Ar bet kuri LED šviesa gali auginti augalus? Atskleidžiamas augalų auginimo šviesų mokslas
Mes visi ten buvome. Pastebite, kad kambarinis bazilikas atrodo šiek tiek kojuotas arba nauji monsteros lapai yra mažesni nei paskutiniai. Instinktyviai pasukate savo stalinę lempą į ją ir galvojate: „Tiek daugiau šviesos turėtų padėti“. Bet ar taip? Naršydami ieškodamiLED auginimo lemputės, parinktys yra didžiulės: „visas-spektras“, „raudonos-mėlynos spalvos santykis“, „PAR vertė“. Žinome, kad šviesa yra labai svarbi augalams, tačiau esant dirbtiniam patalpų apšvietimui viskas tampa sudėtinga. Šiandien mes pašalinome painiavą, kad atsakytume į pagrindinį klausimą:Ar bet kokia LED lemputė gali veikti kaip augalas, augantis šviesa?Atsakymas gali priversti jus persvarstyti tuos žėrinčius šviestuvus jūsų namuose.
Ne visa šviesa yra „maistas“: ko iš tikrųjų reikia augalams?
Pirma, paneigkime pagrindinį mitą: šviesa, kuri žmogaus akiai atrodo ryški ir patogi, nebūtinai yra „gera“ šviesa augalams. Augalai turi visiškai kitokią „dietą“. Jie remiasi fotosinteze, kad šviesos energiją paverstų chemine energija, o šis procesas jautrus tik tam tikram šviesos „receptui“.
Šis esminis receptas yraFotosintetiškai aktyvioji spinduliuotė (PAR). Tai reiškia šviesos bangų ilgių spektrą nuo 400 nanometrų (mėlyna šviesa) iki 700 nanometrų (raudona šviesa). Šiame diapazone augalai turi du mėgstamiausius „pagrindinius patiekalus“:
Mėlyna šviesa (400–500 nm): veikia kaip augalo „augimo hormonas“. Jis reguliuoja tvirto stiebo ir lapų augimą, lapų išsiplėtimą ir šaknų vystymąsi. Jis apsaugo nuo „kojų“ augimo, skatina kompaktiškus, tvirtus augalus.
Raudona šviesa (600–700 nm): Tai gamyklos „energijos variklis“ ir „žydėjimo signalas“. Tai labai padidina fotosintezės efektyvumą ir reguliuoja fotoperiodizmą, tiesiogiai paveikdamas žydėjimą, derėjimą ir brendimą.
Taigi, gali standartasbuitinė LED lemputėpatenkinti šiuos poreikius? Atsakymas yra: labai ribotai. Įprasta LED lemputė visų pirma skirta ryškiai ir patogiai apšviesti žmogaus akis. Jo spektras paprastai yra sutelktas į žalią-geltoną sritį (jautriausią žmogaus regėjimui), o tuo pačiu metu pastebimai sumažinamos raudonos ir mėlynos šviesos viršūnės, kurių trokšta augalai. Naudoti jį augalams prilygsta maitinimui tik ryžiais, kuriems trūksta būtinų baltymų ir vitaminų-, tai gali išlaikyti pagrindinį išgyvenimą, bet niekada neprisidės prie klestinčio augimo. Sveikam vystymuisi, ypač žydėjimui ar derėjimui, investuoti į tinkamąviso{0}}spektro LED lemputės, skirtos kambarinėms žolėms augintiyra ne-derėtinas.
Apšvietimo demonstravimas: kuris įrankis yra tikrasis patalpų sodo čempionas?
Susidūrę su įvairiais šviesos šaltiniais, kaip renkatės? Žemiau esančioje lentelėje pateikiamas aiškus palyginimas:
| Funkcija | Standartinė buitinė LED lemputė | Fluorescencinė šviesa (įskaitant CFL) | ProfesionalusLED Grow Light |
|---|---|---|---|
| Spektras | Nepilna, trūksta raudonų/mėlynų smailių. Sukurtas žmogaus regėjimui. | Palyginti platus, bet nenutrūkstamas; raudonasis spektras dažnai būna silpnas. | Tiksliai derinamas. Siūlo visą spektrą arba patobulintą raudonos/mėlynos spalvos santykį, puikiai atitinkantį PAR poreikius. |
| Efektyvumas ir energijos vartojimo efektyvumas | Didelis elektrinis efektyvumas, bet mažas fotosintezės fotonų efektyvumas. | Vidutinis, daug energijos prarandama kaip šiluma. | Itin aukštai. Elektra beveik tiesiogiai paverčiama gamykloje{1}}naudota šviesa, naudojant minimalų šilumos kiekį. |
| Gyvenimo trukmė | Ilgas (~15 000-25 000 val.). | Trumpiau (~8000-15000 val.). | Labai ilgas(dažnai 50,000+ valandų). |
| Išankstinė kaina | Žemas. | Žemas ar vidutinis. | Aukštesnis, ypač aukštos klasės-viso spektro-modelių. |
| Eksploatacinės išlaidos | Žemas. | Vidutinis. | Žemiausias, dėl aukščiausio energijos vartojimo efektyvumo. |
| Šilumos išvestis | Žemas. | Vidutinis (vamzdžių paviršiai įkaista). | Labai žemas. Minimali armatūros šiluma leidžia įdėti arčiau, nesudeginant lapų. |
| Geriausias naudojimo dėklas | Suteikia tik minimalų papildomą apšvietimą; negali palaikyti viso gyvenimo ciklo. | Tinkasėklų dygimo ir daigų tarpsniskur šviesos intensyvumo reikalavimai yra maži. | Tinkamasviso augalo gyvavimo ciklo, nuo dauginimo ir vegetatyvinio augimo iki žydėjimo/vaisių, su tikslia kontrole. |
| Pagrindinis pranašumas | Pigu, lengvai prieinama. | Mažos pradinės investicijos, tinka pradedantiesiems. | Tikslus spektras, aukščiausios-pakopos efektyvumas, ilgas tarnavimo laikas, puikus valdymas-aukščiausiapapildomas apšvietimo sprendimas silpnai{0}}kambariniams augalams. |
Kaip parodyta lentelėje, fluorescencinės lempos gali būti pigus įėjimo taškas sėti, jei norite, kad jūsų augalai tikrai klestėtų patalpose ir net duotų gėlių ar vaisių, investuokite į profesionalus.LED auginimo šviesayra vienintelis efektyvus ir ekonomiškas ilgalaikis{0}}pasirinkimas. Rimtiems entuziastams,reguliuojamo spektro išmanieji auginimo žibintaipasiūlyti valdymo viršūnę.
Kaip veikia profesionalas Grow Light?
Kodėl profesionalo poveikisLED auginimo šviesatoks skirtingas? Pagrindinės paslaptys slypi „spektrinėje inžinerijoje“ ir „šviesos intensyvumo valdyme“.
Tikslus spektro modeliavimas ir tobulinimas:
Pagrindinis raudonas{0}}mėlynas derinys: ankstyvo augimo žibintai skleidė tik raudoną ir mėlyną šviesą, kuri atrodė purpurinė{0}}rožinė. Šis dizainas yra labai efektyvus, nes augalas sugeria beveik kiekvieną skleidžiamą fotoną. Tačiau dėl to sunku vizualiai įvertinti augalų sveikatą.
Išplėstinis visas{0}}spektras: modernus, aukščiausios klasės-viso{0}}spektro LED auginimo lemputėsimituoti saulės šviesą. Stiprindami raudoną ir mėlyną šviesą, jie papildo žalią, toli{1}}raudoną ir kitus bangos ilgius. Tyrimai rodo, kad vidutiniškai žalia šviesa prasiskverbia pro vainiką, kad padėtų apatinių lapų fotosintezei, o tolima-raudona šviesa reguliuoja augalų morfologiją ir žydėjimo laiką. Augalai natūraliau auga esant viso-spektro šviesai, o sodininkui lengviau prižiūrėti.
Fotosintetinių fotonų srauto tankis (PPFD) yra pagrindinis dalykas:
Neužtenka turėti tinkamą spektrą; tinkama „dozė“ yra labai svarbi. PPFD matuoja, kiek fotosintetiškai aktyvių fotonų (mikromoliais) patenka į kvadratinį metrą per sekundę. Skirtingiems augalams ir augimo stadijoms reikalingos skirtingos PPFD vertės. Pavyzdžiui:
Lapiniai žalumynai, daigai: Reikia ~100-300 µmol/m²/s.
Žydintys / vaisiniai augalai (pvz., pomidorai, paprikos): reikia 500-1000+ µmol/m²/s.
Kokybiška auginimo šviesa pateiks PPFD žemėlapį, rodantį intensyvumą įvairiais atstumais, o tai leis augintojui moksliškai reguliuoti aukštį, kad apšviestų optimaliai, nepakenkiant.
Išmanusis valdymas ir fotoperiodų valdymas:
Augalams reikia dienos/nakties ciklo. Profesionalios sistemos siūlo laikmačius, imituojančius saulėtekį / saulėlydį. Pažangios sistemos gali automatiškai perjungti spektro režimus (pvz., daugiau mėlynos spalvos vegetatyviniam augimui, daugiau raudonos žydėjimui), todėltikslus auginimas patalpose.
Kaip teisingai naudoti Grow Lights
Norint turėti tinkamą įrankį, reikia tinkamai jį naudoti. Štai pagrindiniai patarimai, kaip išvengti įprastų spąstų:
Kabančio aukštis: Arčiau ne visada geriau. Per arti sukuria mažą karštą tašką, palieka kraštus tamsoje ir gali balinti viršutinius lapus. Peržiūrėkite savo šviesos PPFD žemėlapį. Pakabinkite jį tokiame aukštyje, kad būtų užtikrintas tolygus ir tinkamas intensyvumas-paprastai 6-24 coliai nuo augalo vainiko, ir pakoreguokite augalams augant.
Fotoperiodas (šviesos trukmė): Imituoti gamtą. Daugumai žalumynų augalų ir daržovių kasdien reikia 12–16 valandų šviesos. Žydintiems augalams gali prireikti tam tikrų ciklų (pvz., 14 valandų įjungti / 10 valandų išjungti), kad paskatintų žydėjimą. Laikmatis yra būtinas.
Tolygus šviesos pasiskirstymas: Kelių-pakopų lentynoms ar plačioms vietoms naudokite kelis juostinius arba skydinius šviestuvus, kad visi augalai gautų šviesą ir išvengtumėte periferinių augalų tempimo.
Stebėkite augalų reakciją: Augalai yra geriausi rodikliai. Ilgi stiebai ir blyškūs lapai rodo, kad šviesos nepakanka. Lapai susisuka į vidų, pagelsta arba ant jų yra pabalusių dėmių, tai rodo, kad šviesa yra per intensyvi arba per arti.
Ar augalų auginimo lemputės kenkia žmonėms?
Tai dažnas rūpestis. Apskritai, kokybėLED auginimo lemputėsyra saugūs žmonėms, tačiau reikia laikytis atsargumo priemonių:
Mėlynos šviesos pavojus: kaip ir su visais šviesos diodų šaltiniais, venkite ilgai žiūrėti tiesiai į šviesos diodus. Intensyvi mėlyna šviesa gali sukelti kaupiamąjį tinklainės pažeidimą. Pasirinkite šviestuvus su difuzoriais arba lęšiais, kad sumaišytumėte šviesą ir sumažintumėte akinimą.
Ultravioletinė (UV) šviesa: dauguma vartotojui skirtų{0}}LED lempučių neskleidžia UV. Kai kurie aukščiausios klasės{2}}modeliai prideda nedidelius UVA kiekius, kad imituotų saulės šviesą arba padidintų augalų atsparumą. Paprastai tai neviršija saugaus dizaino ribų, tačiau vis tiek patartina ilgą laiką nelaikyti odos tiesiai po šviesa.
Šilumos valdymas: Kol šviesos diodai vėsta, po ilgo veikimo armatūra gali įkaisti. Įsitikinkite, kad jie yra saugiai sumontuoti gerai-vėdinamoje vietoje, atokiau nuo degių medžiagų ir vaikams bei naminiams gyvūnėliams nepasiekiamoje vietoje.
DUK
1. Klausimas: Aš tiesiog noriu, kad mano pothos arba taikos lelija svetainėje atrodytų geriau. Ar man reikia profesionalios auginimo šviesos?
A: Tai priklauso nuo jūsų aplinkos apšvietimo. Jei augalas yra vietoje, kurioje yra ryški, netiesioginė natūrali šviesa (netoli lango, nukreipto į rytus arba pietus), žiemą gali tekti jį papildyti tik retkarčiais. Gali pasiūlyti didelio-CRI, viso-spektro LED skaitymo lemparibota pagalba. Tačiau, jei jūsų augalas nuolat stovi tamsiame kampe ir norite pastovaus naujo augimo, mažos{1}}galiosviso -spektro LED auginimo šviesasukurtas lapiniams augalams yra ekonomiškiausias sprendimas-,{1}}daug pranašesnis už bet kurią standartinę lemputę.
2. Kl.: Ar auginimo lemputės turi būti įjungtos 24 valandas per parą?
A: Visiškai ne. Augalams, kaip ir gyvūnams, reikalingas „poilsio“ laikotarpis (tamsa), kad galėtų atlikti esminę medžiagų apykaitą, pavyzdžiui, kvėpuoti. Nuolatinė šviesa sutrikdo jų cirkadinį ritmą, sukeldama stresą, sulėtėjusį augimą ar net mirtį. Visada naudokite laikmatį, kad užtikrintumėte reguliarų dienos ciklą (pvz., 12–16 valandų įjungtas, 8–12 valandų išjungtas) daugeliui augalų.
3. Kl.: Kaip sužinoti, ar mano augalas gauna pakankamai šviesos?
A: Moksliškiausias įrankis yra PAR matuoklis. Namų naudotojams stebėkite augalo morfologiją.Nepakankamo apšvietimo požymiaiTai yra: pailgi, silpni stiebai (etioliacija), padidėjęs tarpas tarp lapų, mažesni nauji lapai, blyški spalva ir lapų kritimas.Perteklinės šviesos požymiaiapima: lapų nudegimą (geltonos/baltos/rudos traškios dėmės), lapų susiraukšlėjimą, sulėtėjusį augimą ir blankią spalvą. Kruopštus stebėjimas yra geriausias jūsų diagnostikos įrankis.
Pastabos ir šaltiniai:
SąvokaFotosintetiškai aktyvioji spinduliuotė (PAR)yra esminis augalų fiziologijos pagrindas. 400–700 nm diapazonas plačiai pripažįstamas kaip pagrindinis fotosintezės veiksnys. Nuoroda: McCree, KJ (1972). Fotosintezės pasėlių augalų veikimo spektras, absorbcija ir kvantinis derlius.Žemės ūkio meteorologija, 9, 191-216.
Įvairių šviesos kokybių (mėlynos, raudonos ir kt.) poveikis augalų morfogenezei ir fiziologijai yra fotomorfogenezės tyrimų pagrindas. Nuoroda: Massa, GD, Kim, HH, Wheeler, RM ir Mitchell, CA (2008). Augalų produktyvumas reaguojant į LED apšvietimą.HortScience, 43(7), 1951-1956.
Norėdami gauti lyginamuosius viso -spektro ir raudono-mėlyno šviesos diodo poveikio augalų augimui ir kokybei tyrimus, žr. Bian, ZH, Yang, QC ir Liu, WK (2015). Šviesos kokybės poveikis salotų augimui, fitocheminiam kaupimuisi ir antioksidaciniam pajėgumui.Aplinkosaugos ir eksperimentinė botanika, 112, 1-9.
PPFD (fotosintetinių fotonų srauto tankis)yra auksinis standartas, matuojant šviesos intensyvumą auginant patalpose. Rekomenduojamos vertės skiriasi priklausomai nuo pasėlių. Tokios institucijos kaip Mičigano valstijos universiteto plėtra pateikia išsamius įvairių kultūrų apšvietimo vadovus.
Skaitytojai raginami ieškoti akademinėse duomenų bazėse raktinių žodžių, tokių kaip „LED augalų apšvietimas“, „spektrinė kokybė“ ir „fotosintetinių fotonų srauto tankis“, kad būtų galima atlikti naujausius tyrimus.
