А за данную статью спасибо, многое прояснила.
2021-12-2424/12/2021 14:03:46
#2970886
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

5460 4875
Russian Federation
7 час.

DNK
Не ленитесь. Ольга даже живой документ выше дала.

Уговорили. Прочитал. Внимательно. Вы правы, ответ на мой вопрос есть. Но судя по вашим выводам, вы читали не внимательно. Потому, что ссылаться на эту работу, в продвижении ваших идей низкой эффективности шима для травы, глупо. Из этой работы получается ровно наоборот. Для тех кто не читал, или как Дмитрий, читал и ничего не понял, немного поясню что тут пишут. Исследовали не влияние шима на рост растений, а возможности PSI и PS II накапливать фотоны в запас. Реакционные центры фотосистем имеют свои конденсаторы, которые способны это делать. Вот их емкость и время заряда и оценивалась. Короче в реакционных центрах фотоны способны накапливаться и использоваться когда света не хватает, не снижая таким образом скорость фотосинтеза. Как конденсатор в электросетях сглаживает пульсации тока, так и тут сглаживаются пульсации света. Теперь о интересных цифрах из статьи. Измеряли влияние импульсного излучения на фотосинтез. Когда весь свет для создания эквивалента 50 мкмоль фотонов м -2 с -1 подавался в течение 1,5-секундных импульсов из 5000 мкмоль фотонов м -2 с -1 с последующими периодами темноты 148,5 с, фотосинтез был таким же. как в непрерывных фотонах 50 моль м -2 с-1. Емкости хватает более чем на 2 минуты. Офигеть! Это явно указывает, что хлеб и масло можно давать не одновременно. Лишь бы давать, намажут сами когда нужно будет.
Ну, а остальное там это о предельной емкости и скорости заряда. Очень короткий и избыточно мощный импульс, не может полостью зарядить этот конденсатор, и потому эффективность фотосинтеза падает. Это как конденсатор недостаточной мощности не может сгладить и сохранить слишком большие броски тока. Но там уже совсем дикие опыты. Свет в импульсе в сотни раз превышает свет контрольного источника, а время заряда сократили до 2мс. Скорость фотосинтеза упала в двое, т.е емкость и в таких условиях до половины успевает заряжаться. К нашему шиму это точно ни какого отношения не имеет.



Изменено 24.12.21 автор Дамир184
2021-12-2424/12/2021 15:56:48
#2970942
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Дамир184
Из этой работы получается ровно наоборот.
Чтобы сделать правильные выводы, можно даже не читать статью. Достаточно внимательно посмотреть диаграмму. Одну. Всего лишь.
2021-12-2424/12/2021 17:17:56
#2970956
Малёк
Аквафорум рыбка
Аватар пользователя

32 16
Челябинск
3 года

Дамир184
Вот про это хотелось бы подробнее, или ссыль. В общем виде три захваченных фотона одна хим реакция. Строгая одновременность захвата трех не является обязательной.

В этих процессах нет 3х или 4х фотонных захватов. Одно поглощение, далее идут уже химические реакции.
фотонный процесс происходит когда сначала энергию получает фотосистема 2, после того как она отрабатывает свою цепь реакций, "отработанный" электрон отдается в фотосистему 1, которой требуется новый фотон чтобы возбудиться до рабочего уровня.
Если поток света оборвался достаточно надолго возникает разрыв в этой цепочке процессов. Нужно "успокоить" системы, которые находятся в промежуточном состоянии.
2021-12-2424/12/2021 17:32:34
#2970962
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

DNK
Достаточно внимательно посмотреть диаграмму. Одну. Всего лишь.

Такое впечатление, что именно так вы и поступили Смайлик :).
2021-12-2424/12/2021 17:35:37
#2970963
Нравится Дамир184
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

5460 4875
Russian Federation
7 час.

R555
Одно поглощение, далее идут уже химические реакции

Почитайте работу, на которую Ольга ссылку дала. Всё не так просто и быстро. Между захватом фотона и хим реакцией может более двух минут пройти.
2021-12-2424/12/2021 17:53:17
#2970965
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Constantin_K
Такое впечатление, что именно так вы и поступили Смайлик :).
Это даже прикольно, что вы пытаетесь ерничать. Мне не очень интересно, но всё же - если я вам пальцем покажу, где вы неправы, то что вы сделаете?
2021-12-2424/12/2021 19:24:30
#2970986
Малёк
Аквафорум рыбка
Аватар пользователя

32 16
Челябинск
3 года

Дамир184
Почитайте работу, на которую Ольга ссылку дала. Всё не так просто и быстро. Между захватом фотона и хим реакцией может более двух минут пройти.

Вот эта статья? если Вам не трудно, ткните меня носом, где это написано.

Поглощение нескольких фотонов более вероятны в очень большом потоке света, облучением лазерами. Врят ли это наша тема ;-)
Кроме того если молекула поглотила 2 кванта света, то у нее возникает такой избыток энергии, что она разломает свою внутреннюю структуру, либо окружающие молекулы.
2021-12-2424/12/2021 19:28:21
#2970988
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

DNK
если я вам пальцем покажу, где вы неправы, то что вы сделаете?

Если вы что-то покажете, мне будет любопытно на это посмотреть.
2021-12-2424/12/2021 19:46:14
#2970996
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

5460 4875
Russian Federation
7 час.

Constantin_K

Вот не пойму, Дмитрий сам не понял, о чем работа, или наделся, что другие не поймут. Ведь там как раз исследуют механизм, позволяющий растениям весьма эффективно импульсный свет использовать.
Меня другое удивило. Исследовали механизм, позволяющей более эффективно использовать свет растениям, растущим в тени деревьев. Но на томатах, светолюбивых растениях, которым эти умения без особой надобности.
2021-12-2424/12/2021 21:10:29
#2971014
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

Дамир184
Но на томатах, светолюбивых растениях, которым эти умения без особой надобности.

То, что эксперимент проводили только на томатах - это конечно недостаток, но надо учесть, что методика довольно сложная, недешевая и долгая. А гранты не бесконечные.
2021-12-2424/12/2021 21:39:47
#2971018
Премодератор, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

11769 10872
Москва
3 мес.

Constantin_K

Кстати, никого не смутило, что в той работе, LED свет берется красный и длинноволновый красный: Light was provided using lamps made from LEDs with peak photon emission of 658, 661, 668, 676, 690, and 698 nm (22 nm half band width).

На этом моменте сразу вспоминается эффект усиления Эмерсона и активация семян и иже с ними красным светом. Хотелось бы сразу весь доступный спектр посмотреть, поскольку с теми длинами не все так просто.

Нашла весь похожую работу , где есть весь спектр, на примере водорослей:
Сравнение непрерывного и пульсирующего освещения одинаковой средней мощности


Похоже тут так же есть доводы в пользу большей эффективности при пульсации.
2021-12-2424/12/2021 21:50:16
#2971024
Нравится Egorkapedro
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

Olga K Button
Похоже тут так же есть доводы в пользу большей эффективности при пульсации.

Любопытно.
В той, кстати, статье про бОльшую эффективность импульсного света не говорилось. Говорилось, что если мощные импульсы не слишком длинные, то растение успевает фотоны усваивать, и это не хуже непрерывного варианта.
А в этой статье даже говорится о преимуществе правильного импульсного освещения. Совсем интересно то, что здесь наилучшим вариантом видится импульс в 5мс и период в 300мс, т.е. что-то в районе 3Гц. А в той статье примерно в таком же варианте было падение фотосинтеза в два раза. Единственное, если я правильно понял, что тут речь идет про водоросли.
Мне когда-то очень давно Слава Юдаков рассказывал про какие-то старые эксперименты в досветодиодную эпоху, где растения освещали стробоскопом (ксеноновая лампа, как в фотографической вспышке), и получали тоже какой-то плюс в развитии растений. Но сам я таких статей не видел.
2021-12-2424/12/2021 22:03:04
#2971030
Нравится Button
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

Дамир184
Дмитрий сам не понял, о чем работа, или наделся, что другие не поймут.
Константин, у меня сложилось впечатление, что вы просто издеваетесь сейчас. А может быть на самом деле не поняли, потому что не было "простого человеческого общения"? Извиняйте, в науке нет коротких дорог даже для царей. Работайте над собой и не смущайте неокрепшие умы.
2021-12-2525/12/2021 08:15:01
#2971094
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

DNK
Дамир184
Дмитрий сам не понял, о чем работа, или наделся, что другие не поймут.
Константин, у меня сложилось впечатление,

Вы Дамиру отвечаете или мне?
2021-12-2525/12/2021 09:50:07
#2971099
Завсегдатай
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

1640 1073
Мичуринск
2
7 дн.

DNK
Работайте над собой и не смущайте неокрепшие умы.


"...нашего дракона победить может только он сам. он и не таких побеждал, как он. теперь подумаем: нужно ли ему это?..." (с)
2021-12-2525/12/2021 11:30:28
#2971101
Нравится DNK
Премодератор, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

11769 10872
Москва
3 мес.

Constantin_K
Единственное, если я правильно понял, что тут речь идет про водоросли.

Да, если посмотреть на графике, то в области красного света при пульсации наблюдается довольно слабое усиление фотосинтеза, а на участке длинноволного красного и вовсе значительно падает. Существенное повышение эффективности наблюдается на таких коротковолоновых участках, какие довольно сложно получить бытовым освещением, но по, по крайне мере, тут есть все цвета спектра, обычно в работах исследуются строго красная и синяя части спектра. При этом, если и наблюдается увеличение массы растения при пульсации, всегда есть оговорки по габитусу и толщине листа и стеблей.

Вот на примере латука:
http://koreascience.... тут другие фотопериоды конечно
https://www.intechop...

В последней работе есть наглядная картиночка, для тех, кто саму работу смотреть не отваживается Смайлик :)
Сравнение непрерывного и пульсирующего освещения одинаковой средней мощности


И вывод.

4. Photosynthetic capacity measured at pulsed light

The photosynthetic rates (Pn) of mature leaves grown under continuous light were measured at pulsed light with various frequencies and at continuous light with two intensities (80 and 200 μmol m−2 s−1). There were no significant differences between pulsed light with high frequencies (20 kHz–50 Hz) and continuous light, but Pn measured at low frequencies (2.5–0.1 Hz) gradually decreased to 75% of Pn measured at continuous light. Pn showed no difference between pulse and continuous measuring light when it was measured at low light intensity (80 μmol m−2 s−1) (Figure 5). Pn measured at 80 μmol m−2 s−1 showed no difference between leaves grown under pulsed light and leaves grown under continuous light, but leaves grown under pulsed light showed no decrease in Pn at 200 μmol m−2 s−1. On the other hand, leaves grown under continuous light significantly decreased compared to pulse-irradiated leaves at lower frequencies than 2 Hz. Declined rates of Pn might be due to low scattering light in thicker leaves grown under continuous light compared than leaves grown under pulsed light as shown in Figure 3. For Pn-PPFD response curve (Figure 6) measured with leaves unfolded under continuous light, light-saturated Pn decreased by lowering pulse frequency of measuring light, resulting in low light saturation. The apparent quantum yield (Ø) seemed to be higher at high frequency of pulsed measuring light. The quantum yield is well understood, and the maximum rate can be related to the electron transport capacity of the leaf. It may still influence the Pn-PPFD response via the transthylakoid ∆pH gradient, which slows down electron transport by restricting plastoquinone reoxidation.
2021-12-2525/12/2021 12:09:01
#2971104
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

17676 13088
Москва
5 час.

Olga K Button
В последней работе

Эта работа в отличие от исходно обсуждаемой интересна тем, что в экспериментах использовались импульсы со скважностью 50%, т.е. половину периода свет был, а половину - нет. Эта модель больше соотвествует ситуации с ШИМ.
2021-12-2525/12/2021 12:51:02
#2971113
Нравится Button
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12486 4103
Russian Federation Balakovo
4 дн.

CaHTeXHuK
"...нашего дракона победить может только он сам. он и не таких побеждал, как он. теперь подумаем: нужно ли ему это?..." (с)

Верно. Мне уж точно нет ни охоты, ни нужды убивать того дракона. Сама, сама, сама-сама-сама! (С) Вокзал для двоих.
2021-12-2525/12/2021 13:33:30
#2971122
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

148 44
Russian Federation Chelyabinsk
1 года

)))) На всякий случай приношу извинения за начало "электрического" холивара .. Уже фотоны на ночь собирать начали

2021-12-2525/12/2021 15:31:48
#2971154



Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Top