Je podporována fotosyntézaLED světla?
Přirozený zdroj světla, který podporuje pozemskou vegetaci po miliardy let, sluneční světlo, je často spojen s fotosyntézou, procesem, kterým rostliny přeměňují světelnou energii na chemickou energii, aby poháněly vývoj. Ale jak se města rozrůstají, zahradničení v krytých prostorách se stává populárnějším a zemědělské metody se posouvají směrem k kontrolovanému prostředí (jako jsou vertikální farmy), vyvstává problém: Mohou umělé zdroje světla, jako jsou LED světla, podporovat fotosyntézu? Ano, bezpochyby, ale účinnost závisí na znalosti, jak rostliny využívají světlo, charakteristikách LED a pečlivém vyladění světelných podmínek. Abychom to mohli prozkoumat, musíme nejprve rozebrat základy fotosyntézy, pak se podívat na to, jak LED zapadají do světelných potřeb rostlin, a pak diskutovat o praktickém použití a problémech.
Schopnost rostlin využívat pigmenty jako karotenoidy, chlorofyl a a chlorofyl b k absorpci konkrétních vlnových délek světla je základní složkou fotosyntézy. Hlavní pigment, chlorofyl a, je nejúčinnější při absorpci světla ve dvou rozsazích vlnových délek: červené spektrum (600–700 nm) a modré spektrum (400–500 nm). Karotenoidy pohlcují modré-zelené světlo a chrání rostliny před poškozením světlem, zatímco chlorofyl b to zvyšuje tím, že absorbuje trochu více modrého a trochu oranžového světla. Důvodem, proč se listy lidskému oku zdají zelené, je skutečnost, že rostliny spotřebovávají velmi málo zeleného světla (500–600 nm), přičemž většina se odráží. Přestože celé spektrum viditelného světla poskytuje sluneční světlo, rostliny využívají pouze modrou a červenou část, které se označují jako rozsah „fotosynteticky aktivního záření“ (PAR). Toto zásadní poznání je pro technologii LED zásadní: i bez reprodukce celého spektra slunce mohou být LED schopny usnadnit fotosyntézu, pokud mohou vyzařovat světlo v červené a modré oblasti PAR.
LED diodyjsou zvláště vhodné-pro fotosyntézu, protože mají výjimečnou schopnost zacílit na konkrétní vlnové délky. LED diody mohou být navrženy tak, aby vyzařovaly úzké pásy světla přesně v modré a červené oblasti, na rozdíl od zářivek (které vyzařují určité množství PAR, ale také nepotřebné zelené a žluté světlo) nebo žárovek (které vyzařují široko-spektrální světlo, ale většinu energie ztrácejí jako teplo). Například vysoce účinné modré LED diody (které využívají polovodiče InGaN, jak již bylo zmíněno), vyzařují světlo o vlnové délce 450–470 nm, což je vlnová délka, kterou chlorofyl a a b snadno absorbuje. Při 660–670 nm, což je také další maximální absorpční rozsah pro chlorofyl a, emitují světlo červené LED diody, které se obvykle skládají z arsenidu hliníku a galia (AlGaAs) nebo fosfidu arsenidu galia (GaAsP). Pěstitelé mohou vytvořit „vlastní“ světelné spektrum, které splňuje fotosyntetické požadavky jejich rostlin, kombinací modrých a červených LED diod v určitém poměru, obvykle 1:3 až 1:5 modré-k-červené, v závislosti na odrůdě rostlin. LED diody jsou až o 80 % energeticky účinnější-než klasické žárovky, což je obrovská výhoda pro vnitřní zemědělství, kde jsou náklady na osvětlení klíčovým výdajem. Tento cílený přístup nejen zaručuje, že rostliny dostanou světlo, které potřebují, ale také minimalizuje plýtvání energií.
Schopnost diod LED podporovat fotosyntézu-a v určitých situacích překonat přirozené sluneční světlo-je důsledně ověřována vědeckými studiemi. Studie z roku 2018 porovnávající růst salátu pod červenou-modrouLED osvětleníke slunečnímu světlu byla publikována v Scientia Horticulturae. Podle zjištění měl salát pěstovaný pomocí LED o 20 % více biomasy (celkové hmotnosti rostliny) a více antioxidantů než salát produkovaný na slunci. To je způsobeno skutečností, že diody LED poskytují přesnou kontrolu nad spektrem, trváním a intenzitou světla-, které se v přirozeném prostředí mění. Fotosyntéza se například zpomaluje v zatažených dnech, kdy intenzita slunečního záření klesá. Pěstitelé mohou pomocí LED udržovat konstantní úroveň světla (měřeno v mikromolech na čtvereční metr za sekundu nebo μmol/m²/s), která je ideální pro fázi růstu rostliny. "Fotoperiodu" neboli počet hodin světla každý den lze také změnit. Například listová zelenina, jako je špenát, vyžaduje k rozkvětu 12 až 16 hodin světla, zatímco kvetoucí rostliny, jako jsou rajčata, vyžadují kratší fotoperiody k zahájení kvetení. Ve vertikálních farmách nebo pěstitelských stanech LED maximalizují absorpci světla a prostorovou efektivitu tím, že produkují méně tepla než jiné světelné zdroje, což jim umožňuje umístit je blíže k rostlinám, aniž by spálily jejich listy.
Protože jsou LED diody laditelné, lze je upravit tak, aby splňovaly různé světelné potřeby různých druhů rostlin. Vzhledem k tomu, že jejich růst je zaměřen na vývoj listů, listová zelenina (salát, kapusta a špenát) vyžaduje modré a červené světlo nade vše ostatní. Pro tyto rostliny je adekvátní a za rozumnou cenu jednoduché uspořádání červené-modré LED. Nicméně přidání malého množství zeleného nebo daleko{4}}červeného světla (700–800 nm) do osvětlení může pomoci rostlinám, které kvetou a nesou ovoce, jako jsou rajčata, papriky a růže. Například daleko-červené světlo pomáhá při řízení „fotomorfogeneze“ nebo toho, jak rostliny reagují na světlo růstem věcí, jako je délka stonku a začátek květu. 10% daleko{10}}červené světlo přidané k červenému-modrému LED spektru LED, které zvýšilo výnos plodů rajčat o 15 % tím, že podporuje tvorbu květů, podle studie Physiology publikované v roce 20. LED diody mohou pomoci i rostlinám milujícím slabé-světlení-, jako jsou běžné pokojové rostliny, jako je pothos nebo hadí rostliny, které dokážou přežít v prostorách bez přirozeného slunečního svitu díky nízké-modré{18}}červené LED lampě, která nabízí dostatek PAR, aby byly zdravé. Díky své přizpůsobivosti jsou LED diody nejen perfektní pro průmyslové zemědělství, ale také pro domácí zahrádkáře, kteří chtějí pěstovat pokojové rostliny nebo bylinky po celý rok.
I když jsou LED diody ve fotosyntéze docela dobré, je třeba mít na paměti několik věcí, abyste z nich vytěžili maximum. Za prvé, intenzita světla musí odpovídat nárokům rostliny. Například dospělé rostliny mohou pro maximální růst vyžadovat 400–600 μmol/m²/s, zatímco sazenice vyžadují nižší intenzitu (100–200 μmol/m²/s), aby se zabránilo stresu. Jak rostlina stárne, farmáři mohou měnit intenzitu pomocí LED diod, které mají schopnost stmívání. Druhým zásadním faktorem je poměr spektra: příliš mnoho červeného světla může způsobit slabé, vytáhlé rostliny, zatímco příliš mnoho modrého světla bude bránit růstu (tenké listy, krátké stonky). Je důležité otestovat různé poměry pro každý druh, například 1:4 modré-k-červené u salátu a 1:3 u rajčat. Zatřetí, LED diody s vysokým{16}}vysokým{17}}výkonem pro řízení tepla, které se používají v komerčních farmách, mohou přesto produkovat teplo, které má vliv na teplotu rostliny a životnost LED, a to navzdory skutečnosti, že LED vyzařují méně tepla než tradiční žárovky. LED svítidla mohou zabránit přehřívání přidáním ventilátorů nebo chladičů. A konečně, i když jsou náklady na energii nižší než náklady na žárovkové nebo zářivkové osvětlení, mohou se pro velké-podniky stále zvednout. Dlouhodobé-náklady lze snížit výběrem vysoce{23}}účinných LED, které se měří v lumenech na watt (lm/W) nebo PAR na watt (μmol/J).
Vzestup vnitřního zemědělství a vertikálního zemědělství je již důkazem praktických účinků fotosyntézy s podporou LED-. tisícečervené-modré LED diodyjsou používány podniky jako Plenty a AeroFarms k pěstování listové zeleně ve městech, přičemž spotřebují o 95 % méně vody než konvenční zemědělství a poskytují celoroční-úrodu. LED diody umožňují produkovat potraviny lokálně v oblastech s extrémními teplotami, jako je Arktida, kde je sluneční svit měsíce v kuse řídký, což snižuje potřebu dovážené zeleniny. Studie NASA na vytvoření potravinových systémů pro prodloužené cestování vesmírem (jako jsou cesty na Mars) také využívají LED k pěstování rostlin v kontrolovaných podmínkách. V menším měřítku domácí pěstitelé přeměňují ponuré oblasti na plodné zahrady pomocí LED pěstebních světel k výsadbě zeleniny, bylinek a mikrozelenin ve sklepech nebo bytech. Tato použití ukazují, že LED diody jsou revoluční technologií, která rozšiřuje škálu míst a metod, ve kterých lze rostliny pěstovat, kromě toho, že jsou praktickou náhradou slunečního světla při fotosyntéze.
abych to shrnul,LED světlamohou nepochybně napomáhat fotosyntéze a mohou tak činit efektivněji, přesněji a všestranněji než mnoho konvenčních světelných zdrojů. LED diody poskytují rostlinám přesné světlo, které potřebují pro fotosyntézu, tím, že vyzařují určité vlnové délky v červeném a modrém rozsahu PAR. Pěstitelé mohou také upravit spektrum, intenzitu a trvání světla tak, aby vyhovovalo různým druhům rostlin a fázím růstu. Podle vědeckých studií a praktických aplikací (jako jsou domácí zahrady a vertikální farmy) mohou LED diody zvýšit růst rostlin, výnosy a kvalitu. Ačkoli existují faktory, které je třeba vzít v úvahu, jako je řízení tepla a maximalizace intenzity světla, lze je snadno vyřešit pečlivým návrhem. Příspěvek technologie LED k fotosyntéze se bude s dalším rozvojem pouze zvyšovat (pokud jde o náklady, efektivitu a ladění spektra), čímž se v budoucnu otevřou dveře přístupnějšímu, produktivnějšímu a udržitelnému zemědělství.
Nejčastější dotazy
Q1. Jak mohu získat tyto vzorky?
A1: Ahoj, je to snadné. Dejte mi svou adresu a řekněte mi, kterou položku potřebujete, zařídíme, aby vám byla zaslána společností DHL nebo FedEx.
Q2: A co vaše kvalita?
A2: Všechny suroviny s nejvyšší kvalitou pro zajištění vysoké světelnosti a dostatečného jasu.
Q3: A co dodací lhůta?
A3: Vzorek potřebuje 3-5 dní, čas sériové výroby potřebuje 25-40 dní po obdržení zálohy
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobil (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
