Mogu li biljke fotosintetizirati pomoću cijevnih svjetala?
Biljke mogu održati svoj razvoj i pridonijeti ekologiji planeta temeljnim procesom fotosinteze, koji uključuje transformaciju svjetlosne energije u kemijsku energiju. Cijevna svjetla tipična su vrsta umjetnog izvora svjetlosti, a jedno od najvažnijih pitanja na koje unutarnji vrtlari i hortikulturisti moraju odgovoriti jest mogu li ili ne uspješno podržati ovaj bitan proces. Moramo istražiti znanost o fotosintezi, karakteristike cijevnih svjetala i načine na koje se te stvari mogu primijeniti u polju kulture biljaka kako bismo pronašli rješenje za ovaj problem.
Glavni pigment koji se nalazi u biljnim stanicama, klorofil, odgovoran je za osnovni proces fotosinteze, koji uključuje apsorpciju svjetlosti. Vršna apsorpcija događa se u plavom (400–500 nm) i crvenom (600–700 nm) području svjetlosnog spektra za klorofil a i klorofil b, dva oblika klorofila koji se nalaze u najvećem obilju. Procesi-ovisni o svjetlosti pokreću se ovim valnim duljinama, što rezultira cijepanjem vode i proizvodnjom adenozin trifosfata (ATP) i nikotinamid adenin dinukleotid fosfata (NADPH), koji su prijenosnici energije neophodni za pretvorbu ugljičnog dioksida u glukozu. Unatoč činjenici da se zelena svjetlost (500-600 nm) primarno reflektira, što biljkama daje zelenu boju, kod nekih vrsta može utjecati na funkciju stomata i proliferaciju lišća.
Čitav niz valnih duljina osigurava prirodno sunčevo zračenje; međutim, unutarnji prostori ponekad ne dobivaju dovoljno sunčeve svjetlosti, zbog čega je potrebna upotreba umjetne rasvjete. Vrsta fluorescentne rasvjete poznata kao cijevna svjetla funkcionira tako što izaziva pobuđivanje živinih para, što rezultira emisijom ultraljubičastog (UV) svjetla. Ta se svjetlost naknadno transformira u vidljivu svjetlost fosfornim premazom koji se nalazi unutar cijevne svjetiljke. Spektar izlaza svjetlosti određen je vrstom fosfora, što rezultira fluktuacijama koje utječu na razvoj biljaka.
Većina svjetlosti koju emitiraju hladne bijele fluorescentne cijevi nalazi se u plavom i zelenom spektru, a njezina temperatura boje kreće se od 4100K do 6500K. Oni nalaze široku primjenu u kućnim i poslovnim okruženjima u svrhu pružanja opće rasvjete. Unatoč činjenici da su plave valne duljine korisne za vegetativni rast, jer potiču razvoj lišća i održavaju kompaktnu strukturu biljke, velika količina zelene svjetlosti, koju biljke ne mogu dobro apsorbirati, otežava njihovu sposobnost fotosinteze. Ove cijevi su dobre za biljke koje zahtijevaju slabu rasvjetu, kao što su zmijske biljke ili pothos, ali mogu imati poteškoća s podržavanjem vrsta koje se brže razvijaju.
Fluorescentne cijevi koje proizvode više crvenih i žutih valnih duljina poznate su kao tople bijele fluorescentne cijevi. Njihova temperatura boje kreće se od 2700K do 3000K. Jedna od najvažnijih uloga koju crveno svjetlo ima u cvatnji i plodonošenju je da je neophodno za procese-neovisne o svjetlosti koji se odvijaju tijekom fotosinteze. Njihov smanjeni izlaz plave svjetlosti, s druge strane, može spriječiti rast lišća tijekom vegetativne faze, što ih čini manje prikladnim za sadnice ili lisnato povrće. Oni su korisniji za biljke koje su u reproduktivnoj fazi, kao što su biljke u cvatu koje su dostigle zrelost.
Plave (400–500 nm) i crvene (600–700 nm) valne duljine fluorescentnih cijevi punog-spektra uravnotežene su s manjim količinama zelenih i drugih spektara. Ovaj raspored osmišljen je tako da simulira prirodnu sunčevu svjetlost koja je prisutna u okolišu. Indeks reprodukcije boja (CRI) ovih svjetala često je veći od 85, što ih čini sveobuhvatnim izvorom svjetlosti koji je prikladan za sve faze razvoja biljaka. Studije, poput one objavljene u časopisu HortScience, pokazuju da bilje koje se uzgaja u epruvetama punog -spektra ima sadržaj biomase i klorofila koji je jednak onome koje se uzgaja na suncu, što potvrđuje korisnost ovih metoda.
U usporedbi s konvencionalnim cijevima, visoko-izlazne (HO) i vrlo-izlazne (VHO) cijevi daju veći intenzitet svjetlosti (koji se mjeri u fotosintetskoj gustoći toka fotona ili PPFD). Na udaljenosti od 12 inča, HO cijevi imaju sposobnost postizanja PPFD vrijednosti od 400–600 μmol/m2/s, što ih čini prihvatljivim za srednje-svjetle biljke kao što su rajčice. VHO cijevi, koje imaju faktor snage pražnjenja (PPFD) do 800 μmol/m2/s, dizajnirane su za prilagodbu visoko{11}}svjetlim vrstama. Međutim, zahtijevaju specijalizirane balaste i proizvode više topline, što zahtijeva ventilaciju.
Intenzitet svjetlosti je od najveće važnosti, budući da većina biljaka zahtijeva gustoću toka fotona (PPFD) od 100–2000 μmol/m2/s. Na udaljenosti od 12–18 inča, standardne cijevi mogu isporučiti 50–300 μmol/m²/s, što je dovoljno za-svjetle biljke poput salate i peršina. Proširujući ovaj spektar, HO cijevi pružaju pomoć biljkama koje imaju skromne zahtjeve. Budući da je intenzitet svjetlosti proporcionalan pravilu obrnutog kvadrata, koje kaže da je udvostručenje udaljenosti četvrtina intenziteta, optimalan način za optimizaciju apsorpcije je postavljanje cijevi između 6 i 12 inča iznad biljaka.
Vrijeme svjetlaekspozicija, često poznata kao fotoperiod, jednako je važna. Za većinu biljaka dovoljna je svjetlost od 12-16 sati dnevno, ali je za disanje nužna tama. Kako bi se smanjio stres koji mogu uzrokovati nepravilni uzorci svjetla, cijevna svjetla, koja se lako mogu regulirati mjeračima vremena, osiguravaju stabilne cikluse.
Čak i ako su učinkovita, cijevna svjetla imaju određene nedostatke. Imaju nižu energetsku učinkovitost u usporedbi s LED diodama, koje mogu pretvoriti više električne energije u svjetlost i emitirati ciljane valne duljine, te tako smanjiti otpad. Osim toga, LED diode imaju dulji životni vijek (50 000 sati ili više, u usporedbi s 10 000–20 000 sati za cijevi) i stvaraju manje topline, što rezultira nižim troškovima hlađenja. Žarulje s izbojem visokog-intenziteta (HID), koje uključuju metalhalogene (MH) i natrijeve-visoki tlak (HPS), imaju viši faktor faktora snage (PPFD) za rad-velikih razmjera; ipak im je potrebna veća količina energije i proizvode znatnu količinu topline.
Unatoč tome, cijevna svjetla i dalje se naširoko koriste za vrtlarenje u manjem opsegu zbog svoje razumne početne cijene, jednostavne instalacije i široke dostupnosti. Iznimno su dobri za rast presadnica, mikrozelenja i lisnatih usjeva, kojima je potrebno manje svjetla. Prema nalazima istraživanja koje je proveo University of California Cooperative Extension, na primjer, špinat koji se uzgaja u cjevčicama punog-spektra postiže stopu rasta devedeset posto veću od stope rasta špinata koji se uzgaja vani.
Zaključno,cijevna svjetlaimaju potencijal olakšati fotosintezu ako nude dovoljne plave i crvene valne duljine, prihvatljiv intenzitet i odgovarajuće fotoperiode potrebne za proces. Optimalne cijevi punog-spektra su one koje zadovoljavaju spektralne zahtjeve većine biljaka. Iako nisu toliko tehnološki sofisticirani kaoLED diodeili HID, vrtlarima u zatvorenom prostoru pružaju rješenje koje je i praktično i ekonomično. Oni pokazuju da biljke mogu cvjetati pod umjetnom svjetlošću pod uvjetom da su zadovoljeni odgovarajući uvjeti.
više informacija:https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/100w-200w-300w-plant-led-tube-light.html
