Priežastis, kodėl augalai labiausiai klesti po purpurine LED lempute
Kalbant apie patalpų sodininkystę, hidroponiką ir vertikalųjį ūkininkavimą, apšvietimo pasirinkimas yra esminė sudedamoji dalis, kuri gali paskatinti arba sužlugdyti operacijos sėkmę. Nuo šio sprendimo priklauso augalų sveikatos kokybė, vystymosi greitis ir produkcijos kokybė. Dėl didelio energijos vartojimo efektyvumo ir spektrinio tikslumo šviesos diodai (LED) tapo auksiniu apšvietimo sprendimų standartu, o senesni variantai, pvz., fluorescencinės lempos ir kaitrinės lemputės, abiejose srityse buvo netinkami. Iš daugybės prieinamų LED atspalvių, įskaitant raudoną, mėlyną, žalią, baltą ir violetinę, violetinės šviesos diodų lemputės yra veiksmingiausias pasirinkimas, kai reikia palaikyti sveiką augalų vystymąsi. Šiame straipsnyje kalbama apie augalų-šviesos sąveikos fiziką, paaiškinama, kodėl violetinė šviesa pranoksta kitas spalvas, ir aptariami praktiniai jos padariniai šiuolaikiniame žemės ūkyje.
Fotosintezė ir spektriniai poreikiai: augalų{0}}šviesos sąveikos mokslas
Prieš tai įmanoma suprasti aukščiausios violetinės spalvos priežastįLED lemputės, pirmiausia svarbu suprasti, kaip augalai naudoja šviesą. Fotosintezė, ty procesas, kurio metu augalai šviesos energiją paverčia chemine energija (gliukoze), padedami chlorofilo – žalio pigmento, esančio augalų lapuose, yra pagrindinis mechanizmas, skatinantis augalų vystymąsi. Kalbant apie šviesos bangų ilgių sugertį, chlorofilas neveikia visų vienodai. Vietoj to, jame pateikiamos įvairios „nuostatos“, atitinkančios tam tikras elektromagnetinio spektro dalis.
Chlorofilas a ir chlorofilas b yra dvi svarbiausios šiame procese dalyvaujančios chlorofilo rūšys. Labiausiai paplitusi chlorofilo forma, žinoma kaip chlorofilas a, pasižymi didžiausiu šviesos sugerties efektyvumu raudonajame spektre (620–750 nm) ir mėlynajame spektre (450–495 nm). Be chlorofilo a, chlorofilas b taip pat sugeria mėlyną šviesą, tačiau šiek tiek labiau sugeria ir violetinės spalvos (400–450 nm) šviesą. Chlorofilas b papildo chlorofilą a. Šie du pigmentai veikia kartu, kad surinktų energiją, reikalingą fotosintezei, skatina ląstelių dalijimąsi ir kontroliuoja svarbiausius augimo etapus, įskaitant daigumą, žydėjimą ir vaisingumą.
Kita vertus, žalią šviesą (500–600 nm) labai atspindi augalai, ir būtent dėl šio reiškinio lapai atrodo žali, žiūrint žmogaus akimis. Nors keli tyrimai parodė, kad žalia šviesa gali prasiskverbti per storus stogelius ir pasiekti apačioje esančius augalus, ji nėra tokia svarbi fotosintezės procesui, kaip raudona ir mėlyna šviesa. Balta šviesa yra visų žmogaus akiai matomų bangų ilgių, įskaitant raudoną ir mėlyną šviesą, derinys. Tačiau jame taip pat yra žalios ir geltonos šviesos, kurių augalai nenaudoja, todėl šiems komponentams eikvojama energija. Dėl to balta šviesa yra mažiau efektyvus pasirinkimas tikslingam augalų vystymuisi.
Kokios savybės nustato violetinę spalvąLED lemputėsišskyrus kitų tipų šviestuvus? Idealus raudonos ir mėlynos spalvos derinys
Nors violetinės šviesos diodų lemputės nėra sudarytos iš vieno bangos ilgio, jos yra sudarytos iš smulkiai kalibruoto raudonos ir mėlynos šviesos mišinio, kurie yra du spektrai, kurie yra svarbiausi fotosintezės procesui. Gamintojai gamina violetinius šviesos diodus, derindami raudonus ir mėlynus diodus viename įrenginyje. Raudonųjų diodų bangos ilgis paprastai yra 660 nm, o tai yra didžiausias chlorofilo a sugerties bangos ilgis, o mėlynųjų diodų bangos ilgis paprastai yra 450 nm, o tai puikiai tinka chlorofilui b. Šis šviesos mišinys imituoja natūralaus apšvietimo sąlygas, kurias sukūrė augalai, kad klestėtų, ir pašalina nereikalingus bangos ilgius, nes jie eikvoja energiją arba neprisideda prie augalų vystymosi.
1. Aukščiausio įmanomo fotosintezės efektyvumo lygio pasiekimas
Purpurinių{0}}šviesos diodų (LED) atveju raudonos ir mėlynos šviesos santykis dažnai koreguojamas, kad atitiktų daugumos augalų reikalavimus. Augalams paprastai reikia daugiau raudonos šviesos nei mėlynai, todėl santykis paprastai nustatomas atitinkamai 3:1 arba 4:1. Paskutiniuose kūrimo etapuose raudona šviesa yra labai svarbi. Jis skatina žydėjimą, padidina stiebo pailgėjimą ir gerina vaisių formavimąsi. Kita vertus, mėlyna šviesa yra būtina ankstyvam vystymuisi, nes ji reguliuoja sėklų daigumą, vysto šaknų sistemas ir skatina kompaktišką, krūminį augimą. Tai apsaugo nuo „išsitempimo“, kuris atsiranda, kai augalai auga aukšti ir silpni, kai nėra pakankamai šviesos.
Violetinės spalvos šviesos diodaipateikti "viskas{0}}viename" spektrinį sprendimą, kuris gali būti naudojamas padėti kiekviename augalų augimo etape, integruojant du bangos ilgius, sudarančius purpurinę šviesą. Violetiniai-šviesos diodai arba šviesos diodai suteikia augalams pastovų ir subalansuotą energijos tiekimą per visą jų gyvavimo ciklą – nuo sodinukų iki derliaus nuėmimo. Tai prieštarauja raudoniems arba mėlyniems šviesos diodams, kurie yra vienos spalvos{5}}ir skirti tik tam tikram fotosintezės proceso aspektui. Ši pusiausvyra lemia greitesnį vystymosi tempą. Remiantis Arizonos universiteto atliktais tyrimais, salotos, auginamos purpuriniais šviesos diodais, subrendo dvidešimt procentų greičiau nei salotos, kurios buvo auginamos baltos spalvos šviesos diodais, be to, jose buvo didesnis chlorofilo kiekis ir pagerėjo maistinių medžiagų įsisavinimas.
2. Energijos efektyvumas ir šilumos mažinimas
Puikus purpurinių LED lempučių energijos vartojimo efektyvumas yra dar vienas jų naudojimo pranašumas. Dėl išskirtinės raudonos ir mėlynos bangos ilgių koncentracijos, o tai yra vieninteliai bangos ilgiai, kuriuos iš tikrųjų naudoja augalai, todėl nereikalingai šviesai iššvaistoma daug mažiau energijos, palyginti su baltais šviesos diodais ar įprastu apšvietimu. Pavyzdžiui, 200 -vatų baltos šviesos-diodas (LED) arba 400 vatų aukšto slėgio natrio (HPS) lemputė gali generuoti fotosintetiškai aktyvią spinduliuotę (PAR). armatūra daro. Šis efektyvumas ne tik sumažina ūkininkų energijos sąnaudas, bet ir sumažina šilumos gamybą.
Sodininkystėje šiluma yra svarbi problema. Esant per aukštai temperatūrai, dirva išdžius, gali būti pažeisti lapai, gali sutrikti maisto medžiagų pasisavinimas. Violetinių -šviesos diodų (LED) veikimui nereikia naudoti brangių aušinimo sistemų, nes jos veikia daug žemesnėje temperatūroje nei aukšto -slėgio natrio (HPS) lemputės ar net balti šviesos diodai. Šis šilumos sumažinimas ypač naudingas vertikaliuose ūkiuose, kur erdvė ribota, o įrenginiai yra arti augalų; tai leidžia ūkininkams pastatyti žibintus arčiau stogelių, nesukeliant pavojaus, kad augalai gali sukelti stresą, todėl dar labiau padidėja šviesos sugertis ir augimas.
3. Pritaikymas įvairiems augalų tipams
Violetinės spalvos LED lemputėsneapsiriboja viena konkrečia augalų rūšimi; jas galima pritaikyti taip, kad atitiktų įvairiausių augalų poreikius, įskaitant žydinčius augalus, tokius kaip pomidorai ir rožės, žalumynus, tokius kaip špinatai ir salotos, ir net vaistinių žolelių, tokių kaip bazilikas ir mėtos. Raudonos-mėlynos spalvos derinys, esantis purpuriniuose{2}}šviesos dioduose (LED), skatina jautrių, storų lapinių žalių daržovių lapijos augimą, o tai skatina vegetatyvinį augimą. Raudonos šviesos komponentas skatina žydėjimą ir padidina vaisinių augalų, pavyzdžiui, pomidorų, vaisių cukraus kiekį, todėl derlius būna saldesnis ir geresnio skonio. Pothos ir gyvatės augalai yra augalų, kurie klesti aplinkoje, kurioje yra silpnas apšvietimas, pavyzdžiai. Tačiau net tokiems augalams gali būti naudingi purpuriniai šviesos diodai, nes šie žibintai suteikia jiems tikslaus tipo šviesą, kurių jie nori, nepaveikdami didžiulio ryškumo.
Violetinės spalvos šviesos diodaiyra pakankamai universalūs, kad būtų naudojami įvairiose aplinkose, įskaitant namų sodus, komercines hidroponines operacijas ir vertikalius ūkius. Violetiniai šviesos diodai yra universalus ir ekonomiškas apšvietimo variantas, kurį galima pritaikyti augalams, nes laikui bėgant jų poreikiai keičiasi, naudojant pritemdymo arba santykio derinimą. Tai skiriasi nuo specializuotų įrenginių, kurie tinka tik vienai augalų rūšiai ir negali būti modifikuojami, kad atitiktų kintančius augalų poreikius jiems augant.
Violetinių šviesos{0}}diodų (LED) palyginimas su kitomis įprastomis augalų apšvietimo parinktimis
Norint visiškai suprasti purpurinių šviesos diodų pranašumus, naudinga juos palyginti su kitomis gerai žinomomis{0}} augalų apšvietimo galimybėmis. Tai yra raudoni šviesos diodai, mėlyni šviesos diodai, balti šviesos diodai ir aukšto{2}}natrio slėgio (HPS) lemputės.
1. Raudoni šviesos diodai, palyginti su violetiniais šviesos diodais
Raudoni šviesos diodai yra naudingi žydint ir derinant, tačiau jie neskleidžia mėlynos šviesos, kuri yra būtina vystymuisi ankstyvosiose stadijose. Etiolacija yra terminas, naudojamas apibūdinti reiškinį, kai augalai, auginami tik po raudonais šviesos diodais, įgauna blyškius lapus, silpnas šaknis ir siaurus stiebus. Šios problemos išvengiama naudojant violetinius šviesos diodus, kuriuose jau integruota mėlyna šviesa, nes jie nuo pat pradžių skatina šaknų ir lapų augimą. Dėl to augalai yra tvirtesni ir sveikesni.
2. Šviesos-diodai, skleidžiantys mėlyną šviesą, palyginti su skleidžiančiais violetinę šviesą
Mėlyni šviesos diodai skatina stiprias šaknis ir kompaktišką augimą, tačiau jų nepakanka vėlesnėms vystymosi fazėms, pavyzdžiui, žydėjimui. Augalams sunku žydėti ar duoti vaisių, jei nėra raudonos šviesos, todėl jų vystymosi greitis labai sulėtėja. Papildoma raudona šviesa, kurią suteikia purpuriniai šviesos diodai, išsprendžia šią problemą ir garantuoja, kad augalai pereis per kiekvieną vystymosi etapą be jokių problemų.
3.Violetinė šviesa{0}}SpinduliuojantiDiodai, palyginti su baltos šviesos{0}}diodais
Baltos spalvos šviesos diodai yra patogūs žmogaus regėjimui (jie padeda lengviau patikrinti augalų sveikatą), tačiau jie yra švaistomi augalams. Didelė jų energijos dalis sunaudojama žaliai ir geltonai šviesai, kurios augalai nepriima. Kadangi jie sunaudoja daugiau galios, kad užtikrintų tą patį PAR kaip violetiniai šviesos diodai, balti šviesos diodai kelia kainas ir padidina šilumos gamybą. Be to, tam tikromis aplinkybėmis žalios šviesos perteklius gali sutrikdyti signalus, kuriuos augalai naudoja bendraudami vieni su kitais, o tai gali lemti uždelstą vystymąsi.
4. Aukšto{1}}slėgio natrio lemputės, palyginti su purpurinės šviesos{2}}diodais
Violetiniai{0}}šviesos diodai (LED) yra pažangesni nei aukšto-slėgio natrio (HPS) lemputės, nepaisant to, kad HPS lemputės komercinėje sodininkystėje buvo naudojamos ilgą laiką. Aukšto -slėgio natrio (HPS) lemputės generuoja daug šilumos, sunaudoja daug energijos ir jų eksploatavimo laikas labai ribotas (paprastai apie 10 000 valandų). Priešingai, violetinių{7}}šviesos diodų (LED) tarnavimo laikas dažnai yra 50 000 valandų ar daugiau. Jie taip pat sukuria ribotą šviesos spektrą, kuriame dominuoja geltonos ir oranžinės bangos, kurios neturi reikšmingo indėlio į fotosintezės procesą. Kiekvienoje kategorijoje purpuriniai šviesos diodai pranoksta HPS lemputes. Jie yra efektyvesni, ilgiau tarnauja, generuoja mažiau šilumos ir suteikia labiau pritaikytą šviesos spektrą.
Praktiniai purpurinės šviesos{0}}diodų taikymai šiuolaikinėje kultūroje
Dėl jų teikiamų pranašumų purpurinės LED lemputės tapo pagrindine daugelio augimo nustatymų, nuo mažų namų įrengimų iki didelių{0}} komercinių operacijų, komponentu.
1. Sodininkystė namuose
Violetinės LED juostos šviestuvai arba maži šviestuvai yra geriausias pasirinkimas namų sodininkams, auginantiems žoleles, mikrožalumynus ar mažas daržoves ant palangių ar lentynų. Kadangi jie yra kompaktiški, efektyvūs- ir sukuria šiek tiek šilumos, juos saugu naudoti ribotose vietose. Kai kalbama apie augalų auginimą namuose, daugelis žmonių pranešė, kad naudojant purpurinius šviesos diodus jie pastebėjo greitesnį dygimo periodą ir pilnesnį vystymąsi, palyginti su baltais šviesos diodais arba natūralia langų šviesa, kuri kartais būna nenuspėjama, ypač žiemos mėnesiais.
2. Hidroponika ir akvaponika
Kadangi jie dažnai įrengiami rūsiuose arba pastatų patalpose, kuriose negauna natūralios šviesos, hidroponinės sistemos, kuriose augalai auginami vandenyje nenaudojant dirvožemio, labai priklauso nuo dirbtinio apšvietimo. Kadangi fokusuotas spektras skatina maistinių medžiagų įsisavinimą, violetiniai šviesos diodai idealiai tinka naudoti hidroponikoje. Augalai, auginami hidroponiškai su purpuriniais šviesos diodais, dažnai duoda didesnį derlių ir turi geresnį maistinį profilį (pavyzdžiui, salotos, kuriose yra daugiau vitaminų arba žolelių, turinčių daugiau antioksidantų), palyginti su augalais, kurie auginami esant kitokio tipo apšvietimui.
3. Vertikalus ūkininkavimas
Siekiant išvengti perkaitimo ir užtikrinti, kad šviesa pasiskirstytų tolygiai, vertikalios fermos, kuriose augalai sukraunami sluoksniais, kad taupytų vietą, pasikliauja efektyviu, mažo{0}}šilumos apšvietimu. Kadangi violetiniai šviesos diodai yra kompaktiški, lengvi ir gali būti montuojami uždarose vietose, jie yra puikus pasirinkimas vertikalioms sistemoms. Purpurinius šviesos diodus priėmė tokios įmonės kaip „Plenty“ ir „AeroFarms“, kurios yra vieni ryškiausių vertikalios ūkininkavimo pramonės prekių ženklų. Remdamosi didesniais augimo tempais ir pigesnėmis eksploatacinėmis išlaidomis, šios bendrovės nusprendė pereiti prie purpurinių šviesos diodų kaip pagrindinio apšvietimo pasirinkimo.
4. Šiltnamiai
Purpuriniai{0}}šviesos diodai (LED) naudojami kaip papildomas apšvietimas šiltnamiuose. Taip yra todėl, kad šiltnamiai priklauso nuo natūralios saulės, o debesuotomis dienomis ar žiemos mėnesiais saulės šviesos nėra daug. Jie garantuoja, kad augalai ir toliau tolygiai vystysis visus metus, teikdami raudonos ir mėlynos šviesos bangą, kurios natūrali šviesa gali nesugebėti suteikti.
Plačiai paplitusių klaidingų nuomonių dėl violetinių LED lempučių išsklaidymas
Nors buvo įrodyta, kad violetinės šviesos diodų lemputės yra naudingos augalų augimui, vis dar kai kurie augintojai jas vertina įtariai, dažniausiai dėl nesusipratimų.
Pirmoji paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad „violetinė šviesa yra nenatūrali augalams“.
Nors saulės šviesa ir purpurinė šviesa nėra tapačios, violetinė šviesa yra labiau koncentruota bangos ilgio forma, kurios augalams reikia labiausiai. Violetiniai šviesos diodai yra ne kas kita, kaip mėlyni ir raudoni šviesos diodai, sujungti į vieną įrenginį. Jie veikia pašalindami nereikalingas spalvų spektro dalis, todėl jos skiriasi nuo saulės šviesos. Augalai „nemato“ spalvos taip, kaip žmonės; vietoj to jie reaguoja tik į bangos ilgius, kurie yra atsakingi už fotosintezę. Violetinė šviesa nekenkia augalams; veikiau tai yra efektyvesnis būdas aprūpinti jiems reikalingą energiją.
Kita paplitusi klaidinga nuomonė yra ta, kad „balta šviesa yra geresnė, nes atrodo natūraliau“.
Kalbant apie augalų vystymąsi, žmogaus šviesos suvokimas nėra veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti. Nors balta šviesa gali padėti kultivatoriams lengviau atpažinti kenkėjus ar gelstančius lapus, ji nepakenkia bendrai augalo sveikatai. Tiesą sakant, žalios šviesos gausa baltuose šviesos dioduose gali pakenkti jų numatytam tikslui. Siekdami išlaikyti pusiausvyrą tarp dviejų reikalavimų, kai kurie augintojai taiko purpurinių šviesos diodų, kurie naudojami augalų vystymuisi skatinti, ir baltų šviesos diodų, kurie naudoja mažai energijos ir tarnauja matomumui, derinį.
Trečia klaidinga nuomonė yra ta, kad „Purpuriniai šviesos diodai yra per brangūs“.
Nepaisant to, kad purpuriniai šviesos diodai gali turėti didesnę pradinę kainą nei balti šviesos diodai arba HPS lemputės, dėl ilgesnės jų eksploatavimo trukmės (50,{1}} val.) ir energijos vartojimo efektyvumo jie yra ekonomiškai naudingesni ilgalaikėje perspektyvoje. HPS lemputę galima pakeisti violetiniu LED šviestuvu, kuris gali tarnauti iki penkių kartų ilgiau ir sunaudoja 50–70 % mažiau energijos. Pradinės išlaidos yra žymiai mažesnės nei pinigų suma, sutaupoma elektros energijos ir pakeitimo išlaidoms per metus.
Išvada Apibendrinant, svarbu pripažinti, kad dirbtinio intelekto (DI) naudojimas įvairiose pramonės šakose gali sukelti reikšmingų pokyčių. Nors nerimaujama dėl etinių AI pasekmių, yra ir naujovių bei pažangos galimybių.
Kalbant apie augalų apšvietimą,violetinės spalvos LED lemputėsyra geriausias pasirinkimas, skatinantis greitą, sveiką ir produktyvų{0}}augimą. Jie pasiekia aukščiausią įmanomą fotosintezės efektyvumo lygį, riboja iššvaistomos energijos kiekį ir sumažina šilumos išeigą, derindami raudonos ir mėlynos spalvos bangos ilgius, kurių augalams reikia daugiausiai. Šis kombinuotas bangos ilgis leidžia jiems prisitaikyti prie praktiškai visų augalų rūšių reikalavimų. Violetiniai šviesos diodai gali nuolat užtikrinti patikimus rezultatus, neprilygstamus jokiam kitam apšvietimo pasirinkimui, nepaisant to, ar jie naudojami hidroponinėje sistemoje, namų palangės sode ar dideliame vertikaliame ūkyje.
Violetinės spalvos LED lemputėstaps vis svarbesnis užtikrinant maisto saugumą, sumažinant poveikį aplinkai ir padarant auginimą prieinamą visiems, nes sodininkystė ir tvari žemdirbystė ir toliau populiarėja.Violetinės spalvos LED lemputėsyra ne tik pasirinkimas ūkininkams, norintiems auginti augalus, kurie išnaudoja visą savo potencialą, -nepriklausomai nuo to, ar jie tai daro asmeniniam naudojimui, ar siekdami komercinio pelno-, bet veikiau poreikis.
Kartu mes tai darome geriau.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobilusis / WhatsApp :(+86)18673599565
El. paštas:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Tinklalapis:www.benweilight.com
Pridėti: F pastatas, Yuanfen pramoninė zona, Longhua, Bao'an rajonas, Šendženas, Kinija
