Iemesls, kāpēc augi vislabāk plaukst purpursarkanās LED gaismās
Runājot par iekštelpu dārzkopību, hidroponiku un vertikālo lauksaimniecību, apgaismojuma izvēle ir būtiska sastāvdaļa, kas var vai nu veicināt, vai sagraut darbību. No šī lēmuma ir atkarīga augu veselības kvalitāte, attīstības ātrums un produkcijas kvalitāte. Pateicoties izcilai energoefektivitātei un spektrālajai precizitātei, gaismas diodes (LED) ir kļuvušas par apgaismojuma risinājumu zelta standartu, savukārt vecākās iespējas, piemēram, dienasgaismas lampas un kvēlspuldzes, abās jomās ir atpalikušas. No plašā pieejamo LED nokrāsu klāsta, tostarp sarkanā, zilā, zaļā, baltā un purpursarkanā, violetās LED gaismas ir visefektīvākā izvēle, lai nodrošinātu atbalstu veselīgai augu attīstībai. Šajā rakstā ir apskatīta augu-gaismas mijiedarbības fizika, izskaidrots, kāpēc purpursarkanā gaisma pārspēj citas krāsas, un apspriesta tās praktiskā ietekme mūsdienu lauksaimniecībā.
Fotosintēze un spektrālās vajadzības: zinātne par augu{0}}gaismas mijiedarbību
Pirms tam ir iespējams saprast iemeslu purpura izcilajam sniegumamLED gaismas, vispirms ir svarīgi saprast, kā augi izmanto gaismu. Fotosintēze, kas ir process, kurā augi pārveido gaismas enerģiju ķīmiskajā enerģijā (glikozē), izmantojot hlorofilu, zaļo pigmentu, kas atrodas augu lapās, ir galvenais mehānisms, kas virza augu attīstību. Runājot par gaismas viļņu garumu absorbciju, hlorofils neiztur visus tos vienādi. Tā vietā tajā ir dažādas "preferences", kas atbilst noteiktām elektromagnētiskā spektra sadaļām.
Hlorofils a un hlorofils b ir divi vissvarīgākie hlorofila veidi, kas ir iesaistīti šajā procesā. Visizplatītākajai hlorofila formai, kas pazīstama kā hlorofils a, ir vislielākā gaismas absorbcijas efektivitāte sarkanajā spektrā (620–750 nm) un zilajā spektrā (450–495 nm). Papildus hlorofilam a hlorofils b absorbē arī zilo gaismu, taču nedaudz lielākā mērā tas absorbē arī gaismu violetajā diapazonā (400–450 nm). Hlorofils b ir komplementārs hlorofilam a. Šie divi pigmenti darbojas kopā, lai savāktu enerģiju, kas nepieciešama, lai veicinātu fotosintēzi, veicinātu šūnu dalīšanos un kontrolētu svarīgākos augšanas posmus, tostarp dīgtspēju, ziedēšanu un augļu veidošanos.
Savukārt zaļo gaismu (500–600 nm) augi lielā mērā atstaro, un tieši šī parādība liek lapām izskatīties zaļām, skatoties ar cilvēka aci. Lai gan daži pētījumi liecina, ka zaļā gaisma spēj iziet cauri biezām nojumēm un sasniegt augus, kas atrodas apakšā, tā nav tik svarīga fotosintēzes procesam kā sarkanā un zilā gaisma. Baltā gaisma ir visu cilvēka acij redzamo viļņu garumu kombinācija, kas ietver gan sarkano, gan zilo gaismu. Tomēr tajā ir arī zaļā un dzeltenā gaisma, ko augi neizmanto, tāpēc enerģija tiek izšķiesta uz šīm sastāvdaļām. Tas padara balto gaismu par mazāk efektīvu izvēli mērķtiecīgai augu attīstībai.
Kādas ir violetas krāsas īpašībasLED gaismasneatkarīgi no citiem lukturu veidiem? Ideāla sarkanā un zilā kombinācija
Lai gan purpursarkanās LED gaismas nesastāv no viena viļņa garuma, tās sastāv no precīzi kalibrēta sarkanās un zilās gaismas maisījuma, kas ir divi spektri, kas ir vissvarīgākie fotosintēzes procesā. Ražotāji ražo purpursarkanās gaismas diodes, apvienojot sarkanās un zilās diodes vienā armatūrā. Sarkanajām diodēm parasti ir 660 nm viļņa garums, kas ir augstākais hlorofila a absorbcijas viļņa garums, savukārt zilajām diodēm parasti ir 450 nm viļņa garums, kas ir lieliski piemērots hlorofilam b. Šis gaismas maisījums simulē dabisko apgaismojuma apstākļus, kuros augi ir attīstījušies, lai tie varētu uzplaukt, vienlaikus novēršot viļņu garumus, kas ir lieki, jo tie vai nu tērē enerģiju, vai arī neveicina augu attīstību.
1. Augstākā iespējamā fotosintētiskās efektivitātes līmeņa sasniegšana
Purpursarkano{0}}gaismas diožu (LED) gadījumā sarkanās un zilās gaismas attiecība bieži tiek pielāgota, lai atbilstu vairuma augu prasībām. Augiem parasti nepieciešams lielāks sarkanās gaismas daudzums nekā zilajai gaismai, tāpēc attiecība parasti tiek iestatīta attiecīgi uz 3:1 vai 4:1. Pēdējās izstrādes fāzēs sarkanā gaisma ir kritiska. Tas veicina ziedēšanu, palielina stublāju pagarināšanos un uzlabo augļu veidošanos. No otras puses, zilā gaisma ir būtiska agrīnai attīstībai, jo tā regulē sēklu dīgtspēju, attīsta sakņu sistēmas un veicina kompaktu, kuplu augšanu. Tas novērš "izstiepšanos", kas notiek, kad augi aug gari un vāji, kad nav pietiekami daudz gaismas.
Violetas gaismas diodesnodrošināt "viss{0}}vienā-" spektrālo risinājumu, ko var izmantot, lai palīdzētu katrā augu augšanas stadijā, integrējot divus viļņu garumus, kas veido purpursarkano gaismu. Violetas gaismas diodes jeb gaismas diodes nodrošina augiem vienmērīgu un līdzsvarotu enerģijas piegādi visā to dzīves ciklā no stādiem līdz ražas novākšanai. Tas ir pretstatā sarkanajām vai zilajām gaismas diodēm, kas ir vienkrāsainas un ir paredzētas tikai noteiktam fotosintēzes procesa aspektam. Šis līdzsvars rada ātrākus attīstības tempus. Saskaņā ar Arizonas Universitātes veiktajiem pētījumiem, salāti, kas tika kultivēti ar purpursarkanām gaismas diodēm, nogatavojās par divdesmit procentiem ātrāk nekā salāti, kas tika ražoti ar baltām gaismas diodēm, un tiem bija arī lielāks hlorofila saturs un uzlabota barības vielu uzsūkšanās.
2. Energoefektivitāte un siltuma samazināšana
Ievērojamā energoefektivitāte, ko nodrošina purpursarkanās LED gaismas, ir vēl viens ieguvums no to izmantošanas. To ekskluzīvā koncentrēšanās uz sarkanajiem un zilajiem viļņu garumiem, kas ir vienīgie viļņu garumi, ko augi patiešām izmanto, rada daudz mazāku enerģijas daudzumu, kas tiek izšķērdēts nevajadzīgai gaismai, salīdzinot ar baltajām gaismas diodēm vai parasto apgaismojumu. Piemēram, 200 vatu baltās gaismas -izstarojošā diode (LED) vai 400 vatu augstspiediena nātrija (HPS) spuldze var radīt fotosintētiski aktīvo starojumu (PAR), kas ir gaismas daudzuma mērījums, ko var izmantot fotosintēzes procesam tādā pašā veidā kā LED. armatūra dara. Šī efektivitāte ne tikai samazina elektroenerģijas izmaksas lauksaimniekiem, bet arī samazina siltuma ražošanu.
Iekštelpu dārzkopībā siltums ir būtiska problēma. Ja temperatūra ir pārāk augsta, augsne izžūs, var tikt bojātas lapas un var tikt traucēta barības vielu uzsūkšanās. Purpursarkano{2}}gaismas diožu (LED) darbībai nav jāizmanto dārgas dzesēšanas sistēmas, jo tās darbojas daudz zemākā temperatūrā nekā augstspiediena nātrija spuldzes (HPS) vai pat baltas gaismas diodes. Šī siltuma samazināšana ir īpaši izdevīga vertikālās fermās, kur telpa ir ierobežota un aprīkojums ir novietots tuvu augiem; tas ļauj lauksaimniekiem novietot apgaismojumu tuvāk nojumēm, neradot risku izraisīt augu stresu, tādējādi vēl vairāk palielinot gaismas absorbciju un augšanu.
3. Pielāgošanās spēja dažādiem augu veidiem
Violetas LED gaismasneaprobežojas tikai ar vienu konkrētu augu sugu; tos var pielāgot, lai tie atbilstu plaša augu klāsta prasībām, tostarp ziedošiem augiem, piemēram, tomātiem un rozēm, lapu zaļumiem, piemēram, spinātiem un salātiem, un pat ārstniecības augiem, piemēram, bazilikam un piparmētrai. Sarkanā-zilā kombinācija, kas atrodama purpursarkanajās gaismas{2}}izstarojošajās diodēs (LED), veicina jutīgu, biezu lapotņu augšanu zaļo lapu dārzeņos, kas veicina veģetatīvo augšanu. Sarkanās gaismas komponents izraisa ziedēšanu un palielina cukura saturu augļos, piemēram, tomātos, kā rezultātā raža ir saldāka un ar lielāku garšu. Pothos un čūsku augi ir tādu augu piemēri, kas plaukst vidē ar vāju apgaismojumu. Tomēr pat tādiem augiem kā šie var noderēt purpursarkanās gaismas diodes, jo šīs gaismas nodrošina tiem tieši tādu gaismas veidu, kādu viņi vēlas, nepakļaujot tos milzīgam spilgtumam.
Violetas gaismas diodesir pietiekami daudzpusīgi, lai tos varētu izmantot dažādos apstākļos, tostarp mājas dārzos, komerciālās hidroponiskās operācijās un vertikālās fermās. Violetās gaismas diodes ir daudzpusīga un ekonomiska apgaismojuma iespēja, ko var pielāgot augiem, jo to prasības laika gaitā mainās, izmantojot aptumšošanu vai attiecību regulēšanu. Tas ir pretstatā specializētajiem ķermeņiem, kas ir piemēroti tikai vienai augu sugai un kurus nevar pārveidot, lai tie atbilstu augu mainīgajām prasībām, kad tie aug.
Violetas gaismas{0}}izstarojošo diožu (LED) salīdzinājums ar citām izplatītākajām augu apgaismojuma iespējām
Lai pilnībā izprastu purpursarkano gaismas diožu priekšrocības, ir lietderīgi tās salīdzināt ar citām labi zināmām apgaismojuma iespējām augiem. Tajos ietilpst sarkanas gaismas diodes, zilas gaismas diodes, baltas gaismas diodes un augstspiediena nātrija (HPS) spuldzes.
1. Sarkanās gaismas diodes pret purpura gaismas diodēm
Sarkanās gaismas diodes ir noderīgas ziedēšanai un augļu veidošanai, taču tās neizstaro zilu gaismu, kas ir būtiska attīstībai agrīnā stadijā. Etiolācija ir termins, ko lieto, lai aprakstītu parādību, kad augi, kas audzēti tikai zem sarkanām gaismas diodēm, iegūst bālas lapas, vājas saknes un šaurus stublājus. No šīs problēmas var izvairīties ar violetajām gaismas diodēm, kurās jau ir integrēta zilā gaisma, jo tās jau no paša sākuma veicina sakņu un lapu augšanu. Tā rezultātā augi ir izturīgāki un veselīgāki.
2. Gaismas-diodes, kas izstaro zilu gaismu, salīdzinot ar tām, kas izstaro purpursarkano gaismu
Zilās gaismas diodes veicina spēcīgas saknes un kompaktu augšanu, taču tās nav piemērotas vēlākām attīstības fāzēm, piemēram, ziedēšanai. Augiem ir grūti radīt ziedēšanu vai augļus, ja nav sarkanās gaismas, un tāpēc to attīstības ātrums ievērojami palēninās. Sarkanās gaismas pievienošana, ko nodrošina purpursarkanās gaismas diodes, atrisina šo problēmu, garantējot, ka augi bez problēmām pāriet katrā attīstības stadijā.
3.Violeta gaiša{0}}izstarojošaDiodes salīdzinājumā ar baltās gaismas{0}}diodēm
Baltas gaismas diodes ir ērtas cilvēka redzei (tās atvieglo augu veselības pārbaudi), taču tās ir izšķērdīgas augiem. Ievērojamu enerģijas daļu izmanto zaļā un dzeltenā gaisma, ko augi neuzņem. Tā kā tie patērē vairāk enerģijas, lai nodrošinātu tādu pašu PAR kā purpura gaismas diodes, baltās gaismas diodes paaugstina cenas un palielina siltuma ražošanu. turklāt noteiktās situācijās pārmērīga zaļā gaisma var izjaukt signālus, ko augi izmanto, lai sazinātos savā starpā, kā rezultātā var aizkavēties attīstība.
4. Augsta spiediena-nātrija spuldzes salīdzinājumā ar purpursarkanās gaismas{2}}izstarojošām diodēm
Purpursarkanās{0}}gaismas diodes (LED) ir modernākas nekā augstspiediena nātrija (HPS) spuldzes, neskatoties uz to, ka HPS gaismas komerciālajā dārzkopībā ir izmantotas jau ilgu laiku. Augstspiediena nātrija (HPS) spuldzes ģenerē ievērojamu daudzumu siltuma, patērē ievērojamu daudzumu jaudas, un to kalpošanas laiks ir ļoti ierobežots (kas parasti ir aptuveni 10 000 stundu). Turpretim purpursarkano gaismas diožu (LED) kalpošanas laiks bieži ir 50 000 stundu vai vairāk. Tie arī rada ierobežotu gaismas spektru, kurā dominē dzelteni un oranži viļņu garumi, kas nedod būtisku ieguldījumu fotosintēzes procesā. Katrā kategorijā purpursarkanās gaismas diodes pārspēj HPS spuldzes. Tie ir efektīvāki, tiem ir ilgāks kalpošanas laiks, tie rada mazāk siltuma un nodrošina pielāgotāku gaismas spektru.
Purpursarkanās gaismas{0}}izstarojošo diožu praktiskie pielietojumi mūsdienu audzēšanā
Purpursarkanās LED gaismas ir kļuvušas par pamatelementu plašam izaugsmes iestatījumu klāstam, sākot no maziem mājas iestatījumiem līdz liela mēroga-komerciālām darbībām, pateicoties to sniegtajām priekšrocībām.
1. Iekštelpu dārzkopība mājās
Violetas LED sloksnes gaismas vai sīki ķermeņi ir labākā izvēle mājas dārzniekiem, kuri uz palodzēm vai plauktiem audzē garšaugus, mikrozaļumus vai mazus dārzeņus. Tā kā tie ir kompakti, energoefektīvi-un rada nelielu siltuma daudzumu, tos var droši izmantot ierobežotās vietās. Runājot par augu audzēšanu mājā, daudzi cilvēki ir ziņojuši, ka viņi ir redzējuši ātrākus dīgtspējas periodus un pilnīgāku attīstību, izmantojot purpursarkanās gaismas diodes, salīdzinot ar baltajām gaismas diodēm vai dabisko logu apgaismojumu, kas dažkārt ir neparedzams, īpaši ziemas mēnešos.
2. Hidroponika un akvaponika
Tā kā tās bieži tiek novietotas pagrabos vai telpās ēku iekšienē, kas nesaņem dabisko apgaismojumu, hidroponiskās sistēmas, kurās augi tiek kultivēti ūdenī, neizmantojot augsni, ir ļoti atkarīgas no mākslīgā apgaismojuma. Tā kā tā fokusētais spektrs veicina barības vielu uzsūkšanos, purpursarkanās gaismas diodes ir ideāli piemērotas izmantošanai hidroponikā. Augi, kas tiek audzēti hidroponiski zem purpursarkanām gaismas diodēm, bieži dod lielāku ražu un uzlabo uzturvērtības profilus (piemēram, salāti, kas satur vairāk vitamīnu vai garšaugus ar lielāku skaitu antioksidantu), salīdzinot ar augiem, kurus audzē cita veida apgaismojumā.
3. Lauksaimniecība vertikālā veidā
Lai novērstu pārkaršanu un garantētu vienmērīgu gaismas sadalījumu, vertikālās saimniecības, kurās augi tiek sakrauti slāņos, lai ietaupītu vietu, paļaujas uz efektīvu, zemu{0}}apsildi. Tā kā purpursarkanās gaismas diodes ir kompaktas, vieglas un tās var uzstādīt ierobežotās vietās, tās ir lieliska iespēja vertikālām sistēmām. Violetās gaismas diodes ir izmantojuši tādi uzņēmumi kā Plenty un AeroFarms, kas ir vieni no ievērojamākajiem zīmoliem vertikālajā lauksaimniecības nozarē. Atsaucoties uz augstākiem izaugsmes tempiem un lētākiem darbības izdevumiem, šie uzņēmumi ir pieņēmuši lēmumu pāriet uz purpursarkanām gaismas diodēm kā galveno apgaismojuma iespēju.
4. Siltumnīcas
Violetas gaismas{0}}diodes (LED) kā papildu apgaismojumu ir izplatītas siltumnīcās. Tas ir tāpēc, ka siltumnīcas paļaujas uz dabisku saules gaismu, un mākoņainās dienās vai ziemas mēnešos nav daudz saules gaismas. Tie garantē, ka augi turpinās attīstīties vienmērīgi visu gadu, nodrošinot sarkanās un zilās gaismas pieplūdumu, ko dabiskais apgaismojums var nespēt.
Plaši izplatīto nepareizo priekšstatu kliedēšana par violetajām LED gaismām
Lai gan ir pierādīts, ka purpursarkanās LED gaismas ir piemērotas augu augšanai, joprojām daži audzētāji par tiem raugās aizdomīgi, parasti pārpratumu dēļ.
Pirmais izplatītais nepareizs uzskats ir tāds, ka "violeta gaisma augiem ir nedabiska".
Lai gan saules gaisma un purpursarkanā gaisma nav identiskas, purpursarkanā gaisma ir koncentrētāka viļņu garuma forma, kas augiem nepieciešama visvairāk. Violetās gaismas diodes ir nekas cits kā zilas un sarkanas gaismas diodes, kas apvienotas vienā vienībā. Tie darbojas, noņemot liekās krāsu spektra daļas, kas padara tos atšķirīgus no saules gaismas. Augi "neredz" krāsu tāpat kā cilvēki; tā vietā tie reaģē tikai uz viļņu garumiem, kas ir atbildīgi par fotosintēzi. Violetā gaisma nekaitē augiem; drīzāk tā ir efektīvāka metode, kā nodrošināt viņiem nepieciešamo enerģiju.
Vēl viens izplatīts nepareizs uzskats ir tāds, ka "baltā gaisma ir labāka, jo tā izskatās dabiskāka".
Runājot par augu attīstību, cilvēka gaismas uztvere nav faktors, kas jāņem vērā. Lai gan baltā gaisma kultivatoriem var vienkāršāk noteikt kaitēkļus vai lapas, kas kļūst dzeltenas, tā neveicina auga vispārējo veselību. Faktiski zaļās gaismas pārpilnība baltās gaismas diodēs var kaitēt to paredzētajam mērķim. Lai panāktu līdzsvaru starp abām prasībām, vairāki audzētāji ir pieņēmuši praksi izmantot purpursarkano gaismas diožu kombināciju, ko izmanto, lai veicinātu augu attīstību, un baltās gaismas diodes, kas patērē maz enerģijas un kalpo redzamības mērķim.
Trešais nepareizs uzskats ir tāds, ka "purpursarkanās gaismas diodes ir pārāk dārgas."
Neskatoties uz to, ka purpursarkanajām gaismas diodēm var būt augstākas sākotnējās izmaksas nekā baltajām gaismas diodēm vai HPS spuldzēm, to pagarinātais kalpošanas laiks (50,000+ stundas) un energoefektivitāte padara tās par rentablāku iespēju ilgtermiņā. HPS spuldzi var aizstāt ar violetu LED spuldzi, kas var darboties līdz pat piecām reizēm ilgāk un patērē par 50–70% mazāk enerģijas. Sākuma izdevumi ir ievērojami mazāki nekā naudas summa, kas ietaupīta uz elektrības un nomaiņas izdevumiem gada laikā.
Secinājums Noslēgumā ir svarīgi atzīt, ka mākslīgā intelekta (AI) izmantošana dažādās nozarēs var radīt būtiskas izmaiņas. Lai gan pastāv bažas par AI ētiskajām sekām, pastāv arī iespējas jauninājumiem un progresam.
Runājot par augu apgaismojumu,violetas LED gaismasir labākais risinājums, lai veicinātu strauju, veselīgu un augstu{0}}ražīgu izaugsmi. Tie sasniedz augstāko iespējamo fotosintēzes efektivitātes līmeni, ierobežo izšķērdētās enerģijas daudzumu un samazina siltuma atdevi, apvienojot sarkano un zilo viļņu garumus, kas augiem nepieciešami vislielākajā daudzumā. Šis kombinētais viļņa garums ļauj tiem arī pielāgoties praktiski katras augu sugas prasībām. Purpursarkanās gaismas diodes spēj konsekventi nodrošināt uzticamus rezultātus, kas nav līdzvērtīgi nevienai citai apgaismojuma izvēlei, neatkarīgi no tā, vai tās tiek izmantotas hidroponiskajā sistēmā, mājas palodzes dārzā vai lielā vertikālā saimniecībā.
Violetas LED gaismaskļūs arvien svarīgāka, lai garantētu nodrošinātību ar pārtiku, samazinātu ietekmi uz vidi un padarītu audzēšanu pieejamu visiem, jo iekštelpu dārzkopība un ilgtspējīga lauksaimniecība turpina iegūt popularitāti.Violetas LED gaismasir ne tikai iespēja lauksaimniekiem, kuri vēlas kultivēt augus, kas pilnībā izmanto savu potenciālu-neatkarīgi no tā, vai viņi to dara personīgai lietošanai vai komerciālai peļņai-, bet gan nepieciešamība.
https://www.benweilight.com/professional-lighting/led-grow-light/80w-led-grow-light-bars{10}}pilns
Kopā mēs to padarām labāku.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co, Ltd
Mobilais/Whatsapp :(+86)18673599565
E-pasts:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Tīmeklis:www.benweilight.com
Pievienot: F ēka, Yuanfen industriālā zona, Longhua, Bao'an rajons, Šenžeņa, Ķīna
