Спектр и на что он влияет

Что такое спектр?

Что такое спектр света для выращивания растений?

Спектр света для роста относится к электромагнитным длинам волн света, производимого источником света для стимулирования роста растений. Для фотосинтеза растения используют свет в области ФАР (фотосинтетически активного излучения) с длинами волн (400 нм-700 нм), измеряемыми в нанометрах (нм).

Нанометры являются универсальной единицей измерения, но также используются для измерения спектра света — люди могут обнаруживать только длины волн видимого спектра света (380–740 нм). Растения, с другой стороны, обнаруживают длины волн, включая наш видимый свет и за его пределами, включая УФ- и дальний красный спектры.

Важно отметить, что спектры света по-разному влияют на рост растений в зависимости от таких факторов, как условия окружающей среды, виды сельскохозяйственных культур и т. д. Обычно хлорофилл, молекула в растениях, ответственная за преобразование энергии света в химическую энергию, поглощает большую часть света в спектрах синего и красного света для фотосинтеза. Как красный, так и синий свет находятся в пиках диапазона PAR.

Светодиодные лампы для растений

Светодиодные лампы для выращивания растений — это энергосберегающие лампы, используемые фермерами, выращивающими растения в закрытых помещениях и теплицах, а также производителями каннабиса . Используемые как единственный источник света (в закрытых помещениях) или как дополнительный (в теплицах), светодиоды помогают растениям расти, используя освещение полного спектра.

Многие производители используют светодиодные лампы для масштабирования производства растений благодаря их возможностям полного светового спектра, низкому расходу тепла и обслуживанию, а также длительному сроку службы. А учитывая, что физиология и морфология растений сильно зависят от определенных спектров, светодиодные лампы для выращивания растений могут эффективно способствовать росту растений, в определенные периоды цикла роста. Благодаря возможности тщательного контроля качества выход энергии можно легко оценить для масштабирования производства сельскохозяйственных культур.

Таблица спектра света для выращивания растений

На приведенной выше диаграмме показан диапазон PAR – спектр света, который растения используют для фотосинтеза. Такие диаграммы спектра света для выращивания включают как диапазон PAR, так и другие спектры, поскольку было обнаружено, что длины волн за пределами диапазона PAR также полезны для роста растений.

Пик эффективности фотосинтеза (поглощение света) приходится на спектры красного и синего света диапазона PAR. Красное излучение (600-740 нм) считается наиболее эффективным для управления фотосинтезом, особенно на стадии цветения для роста биомассы. Синий свет необходим как для вегетативной, так и для цветущей стадии роста растений, но в основном для установления вегетативного и структурного роста.

Какой спектр света идеален для растений?

Идеальный спектр света для роста растений зависит от нескольких факторов. К ним относятся то, как конкретные растения используют свет спектра PAR для фотосинтеза, а также длины волн за пределами диапазона 400-700 нм. Этот свет может помочь ускорить цветение, улучшить питание, ускорить темпы роста и т. д. То, является ли источник света единственным (в помещении) или дополнительным (теплицы), также влияет на то, какой спектр света для роста следует использовать.

Как правило, эффективность фотосинтеза происходит на пиках красного и синего, что означает, что растения поглощают эти спектры больше всего при росте. Вы можете подумать, что идеальный спектр света для роста равен солнечному свету – в конце концов, он имеет миллионы лет опыта – однако, он более широкоспектрален, чем этот.

Солнечный свет производит много зеленого, желтого и оранжевого – это самые доступные спектры света. Фактически, исследования говорят нам, что зеленый свет, хотя и не поглощается хлорофиллом так же, как красный и синий (поэтому большинство растений кажутся зелеными), абсолютно необходим для фотосинтеза.

Спектры света за пределами синего и красного диапазонов длин волн используются растениями для роста в наименьшей степени, поскольку именно в красных и синих диапазонах происходит большая часть фотосинтетической активности — вот главная причина, по которой лампы полного спектра невероятно эффективны, поскольку производитель может выбирать очень узкие параметры.

Что такое широкоспектральное освещение?

Освещение широкого спектра – часто называемое полным спектром освещения, означает полный спектр света, который дает солнечный свет. Это означает, что длины волн освещения широкого спектра включают диапазон 380 нм-740 нм (который мы видим как цвет), а также невидимые длины волн, такие как инфракрасное и ультрафиолетовое.

Одним из преимуществ светодиодных светильников для выращивания растений является то, что их можно настроить на производство определенных длин волн в течение определенных периодов в течение дня или ночи. Это делает их идеальными для растений, поскольку производители могут изолировать определенные цвета спектра в зависимости от культур и условий выращивания. Освещение полного спектра также может ускорить или замедлить темпы роста, усилить развитие корней, улучшить питание и цвет и т. д.

Стоит ли использовать разный спектр света для разных растений?

В некоторых культурах синий свет может улучшить уровень питания и окраску, а более высокое соотношение красного к дальнему красному может помочь с размером листьев и цветением. Вот почему современные светодиоды полного спектра настолько продвинуты — потому что, выбирая правильное количество красного и синего света, пигменты хлорофилла поглощают больше света, чем им нужно.

Ситифермеры в основном озабочены размером листьев и цветением. Поэтому дальний красный и красный свет относительно более важны для повышения урожайности.

Другие производители растений в помещении также экспериментируют с контролируемым использованием дальнего красного спектра, например, фермеры, выращивающие салатные листья. Растения связывают этот спектр с затенением от прямых солнечных лучей, которое происходит ниже по пологу, вызывая вытягивание листьев и стеблей, когда растение тянется к солнечному свету.

Это означает, что при стратегическом использовании более крупные листья и цветение могут происходить без лишнего стресса. Таким образом, хотя не существует определенного спектра светодиодного освещения для выращивания какого-либо конкретного растения, соотношение красного и синего света очень важно для максимизации роста и скорости фотосинтеза.

Спектр фотосинтеза, роста и урожайности

Для того, чтобы произошел фотосинтез и хлорофилл поглотил максимальное количество света для роста растений, растения наиболее эффективно используют как синий, так и красный свет. Другие спектры света, такие как зеленый/желтый/оранжевый, менее полезны для фотосинтеза из-за количества хлорофилла b, поглощаемого в основном из синего света, и хлорофилла a, поглощаемого в основном из красного и синего света.

Стоит отметить, что фотосинтез — более сложный процесс, чем просто поглощение хлорофилла, но важно понимать его основные принципы.

Для роста синий свет необходим для того, чтобы помочь растениям производить здоровые стебли, повышенную плотность и укоренившиеся корни – все это происходит на ранних стадиях вегетативного роста. Затем рост продолжается с повышенным поглощением красного света, что приводит к более длинным стеблям, увеличению листьев и плодов/цветения и т. д. Именно здесь красный свет играет доминирующую роль в созревании растений и, следовательно, в их размере.

И наконец, урожайность – это сводится к комбинации световых спектров и часто очень уникальна для производителей, включая производителей нескольких сортов одной и той же культуры. Не существует единого светового спектра, который дает больше урожая – оптимальное освещение – это в значительной степени целостный, постоянно меняющийся процесс.