Je podporovaná fotosyntézaLED svetlá?
Prirodzený zdroj svetla, ktorý po miliardy rokov podporoval suchozemskú vegetáciu, slnečné svetlo, je často spojené s fotosyntézou, procesom, ktorým rastliny transformujú svetelnú energiu na chemickú energiu, aby poháňali vývoj. Ale ako mestá rastú, vnútorné záhradníctvo sa stáva populárnejším a poľnohospodárske metódy sa posúvajú smerom k riadeným nastaveniam (ako sú vertikálne farmy), vzniká problém: Môžu umelé zdroje svetla, ako sú LED svetlá, podporovať fotosyntézu? Áno, nepochybne, účinnosť však závisí od znalosti toho, ako rastliny využívajú svetlo, charakteristík LED a starostlivého ladenia svetelných podmienok. Aby sme to mohli preskúmať, musíme najprv rozobrať základy fotosyntézy, potom sa pozrieť na to, ako LED diódy zapadajú do svetelných potrieb rastlín, a potom diskutovať o praktickom použití a problémoch.
Schopnosť rastlín využívať pigmenty ako karotenoidy, chlorofyl a a chlorofyl b na absorpciu určitých vlnových dĺžok svetla je základnou zložkou fotosyntézy. Hlavný pigment, chlorofyl a, je najúčinnejší pri absorpcii svetla v dvoch rozsahoch vlnových dĺžok: červené spektrum (600 – 700 nm) a modré spektrum (400 – 500 nm). Karotenoidy absorbujú modré-zelené svetlo a chránia rastliny pred poškodením svetlom, zatiaľ čo chlorofyl b to zvyšuje tým, že absorbuje trochu viac modrého a trochu oranžového svetla. Dôvodom, prečo sa listy ľudskému oku javia ako zelené, je skutočnosť, že rastliny spotrebúvajú veľmi málo zeleného svetla (500 – 600 nm), pričom väčšina sa odráža. Hoci celé spektrum viditeľného svetla poskytuje slnečné svetlo, rastliny využívajú iba modrú a červenú časť, ktoré sa označujú ako rozsah „fotosynteticky aktívneho žiarenia“ (PAR). Toto kľúčové uvedomenie je nevyhnutné pre technológiu LED: aj bez reprodukovania celého spektra slnka môžu byť LED schopné uľahčiť fotosyntézu, ak dokážu vyžarovať svetlo v červenej a modrej oblasti PAR.
LED diódysú obzvlášť vhodné-na fotosyntézu, pretože majú výnimočnú schopnosť zamerať sa na konkrétne vlnové dĺžky. LED diódy môžu byť navrhnuté tak, aby vyžarovali úzke pásy svetla presne v modrom a červenom rozsahu, na rozdiel od žiariviek (ktoré vyžarujú určité množstvo PAR, ale aj nepotrebné zelené a žlté svetlo) alebo žiaroviek (ktoré vyžarujú široko-spektrálne svetlo, ale väčšinu energie strácajú vo forme tepla). Napríklad vysokoúčinné modré LED diódy (ktoré používajú polovodiče InGaN, ako už bolo spomenuté), vyžarujú svetlo s vlnovou dĺžkou 450 – 470 nm, čo je vlnová dĺžka, ktorú ľahko absorbuje chlorofyl a a b. Pri 660–670 nm, čo je tiež ďalší maximálny rozsah absorpcie pre chlorofyl a, vyžarujú svetlo červené LED diódy, ktoré sa zvyčajne skladajú z arzenidu hliníka a gália (AlGaAs) alebo fosfidu arzenidu gália (GaAsP). Pestovatelia môžu vytvoriť „vlastné“ svetelné spektrum, ktoré spĺňa fotosyntetické požiadavky ich rastlín, kombináciou modrých a červených LED diód v určitom pomere, zvyčajne 1:3 až 1:5 modrej-k-červenej, v závislosti od odrody rastlín. LED diódy sú až o 80 % energeticky účinnejšie-ako klasické žiarovky, čo je obrovská výhoda pre vnútorné poľnohospodárstvo, kde sú náklady na osvetlenie kľúčovým výdavkom. Tento cielený prístup nielenže zaručuje, že rastliny dostanú svetlo, ktoré potrebujú, ale tiež minimalizuje plytvanie energiou.
Schopnosť diód LED podporovať fotosyntézu-a v určitých situáciách prekonať prirodzené slnečné svetlo- bola neustále overovaná vedeckými štúdiami. Štúdia z roku 2018 porovnávajúca rast šalátu pod červenou-modrouLED osvetleniek slnečnému žiareniu bola publikovaná v Scientia Horticulturae. Podľa zistení mal šalát pestovaný pomocou LED o 20 % viac biomasy (celkovej hmotnosti rastliny) a viac antioxidantov ako šalát produkovaný na slnku. Dôvodom je skutočnosť, že LED diódy poskytujú presnú kontrolu nad spektrom, trvaním a intenzitou svetla-, pričom všetky sa menia v prirodzených podmienkach. Napríklad fotosyntéza sa spomaľuje v zamračených dňoch, keď intenzita slnečného žiarenia klesá. Pestovatelia môžu používať LED diódy na udržanie konštantnej úrovne svetla (merané v mikromóloch na meter štvorcový za sekundu alebo μmol/m²/s), ktoré je ideálne pre štádium rastu rastliny. "Fotoperiódu" alebo počet hodín svetla každý deň je možné zmeniť. Napríklad listová zelenina, ako je špenát, vyžaduje 12 až 16 hodín svetla, aby rozkvitla, zatiaľ čo kvitnúce rastliny, ako sú paradajky, vyžadujú kratšie fotoperiódy na spustenie kvitnutia. Na vertikálnych farmách alebo v pestovateľských stanoch LED diódy maximalizujú absorpciu svetla a efektívnosť priestoru tým, že produkujú menej tepla ako iné svetelné zdroje, čo im umožňuje umiestniť ich bližšie k rastlinám bez toho, aby spálili ich listy.
Pretože LED diódy sú laditeľné, možno ich nastaviť tak, aby vyhovovali rôznym potrebám osvetlenia rôznych druhov rastlín. Keďže ich rast je zameraný na vývoj listov, listová zelenina (šalát, kel a špenát) vyžaduje modré a červené svetlo nad všetkým ostatným. Priamočiare usporiadanie červenej-modrej LED je pre tieto rastliny primerané a za primeranú cenu. Pridanie malého množstva zeleného alebo ďaleko{4}}červeného svetla (700 – 800 nm) do osvetlenia však môže pomôcť rastlinám, ktoré kvitnú a prinášajú ovocie, ako sú paradajky, papriky a ruže. Napríklad ďaleko-červené svetlo pomáha pri riadení „fotomorfogenézy“ alebo toho, ako rastliny reagujú na svetlo pestovaním vecí, ako je dĺžka stonky a začiatok kvetu. 10 % ďaleko{10}}červeného svetla pridané k červenému-modrému LED spektru LED, ktoré zvýšilo výnos plodov paradajok o 15 % podporou tvorby kvetov, podľa štúdie Physiology publikovanej v roku 20. LED diódy môžu pomôcť dokonca aj slabým-osvetleniu-milujúcim rastlinám, ako sú bežné izbové rastliny, ako je pothos alebo hadovité rastliny, ktoré dokážu prežiť aj v priestoroch bez prirodzeného slnečného svitu vďaka nízkej{17}}modrej{18}}červenej LED lampe, ktorá ponúka dostatok PAR na to, aby boli zdravé. Vďaka svojej prispôsobivosti sú LED diódy nielen ideálne pre priemyselné poľnohospodárstvo, ale aj pre domácich záhradkárov, ktorí chcú pestovať izbové rastliny alebo bylinky po celý rok.
Aj keď sú LED diódy vo fotosyntéze celkom dobré, je potrebné mať na pamäti niekoľko vecí, aby ste z nich vyťažili maximum. Po prvé, intenzita svetla musí zodpovedať požiadavkám rastliny. Napríklad dospelé rastliny môžu na maximálny rast vyžadovať 400–600 μmol/m²/s, zatiaľ čo sadenice vyžadujú nižšiu intenzitu (100–200 μmol/m²/s), aby sa predišlo stresu. Ako rastlina starne, farmári môžu meniť intenzitu pomocou LED diód, ktoré majú schopnosť stmievania. Druhým rozhodujúcim faktorom je pomer spektra: príliš veľa červeného svetla môže viesť k slabým, chudým rastlinám, zatiaľ čo príliš veľa modrého svetla bude brániť rastu (tenké listy, krátke stonky). Je dôležité otestovať rôzne pomery pre každý druh, napríklad 1:4 modrej-k-červenej pre šalát a 1:3 pre paradajky. Po tretie, LED diódy s-vysokým{17}}výkonom na riadenie tepla, ktoré sa používajú na komerčných farmách, môžu napriek tomu produkovať teplo, ktoré má vplyv na teplotu rastlín a životnosť LED, a to aj napriek skutočnosti, že LED diódy vyžarujú menej tepla ako tradičné žiarovky. LED svietidlá môžu zabrániť prehriatiu pridaním ventilátorov alebo chladičov. A napokon, aj keď sú náklady na energiu nižšie ako náklady na žiarovkové alebo žiarivkové osvetlenie, stále sa môžu zvýšiť pre veľké-podniky. Dlhodobé-náklady možno znížiť výberom vysokoúčinných LED diód, ktoré sa merajú v lúmenoch na watt (lm/W) alebo PAR na watt (μmol/J).
Vzostup vnútorného poľnohospodárstva a vertikálneho poľnohospodárstva je už dôkazom praktických účinkov fotosyntézy-podporovanej LED. tisíckyčervené-modré LED diódysú používané spoločnosťami ako Plenty a AeroFarms na pestovanie listovej zelene v mestách, pričom spotrebujú o 95 % menej vody ako konvenčné poľnohospodárstvo a prinášajú celoročné-úrody. LED diódy umožňujú produkovať potraviny lokálne v oblastiach s extrémnymi teplotami, ako je Arktída, kde je slnečné žiarenie celé mesiace riedke, čím sa znižuje potreba dovážanej zeleniny. Štúdie NASA na vytvorenie potravinových systémov pre predĺžené vesmírne cestovanie (napríklad cesty na Mars) tiež využívajú LED diódy na pestovanie rastlín v kontrolovaných podmienkach. V menšom meradle domáci pestovatelia premieňajú pochmúrne oblasti na plodné záhrady pomocou LED pestovateľských svetiel na pestovanie zeleniny, byliniek a mikrozelenín v pivniciach alebo bytoch. Tieto použitia ukazujú, že LED diódy sú revolučnou technológiou, ktorá rozširuje škálu miest a metód, na ktorých je možné pestovať rastliny, okrem toho, že sú praktickou náhradou slnečného svetla pri fotosyntéze.
Aby som to zhrnul,LED svetlámôžu nepochybne pomáhať pri fotosyntéze a môžu to robiť efektívnejšie, precíznejšie a všestrannejšie ako mnohé konvenčné svetelné zdroje. LED diódy poskytujú rastlinám presné svetlo, ktoré potrebujú na fotosyntézu, vyžarovaním určitých vlnových dĺžok v červenom a modrom rozsahu PAR. Pestovatelia môžu tiež upraviť spektrum, intenzitu a trvanie svetla tak, aby vyhovovali rôznym rastlinným druhom a štádiám rastu. Podľa vedeckých štúdií a praktických aplikácií (ako sú domáce záhrady a vertikálne farmy) môžu LED diódy zvýšiť rast rastlín, výnosy a kvalitu. Aj keď existujú faktory, ktoré je potrebné vziať do úvahy, ako je regulácia tepla a maximalizácia intenzity svetla, tieto sa dajú ľahko vyriešiť starostlivým návrhom. Príspevok technológie LED k fotosyntéze sa bude len zvyšovať, keď sa bude ďalej rozvíjať (v zmysle nákladov, efektívnosti a ladenia spektra), čím sa v budúcnosti otvoria dvere dostupnejšiemu, produktívnejšiemu a udržateľnejšiemu poľnohospodárstvu.
často kladené otázky
Q1. Ako môžem získať tieto vzorky?
A1: Ahoj, toto je jednoduché. Dajte mi svoju adresu a povedzte mi, ktorú položku potrebujete; zabezpečíme jeho zaslanie prostredníctvom DHL alebo FedEx.
Q2: A čo vaša kvalita?
A2: Všetky suroviny najvyššej kvality na zabezpečenie vysokej svietivosti a dostatočného jasu.
Q3: A čo dodacia lehota?
A3: Vzorka potrebuje 3-5 dní, čas sériovej výroby potrebuje 25-40 dní po obdržaní zálohy
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefón: +86 0755 27186329
Mobil (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
