為您的室內植栽選擇正確的LED植物燈生長光譜可能是一個挑戰。由於許多LED植物生長燈在該主題上的訊息不對稱,致使植友缺乏植物照明或補光的基礎知識。 在本文中,光研與VITAgri的光譜專家將分析什麼是光譜,植物對光的反應以及光譜如何影響植物的生長。
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什麼是光譜增長?
光譜是光源產生的波長區間。在討論光譜時,“光”一詞是指人們可以從380-740奈米(nm)看到的電磁光譜的可見波長。紫外線(100–400 nm),遠紅外(700–850 nm)和紅外(700–10 6 nm)波長稱為輻射。
作為種植者,我們對與植物相關的波長最感興趣。植物檢測的波長包括紫外線(260–380 nm)和光譜的可見部分(380–740 nm),其中包括PAR(400–700 nm)和遠紅外輻射(700–850 nm)。
考慮園藝應用的光譜時,溫室和室內環境會有所不同。在室內環境中,您的生長光譜將佔農作物接收到的總光譜的比例。而在溫室中,您必須考慮到您的植物正在接收到生長光和太陽光譜的結合。
無論哪種方式,您的作物收到的每個波段的數量都會對生長產生重大影響。讓我們更多地了解它是如何工作的。
植物如何對光作出反應?
植物利用光進行光合作用和光形態發生。光合作用是植物和其他生物將光能轉化為化學能的過程。光形態發生是指植物如何響應光譜改變其生長。
光形態發生的一個例子是向光源彎曲的植物。光線還會影響植物的發育階段,例如發芽和開花。
植物主要用於光合作用的光範圍為400–700 nm。該範圍稱為光合有效輻射(PAR),包括紅色,藍色和綠色波段。
光形態發生在大約260-780 nm的較寬範圍內,包括紫外線和遠紅外輻射。
葉綠素a和b是植物的主要光合色素。重要的是要注意,葉綠素最能吸收紅光(600-700 nm)和藍光(400-500 nm),而最小吸收綠光(500-600 nm)。儘管如此,光合作用是比簡單的葉綠素吸收更為複雜的過程,並且還涉及其他化學物質,其與光譜的相互作用仍被人們所了解。

為什麼在種莊稼時要使用光譜?
植物具有受特定波長的光子激活後可以觸發不同生長特性的光感受器。因此,通過控制您的光譜,您可以影響植物生長的強大變化。
下面列出了可受光譜影響的生長特性:
- 結果
- 開花產量
- 增長率
- 鮮重
- 緊湊
- 根係發育
- 植物健康
- 顏色
- 味道
- 營養
重要的是要注意,使用光譜激活植物響應是較大過程的一個組成部分,其結果在很大程度上取決於許多因素,例如光強度,光週期,生長環境,植物種類,甚至植物品種。
每個光譜如何影響植物生長?
儘管結果取決於其他因素,但是在使用光譜引起不同的植物反應時,您可以遵循一些一般經驗法則。
下面概述瞭如何將每個波段用於園藝目的,以便您可以在自己的生長環境中以及選擇的作物品種中嘗試光譜策略。
藍光對植物的生長和開花有明顯的影響。通常,藍光可以提高許多多葉綠色和觀賞植物的整體植物質量。
維持正常植物發育所需的藍光量最少。在可調光譜照明策略方面,如果我們將紅光等同於您的汽車引擎,那麼藍光將成為方向盤。
當與其他光譜波段結合使用時,藍光可促進植物的緻密性,根係發育和次生代謝產物的產生。藍光可用作生長調節劑,可以減少對化工廠生長調節劑(PGR)的需求。藍光還可以增加葉綠素的積累和氣孔的開放(促進氣體交換),從而可以改善植物的整體健康狀況。
藍光影響次生植物代謝產物的一個例子是,藍光波段如何促進葉片和花朵中花色苷的生長。花青素水平升高導致顏色更顯著。
藍光還促進了與改善的風味,香氣和味道相關的其他次級代謝化合物。例如,已顯示藍光處理可改善某些植物品種中的萜烯保留。
較高強度的藍光(> 30μmol·m -2 ·s -1)可以抑製或促進對日長敏感的農作物開花。藍光在低光照強度(< 30μmol·m -2 ·s -1)下不能調節開花,因此在晚上可以安全使用以影響上面列出的其他植物特徵
由於葉綠素不像其他波長那樣容易吸收綠光,因此許多人註銷了綠光波段,因為它們對植物的生長不太重要。與藍光和紅光相比,這種較低的葉綠素吸收率使大多數植物呈現綠色。根據植物的不同,葉子通常會反射10%至50%的綠色波段光子。
與假設相反,對作物生產中的綠光的研究得出的結論是,綠光對光合作用非常重要,尤其是在植物的下部葉片中。大約80%的綠光透過葉綠體透射,而葉子吸收大約90%的光,而透射不到1%的紅藍光。
那麼,這意味著什麼?當光線充足時,葉綠素達到飽和點,不再吸收紅光和藍光。但是,綠光仍可以激發位於葉片深處的葉綠素分子內或植物冠層下部的葉綠體中的電子。因此,在明亮的光照條件下,綠光可以提高光合作用效率,從而有可能提高農作物的單產。
此外,綠光,藍光和紅光波長的比率向植物發出葉片的樹冠位置的信號。這可以引起形態變化以使光吸收最大化。綠光在調節氣孔孔徑(打開和關閉使氣體交換成為可能的植物氣孔)方面也發揮著作用。
在自然界中,陽光所包含的遠紅光(20%)幾乎與紅光(21%)一樣多。頂篷頂部的葉子最容易暴露在陽光下,在反射或透射大多數遠紅光時很容易吸收紅光。
結果,冠層較低的葉子可利用的紅光更少,而接收到的遠紅外光所佔的比例更高。這種相對較低的紅色與遠紅色比率觸發了莖伸長而葉子伸長以攔截更多的陽光。補充LED照明可以引起這種反應。
由於植物對遠紅光的拉伸響應,要從更緊湊的生長中受益的種植者必須謹慎地將遠紅添加到他們的光照方案中。在將遠紅光添加到您的照明配方時,請確保考慮遠紅光與其他波段的比率以及作物種類。
儘管科學家們尚未完全了解遠紅外光如何改變植物的生長,但它在光合作用效率中起著至關重要的作用。“艾默生效應”的概念是,兩個光系統共同工作,以優化電子傳輸和光合速率,其中一個對680 nm光子最敏感,另一個對700至700 nm光子(以及遠至850 nm的遠紅光)敏感。這些系統具有協同作用,也就是說,它們對光合作用的共同貢獻大於各自貢獻的總和。其他研究可能會發現在不同作物類型和品種中部署遠紅的最佳方法。
如何在植物中使用光譜?
使用上述指南,種植者可以使用VITA-X專業全光譜LED晶片表中挑選並訂製調整種植燈的光譜比時對作物的反應做出合理的設計。
總之,我們看到光譜在園藝中的以下應用是常見的:
- 紅燈:更多的紅燈傾向於引起更多的生物量增長和伸展。紅光通常用於在早期發育中使植物膨大,或在需要更長的節間間距時拉伸植物。
- 藍光:更高比例的藍光是改善植物質量的有力工具。當存在更多的藍光時,通常會發生生化過程的改善,從而導致更好的營養,顏色,根係發育和整體品質。部署較高比例的藍光通常意味著對作物的總PPFD較少,因此應策略性地和謹慎地使用這些策略。
- 綠光:我們知道綠光對於光合作用效率和植物發育很重要,儘管這些過程仍在探索中。當沒有陽光可以為農作物提供足夠的綠光時,添加補充綠光最為重要。最好的粉紅色LED植物生長燈考慮到這一點,並在其粉紅色光譜範圍內提供足夠的綠色。
不可能提供所有植物品種的光形態發生過程的完整列表,因此我們建議您在將光譜策略應用於生產環境之前,在研發空間中運行光譜試驗。
光研院與VITA-X | VITAgri還提供一些最新的植物和光照研究,因此您可以將業已證明的光譜策略應用於您的商業應用。
下一則: 使用VITAgri (原vitalux)植物燈補光後的前後效果對比!! 用過很多款植物生長燈, 這牌子最好用
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