大麻光周期的光污染
远地点量子光污染SQ-640传感器用于大麻光周期研究
圭尔夫大学环境科学学院郑友斌课题组成员的经验
我们的主要实验目的是研究不同毒品型室内大麻品种无性系诱导开花的临界光周期。我们使用了一个10 x 25英尺的步入式生长室，它被分为6个独立的隔间，使用可移动的不透明垂直百叶窗和中央走道。地板是裸露的混凝土，长凳是由膨胀的金属制成的。图1展示了隔间的一般设置，包括长凳、LED灯具和分隔窗帘。
图1所示。进行大麻照明研究的步入式生长室。每个隔间都有一对高度可调的可调光LED灯具(Jungle - LED G4i 1200, Allstate Garden Supply)，并由不透明百叶窗分隔。
由于侧窗帘之间的小光隙和地板的反射(通过网格长椅)，各个隔间之间有杂散光污染。因此，研究大麻在这个室内的光周期反应的第一步是确定可能抑制光周期向开花过渡的临界杂散光污染水平。然后，这些信息将指导严格减少和评估车厢之间的杂散光污染到适当水平的过程。
用于评估杂散光水平的传感器包括量子计和配置为园艺研究的实验室级光谱辐射计(这些仪器的名称被故意保留)。由于这些设备被设计用于测量高光水平(例如，全日@≥2000 μmol∙m)－2∙年代－1)，我们发现它们也很难精确测量非常低的光水平(例如，低于2 μmol∙m－2∙年代－1)．通过仔细观察和使用很长的集成时间，我们可以测量到约0.01 μmol∙m－2∙年代－1具有可接受的精度(例如，S:N >10)，因此该仪器主要用于评估抑制大麻光周期反应的临界光污染水平。
不同来源表明，能够抑制各种短日作物(包括大麻)光周期响应的最小光子通量密度(PFDs)范围约为5至1 μmol∙m－2∙年代－1．在一项研究中，研究了20 ~ 0.02 μmol∙m范围内的杂散光－2∙年代－1，我们发现PFDs≤0.1 μmol∙m－2∙年代－1(16小时光周期)可以在12小时光周期下引起大麻花正常过渡和发育的可测量延迟。因此，我们为即将进行的大麻光周期试验设置的杂散光阈值水平为其一半，≤0.05 μmol∙m－2∙年代－1．
附注:来自任何方向的杂散光都可能影响大麻开花，因此将传感器直接对准杂散光的主要来源(例如，附近的窗帘缝隙)来测量杂散光可能是最合适的。我们认为，这些测量方法与通常用于作物PPFD特征的朝上传感器位置相比，更适合于评估杂散光。
光谱辐射计的设置过于繁琐，不能有效地用作评估腔室改造以将杂散光污染水平降低到0.05 μmol∙m以下的工具－2∙年代－1大麻光周期实验的阈值和最终场景设置的特征。这就是Apogee SQ-640量子光污染传感器进入图片，被宣传为能够分辨低至0.002 μmol∙m的杂散光水平－2∙年代－1，反应时间很快。初步测试表明，两者之间有良好的相关性平方- 640PFDs从50降低到0.1 μmol∙m－2∙年代－1．
从今以后,平方- 640用于评价隔室间杂散光污染的减少策略，并表征每个隔室实验小区整个周长周围植物冠层的最终杂散光水平(图2)．刻画人物时，一个隔间的灯是关着的，但其他隔间都是亮着的。所有窗帘都拉上了。被测隔间的前窗帘在每次读数之间打开和关闭，以方便传感器的定位。
图2。使用Apogee SQ-640光污染传感器而且μCache蓝牙Micro Logger(隐藏在绿色传感器底座后面)，用于定向表征大麻光周期处理地块中的杂散光污染。
在采取额外措施阻止隔间之间的杂散光之前，杂散光PFD的范围约为0.4 ~ 0.8 μmol∙m－2∙年代－1．改进措施包括用哑光黑色杂草屏障覆盖隔间下面的混凝土地板，用6毫米熊猫膜(白色一面朝外)密封所有窗帘缝隙(长凳上方和下方)。这些步骤将杂散光PFD降低到0.028 μmol∙m－2∙年代－1各小区周长的最大值为0.072 μmol∙m－2∙年代－1．因为我们还发现杂散光渗透到浓密树冠层的衰减很强，这些杂散光水平被认为是可以接受的，可以进行大麻光周期实验。这些实验仍在进行中，但初步结果令人兴奋，我们期待着很快与科学界分享我们的结果。
总的来说，在我们的经验中平方- 640是进行大麻光周期研究的极有价值的仪器。该接口采用μCache蓝牙Micro Logger，并通过单片机采集数据ApogeeConnect应用程序在各种移动设备上是相对无缝的。在某些移动设备上启动应用程序连接到传感器时，应用程序权限(例如GPS)出现了一些小问题。虽然蓝牙信号非常强，但在与移动和无线网络连接非常差的生长室中进行工作可能会加剧这些问题。