Dôvod, prečo sa rastlinám najviac darí pod fialovými LED svetlami
Pokiaľ ide o vnútorné záhradníctvo, hydropóniu a vertikálne poľnohospodárstvo, výber osvetlenia je základnou zložkou, ktorá môže buď prispieť k úspechu operácie, alebo ju narušiť. Od tohto rozhodnutia závisí kvalita zdravia rastlín, rýchlosť vývoja a kvalita produkcie. Svetelné -diódy (LED) sa vďaka svojej vynikajúcej energetickej účinnosti a spektrálnej presnosti stali zlatým štandardom pre riešenia osvetlenia, zatiaľ čo staršie možnosti, ako sú žiarivky a žiarovky, zaostávajú v oboch oblastiach. Zo širokej škály dostupných odtieňov LED, vrátane červenej, modrej, zelenej, bielej a fialovej, sa fialové LED svetlá vyznačujú tým, že sú najefektívnejšou voľbou, pokiaľ ide o podporu zdravého vývoja rastlín. Tento článok sa zaoberá fyzikou-interakcií svetla rastlín, vysvetľuje, prečo fialové svetlo prekonáva iné farby, a diskutuje o jeho praktických dôsledkoch v modernom poľnohospodárstve.
Fotosyntéza a spektrálne potreby: Veda o interakcii{0}} svetla s rastlinami
Predtým je možné pochopiť dôvod vynikajúceho výkonu fialovejLED svetlá, je nevyhnutné najprv pochopiť spôsob, akým rastliny využívajú svetlo. Fotosyntéza, čo je proces, pri ktorom rastliny premieňajú svetelnú energiu na chemickú energiu (glukózu) pomocou chlorofylu, zeleného pigmentu, ktorý je prítomný v listoch rastlín, je hlavným mechanizmom, ktorý riadi vývoj rastlín. Pokiaľ ide o absorpciu vlnových dĺžok svetla, chlorofyl nezaobchádza so všetkými rovnako. Namiesto toho vykazuje rôzne „preferencie“, ktoré zodpovedajú určitým úsekom elektromagnetického spektra.
Chlorofyl a a chlorofyl b sú dva najdôležitejšie druhy chlorofylu, ktoré sa podieľajú na tomto procese. Najrozšírenejšia forma chlorofylu, známa ako chlorofyl a, má najväčšiu účinnosť pri absorpcii svetla v rámci červeného spektra (620–750 nm) a modrého spektra (450–495 nm). Modré svetlo pohlcuje okrem chlorofylu a aj chlorofyl b, ale v trochu väčšej miere pohlcuje aj svetlo vo fialovej oblasti (400–450 nm). Chlorofyl b je komplementárny k chlorofylu a. Tieto dva pigmenty spolupracujú pri zhromažďovaní energie potrebnej na fotosyntézu, podporu delenia buniek a kontrolu najdôležitejších štádií rastu, medzi ktoré patrí klíčenie, kvitnutie a plodenie.
Na druhej strane zelené svetlo (500–600 nm) rastliny do značnej miery odrážajú a práve tento jav spôsobuje, že listy pri pohľade ľudským okom vyzerajú zeleno. Aj keď niekoľko štúdií naznačilo, že zelené svetlo je schopné prechádzať cez husté baldachýny a dostať sa k rastlinám, ktoré sú na dne, nie je pre proces fotosyntézy také dôležité ako červené a modré svetlo. Biele svetlo je kombináciou všetkých vlnových dĺžok, ktoré sú viditeľné pre ľudské oko, vrátane červeného aj modrého svetla. Obsahuje však aj zelené a žlté svetlo, ktoré rastliny nevyužívajú, a tak dochádza k plytvaniu energiou na tieto zložky. To robí biele svetlo menej efektívnou voľbou pre cielený vývoj rastlín.
Aké sú vlastnosti, ktoré nastavujú fialovúLED svetláokrem iných typov svetiel? Ideálna kombinácia červenej a modrej
Zatiaľ čo fialové LED svetlá nie sú zložené z jednej vlnovej dĺžky, sú tvorené jemne kalibrovanou zmesou červeného a modrého svetla, čo sú dve spektrá, ktoré sú najdôležitejšie pre proces fotosyntézy. Výrobcovia vyrábajú fialové LED diódy kombináciou červených a modrých diód v jednom svietidle. Červené diódy majú zvyčajne vlnovú dĺžku 660 nm, čo je najvyššia absorpčná vlnová dĺžka pre chlorofyl a, zatiaľ čo modré diódy majú zvyčajne vlnovú dĺžku 450 nm, čo je vynikajúce pre chlorofyl b. Táto zmes svetla simuluje prirodzené svetelné podmienky, v ktorých sa rastliny vyvinuli, aby v nich prekvitali, pričom odstraňuje vlnové dĺžky, ktoré sú zbytočné, pretože buď plytvajú energiou, alebo neprispievajú k rozvoju rastlín.
1. Dosiahnutie najvyššej možnej úrovne fotosyntetickej účinnosti
V prípade fialových -diód vyžarujúcich svetlo (LED) sa pomer červeného a modrého svetla často upravuje tak, aby vyhovoval požiadavkám väčšiny rastlín. Rastliny zvyčajne vyžadujú väčšie množstvo červeného svetla ako modrého svetla, preto je pomer zvyčajne nastavený na 3:1 alebo 4:1. V záverečných fázach vývoja je červené svetlo kritické. Podporuje kvitnutie, zvyšuje predlžovanie stonky a zlepšuje tvorbu plodov. Na druhej strane je modré svetlo nevyhnutné pre skorý vývoj, pretože reguluje klíčenie semien, rozvíja koreňový systém a podporuje kompaktný, krovitý rast. To zabraňuje „naťahovaniu“, ku ktorému dochádza, keď rastliny rastú do výšky a slabnú, keď nie je dostatok svetla.
Fialové LED diódyposkytnúť spektrálne riešenie „všetko v{1} jednom“, ktoré možno použiť na podporu každej fázy rastu rastlín integráciou dvoch vlnových dĺžok, ktoré tvoria fialové svetlo. Fialové svetlo-diódy alebo LED diódy poskytujú rastlinám stabilný a vyvážený prísun energie počas celého ich životného cyklu, od sadeníc až po zber. To je v protiklade k červeným alebo modrým LED diódam, ktoré sú jedno-farebné a zameriavajú sa iba na konkrétny aspekt procesu fotosyntézy. Táto rovnováha vedie k rýchlejšiemu vývoju. Podľa výskumu, ktorý uskutočnila University of Arizona, šalát, ktorý bol pestovaný pod fialovými LED diódami, dozrel o dvadsať percent rýchlejšie ako šalát, ktorý bol vyrobený pod bielymi LED diódami, a tiež vykazoval väčší obsah chlorofylu a lepšiu absorpciu živín.
2. Energetická účinnosť a zníženie tepla
Pozoruhodná energetická účinnosť, ktorú fialové LED svetlá poskytujú, je len ďalšou výhodou ich používania. Ich exkluzívna koncentrácia na červené a modré vlnové dĺžky, ktoré sú jediné vlnové dĺžky, ktoré rastliny skutočne využívajú, vedie k oveľa menšiemu plytvaniu energiou na nepotrebné svetlo v porovnaní s bielymi LED diódami alebo konvenčným osvetlením. Napríklad 200-wattová dióda (LED) vyžarujúca biele svetlo{5}} alebo 400-wattová vysokotlaková sodíková (HPS) žiarovka majú potenciál generovať fotosynteticky aktívne žiarenie (PAR), čo je miera množstva svetla, ktoré možno použiť na proces fotosyntézy, rovnakým spôsobom ako 100-wattové fialové LED svietidlo. Okrem zníženia nákladov na energiu pre farmárov má táto efektívnosť za následok aj zníženie výroby tepla.
Vo vnútornom záhradníctve je teplo významným problémom. Ak je teplota príliš vysoká, pôda vysychá, môžu sa poškodiť listy a môže sa narušiť vstrebávanie živín. Fungovanie fialových -diód (LED) vyžarujúcich svetlo nevyžaduje použitie drahých chladiacich systémov, pretože fungujú pri oveľa nižšej teplote ako vysokotlakové sodíkové (HPS) žiarovky (HPS) alebo dokonca biele LED diódy. Toto zníženie tepla je obzvlášť výhodné na vertikálnych farmách, kde je priestor obmedzený a zariadenia sú umiestnené blízko rastlín; umožňuje farmárom umiestniť svetlá bližšie k baldachýnom bez toho, aby hrozilo nebezpečenstvo stresu rastlín, čím sa ešte viac zvýši absorpcia svetla a rast.
3. Adaptabilita naprieč rôznymi typmi rastlín
Fialové LED svetlánie sú obmedzené na jeden konkrétny rastlinný druh; možno ich upraviť tak, aby vyhovovali požiadavkám širokej škály rastlín, vrátane kvitnúcich rastlín, ako sú paradajky a ruže, listovej zeleniny, ako je špenát a šalát, a dokonca aj liečivých bylín, ako je bazalka a mäta. Červená-modrá kombinácia, ktorá sa nachádza vo fialových svetelných-diódach (LED) podporuje rast citlivých a hustých listov v zelenej listovej zelenine, ktorá podporuje vegetatívny rast. Zložka červeného svetla vyvoláva kvitnutie a zvyšuje obsah cukru v plodoch ovocných rastlín, ako sú paradajky, čo vedie k sladším úrodám a lepšej chuti. Pothos a hadovité rastliny sú príkladmi rastlín, ktorým sa darí v prostrediach so slabým osvetlením. Avšak aj rastliny, ako sú tieto, môžu ťažiť z fialových LED diód, pretože tieto svetlá im poskytujú presný typ svetla, ktoré chcú, bez toho, aby ich vystavovali obrovskému množstvu jasu.
Fialové LED diódysú dostatočne univerzálne na použitie v rôznych prostrediach, vrátane domácich záhrad, komerčných hydroponických operácií a vertikálnych fariem. Fialové LED diódy sú všestrannou a ekonomickou možnosťou osvetlenia, ktorú možno prispôsobiť tak, aby vyhovovala rastlinám, pretože ich požiadavky sa časom vyvíjajú pomocou stmievania alebo ladenia pomeru. To je na rozdiel od špecializovaných prípravkov, ktoré sú vhodné len pre jeden druh rastlín a nie je možné ich upravovať tak, aby vyhovovali meniacim sa nárokom rastlín počas ich rastu.
Porovnanie fialových{0}}diód vyžarujúcich svetlo (LED) s inými bežnými možnosťami osvetlenia rastlín
Ak chcete úplne pochopiť výhody fialových diód LED, je užitočné ich porovnať s inými-známymi možnosťami osvetlenia rastlín. Patria sem červené diódy LED, modré diódy LED, biele diódy LED a vysokotlakové sodíkové (HPS) žiarovky-.
1. Červené LED verzus fialové LED
Červené LED diódy sú užitočné pre kvitnutie a plodenie, ale nevyžarujú modré svetlo, ktoré je nevyhnutné pre vývoj v počiatočných štádiách. Etiolation je termín používaný na opis javu, pri ktorom rastliny pestované výlučne pod červenými LED diódami získavajú svetlé listy, slabé korene a stonky, ktoré sú úzke. Tomuto problému sa vyhýbajú fialové LED diódy, ktoré majú modré svetlo už integrované, pretože už od začiatku podporujú rast koreňov a listov. Výsledkom sú rastliny, ktoré sú robustnejšie a zdravšie.
2. Svetelné-diódy, ktoré vyžarujú modré svetlo v porovnaní s diódami, ktoré vyžarujú fialové svetlo
Modré LED diódy podporujú silné korene a kompaktný rast, ale nie sú vhodné pre neskoršie fázy vývoja, ako je kvitnutie. Rastliny majú problém s vytváraním kvetov alebo plodov, ak nie je prítomné červené svetlo, a v dôsledku toho sa rýchlosť ich vývoja výrazne spomalí. Pridanie červeného svetla poskytovaného fialovými LED diódami tento problém rieši a zaručuje, že rastliny prejdú každým štádiom vývoja bez akýchkoľvek problémov.
3.Vyžarovanie-fialového svetlaDiódy v porovnaní s diódami vyžarujúcimi-biele svetlo
Biele LED diódy sú užitočné pre ľudské videnie (uľahčujú kontrolu zdravia rastlín), ale pre rastliny sú zbytočné. Značná časť ich energie sa spotrebuje na zelené a žlté svetlo, ktoré rastliny neprijímajú. Pretože berú viac energie na zabezpečenie rovnakej PAR ako fialové LED, biele LED zvyšujú ceny a zvyšujú produkciu tepla. Okrem toho, v určitých situáciách môže nadmerné množstvo zeleného svetla narušiť signály, ktoré rastliny používajú na vzájomnú komunikáciu, čo môže viesť k oneskorenému vývoju.
4. Vysokotlakové sodíkové žiarovky-v porovnaní s fialovými svetelnými{{2}diódami
Fialové -diódy vyžarujúce svetlo (LED) sú pokročilejšie ako vysokotlakové- sodíkové (HPS) žiarovky, a to napriek skutočnosti, že HPS svetlá sa v komerčnom záhradníctve používajú už dlhú dobu. Vysokotlakové sodíkové (HPS) žiarovky generujú značné množstvo tepla, spotrebúvajú značné množstvo energie a majú veľmi obmedzenú životnosť (zvyčajne okolo 10 000 hodín). Naproti tomu fialové svetlo-diódy (LED) majú životnosť často 50 000 hodín alebo viac. Produkujú tiež obmedzené spektrum svetla, ktorému dominujú žlté a oranžové vlnové dĺžky, ktoré významne neprispievajú k procesu fotosyntézy. V každej jednej kategórii fialové LED diódy predčia žiarovky HPS. Sú efektívnejšie, majú dlhšiu životnosť, generujú menej tepla a poskytujú lepšie prispôsobené spektrum svetla.
Praktické aplikácie fialových svetelných-diód v súčasnej kultivácii
Fialové svetlá LED sa stali základnou súčasťou širokej škály nastavení rastu, od malých domácich nastavení až po veľké{0}}komerčné prevádzky, pretože poskytujú výhody.
1. Vnútorné záhradníctvo v domácnosti
Fialové LED pásiky alebo drobné svietidlá sú najlepšou voľbou pre domácich záhradkárov, ktorí pestujú bylinky, mikrozeleniny alebo malú zeleninu na parapetoch alebo poličkách. Keďže sú kompaktné, energeticky-účinné a vytvárajú malé množstvo tepla, je bezpečné ich používať v obmedzených priestoroch. Pokiaľ ide o pestovanie rastlín v dome, mnohí ľudia uviedli, že zaznamenali rýchlejšie obdobia klíčenia a plnší vývoj pri použití fialových LED diód v porovnaní s bielymi LED diódami alebo prirodzeným svetlom okien, čo je niekedy nepredvídateľné, najmä počas zimných mesiacov.
2. Hydropónia a akvapónia
Pretože sú často umiestnené v pivniciach alebo miestnostiach vo vnútri budov, ktoré nedostávajú žiadne prirodzené svetlo, hydroponické systémy, v ktorých sa rastliny pestujú vo vode bez použitia pôdy, sú vysoko závislé od umelého osvetlenia. Pretože jeho sústredené spektrum podporuje vstrebávanie živín, fialové LED diódy sú ideálne na použitie v hydropónii. Rastliny, ktoré sa pestujú hydroponicky pod fialovými LED diódami, často produkujú väčšie výnosy a majú zlepšené nutričné profily (napríklad šalát, ktorý obsahuje viac vitamínov alebo bylinky, ktoré majú väčší počet antioxidantov) v porovnaní s rastlinami, ktoré sa pestujú pri iných typoch osvetlenia.
3. Vertikálne poľnohospodárstvo
Aby sa predišlo prehriatiu a aby sa zaručilo rovnomerné rozloženie svetla, vertikálne farmy, ktoré ukladajú rastliny do vrstiev, aby šetrili priestor, sa spoliehajú na efektívne osvetlenie s nízkou teplotou-. Pretože fialové LED diódy sú kompaktné, ľahké a dajú sa namontovať na stiesnených miestach, sú vynikajúcou voľbou pre vertikálne systémy. Fialové LED diódy si osvojili firmy ako Plenty a AeroFarms, ktoré patria medzi najvýznamnejšie značky v odvetví vertikálneho poľnohospodárstva. Vzhľadom na vyššie miery rastu a lacnejšie prevádzkové náklady sa tieto spoločnosti rozhodli prejsť na fialové LED ako svoju primárnu možnosť osvetlenia.
4. Skleníky
Používanie fialových svetelných-diód (LED) ako dodatočného osvetlenia je v skleníkoch bežné. Je to preto, že skleníky sa spoliehajú na prirodzené slnečné žiarenie a počas zamračených dní alebo počas zimných mesiacov nie je k dispozícii veľa slnečného svetla. Zaručujú, že rastliny sa budú naďalej vyvíjať stabilným tempom po celý rok tým, že poskytujú nával červeného a modrého svetla, ktoré prirodzené svetlo nemusí byť schopné poskytnúť.
Vyvracanie rozšírených mylných predstáv o fialových LED svetlách
Aj keď sa ukázalo, že fialové LED svetlá sú dobré pre rast rastlín, stále existujú niektorí pestovatelia, ktorí ich podozrievajú, zvyčajne v dôsledku nedorozumení.
Prvou bežnou mylnou predstavou je, že "fialové svetlo je pre rastliny neprirodzené."
Hoci slnečné svetlo a fialové svetlo nie sú totožné, fialové svetlo je koncentrovanejšou formou vlnových dĺžok, ktoré rastliny vyžadujú najviac. Fialové LED diódy nie sú nič iné ako modré a červené LED diódy spojené do jedného celku. Fungujú tak, že odstraňujú nadbytočné časti farebného spektra, čo ich odlišuje od slnečného svetla. Rastliny „nevidia“ farbu rovnakým spôsobom ako ľudia; namiesto toho reagujú len na vlnové dĺžky, ktoré sú zodpovedné za fotosyntézu. Fialové svetlo nie je škodlivé pre rastliny; skôr je to efektívnejšia metóda, ako im poskytnúť energiu, ktorú potrebujú.
Ďalšou častou mylnou predstavou je, že „biele svetlo je lepšie, pretože vyzerá prirodzenejšie“.
Pokiaľ ide o vývoj rastlín, ľudské vnímanie svetla nie je faktorom, ktorý treba brať do úvahy. Hoci biele svetlo môže pestovateľom uľahčiť identifikáciu škodcov alebo listov, ktoré sú v procese žltnutia, neprispieva k celkovému zdraviu rastliny. V skutočnosti môže byť množstvo zeleného svetla v bielych LED diódach škodlivé pre ich zamýšľaný účel. Aby sa dosiahla rovnováha medzi týmito dvoma požiadavkami, niekoľko pestovateľov prijalo prax používania kombinácie fialových LED diód, ktoré sa používajú na podporu vývoja rastlín, a bielych LED diód, ktoré využívajú málo energie a slúžia na účely viditeľnosti.
Tretia mylná predstava je, že "fialové LED diódy sú príliš drahé."
Napriek tomu, že fialové diódy LED môžu mať vyššie počiatočné náklady ako biele diódy LED alebo žiarovky HPS, ich predĺžená životnosť (50,{1}} hodín) a energetická účinnosť z nich robia z dlhodobého hľadiska nákladovo-efektívnejšiu možnosť. HPS žiarovku je možné nahradiť fialovým LED svietidlom, ktoré vydrží až päťkrát dlhšie a spotrebuje o 50–70 % menej energie. Počiatočné náklady sú výrazne nižšie ako množstvo peňazí ušetrených na nákladoch na energiu a výmenu v priebehu roka.
Záver Na záver je dôležité uznať, že využívanie umelej inteligencie (AI) v rôznych odvetviach má potenciál priniesť významné zmeny. Hoci existujú obavy z etických dôsledkov AI, existujú aj príležitosti na inováciu a pokrok.
Pokiaľ ide o osvetlenie rastlín,fialové LED svetlású tou najlepšou možnosťou na podporu rastu, ktorý je rýchly, zdravý a{0}}výnosný. Dosahujú najvyššiu možnú úroveň fotosyntetickej účinnosti, obmedzujú množstvo plytvanej energie a minimalizujú tepelný výkon kombináciou červených a modrých vlnových dĺžok, ktoré rastliny vyžadujú v najväčšom množstve. Táto kombinovaná vlnová dĺžka im tiež umožňuje prispôsobiť sa požiadavkám prakticky každého rastlinného druhu. Fialové LED diódy sú schopné dôsledne poskytovať spoľahlivé výsledky, ktorým sa žiadna iná voľba osvetlenia nevyrovná, bez ohľadu na to, či sa používajú v hydroponickom systéme, na domácej parapetnej záhrade alebo na veľkej vertikálnej farme.
Fialové LED svetlábude čoraz dôležitejšie pri zaručení potravinovej bezpečnosti, minimalizácii vplyvu na životné prostredie a sprístupnení pestovania všetkým, keďže záhradníctvo a trvalo udržateľné poľnohospodárstvo si naďalej získavajú na popularite.Fialové LED svetlánie sú len možnosťou pre farmárov, ktorí chcú pestovať rastliny, ktoré dosahujú svoj plný potenciál,-bez ohľadu na to, či to robia pre osobné použitie alebo pre komerčný zisk,-ale skôr o potrebu.
Spolu to robíme lepším.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
Pridať: budova F, priemyselná zóna Yuanfen, Longhua, okres Bao'an, Shenzhen, Čína
