A napfény vagy a LED-fény jobb a növények számára?

A beltéri mezőgazdaság fejlődésével folyamatosan felmerülő téma az, hogy a LED-es fény vagy a napfény jobb-e a növények számára. A növekedési lámpák megbízható fényforrást jelentenek a beltéri gazdálkodásban, a hidroponikában és a szabályozott környezetű mezőgazdaságban (CEA). Ez a cikk megvizsgálja a növekedési lámpák és a természetes napfény közötti különbségeket, azt, hogy ezek hogyan befolyásolják a növények növekedését, és mennyire fontosak a növényi lámpák a kortárs mezőgazdaság számára.

A fotoszintézishez szükséges teljes fényspektrumot-az a folyamat, amelynek során a növények energiát termelnek-, a napfény biztosítja.

A látható spektrumot (400–700 nm) és azon túl természetes napfény borítja, amelynek hullámhossza az ultraibolya (UV) sugárzástól az infravörösig (IR) terjed.

Mivel kiegyensúlyozott energiát kínál a különböző növényi tevékenységekhez, széles spektruma tökéletes a növények természetes környezetben történő növekedéséhez. Míg a vörös fény elősegíti a virágzást és a gyümölcstermesztést, a kék fény támogatja a növényeket a fejlődés minden szakaszában azáltal, hogy elősegíti a tömör, robusztus lombozat és gyökérrendszer kialakulását.

A növények egészségét a napsütés mennyisége és annak természetes változásai is befolyásolják. A növények ellenállóbbá válnak a fényintenzitás és spektrum lassú változásai következtében, amelyek a nap folyamán és az év során előfordulnak.

Bár a túlzott napfénynek való kitettség káros lehet, az UV-sugarak erősítik a növények védekezőképességét a betegségekkel szemben, így a betakarítás ellenállóbb lesz.

Ezenkívül az infravörös fény elősegíti a szövetek felmelegedését, ami elősegíti a növekedést télen. Kutatások szerint a természetes napfény elősegíti a lehető legjobb pigmenttermelést, ami élénk színeket, jobb ízeket és magasabb tápértéket ad a terméknek.

Ha tudjuk, hogy „miben különbözik a termőkörte fénye a napfénytől”, könnyebb megérteni, hogy a mesterséges világítás, különösen a LED-ek, általában miért hoz létre bizonyos hullámhosszakat, nem pedig a teljes spektrumot.

A vörös és kék hullámhosszokra koncentrálva, amelyek különösen hasznosak a fotoszintézis elősegítésében, ez a szelektivitás fókuszált növényi válaszokat tesz lehetővé.

A vörös-kék vagy a piros-kék-távoli-vörös kombinációival, amelyek olyan különleges tulajdonságokat ösztönöznek, mint a vastag lombozat, a széles levélterület és a gyors növekedési ciklusok, a világos "receptek" alapjául szolgáló tudomány fejlődött.

Ezeknek a fókuszált spektrumoknak a hatékonyságát számos kutatás igazolta. Például kimutatták, hogy a piros és kék LED-ek felgyorsítják a klorofill növekedési ütemét és koncentrációját olyan növényekben, mint az uborka és a saláta.

A kék fény elősegíti a sztóma nyílását, ami javítja a CO2 bevitelt, míg a piros fény aktiválja a virágzást támogató fotoreceptor fehérjéket.

A termelők szabályozhatják a növekedési paramétereket, hogy a kívánt tulajdonságokat, például nagyobb leveleket, rövidebb internómokat és gyorsabb biomassza felhalmozódást hozzanak létre a változó fényhullámhosszak segítségével.

Azonban sok LED-es lámpa nem rendelkezik ugyanazzal az UV- és IR-hullámhosszal, mint a napfény. Bizonyos növényi funkciókat, például a betegségekkel szembeni ellenállást és a fotoszintetikus aktivitás teljes skáláját korlátozhatják ezek a hiányzó összetevők.

Emiatt a LED növekedési lámpák nem tudják teljesen utánozni a természetes spektrumot, és a napfény finom hatását a növények alakjára és anyagcseréjére, pedig bizonyos körülmények között javíthatják a növekedést.

A "természetes fények helyettesíthetik a napfényt" témakör arra hívja fel a figyelmet, hogy milyen nehézségekbe ütközik a mesterséges világítás használata a napfény intenzitásának és spektrális diverzitásának utánzására.

Míg a növekedési lámpák jól működnek szabályozott körülmények között, előfordulhat, hogy nem képesek teljes mértékben kielégíteni a növények minden igényét, különösen azokat, amelyek a magas fényszinthez vannak szokva. Ezzel szemben a napfény páratlan energiaforrást kínál. Az uborkanövények például robusztusan növekedhetnek nagy-intenzitású LED-es világítás mellett, de még így is kiterjedtebben tágulhatnak, és nagyobb a fotoszintetikus sebességük, ha természetes napsütésnek vannak kitéve.

Ezenkívül, ha a fény nem tartalmaz bizonyos variációkat vagy hőjelzéseket, az állandó mesterséges megvilágításnak kitett növények stresszjelzőket mutathatnak, például klorózist vagy levelek sárgulását.

A növény cirkadián ritmusát, amely szabályozza a növekedést, a tápanyagbevitelt és a stresszreakciókat, a természetes nappali{0}}éjszakai ciklus befolyásolja. Hacsak nem használnak bizonyos be- és kikapcsolási ciklusokat vagy spektrálisan változatos fényforrásokat, a növekedési lámpák felboríthatják ezt a ritmust, ami végül romló minőséget és egészséget eredményez.

Egy friss tanulmány szerint a napsütés nélkülözhetetlen bizonyos fajok és növekedési fázisok számára, még akkor is, ha a növekedési fények hatékonyak az ellenőrzött mezőgazdaságban. A kültéri körülményekre optimalizált növények természetes napfényben is magasabb vitalitást érhetnek el.

Mely mesterséges fénytípusok a legjobbak a növények számára?

A LED-es növekedési lámpák egyedülállóak a mesterséges lámpák között, mivel hosszabb élettartamuk, energiatakarékosságuk és képességük specifikus spektrumot állítanak elő a növény különböző szakaszaihoz. A LED-technológiának köszönhetően a termelők az egyes növények növekedési szakaszaihoz igazíthatják a fényrecepteket, a vegetatívtól a virágzásig.

A kék LED-ek elősegítik a vegetatív és szerkezeti fejlődést, míg a piros LED-ek a levelek növekedését és virágzását serkentik. Az extra távoli-vörös fény különösen hasznos a vastag levélszerkezetű fajok számára, mivel fokozhatja a biomassza-termelést és a lombkorona méretét.

Mi az ideális szín a növekvő fényhez? Bebizonyosodott, hogy bizonyos fénykombinációk, például a piros{0}}kék-fehér, biztosítják a legjobb növekedési ütemet és pigmenttermelést olyan növényeknél, mint a saláta és a burgonya. A vörös, zöld és kék fény integrálásával a fehér LED-ek szélesebb spektrumot biztosítanak, amely jobban hasonlít a természetes napfényhez. Mivel lehetővé teszi a növények számára, hogy olyan folyamatokon menjenek keresztül, amelyeket általában a természetes napfény vált ki, ez a teljes spektrumú-technika egyre elterjedtebb a mezőgazdaságban.

A LED-es lámpák tökéletesek nagy{0}}sűrűségű mezőgazdasági létesítményekhez, mivel kevés hőt termelnek, és közelebb helyezhetők el a növényekhez anélkül, hogy megégetnék őket.

Kulcsfontosságú, hogy gondosan szabályozzuk a fény intenzitását, időtartamát és a növényektől való távolságot, amikor napfény helyett termesztőlámpát használunk.

Kutatások szerint a növényeknek naponta 12-16 óra mesterséges fényre van szükségük ahhoz, hogy egyenlő legyen a napsütésből származó energiabevitellel. A megfelelően elhelyezett és beállított LED-lámpák elősegíthetik a beltéri növekedést és csökkenthetik a növények stresszét.

Az olyan növények növekedésének, minőségének és termelésének javítása érdekében, mint a burgonya, a 100 μmol m²/s fotoszintetikus fotonfluxussűrűségre (PPFD) beállított vörös, kék és távoli{0}}vörös LED-ek kombinációja hatékonyan szimulálja a mérsékelt napsütéses körülményeket.

Az egyes növények követelményei meghatározzák a fényspektrum és intenzitás megválasztását. Míg a termő növényeknek nagyobb intenzitásra lehet szükségük a virágzási és termőidőszak fenntartásához, a leveles zöldek mérsékelt fényben teljesítenek a legjobban.

Ezenkívül a fényintenzitás lassú változásai, amelyek napkeltét és napnyugtát szimulálnak, előnyösek egyes növények számára. Ezek a módosítások, amelyeket a legkorszerűbb -LED-technológia tesz lehetővé, csökkentik a lehetséges stresszt okozó tényezőket, és több szerves növekedési ciklust ösztönöznek beltéren.

Összefoglalva, a napfény továbbra is a legjobb forrása a teljes -spektrumú fénynek, amely elősegíti a növények természetes növekedését, még akkor is, ha a növekedési fények forradalmasították a beltéri és városi mezőgazdaságot megbízható és testreszabható fényforrások kínálatával. A növekedési lámpák, különösen a LED-ek, elengedhetetlenek a szabályozott beállításokban, de még mindig nem rendelkeznek a napfény teljes tartományával és intenzitásával. A növekedési lámpák a technológia fejlődésével egyre hasznosabbak lesznek, így elengedhetetlenek a kortárs mezőgazdaságban, különösen városi és nagy-sűrűségű környezetben.

Led Grow Tube Lights