Razlog zašto biljke najviše uspijevaju pod ljubičastim LED svjetlima
Kada je riječ o unutarnjem vrtu, hidroponiji i vertikalnom uzgoju, odabir rasvjete bitna je komponenta koja može utjecati ili uništiti uspjeh operacije. Kvaliteta zdravlja biljaka, brzina razvoja i kvaliteta proizvoda ovise o ovoj odluci. Zbog svoje vrhunske energetske učinkovitosti i spektralne točnosti, svjetlo-diode (LED) postale su zlatni standard za rasvjetna rješenja, dok su starije opcije poput fluorescentnih cijevi i žarulja sa žarnom niti podbacile u oba područja. Iz širokog raspona LED nijansi koje su dostupne, uključujući crvenu, plavu, zelenu, bijelu i ljubičastu, ljubičasta LED svjetla ističu se kao najučinkovitiji izbor kada se radi o pružanju potpore zdravom razvoju biljaka. Ovaj članak govori o fizici međudjelovanja biljnog-svjetla, objašnjava zašto je ljubičasto svjetlo bolje od drugih boja i raspravlja o njegovim praktičnim implikacijama u modernoj poljoprivredi.
Fotosinteza i spektralne potrebe: Znanost o interakciji-svjetla biljaka
Prije nego što je moguće shvatiti razlog vrhunske izvedbe ljubičaste bojeLED svjetla, bitno je najprije razumjeti način na koji biljke koriste svjetlost. Fotosinteza, odnosno proces u kojem biljke pretvaraju svjetlosnu energiju u kemijsku energiju (glukozu) uz pomoć klorofila, zelenog pigmenta koji se nalazi u lišću biljaka, glavni je mehanizam koji pokreće razvoj biljaka. Kada je riječ o apsorpciji valnih duljina svjetlosti, klorofil ih ne tretira sve isto. Umjesto toga, pokazuje različite "preferencije" koje odgovaraju određenim dijelovima elektromagnetskog spektra.
Klorofil a i klorofil b dvije su najvažnije vrste klorofila koje su uključene u ovaj proces. Najzastupljeniji oblik klorofila, poznat kao klorofil a, ima najveću učinkovitost u apsorpciji svjetlosti unutar crvenog spektra (620-750 nm) i plavog spektra (450-495 nm). Osim klorofila a, klorofil b također apsorbira plavu svjetlost, ali u nešto većoj mjeri apsorbira i svjetlost u ljubičastom području (400–450 nm). Klorofil b je komplementaran klorofilu a. Ova dva pigmenta rade zajedno kako bi prikupili energiju potrebnu za poticanje fotosinteze, poticanje diobe stanica i kontrolu najvažnijih faza rasta, što uključuje klijanje, cvjetanje i plodove.
S druge strane, biljke u velikoj mjeri reflektiraju zelenu svjetlost (500–600 nm) i zbog tog fenomena lišće izgleda zeleno kada ga promatra ljudsko oko. Iako je nekoliko studija pokazalo da zelena svjetlost može proći kroz guste krošnje i doći do biljaka koje se nalaze na dnu, ona nije toliko važna za proces fotosinteze kao crvena i plava svjetlost. Bijelo svjetlo je kombinacija svih valnih duljina koje su vidljive ljudskom oku, što uključuje i crveno i plavo svjetlo. Međutim, sadrži i zeleno i žuto svjetlo, koje biljke ne iskorištavaju, pa se energija gubi na te komponente. To čini bijelo svjetlo manje učinkovitim izborom za fokusirani razvoj biljaka.
Koje su karakteristike koje postavljaju ljubičastuLED svjetlaosim ostalih vrsta svjetala? Idealna kombinacija crvene i plave
Iako se ljubičasta LED svjetla ne sastoje od jedne valne duljine, ona se sastoje od fino kalibrirane mješavine crvenog i plavog svjetla, što su dva spektra koja su najvažnija za proces fotosinteze. Proizvođači proizvode ljubičaste LED diode kombinirajući crvene i plave diode u jednoj jedinici. Crvene diode inače imaju valnu duljinu od 660 nm, što je najveća valna duljina apsorpcije za klorofil a, dok plave diode obično imaju valnu duljinu od 450 nm, što je izvrsno za klorofil b. Ova mješavina svjetla simulira prirodne uvjete osvjetljenja u kojima su se biljke razvile da bi cvjetale, istovremeno uklanjajući valne duljine koje su suvišne jer ili troše energiju ili ne doprinose razvoju biljaka.
1. Postizanje najveće moguće razine fotosintetske učinkovitosti
U slučaju ljubičastih svjetlo-dioda (LED), omjer crvenog i plavog svjetla često se prilagođava kako bi zadovoljio zahtjeve većine biljaka. Biljke obično zahtijevaju veću količinu crvenog svjetla nego plavog svjetla, stoga je omjer obično postavljen na 3:1 odnosno 4:1. U završnim fazama razvoja crveno svjetlo je kritično. Potiče cvjetanje, povećava izduživanje stabljike i poboljšava formiranje plodova. S druge strane, plavo svjetlo je neophodno za rani razvoj, jer regulira klijanje sjemena, razvija korijenski sustav i potiče kompaktan, grmolik rast. To sprječava "istezanje", koje se događa kada biljke rastu visoke i slabe kada nema dovoljno svjetla.
Ljubičaste LED diodepružaju "sve{0}}u-jednom" spektralno rješenje koje se može koristiti za pomoć u svakoj fazi rasta biljke integracijom dviju valnih duljina koje čine ljubičastu svjetlost. Ljubičaste svjetleće-diode ili LED diode osiguravaju biljkama stalnu i uravnoteženu opskrbu energijom tijekom njihovog životnog ciklusa, od sadnice do žetve. To je u suprotnosti s crvenim ili plavim LED diodama koje su jedno-boje i ciljaju samo na određeni aspekt procesa fotosinteze. Ova ravnoteža rezultira bržim stopama razvoja. Prema istraživanju koje je provelo Sveučilište u Arizoni, salata koja je uzgajana pod ljubičastim LED diodama sazrijevala je dvadeset posto brže od salate koja je bila proizvedena pod bijelim LED diodama, a također je pokazala veći sadržaj klorofila i poboljšanu apsorpciju hranjivih tvari.
2. Energetska učinkovitost i smanjenje topline
Izvanredna energetska učinkovitost koju pružaju ljubičasta LED svjetla samo je još jedna prednost njihove upotrebe. Njihova isključiva koncentracija na crvene i plave valne duljine, koje su jedine valne duljine koje biljke stvarno koriste, rezultira daleko nižom količinom energije koja se troši na nepotrebnu svjetlost u usporedbi s bijelim LED diodama ili konvencionalnom rasvjetom. Na primjer, dioda koja emitira bijelo svjetlo (LED) od 200-W ili visokotlačna natrijeva (HPS) žarulja od 400W imaju potencijal za generiranje fotosintetski aktivnog zračenja (PAR), što je mjera količine svjetlosti koja se može koristiti za proces fotosinteze, na isti način kao što to čini ljubičasta LED lampa od 100W. Osim smanjenja troškova električne energije za poljoprivrednike, ova učinkovitost također rezultira smanjenjem proizvodnje topline.
U zatvorenom vrtu, toplina je značajan problem. Ako je temperatura previsoka, tlo će se isušiti, lišće može biti oštećeno, a apsorpcija hranjivih tvari može biti poremećena. Rad ljubičastih svjetlećih-dioda (LED) ne zahtijeva korištenje skupih rashladnih sustava budući da rade na daleko nižoj temperaturi od visoko{3}}natrijevih (HPS) žarulja ili čak bijelih LED dioda. Ovo smanjenje topline posebno je korisno u vertikalnim farmama, gdje je prostor ograničen, a uređaji su postavljeni blizu biljaka; omogućuje poljoprivrednicima postavljanje svjetla bliže krošnjama bez opasnosti od izazivanja stresa kod biljaka, čime se još više povećava apsorpcija svjetla i rast.
3. Prilagodljivost različitim vrstama biljaka
Ljubičasta LED svjetlanisu ograničeni na jednu određenu biljnu vrstu; mogu se prilagoditi zahtjevima širokog spektra biljaka, uključujući biljke u cvatu kao što su rajčice i ruže, lisnato povrće kao što je špinat i zelena salata, pa čak i ljekovito bilje poput bosiljka i metvice. Crvena-plava kombinacija koja se nalazi u ljubičastim svjetlećim-diodama (LED) potiče rast osjetljivog, gustog lišća lisnatog zelenog povrća, koje pogoduje vegetativnom rastu. Komponenta crvenog svjetla potiče cvjetanje i povećava sadržaj šećera u voću u plodnim biljkama poput rajčice, što rezultira slađim prinosima i boljeg okusa. Pothos i zmijske biljke primjeri su biljaka koje cvjetaju u okruženjima sa slabim osvjetljenjem. Međutim, čak i biljke poput ovih mogu imati koristi od ljubičastih LED dioda jer im ta svjetla pružaju točnu vrstu svjetlosti koju žele, a da ih pritom ne izlažu ogromnoj količini svjetline.
Ljubičaste LED diodedovoljno su svestrani da se mogu koristiti u raznim okruženjima, uključujući kućne vrtove, komercijalne hidroponske operacije i vertikalne farme. Ljubičaste LED diode su svestrana i ekonomična opcija rasvjete koja se može prilagoditi biljkama kako se njihovi zahtjevi s vremenom razvijaju korištenjem prigušivanja ili podešavanja omjera. To je u suprotnosti sa specijaliziranim uređajima koji su prikladni samo za jednu biljnu vrstu i ne mogu se modificirati kako bi zadovoljili promjenjive zahtjeve biljaka kako rastu.
Usporedba ljubičastih svjetlo-dioda (LED) s drugim uobičajenim opcijama rasvjete biljaka
Kako biste u potpunosti razumjeli prednosti ljubičastih LED dioda, korisno je usporediti ih s drugim -poznatim opcijama rasvjete za biljke. To uključuje crvene LED diode, plave LED diode, bijele LED diode i visoko{2}}natrijeve (HPS) žarulje.
1. Crvene LED diode u odnosu na ljubičaste LED diode
Crvene LED diode su korisne za cvatnju i plodove, ali ne emitiraju plavo svjetlo, što je bitno za razvoj u ranim fazama. Etiolacija je izraz koji se koristi za opisivanje fenomena u kojem biljke koje se uzgajaju samo pod crvenim LED diodama dobivaju blijedo lišće, slabo korijenje i uske stabljike. Ovaj problem izbjegavaju ljubičaste LED diode u koje je već ugrađeno plavo svjetlo jer potiču rast korijena i lišća od samog početka. To rezultira snažnijim i zdravijim biljkama.
2. Svjetleće-diode koje emitiraju plavo svjetlo u usporedbi s onima koje emitiraju ljubičasto svjetlo
Plave LED diode potiču snažno korijenje i kompaktan rast, ali su neprikladne za kasnije faze razvoja, kao što je cvjetanje. Biljke teško cvjetaju ili stvaraju plodove ako nema crvenog svjetla, a zbog toga im se stopa razvoja znatno usporava. Dodatak crvenog svjetla koje pružaju ljubičaste LED diode rješava ovaj problem, jamčeći da će biljke prijeći kroz svaku fazu razvoja bez ikakvih problema.
3.Emitiranje-ljubičaste svjetlostiDiode u usporedbi s diodama-za emitiranje bijele svjetlosti
Bijele LED diode su korisne za ljudski vid (olakšavaju provjeru zdravlja biljaka), ali su rastrošne za biljke. Značajan dio njihove energije troši se na zeleno i žuto svjetlo, koje biljke ne uzimaju. Budući da im je potrebno više energije da osiguraju isti PAR kao ljubičaste LED diode, bijele LED diode dižu cijene i povećavaju proizvodnju topline. Osim toga, u određenim situacijama, preobilje zelenog svjetla može poremetiti signale koje biljke koriste za međusobnu komunikaciju, što može rezultirati odgođenim razvojem.
4. Visokotlačne-natrijeve žarulje u usporedbi s ljubičastim svjetlo-diodama
Ljubičaste svjetleće-diode (LED) su naprednije od-natrijevih (HPS) žarulja, unatoč činjenici da se HPS svjetla već dugo koriste u komercijalnoj hortikulturi. Natrijeve-žarulje visokog tlaka (HPS) stvaraju značajnu količinu topline, koriste značajnu količinu energije i imaju vrlo ograničen životni vijek (koji je obično oko 10 000 sati). Nasuprot tome, ljubičaste svjetlo-diode (LED) imaju životni vijek koji je često 50 000 sati ili više. Oni također proizvode ograničeni spektar svjetlosti kojim dominiraju žute i narančaste valne duljine, koje ne daju značajan doprinos procesu fotosinteze. U svakoj pojedinačnoj kategoriji, ljubičaste LED diode nadmašuju HPS žarulje. Oni su učinkovitiji, imaju dulji životni vijek, stvaraju manje topline i daju prilagođeniji spektar svjetlosti.
Praktične primjene ljubičastih svjetlo-dioda u suvremenom uzgoju
Ljubičasta LED svjetla postala su temeljna komponenta širokog raspona postavki rasta, od malih kućnih postavki do velikih-komercijalnih operacija, zbog prednosti koje pružaju.
1. Unutarnje vrtlarenje u kući
Ljubičasta LED svjetla ili sićušna svjetla najbolji su izbor za kućne vrtlare koji uzgajaju začinsko bilje, mikrozelenje ili malo povrće na prozorskim daskama ili policama. Budući da su kompaktni, energetski-učinkoviti i stvaraju malu količinu topline, sigurni su za upotrebu u ograničenim područjima. Kada je riječ o uzgoju biljaka u kući, mnogi su ljudi izvijestili da su vidjeli brža razdoblja klijanja i potpuniji razvoj pri korištenju ljubičastih LED dioda u usporedbi s bijelim LED diodama ili prirodnim prozorskim svjetlom, što je ponekad nepredvidivo, osobito tijekom zimskih mjeseci.
2. Hidroponika i akvaponika
Budući da su često smješteni u podrumima ili prostorijama unutar zgrada koje nemaju prirodno svjetlo, hidroponski sustavi, odnosno oni u kojima se biljke uzgajaju u vodi bez upotrebe tla, uvelike ovise o umjetnoj rasvjeti. Budući da njegov fokusirani spektar potiče apsorpciju hranjivih tvari, ljubičaste LED diode idealne su za upotrebu u hidroponiji. Biljke koje se uzgajaju hidroponski pod ljubičastim LED diodama često daju veće prinose i imaju poboljšane nutritivne profile (na primjer, zelena salata koja sadrži više vitamina ili bilje koje ima veći broj antioksidansa) u usporedbi s biljkama koje se uzgajaju pod drugim vrstama rasvjete.
3. Uzgoj na vertikalni način
Kako bi se spriječilo pregrijavanje i zajamčila ravnomjerna raspodjela svjetlosti, vertikalne farme, koje slažu biljke u slojeve radi uštede prostora, oslanjaju se na učinkovitu rasvjetu s niskim -grijanjem. Budući da su ljubičaste LED diode kompaktne, lagane i mogu se montirati na ograničenim mjestima, izvrsna su opcija za vertikalne sustave. Ljubičaste LED diode prihvatile su tvrtke kao što su Plenty i AeroFarms, koje su među najistaknutijim markama u vertikalnoj poljoprivrednoj industriji. Navodeći veće stope rasta i niže operativne troškove, te su tvrtke odlučile prijeći na ljubičaste LED diode kao svoju primarnu opciju rasvjete.
4. Staklenici
Upotreba ljubičastih svjetlo-dioda (LED) kao dodatnog osvjetljenja uobičajena je u staklenicima. To je zato što se staklenici oslanjaju na prirodno sunce, a nema puno sunčeve svjetlosti tijekom oblačnih dana ili tijekom zimskih mjeseci. Oni jamče da će se biljke nastaviti ravnomjerno razvijati tijekom cijele godine dajući val crvene i plave svjetlosti, koju prirodno svjetlo možda neće moći dati.
Razbijanje raširenih zabluda u vezi s ljubičastim LED svjetlima
Iako se pokazalo da su ljubičasta LED svjetla dobra za rast biljaka, još uvijek postoje neki uzgajivači koji su sumnjičavi prema njima, obično zbog nesporazuma.
Prva uobičajena zabluda je da je "Ljubičasto svjetlo neprirodno za biljke."
Iako sunčeva i ljubičasta svjetlost nisu identične, ljubičasta svjetlost je koncentriraniji oblik valnih duljina koje biljke najviše zahtijevaju. Ljubičaste LED diode nisu ništa više od plave i crvene LED diode spojene u jednu jedinicu. Djeluju tako da uklanjaju suvišne dijelove spektra boja, po čemu se razlikuju od sunčeve svjetlosti. Biljke ne "vide" boju na isti način kao ljudi; umjesto toga, oni reagiraju samo na valne duljine koje su odgovorne za fotosintezu. Ljubičasta svjetlost nije štetna za biljke; nego je to učinkovitija metoda da im se osigura energija koja im je potrebna.
Još jedna uobičajena zabluda je da je "bijelo svjetlo bolje jer izgleda prirodnije."
Kada je u pitanju razvoj biljaka, ljudska percepcija svjetlosti nije faktor koji treba uzeti u obzir. Iako bijelo svjetlo može uzgajivačima olakšati prepoznavanje štetnika ili lišća koje žuti, ono ne pridonosi cjelokupnom zdravlju biljke. Zapravo, obilje zelenog svjetla u bijelim LED diodama može biti štetno za njihovu namjenu. Kako bi se uspostavila ravnoteža između ta dva zahtjeva, brojni su uzgajivači prihvatili praksu korištenja kombinacije ljubičastih LED dioda, koje se koriste za poticanje razvoja biljaka, i bijelih LED dioda, koje troše malo energije i služe u svrhu vidljivosti.
Treća zabluda je da su "ljubičaste LED diode preskupe."
Unatoč činjenici da ljubičaste LED diode mogu imati veću početnu cijenu od bijelih LED ili HPS žarulja, njihov produljeni životni vijek (50,000+ sati) i energetska učinkovitost čine ih dugoročno isplativijom-opcijom. HPS žarulja može se zamijeniti ljubičastim LED svjetiljkom, koja može trajati do pet puta duže i troši 50-70% manje energije. Početni izdatak znatno je manji od iznosa novca ušteđenog na troškovima napajanja i zamjene tijekom cijele godine.
Zaključak U zaključku, važno je priznati da korištenje umjetne inteligencije (AI) u raznim industrijama ima potencijal donijeti značajne promjene. Iako postoji zabrinutost oko etičkih implikacija umjetne inteligencije, postoje i prilike za inovacije i napredak.
Kada je u pitanju osvjetljenje biljaka,ljubičasta LED svjetlasu najbolja opcija za promicanje rasta koji je brz, zdrav i visoko{0}}prinosan. Oni postižu najvišu moguću razinu fotosintetske učinkovitosti, ograničavaju količinu izgubljene energije i minimiziraju proizvodnju topline kombiniranjem crvene i plave valne duljine koje biljke zahtijevaju u najvećim količinama. Ova kombinirana valna duljina im također omogućuje prilagodbu zahtjevima praktički svake biljne vrste. Ljubičaste LED diode sposobne su dosljedno pružati pouzdane rezultate koji su neusporedivi s bilo kojim drugim izborom rasvjete, bez obzira koriste li se u hidroponskom sustavu, kućnom vrtu na prozorskoj dasci ili velikoj vertikalnoj farmi.
Ljubičasta LED svjetlapostat će sve važniji u jamčenju sigurnosti hrane, smanjenju utjecaja na okoliš i činjenju uzgoja dostupnim svima kako vrtlarstvo u zatvorenom prostoru i održiva poljoprivreda nastavljaju dobivati na popularnosti.Ljubičasta LED svjetlanisu samo opcija za poljoprivrednike koji žele uzgajati biljke koje postižu svoj puni potencijal-bez obzira na to rade li to za osobnu upotrebu ili za komercijalni profit-već prije potreba.
Zajedno ga činimo boljim.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobitel/Whatsapp :(+86)18673599565
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
Dodaj: Zgrada F, industrijska zona Yuanfen, Longhua, okrug Bao'an, Shenzhen, Kina
