Je pre rastliny lepšie slnečné svetlo alebo LED svetlo?

Jednou z tém, ktorá sa neustále objavuje s rozvojom indoorového poľnohospodárstva, je to, či je pre rastliny lepšie LED svetlo alebo slnečné žiarenie. Rastové svetlá sú hlavným zdrojom spoľahlivého svetla pre vnútorné poľnohospodárstvo, hydropóniu a poľnohospodárstvo s kontrolovaným prostredím (CEA). Tento článok skúma rozdiely medzi pestovateľskými svetlami a prirodzeným slnečným žiarením, ako ovplyvňujú rast rastlín a aké dôležité sú pestovateľské svetlá pre súčasné poľnohospodárstvo.

Kompletné spektrum svetla potrebné na fotosyntézu-proces, ktorým rastliny produkujú energiu-poskytuje slnečné svetlo.

Viditeľné spektrum (400–700 nm) a ďalej je pokryté prirodzeným slnečným žiarením, ktoré má vlnové dĺžky od ultrafialového (UV) po infračervené (IR).

Pretože ponúka vyváženú energiu pre rôzne aktivity rastlín, jeho široké spektrum je ideálne pre rast rastlín v prírodnom prostredí. Zatiaľ čo červené svetlo podporuje kvitnutie a produkciu ovocia, modré svetlo podporuje rastliny v každom štádiu vývoja tým, že podporuje kompaktné, robustné systémy listov a koreňov.

Zdravie rastlín ovplyvňuje aj množstvo slnečného svitu a jeho prirodzené variácie. Rastliny sa stávajú odolnejšími v dôsledku pomalých zmien intenzity a spektra svetla, ktoré sa vyskytujú počas dňa a roka.

Hoci nadmerné vystavovanie sa slnečnému žiareniu môže byť škodlivé, UV lúče posilňujú obranyschopnosť rastlín proti chorobám, čo vedie k odolnejšej úrode.

Infračervené svetlo navyše podporuje zahrievanie tkanív, čo pomáha pri raste v zime. Podľa výskumu prirodzené slnečné žiarenie podporuje najlepšiu možnú produkciu pigmentu, čo dáva produktu živé farby, vylepšenú chuť a zvýšenú nutričnú hodnotu.

Vedieť, „ako sa svetlo z rastúcej žiarovky líši od slnečného svetla“, uľahčuje pochopenie toho, prečo umelé osvetlenie, najmä LED, zvyčajne produkuje konkrétne vlnové dĺžky a nie celé spektrum.

Sústredením sa na červené a modré vlnové dĺžky, ktoré sú obzvlášť užitočné na podporu fotosyntézy, táto selektivita umožňuje sústredené reakcie rastlín.

Vďaka kombinácii červenej{0}}modrej alebo červenej{1}}modrej-ďaleko{3}}červenej, ktoré podporujú konkrétne vlastnosti, ako je husté lístie, široká listová plocha a rýchle cykly rastu, sa veda, ktorá je základom týchto ľahkých „receptov“, vyvinula.

Účinnosť týchto zameraných spektier bola preukázaná v mnohých výskumoch. Napríklad sa ukázalo, že červené a modré LED diódy urýchľujú rýchlosť rastu a koncentráciu chlorofylu v plodinách, ako sú uhorky a šalát.

Modré svetlo podporuje otvorenie prieduchov, čo zlepšuje príjem CO2, zatiaľ čo červené svetlo aktivuje fotoreceptorové proteíny, ktoré podporujú kvitnutie.

Pestovatelia môžu regulovať rastové parametre, aby produkovali požadované vlastnosti, ako sú väčšie listy, kratšie internódiá a rýchlejšia akumulácia biomasy zmenou vlnových dĺžok svetla.

Avšak, veľa LED pestovateľských svetiel nemá rovnaké UV a IR vlnové dĺžky ako slnečné žiarenie. Niektoré funkcie rastlín, ako je odolnosť voči chorobám a celý rozsah fotosyntetickej aktivity, môžu byť týmito chýbajúcimi zložkami obmedzené.

Z tohto dôvodu nemôžu LED rastové svetlá úplne napodobňovať prirodzené spektrum a jemné vplyvy slnečného žiarenia na tvar a metabolizmus rastlín, aj keď môžu za určitých okolností zlepšiť rast.

Téma „môže pestovať svetlá nahradiť slnečné svetlo“ upozorňuje na ťažkosti pri používaní umelého osvetlenia na napodobňovanie intenzity a spektrálnej diverzity slnečného svetla.

Aj keď pestovateľské svetlá fungujú dobre v regulovaných nastaveniach, nemusia byť schopné plne uspokojiť všetky potreby rastlín, najmä tých, ktoré sú zvyknuté na vysokú úroveň osvetlenia. Naproti tomu slnečné svetlo ponúka bezkonkurenčný zdroj energie. Rastliny uhoriek môžu napríklad mohutne rásť pod-intenzívnym LED osvetlením, no stále sa môžu rozširovať a dosahovať vyššiu mieru fotosyntézy, keď sú vystavené prirodzenému slnečnému žiareniu.

Okrem toho, ak svetlo neobsahuje určité odchýlky alebo tepelné podnety, rastliny vystavené konštantnému umelému osvetleniu môžu vykazovať stresové indikátory, ako je chloróza alebo žltnutie listov.

Cirkadiánny rytmus rastliny, ktorý riadi rast, príjem živín a stresové reakcie, je ovplyvnený prirodzeným cyklom dňa-noci. Pokiaľ sa nepoužívajú určité cykly zapnutia/vypnutia alebo spektrálne rôznorodé svetelné zdroje, rastové svetlá môžu narušiť tento rytmus, čo môže mať za následok zníženie kvality a zdravia.

Podľa nedávnej štúdie je slnečné žiarenie pre niektoré druhy a fázy rastu nevyhnutné, aj keď pestovateľské svetlá sú účinné pre kontrolované poľnohospodárstvo. Rastliny, ktoré sú optimalizované pre vonkajšie podmienky, môžu stále dosiahnuť vyššiu vitalitu pri prirodzenom slnečnom svetle.

Ktoré typy umelého osvetlenia sú pre rastliny najlepšie?

LED pestovateľské svetlá sú jedinečné medzi umelými svetlami, pretože majú predĺženú životnosť, energetickú úspornosť a schopnosť produkovať špecifické spektrum pre rôzne štádiá rastlín. Pestovatelia môžu vďaka technológii LED upraviť svetelné recepty podľa štádia rastu každej rastliny, od vegetatívneho po kvitnúce.

Modré LED diódy podporujú vegetatívny a štrukturálny vývoj, zatiaľ čo červené LED podporujú rast listov a kvitnutie. Mimoriadne-červené svetlo je obzvlášť užitočné pre druhy s hustou štruktúrou listov, pretože môže zvýšiť produkciu biomasy a veľkosť koruny.

Aká je ideálna farba pre pestovateľské svetlo? Bolo preukázané, že určité kombinácie svetla, ako je červená{0}}modrá{1}}biela, poskytujú najlepšiu rýchlosť rastu a produkciu pigmentu v plodinách, ako je šalát a zemiaky. Vďaka integrácii červeného, zeleného a modrého svetla poskytujú biele LED diódy širšie spektrum, ktoré je viac podobné prirodzenému slnečnému žiareniu. Keďže umožňuje rastlinám prechádzať procesmi, ktoré bežne spúšťa prirodzené slnečné svetlo, táto technika s plným-spektrom sa v poľnohospodárstve stáva čoraz bežnejšou.

LED pestovateľské svetlá sú ideálne pre poľnohospodárske zariadenia s vysokou{0}}hustotou, pretože produkujú málo tepla a možno ich umiestniť bližšie k rastlinám bez toho, aby ich spálili.

Pri používaní pestovateľských svetiel namiesto slnečného žiarenia je dôležité starostlivo kontrolovať intenzitu svetla, trvanie a vzdialenosť od rastlín.

Podľa výskumu rastliny zvyčajne vyžadujú 12–16 hodín umelého svetla každý deň, aby sa vyrovnali energetickému príkonu zo slnečného žiarenia. LED svetlá, ktoré sú umiestnené a správne naladené, môžu podporiť rast v interiéri a znížiť stres rastlín.

Na zlepšenie rastu, kvality a produkcie plodín, ako sú zemiaky, môže kombinácia červených, modrých a ďaleko{0}}červených LED diód nastavených na hustotu fotosyntetického fotónového toku (PPFD) 100 μmol m²/s efektívne simulovať mierne slnečné podmienky.

Požiadavky každej rastliny určujú výber svetelného spektra a intenzity. Zatiaľ čo plodiace rastliny môžu potrebovať väčšiu intenzitu na udržanie obdobia kvitnutia a plodenia, listovej zeleni sa najlepšie darí v miernom svetle.

Okrem toho sú pre niektoré plodiny prospešné pomalé zmeny intenzity svetla, ktoré simulujú východ a západ slnka. Tieto úpravy, ktoré umožnila špičková-technológia LED, znižujú možné stresory a podporujú organickejšie cykly rastu v interiéri.

Na záver možno povedať, že slnečné žiarenie je aj naďalej najlepším zdrojom -spektrálneho svetla, ktoré podporuje prirodzený rast rastlín, aj keď pestovateľské svetlá spôsobili revolúciu v interiérovom a mestskom poľnohospodárstve, pretože ponúkajú spoľahlivé a prispôsobiteľné zdroje svetla. Rastové svetlá, najmä LED, sú nevyhnutné v kontrolovaných nastaveniach, ale stále nemajú plný rozsah a intenzitu slnečného svetla. Rastové svetlá budú s vývojom technológie čoraz užitočnejšie, vďaka čomu sú nevyhnutné pre súčasné poľnohospodárstvo, najmä v mestskom prostredí a prostredí s vysokou-hustotou.

Led Grow Tube Lights