Hogyan biztosítható a világítás egyenletessége nagy akvakultúra-tavakban vagy mélyvízi akvakultúra-tartályokban? Hogyan lehet azonosítani és megoldani a holt zónákat a világításban?

一, A világítás egységességének szabályozásának fő részei
1. A világítási elrendezés alakjának optimalizálása
A világítás és a víztest közötti távolságnak követnie kell a „távolság-magasság arány” szabályt. Például, ha van egy 10 - méter mély akvakultúra-tava, és 200 W-os, 120 fokos sugárzási szögű LED-es víz alatti lámpát használ, akkor a lámpák közötti távolságot 3 és 5 méter között kell tartania, hogy a szomszédos fényfoltok átfedési aránya legalább 30% legyen. Egy qingdaói garnélarák-termelő gyár 3D-s modellezőszoftvert használt a fény terjedésének bemutatására. A kutatók felfedezték, hogy ha a lámpákat lépcsőzetesen „szilvavirághalom”-ban helyezik el, az alsó lámpa egyenletessége több mint 85%-ra növelhető, ami 22%-kal magasabb, mint a tipikus mátrix konfigurációnál.
2. A fénycsillapítás és a dinamikus szabályozás kompenzációja
A különböző hullámhosszúságú fényt a víztestek eltérően nyelték el. Például édesvízben a vörös fény 0,3/m, míg a kék fény 0,1/m. Ennek pótlására multispektrális LED-eket kell használni. A Hainan Lingshui mélytengeri akvakultúra-platform intelligens fényerő-szabályozó rendszerrel rendelkezik, amely automatikusan módosítja a vörös fény (660 nm) és a kék fény (450 nm) teljesítményarányát a víz zavarosságára (NTU-értékre), klorofill koncentrációra (μ g/L) és mélységre vonatkozó valós idejű adatok alapján. Például, amikor a zavarosság meghaladja a 15 NTU-t, a rendszer 40%-kal növeli a vörös fény kimenő teljesítményét, hogy kompenzálja a szóródási veszteségeket, és a mélyvízben a PUR értéket az élőlényeknek szükséges tartományon belül tartsa.
3. Együttműködés a tükröződő határok kialakításán
A felhasznált fény mennyiségét közvetlenül befolyásolja az, hogy az akvakultúra-tó belső fala mennyire tükrözi vissza. A Shanghai Ocean University tanulmánya szerint a fehér, nagy -sűrűségű polietilén (HDPE) oldalakkal rendelkező akvakultúrás tavak a fény akár 85%-át is visszaverhetik, ami 60%-kal több, mint a betontavaké. Az alsó fényt 1,8-szor fényesebbé tehetik. Ezenkívül, ha a medence aljára tükrös rozsdamentes acéllemezeket helyez (92%-os visszaverő képességgel), még több világos holtfolt megszabadulhat. Ennek a megközelítésnek a megvalósítása után a fenékfény konzisztenciája egy sanyai sügér tenyésztőbázison 62%-ról 91%-ra emelkedett, és a halpopuláció táplálkozási aktivitása nagymértékben javult.
2. A holt zónák megtalálásának és megszámlálásának módjai, ha van fény
1. Technológia a 3D világítás modellezésére
Az olyan szoftverek segítségével, mint a LumenRT vagy a Dialux az akvakultúra-tó digitális ikermodelljének elkészítéséhez, a lámpa paramétereinek (fényáram, sugárzási szög, beépítési magasság), a víz optikai tulajdonságainak (abszorpciós együttható, szórási együttható) és a biológiai szükségleti küszöbértékek megadásával megtalálhatja a fény holtzónáját (például az algák optimális 50 PARm20{ μ2). ²/s). Ezzel a technikával egy garnélafarm Zhanjiangban, Guangdong tartományban megállapította, hogy van egy 2 méter átmérőjű, gyengén megvilágított terület (PAR<30 μ mol/m ²/s) in the middle of the pool bottom under the old arrangement. The dead zone area was cut down to a diameter range of 0.5 meters after changing the space between the lights.
2. Hordozható spektrométer terepen történő teszteléshez
Használjon kézi spektrométert, mint például az Ocean Optics USB{0}}, hogy mintát vegyen az akvakultúra-tóban (0,5–1 méteres távolsággal), és írja le a PAR-szinteket és a spektrális eloszlást az egyes helyeken. Lehetséges korrelációs modell létrehozása a fényintenzitás és a biológiai eloszlás között, ha megvizsgáljuk a biológiai viselkedéseket, például a halak aggregációját és az algák adhézióját. Egy mély-vízi ketreces akvakultúra-kísérlet során megfigyelték, hogy amikor a PAR<40 μ mol/m²/s, the aggregation density of young golden carp diminished by 70%, concurrently, the proportion of detrimental dinoflagellates, such as Tremella, escalated twofold.
3. Diagnózis biomarkerek segítségével
A vízi élőlények élettani jeleit, köztük a klorofill fluoreszcencia mérőszámát Fv/Fm és a halszérum kortizolszintjét megvizsgálva képet kaphatunk arról, hogy milyen jó a fénykörnyezet. Például a köves korallok általában nem kapnak elegendő fényt, ha Zooxanthellae-sűrűségük kisebb, mint 1 × 10⁶ sejt/cm². Továbbá, ha a halak vérének kortizol-koncentrációja meghaladja a 20 ng/ml-t, az stresszt okozhat a fényhatás holt zónája miatt.
3, Teljes terv a fényhalott zóna kezeléséhez
1. Réteges világítási rendszer tervezése
For deepwater aquaculture tanks, the illumination is arranged in layers, with "surface strong light+middle supplementary light+bottom weak light." In a 20-meter-deep aquaculture cabin, for instance, a 500W LED spotlight (PAR>A felületre (0-5 méter) 300 μ mol/m ²/s), a középső rétegbe (5-15 méter) egy 200 W-os LED-es reflektor (PAR=100-200 μ mol/m ²/s), az alsó rétegre pedig egy 50 W-os piros töltőlámpa (660 nm, PAR=50-100 μs mol/m)1 kerül. Ezzel a tervvel elérheti, hogy a világítás több mint 80%-ban egyenletes legyen minden mélységi rétegben.
2. Együttműködés az áramlási mező és a fénymező kezelésében
A vízkeringtető rendszer integrálásával megszabadulhat a fény által okozott holt zónáktól. A fenékhajtómű forgó vízáramot (áramlási sebesség 0,2–0,5 m/s) hoz létre egy kör alakú akvakultúra-tóban, hogy a lebegő részecskék egyenletesen terüljenek el, és csökkentsék a helyi árnyékolás hatásait. A Dalian Ocean University által végzett kísérlet azt mutatja, hogy ez az intézkedés ± 60%-ról ± 20%-ra csökkentheti az alsó fény intenzitásának ingadozási tartományát, ezzel egyidejűleg 15%-kal növeli az oldott oxigén egyenletességét.
3. Az intelligens árnyékolás és az extra világítás összekapcsolása
Állítható sötétítőfüggönyökből és LED-es töltőlámpákból álló rendszer szolgál a kültéri mélytengeri ketrecek összekapcsolására. Ha a napfény erősebb, mint 1000 W/m², a napernyő automatikusan kinyílik 50%-os áteresztőképességig, hogy a fény ne legyen túl erős. Ha a napfény gyengébb, mint 200 W/m², vagy a víz mélyebb 10 méternél, a LED-es töltőlámpa elkezdi kielégíteni az alapvető világítási igényeket. Miután a technikát egy mély és tengeri akvakultúra-platformon alkalmazták Lianjiangban, Fujianban, a Pseudosciaena crocea növekedési ciklusa 15%-kal, a takarmányozási együttható pedig 0,2-vel csökkent.
4. Támogatás iparági esettanulmányokból és adatokból
Norvég lazacfarm: Az optikai szálas fényvezető rendszerrel a ketrec alján a napfény elérheti a mélyvízi területet. LED-es töltőlámpákkal kombinálva a PAR érték 15 méteres mélységben 80 és 120 μ mol/m ²/s között marad. Ez 20%-kal növeli a lazac növekedési ütemét, és 3% alá csökkenti a deformitás mértékét.
Garnélarák-tenyésztő bázis Jiangsu Rudongban: A medence fala mentén teljes-spektrumú LED-fénycsíkok (teljesítménysűrűség 8W/m²) körbe vannak rendezve. Van egy programozott fényerőszabályzó program is, amely nappal 6:00 és 18:00 óra között 100%-os, éjszaka 6:00 és 6:00 óra között 30%-os teljesítményt biztosít. Így az alsó fény egyenletessége 88%. A garnélarák tenyésztési sűrűségét 500 garnélarák/m²-re emelik, az egységnyi termelés pedig meghaladja a 15 kg/m3-t.
Szingapúri Függőleges Farm Akvárium: A több-rétegű reflektorcsoportok és az állítható fókuszú LED-tömbök kombinációjával egy 30- méter magas függőleges akvakultúra-oszlop 92%-os fény egyenletességet tudott elérni. A korallok lefedettsége 65%-ról 90%-ra nőtt, és nem volt algakitörés, amelyet a fény holt zónái okoztak.