Intelligent lighting system for plant growth and development

  • Authors:

  • Ernesto Olvera-Gonzalez;Daniel Alaniz-Lumbreras;Rumen Ivanov-Tsonchev;Jesus Villa-HernáNdez;Carlos Olvera-Olvera;EfréN GonzáLez-RamíRez;Ma Araiza-Esquivel;Vianey Torres-ArgüElles;VíCtor CastañO

  • Affiliations:

  • Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Facultad de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas, Calz. Solidaridad Esquina Paseo de la Bufa s/n, CP 98060, Zacatecas, Zac., Mexico;Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Facultad de Ingeniería Eléctrica, Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Autónoma de Zacatecas, Avenida Ramón López Velarde 801, Zacatecas 98000, Mexico;Departamento de Ingeniería Industrial y Manufactura, Instituto de Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Mexico;Universidad Autónoma de Querétaro, Campus Aeropuerto, Carretera a Chichimequillas, Ejido Bolaños, CP 76140, Querétaro, Qro., Mexico

  • Venue:
  • Computers and Electronics in Agriculture
  • Year:
  • 2013

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Abstract

A smart illumination system (ILSys) to study the growth process of green plants was developed. This system can control commercial LED lamps that can be turned on to emit continuous or pulsed light. ILSys was applied to determine the effect of pulsed light on the fluorescence emission in tomato plants (Lycopersicon esculentum). The fluorescence emission was measured when the plants were radiated with continuous light and light pulsed at different frequencies (0.1Hz, 1Hz, 10Hz, 50Hz, 100Hz, 500Hz, 1kHz, 5kHz, 10kHz, 50kHz and 100kHz). For the experiment three red and blue-LEDs lamps and a Pulse Modulated Chlorophyll Fluorescence Monitoring System were connected to the ILSys. Results showed the highest quantum efficiencies in the Photosystem II (@fPSII) was obtained when applying pulse frequency of 0.1Hz and 1Hz with 50% light pulse width. ILSys allowed the finding of a significant difference in the response of the quantum efficiency in the Photosystem II between pulsed light at a number of frequencies and continuous light.