Длина волны для растений

Введение

Производительность всей системы выращивания определяет количественный критерий оценки – например, полезная масса сухого вещества или объем целевого экстракта из листьев/корней. Для качественной оценки можно анализировать  химический состав растений и морфология (отклонение формы и размеров стебля/листьев/плода).

Для большинства культур лучший урожай и качество продукции могут быть получены при обеспечении растениям комфортных условий, где все основные физиологические потребности максимально приближены к естественным уровням.

Таким образом, в большинстве практических задач за эталон для сравнения и оценки результатов искусственного выращивания можно брать растение, выращенное в естественных условиях. Естественные условия для конкретной культуры, как правило, соответствуют климату в регионе его изначального происхождения.

Основы

Рассматривая процесс выращивания растений как замкнутую систему, можно  выделить следующие основные факторы, влияющие на  результат (см. рис. 1):


— солнечный свет, основной источник энергии
— содержание диоксид углерода (СО2) в воздухе (углерод — основной элемент, используемый для формирования новых клеток) 
— вода, в основном, как источник кислорода, входящего в ее состав, необходимого для реакции фотосинтеза
— температура окружающего воздуха.

спектр фитолампы

Рис. 1

Оптимальная температура фотосинтеза для большинства растений средней полосы составляет примерно 20—25°С. Например, для подсолнечника повышение температуры в интервале от 9 до 19°С увеличивает интенсивность фотосинтеза в 2,5 раза. [1]

Так, при фотосинтезе за счет энергии света происходит образование органических веществ (углеводов) при участии хлорофилла.  Хлорофилл (от греч. χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет [1].

Таким образом, количество света является важным фактором, влияющим на интенсивность роста растений. [2]

Также на протяжении многих лет эволюции этот процесс адаптировался к суточному циклу “день/ночь”. Днем под воздействием света вода разделяется на кислород и водород, а растение запасает энергию и питательные вещества. Ночью, в темноте углекислый газ под воздействием запасенной энергии соединяется с водородом, образуя молекулы углеводов, т.е. происходит собственно рост культуры. 


Таким образом, при искусственном выращивании растений важно обеспечить не только высокую освещенность, но и правильную цикличность включения света, чтобы получить лучший результат.

О спектрах 

Современные светодиодные технологии позволяют форматировать сложные спектры освещения растений. Рассмотрим, каким образом спектр влияет на процесс роста. 

На рис. 2 детально показаны энергетические спектры поглощения базовых пигментов растения.

Рисунок 2.png

Рис. 2

Видно, что помимо традиционно упоминаемых пигментов хлорофилла с пиками поглощения в диапазоне 400-500 нм и 650-700 нм, на процессы роста также влияют вспомогательные пигменты из семейства светособирающих фикобилипротеинов.

В некоторых исследованиях спектры поглощения основных пигментов суммируются для формирования “универсального” спектра, форма которого показана на рис. 3.

Рисунок 3.png

Рис. 3

Для количественной оценки светового воздействия на растения используется фотосинтетически активная радиация (ФАР). В англоязычной литературе — Photosynthetic Photon Flux (PPF). Поток ФАР/PPF измеряется как число фотонов, излучаемых источником света, которые могут быть поглощены растением при фотосинтезе (диапазон длин волн от 400 до 700 нм).


Величина PPF рассчитывается без учета неравномерного поглощения растением различных энергии различных длин волн. Поэтому в дополнение к PPF иногда используется величина YPF – Yield Photon Flux  — т.н. усваиваемый растением поток фотонов. Для расчета YPF используется взвешенное значение ФАР и спектр эффективности фотосинтеза как весовые коэффициенты. 

Спектр эффективности фотосинтеза показан на рис. 4.

Рисунок 4.png

Рис. 4

Кривая весового коэффициента для фотонов (Photon-weighted) позволяет перевести PPFD в YPF; кривая весового коэффициента энергии (energy-weighted) позволяет сделать то же самое для ФАР, выраженной в ваттах или джоулях.

Рассмотрим подробнее, как влияет на растения излучение в различных участках этого диапазона.

Ультрафиолет C (280 —  315 нм)

Облучение растений таким излучением имеет негативные последствия, может приводить к гибели клеток и обесцвечиванию листьев/плодов.


Ультрафиолет B (315-  380 нм)

Это излучение не имеет видимого эффекта на растения.

Ультрафиолет A (380 —  430 нм)

Передозировка ультрафиолетового излучения может быть опасна для листвы, однако малые дозы излучения поглощаются в процессе цветения и созревания плодов и влияют на цвет и биохимический состав (вкус). Как правило, дозы, получаемые растением под воздействием естественного света, достаточны для поддержания этих процессов. 

Синий свет (430-450 нм)

Как показано выше, эта часть спектра хорошо поглощается большинством основных пигментов растения. Эта часть спектра может влиять на морфологию растения: размер и форму куста/листьев, длину стебля. Ряд исследований показывает лучшую эффективность синего цвета на раннем этапе развития растения (вегетативная фаза). 
Синий свет способствует открытию устьиц, увеличению количества белка, синтезу хлорофилла, делению и функционированию хлоропластов, сдерживанию роста стебля.

Зеленый свет (500-550 нм)

Значительная часть этого диапазона отражается от листьев, однако нельзя недооценивать роль и этого участка спектра на полноценное развитие растений. Так, например зеленое излучение, отражаясь от верхних листьев растения, обладает лучшей проникающей способностью и способствует более равномерному развитию листьев, на нижних уровнях, находящихся в тени более крупных соседей (рис. 5) [5]. 


Рисунок 5.png

Рис. 5

Также, управление уровнем зеленого в спектре облучения позволяет контролировать время наступления и длительность фаз прорастания и цветения.

Оранжевый свет (550-610 нм)

С точки зрения рассмотренных выше спектров поглощения хлорофиллов, этот диапазон имеет незначительный уровень отклик. Однако, успешный опыт применения натриевых ламп, излучение которых в основном лежит в этом диапазоне, подтверждает, что фактически растения способны развиваться даже при не оптимальном спектральном составе освещения.

Красный (610-720 нм)

Наиболее эффективный диапазон, с точки зрения количества фотонов, поглощаемых растением в процессе на всех этапах развития. 
Красный свет способствует цветению, прорастанию почек, росту стеблевых листьев, опадению листьев, спячке почек, этиоляции и т.д.

Дальний красный (720-1000 нм)

Несмотря на незначительный отклик в спектрах поглощения основных пигментов, дальний красный диапазон выполняет своего рода “сигнальную” функцию – как и в случае с зеленым цветом, корректировка уровня дальнего красного позволяет повлиять на время наступления и длительность фазы цветения и плодоношения.

Инфракрасный  (1000 нм и выше)

Все излучение в этом диапазоне конвертируется в тепло, дополнительно влияющее на температуру растения. 


Следует помнить, что для естественного солнечного света более 50% энергии излучается именно в  инфракрасном диапазоне. Если растение в искусственных условиях облучается только в диапазоне 400-700 нм, то нужно дополнительно предусмотреть запас мощности в системе отопления для поддержания комфортной температуры.

Потребности растения на разных этапах роста

Как было отмечено выше, свет является не только источником энергии, контролирующим фотосинтез. Различные участки спектра воспринимается растением как сигналы, влияющие на многие аспекты роста и развития (прорастания, деэтиоляция) Изменения в развитии растений, связанные со светом являются результатом фотоморфогенеза.

На схеме на рис.6 показаны основные эффекты, стимулируемые различными цветами на протяжении жизненного цикла растения.

Рисунок 6.png

Рис. 6

Рассмотрим более подробно влияние света на различных этапах 

Синтез хлорофилла

Самое большое количество хлорофилла вырабатывается при синем свете, меньшее – при белом и красном, самое меньшее — при зеленом свете и в тени. При разном свете, соотношение хлорофилла A и B также не одинаковое. Самая большая разница в соотношении А и B при желтом и синем свете. Красный свет способствует большой выработке хлорофилла типа A.


Для светолюбивых растений подходит синий свет, для тенелюбивых растений подходит красный свет.

Цветение

Соотношение между длительностью светового периода и периода темноты называется фотопериодом. Общая протяженность суток – 24 часа, однако в зависимости от разной широты и времени года, протяженность дня и ночи неодинаковая. В зависимости от разных климатических условий и места произрастания, фотопериод у разных растений неодинаков. Цветение, опадение листьев, спячка почек – всё это является реакцией растения на изменение фотопериода.

Растения, которые готовы начать цвести, зацветут при наступлении подходящего фотопериода. Количество дней до начала цветения определяется возрастом растения. Чем старше растение, тем оно быстрее зацветет. Под воздействием фотопериода оказываются листья растений. Чувствительность листьев к изменению фотопериода связана с возрастом растения. Чувствительность старых листьев и молодых листьев неодинаковая. Наиболее чувствительными к изменению фотопериода являются растущие листья.

Накопление питательных веществ и рост растений регулируются  излучением в красном и дальним красном диапазоне.  Размножение определяется, синим светом. Фитохром, содержащийся в листьях, может принимать сигналы красного света и дальнего света. Растение готовое к цветению, зацветет, если последнее излучение будет красным дальним светом.

На рис. 7 показаны спектры поглощения растений при синтезе хлорофилла, фотосинтезе и фотоморфогенезе.


Рисунок 7.png

Рис. 7

Светодиоды

Современные мощные светодиоды, применяемые в искусственном освещении растений, позволяют сформировать монохромное излучение фактически в любой части спектра, рассмотренной выше.
Примеры спектров светодиодов показаны на рис. 8

Рисунок 8.png

Рис. 8

Стоит отметить светодиоды с длиной волны 450 нм (“глубокий синий”) и 660 нм (“дальний красный”), как составляющие, совпадающие с пиками поглощения хлорофиллов. Как было отмечено выше, наличие светодиодов пиком излучения в других частях спектра, позволяет дополнительно стимулировать другие участки спектра поглощения. Белые люминофорные светодиоды (серая кривая на рис. 8) имеют в составе своего спектра относительно широкую область излучения люминофора, а также синий пик непоглощенного люминофором излучения синего кристалла.

Комбинация светодиодов различных цветов в одном светильнике с возможностью независимого управления позволяет сформировать фактически любой спектр для конкретной культуры и фазы ее развития. 
Примеры спектров, используемых в различных сценариях освещения растений,показаны на рис. 9


спектры светодиодов фитосветильников и фитоламп

Рис. 9

Отдельно стоит рассмотреть спектр облучения, получаемый растением, когда на него воздействует одновременно естественное излучение и излучение системы светодиодной досветки.
Предположим. что в светильнике для досветки используются синие и красные светодиоды в соотношении примерно 1:2 (по уровню энергии), для стимуляции хлорофиллов на стадии вегетативного роста. 

Пример такого спектра показан на рис. 10

спектры фитосветильников и фитоламп

Рис. 10

В реальности же на листья растений будет также воздействовать спектр солнечной радиации, и суммарный спектр облучения будет выглядеть следующим образом (рис. 11).

спектры фитосветильников и фитоламп

Рис. 11

Видно, что в этом случае растение монохромная досветка в сочетании с широкополосным естественны излучением дает спектр, стимулирующий все основные зоны поглощения растений. Результирующий спектр по форме близок к суммарному спектру поглощения всех основных пигментов растения, рассмотренному выше.


Заключение

Подводя итоги данного обзора можно отметить следующее:

Спектральный состав света является важным фактором для продуктивного выращивания культур в искусственных условия, однако, не первичным. Получить прирост урожая за счет оптимизации спектра можно при обеспечении растению достаточного уровня базовых потребностей (температура, вода, CO2, вентиляция). Количество света также является более приоритетным параметром по сравнению с его спектральным составом.

Современные светодиоды позволяют эффективно сформировать излучение в спектральном диапазоне поглощения растений. Причем возможно применение т.н. монохромных светодиодов с различными цветами (длиной волны излучения) и традиционных белых “люминофорных” светодиодов, обеспечивающих равномерное широкополосное излучение.

Наличие в светильнике светодиодов с различными цветами и технологии независимого управления ими позволяет исследовать влияние спектра на эффективность выращивание отдельно взятой культуры в конкретных условиях и выработать оптимальный баланс цветов для лучшей урожайности.

Список литературы

Физиология растений. Н.И. Якушкина. Издательство: «Владос». Год: 2004

Исследования над образованием хлорофилла у растений. Монтеверде Н. А., Любименко В. Н. Известия Императорской Академии наук. VII серия. — СПБ., 1913. — Т. VII, № 17. — С. 1007–1028.

Создание эффективных светодиодных фитосветильников. Cакен Юсупов, Михаил Червинский, Екатерина Ильина, Владимир Смолянский. Полупроводниковая светотехника N6’2013

Contributions of green light to plant growth and development. Wang, Y. & Folta, K. M.  Am. J. Bot. 100, 70-78 (2013).

15 Июня 2018

Источник: aurora-leds.ru

Как определить достаточность света?

Установку осветительного прибора для комнатных растений рекомендуется выполнить правильно. Поэтому вначале выясняем, необходимо ли сильное освещение для конкретной посадки.

Затем определяем число светодиодов. Можно их подсчитать с помощью люксметра. Вы можете и самостоятельно вычислить их количество.

  1. Спектры света для развития растений.

Рассмотрим, какие нужны спектры света для растений:

  • Хлорофилл – зеленый.
  • Каротины – желтый и красный спектры.

Кроме того, разнообразные пигменты могут поглощать свет по-разному, все лишнее они отражают.

Как утверждают ученые, источник энергии для фотосинтеза – это в основном лучи красного цвета спектра.

Фотоморфогенез является процессом, который протекает в растении под влиянием света с разным спектральным составом и насыщенностью. Тут свет – сигнальное средство, которое регулирует рост рассады. К тому же в растении имеется и пигмент фитохром. Пигмент является белком, который имеет чувствительность к некоей области белого спектра.

Особенности фитохрома состоят в том, что он принимает 2 формы с разнообразными характеристиками, под влиянием красного оттенка с длиной волны 660 нм он отличается способностью фотопревращения. К тому же поочередное свечение на короткий промежуток времени красным светом аналогично манипулированию им с помощью любого выключателя.

Эта характеристика фитохрома может обеспечить слежение за временем дня, чтобы управлять периодичностью произрастания семян. Сделать нужную лампу достаточно трудно.

Фитохром имеется также в листочках и в рассаде. Красные лучи стимулируют прорастание рассады, а дальний оттенок этого же цвета ее рост подавляет. Вероятно, по этой причине она и прорастает в ночное время суток. Однако это не закономерность для всех видов растений. Тем не менее красный свет является полезным, потому что стимулирует в растении активные жизненные процессы.

Как стало очевидно из результатов многочисленных экспериментов, красного цвета должно быть больше. Для различной рассады оптимальные пропорции могут быть самые разные. Так выясняется, что если помидоры хорошо произрастают при изобилии красного, то огурцы могут погибнуть.

Адениумы, например, представляют собой растения, которые в родных краях растут, получая достаточно много красного цвета спектра. На африканских территориях и на территории арабских стран рассвет и закат не продолжаются длительное время, солнце очень быстро заходит и встает. Кроме того, эти регионы отличаются немногочисленными пасмурными днями. То есть там мало синего света.

Результаты многочисленных экспериментов позволили прийти к выводу, что соотношение 2 красных и 1 синего светодиодов лучше для вегетационного периода созревания растений. При этом благодаря такому соотношению света вы можете намного увеличить количество плодов.

Кроме того, учитываем, в каких условиях растет растение, попадают ли на него прямые лучи солнца. Если растения выращиваются в специальном гроубоксе либо в подвальных условиях, то для их выращивания придется использовать и иные спектры. Такие спектры можно получить, если монтировать определенное количество белых светодиодов, можете добавить и ультрафиолетовые, если вы выращиваете экзотические сорта. Произрастать без ультрафиолетовых лучей способны практически все растения, однако выделить, к примеру, эфирное масло – не все. Можем посмотреть на примере укропа, который без УФ не такой ароматный.

В тепличных условиях в некоторых случаях выбирают одновременно 2 вида искусственных осветительных приборов – это натриевая лампа, в которой изобилие красного спектра, и светодиод. Чтобы монтировать на большую площадь нужное число светодиодов, потребуются огромные вложения.

Однако необходимо учитывать и такие важные моменты, как то, что в тепличных условиях доступен еще и обычный свет, который и способен компенсировать недостаток освещения.

Чтобы выращивать в закрытой почве, можно использовать соотношение 1:2 – 1:4 в зависимости от растущего растения. Выращивать можно и под единственным синего цвета спектром.

Также благодаря сочетанию разных спектров вы можете заметить проявление половых особенностей растений.

  1. Цветовая температура ламп.
  • 2 700 К относится к теплому свету – тут больше красного спектра, который можно получить от ламп накаливания. Иные виды ламп могут дать свечение, которое близко к свету ламп накаливания. Эта разновидность свечения применяется в период цветения.
  • 4 100 К – белый свет.
  • 6 400 К – холодный белый свет – тут преобладает излучение синего спектра. Это может привести к наилучшему результату в течение вегетативного роста. Поэтому холодный свет так востребован.
  • 8 000–25 000 K – ультрафиолет.
  1. Выбор мощности.

Определить мощность можно благодаря месту, условиям и культуре, которую вы собираетесь выращивать дома. Растения бывают светолюбивые и плодоносящие. Среди последних можно отметить помидоры и клубнику. Они нуждаются в изобилии света, от этого зависит урожайность. К нетребовательным относятся салат, тропические сорта растений и большинство комнатных.

Светодиоды могут находиться довольно близко к растению, на расстоянии примерно 5 сантиметров, при этом они не опаляют растение. Если листочки очень нежные, лампы рекомендуется установить на расстоянии около 10 см. Если вы выращиваете высокие сорта растений, то лучше обеспечить и боковое освещение, потому что нижние листья могут недополучить свет.

  1. Длина световых волн.

В спектре лучей солнца имеются и синий, и красный оттенки. Они дают возможность растениям приобретать больше массы, а также лучше плодоносить. Если облучать лишь с помощью синего спектра, у которого длина волны примерно 450 нм, ваша рассада вырастет низкорослой. Она не порадует изобилием зеленой массы. Также вероятно, что растение не будет давать плоды.

Если обеспечить красный диапазон света с длиной волн примерно 620 нм, то хорошо начнет развиваться корневая система растения, оно будет цвести и отлично плодоносить. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, какой свет нужен для определенных растений.

Выбираем лампу для освещения растений

  1. Светодиодные лампы.

Если вы выбрали светодиодные лампы для освещения растений, то они помогут вашей флоре не только хорошо расти, но и отлично плодоносить. В одно и то же время при освещении люминесцентным прибором имеет место и цветение. Светодиоды не будут нагреваться, по этой причине не требуется проветривание комнаты. К тому же нет теплового перегрева растений. Такие фитолампы являются отличным выбором для выращивания семян. Благодаря направленности спектра излучения побеги могут окрепнуть даже за непродолжительный отрезок времени.

Среди преимуществ стоит отметить и низкое потребление электричества. Светодиоды могут уступить лишь натриевой лампе. Однако они в 9 раз экономичнее ламп накаливания. Срок их эксплуатации может достигать даже 10 лет. Гарантия предоставляется на срок примерно 4 года. Если выбрать такие осветительные приборы, можно надолго забыть об их замене. Они не накапливают вредных веществ. Хотя их использование в теплице довольно широко распространено. Рынок сегодня переполнен такими светильниками: их можно прикрепить как на стену, так и на потолок.

Чтобы увеличить интенсивность излучения, лампы объединяют в одну конструкцию. Среди минусов можно отметить высокую цену, если сравнивать с люминесцентными лампами. Разница очень большая. Однако диоды могут себя окупить после пары лет эксплуатации. С их помощью вы можете значительно сэкономить электроэнергию. После завершения гарантийного периода можно наблюдать понижение свечения. Если площадь теплицы большая, то потребуется установить как можно больше точек освещения.

  1. Радиатор для светильника.

Такие приборы требуются в случаях, если нужно отвести тепло. Радиаторы отлично с этим справляются. Светодиоды для растений рекомендуется чередовать по цветам. Так у вас выйдет равномерное освещение.

  1. Фитосветодиоды.

Новое изобретение под названием фитосветодиод может прийти на замену обычным аналогам, которые светят лишь в единственном цвете. Новая техника в чипе собрала в себе нужный спектр светодиодов для прорастания растений. Он необходим для различных этапов роста. Конструкция простейшей фитолампы состоит из блока, где установлены и светодиоды, и вентиляторы. Последние можно отрегулировать по высоте.

  1. Лампы дневного света.

Долгое время люминесцентные лампы были довольно востребованы в приусадебных участках и в теплицах. Однако такие приборы для растений – не самое верное решение по цветовому спектру. Им на смену пришли новейшие фитосветодиодные лампочки особого назначения.

  1. Натриевые лампы.

Такие приборы отличаются очень насыщенным светом и их лучше не устанавливать в помещении. Рекомендуется применять их в большой теплице, в саду и оранжерее, где нужно тщательное освещение растений. Недостатком этих ламп считается их небольшая производительность.

Источник: LampaGid.ru

Cвет в жизни растений играет определяющую роль. Ведь световая энергия определяет процесс фотосинтеза. Фотосинтез – поглощение света растением через листья.

Фотосинтез растенийВ листьях содержится пигмент, (пигмент — окрашенное вещество в организме, участвующее в его жизнедеятельности и придающее цвет коже, волосам, чешуе, цветкам, листьям) называемый хлорофиллом, и именно через него растение поглощает световую энергию.

Активный рост растения, увеличение листьев происходит путем питания растения углеводородами —  обычными органическими соединениями. Их вырабатывает растение в процессе фотосинтеза. Углеводороды – результат реакции воды и двуокиси углерода. Однако продуктом, который вырабатывается в завершении фотосинтеза, является кислород – соединение, без которого не могут существовать живые организмы.

 

Факторы влияющие на фотосинтез

Существует ряд факторов, напрямую влияющих на процесс фотосинтеза растений. Прежде всего, интенсивность процесса напрямую зависит от

— содержания двуокиси углерода,

— температуры окружающего воздуха,

— достаточного обеспечения растения водой

— интенсивности света.

Однако для того, чтобы растение развивалось оптимально, важно не только наличие световой энергии, но и спектр света, а также длительность светового периода, когда растение бодрствует, и темного периода, когда оно отдыхает. 

Если правильно регулировать длительность светового дня, то стадиями роста растения можно управлять. Так, у растений длинного дня можно регулировать их вегетативную стадию, а также время цветения. В свою очередь, для растений короткого дня световой период должен оставаться на определенном уровне, ведь слишком длительный период света может существенно нарушить время его цветения. Существует и категория растений, которые растут в зависимости от наличия света, но при этом продолжительность темного и светлого периода суток на них не влияет.

Таким образом, правильно регулируя свет, можно достичь качественных результатов в процессе выращивания разных видов растений.

Дополнительно освещение для растений вы можете купить прямо сейчас в нашем онлайн магазине, в разделе освещение

Что же такое спектр света, и как он влияет на развитие растений?

Солнечный свет не является однородным, если рассматривать его спектральный состав. Свет солнца – это лучи, которые имеют разную длину волны. Таким образом, свет – это частица спектра электромагнитных волн, которую человек может видеть. При этом различать человеческие глаза способны область электромагнитного спектра, которая пребывает в промежутке примерно от 400 до 700 нанометров. В нанометрах  измеряется длина, и именно эту единицу наиболее часто используют для измерения малых длин.

Длина волны для растений
Но в жизни растений наиболее важное значение имеет физиологически активная и фотосинтетическая активная радиация.

Самые важные лучи для растений – оранжевые (620-595 нм) и красные (720-600 нм). Эти лучи поставляют энергию для процесса фотосинтеза, а также «отвечают» за процессы, влияющие на скорость развития растения. Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра. 

Так, к примеру, слишком большое количество красных и оранжевых лучей могут задержать цветение растения.

Также в фотосинтезе непосредственное участие принимают и синие, а также фиолетовые лучи (490-380нм). Кроме того, в их функции входит стимулирование образования  белков и регулирование скорости роста растения. Те растения, которые растут в природных условиях короткого дня, быстрее зацветают именно под воздействием этих лучей.

Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света, например, под лампой накаливания, более высокие — они тянутся вверх, чтобы получить побольше "синего света". Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.

Длина волны для растений

Лучи, которые имеют длинную волну (315-380 нм), не позволяют растению чрезмерно «вытягиваться» и отвечают за синтез ряда витаминов. В то же время  ультрафиолетовые лучи, которые имеют длину волны 280-315 нм, могут повышать холодостойкость растений.

Таким образом, жизненно важными для развития растений не являются только желтые и зеленые лучи (565-490 нм).

Следовательно, при организации искусственного осветления растений необходимо в первую очередь учитывать их потребность в особенном спектре света.

Данный спектр, нужный растению выдаю специльно разработанные лампы для досветки растений, которые вы можете приобрести в нашем магазине в разделе свет

Если рассматривать растения с точки зрения их «отношения» к свету, то их принято делить на три категории:

— светолюбивые

— теневыносливые

— тенеиндифферентные. 

Для выращивания растений круглый год в условиях своей квартиры приобретайте — Фитосветильники для растений.

Источник: www.promgidroponica.ru

Человек, который, впервые сталкивается со светодиодами, пытается понять, какие же пропорции ему нужны.
Есть разные длины волн красного спектра, есть синие спектры и бывает, что в лампах больше синих светодиодов, а бывает наоборот.
Встречаются светодиодные лампы только с синими светодиодами или только с красными.
И так, краткая информация ниже, позволит вам разобраться что к чему в светодиодном освещении растений.

Вариант первый
Используемые спектры светодиодов предназначены для работы в качестве самодостаточных источников света для садоводства и растеневодства, а так же в качестве дополнительного освещения к солнечному свету или другим источникам света, где это возможно.
Пики приходятся на красный спектр с длиной волны 660 нм и синий 450 нм. Красного примерно в три раза больше.

Вариант второй
Более универсальное сочетание, спектр подходит для различных видов растений на протяжении всего цикла роста и содержит высокую долю красного цвета, который стимулирует фотосинтез в вегетативной стадии роста и способствует цветению. Имеет высокую эффективность фотонов. Но не лучший вариант для единственного источника света на вегетативной стадии роста. Используется больше как дополнительный источник, например в оранжереях или теплицах в сочетании с естественным солнечным светом.

Третий вариант
Лучше всего подходит для прорастания растений и цветения. Этот спектр дает быстрый старт растений на стадии рассады. Он также дает лучшие результаты среди всех цветущих растений. Рекомендуется для использования гроу боксах, в камерах прорастания, вегитариях и в цветочной продукции, помогает в формировании большого количества соцветий и междоузлий.

Четвертый вариант
Многие производители считают, что данный спектр лучше всего подходит для рассады. Позволяет добиться коренастых растений с коротким межузловым расстоянием, весьма желательно на стадии всходов. Рекомендуется для выращивания рассады до трансплантации, пересадки или пикирования.
Отлично подходит для вегетативного роста и имеет больше энергии в синей области и обеспечивает быстрый рост вегетативной массы. Большое количество синего позволяет сделать растения более карликовыми и пышными, может быть применен как в гроубоксах с целью выращивания биомассы и в открытых теплицах и площадках в комбинации с солнечным светом. Рекомендуется для производства листовых зеленых овощей.

Пятый вариант
450 нм, синий
Используют для выращивания материнского дерева, с которого срезают веточки и клонируют материнское растение, получая точную копию с теми же признаками и качествами, что и родительское растение. Дереву не дают зацветать и годами держат в отдельном помещении.
На стадии развития рассады, позволяют получить большее количество женских растений у многих видов растений. Более узкое назначение, но может быть использовано как единственное освещение, так и как дополнительное. Может быть использовано для регулирования роста проростков, для получения товарных качеств рассады.

Шестой вариант
Пик на длине волны в 624 нм
Самый высокий фотосинтетический результат относительно квантового выхода для ряда растений. В то же время, его действие на поглощение фитохрома значительно слабее по сравнению с 660 нм, встречались цифры в 10-20% относительно 660 нм. Красный спектр с длиной волны 620-630 нм, особенно хорош при использовании вместе с дальним красным 730 нм. Часто добавляют малую долю этого спектра в лампы, хорошо себя проявляет при созревании плода и улучшает его вкусовые качества.

Седьмой вариант
660 нм дальний красный
Эта длина волны имеет очень сильное действие фотосинтеза, а также демонстрирует самое высокое действие на красно-поглощающие фитохрома, с помощью этого спектра регулируется прорастание, цветение и другие процессы. Наиболее эффективным для легкого расширения светового дня с целью вызвать цветение растения длинного дня или предотвращения цветения растения короткого дня. Наибольший энергосберегающий эффект. Отличный вариант, если использовать как дополнительное освещение, например в теплице или в сочетании с лампами имеющими пик в синем спектре.


Восьмой вариант

730 нм дальний красный
Хотя эта длина волны вне фотосинтетически активного диапазона, он имеет сильные воздействия на дальнем красном.
Может быть использован в конце каждого светового цикла, чтобы способствовать цветению растения короткого дня.
Фитохром — фоторецептор, сине-зеленый пигмент, существующий в двух взаимопревращающихся формах.
Одна поглощает красный свет (λ~660нм), другая — дальний красный (λ~730нм). Поглотив свет, фитохром переходит из одной формы в другую.
Этот пигмент играет важную роль в ряде процессов, таких как цветение и прорастание семян. Он помогает устанавливать циркадные ритмы, регулирует размер, форму и количество листьев, синтез хлорофилла и расправление эпикотиля и гипокотиля в семенах двудольных растений.
Фитохром был найден почти у всех растений, включая высшие.
Кроме фитохрома, у растений есть криптохромы и фототропины, чувствительные к голубой и ультрафиолетовой частям спектра
Фитохром, в отличие от хлорофилла, есть не только в листьях, но и в семени. Участие фитохрома в процессе прорастания семян для некоторых видов растений таково: красный свет стимулирует процессы прорастания семян, а дальний красный – подавляет. (Возможно, что именно поэтому семена и прорастают ночью). Хотя, это и не является закономерностью для всех растений. Но, в любом случае, красный свет более полезен (он стимулирует), чем дальний красный, который подавляет активность жизненных процессов растения. Так что если вы не знаете для чего он нужен, то лучше не использовать.

Девятый вариант
Использование белых светодиодов холодного и теплого спектра
Они дают большие потери в зелёном спектре, так как зелёный спектр почти не потребляют растения.
Но их можно использовать в сочетании с красными светодиодами и не использовать синие.
Белые светодиоды на много дешевле светодиодов с узкой длиной волны, таких как 660нм, 630нм, 450нм, 440нм, 730нм, 400нм и другими длинами волн.
Для цветущих растений не применимы, больше для рассады и выращивании салата.
Кривая спектров зависит от люминофора, которым покрыт кристалл диода.

картинки взял на сайте там есть информация по ним на английском и сжато.
Если у вас есть замечания или дополнения, прошу вмешаться!

Источник: redblue.com.ua

Освещение растений

Освещение для растений

Во многих странах климат не позволяет выращивать растения круглой год. К счастью, при использовании искусственного освещения, это становится возможным занятием. Этот процесс требует тщательной подготовки, на мировом рынке представлено множество различных вариантов специального освещения. Тип спектра, длина волны и интенсивность играют ключевую роль в росте и развитии растений. Слишком большое, а также недостаточное количество освещения является распространенной ошибкой у новичков. Важно соблюдать оптимальный баланс между количеством производимого света и количеством выделяемого тепла.

Фотосинтез

Фотосинтез

Фотосинтезом называют питание высших растений. Он имеет две стадии: световую и темновую. В световой стадии происходят следующие процессы: синтез АТФ, образование НАДФ, фотолиз воды и образование кислорода. В темновую стадию происходит синтез углеводов и образование белков и углеводов, а также связывание углекислого газа в молекулы глюкозы. Процесс происходит в основном в пределах диапазона волн от 400 до 700 nm. Наиболее необходимые — синий (445nm) и красный (660nm).

Для создания искусственного освещения вам потребуется следующее оборудование:

1. Лампа: чаще всего в условиях закрытого грунта используют газоразрядные (ДНаТ, МГЛ, ДРИЗ) или люминесцентные лампы (ЛЛ, КЛЛ), также в последнее время большую популярность имеют светодиодные лампы (LED).

2. Электронный балласт (Дроссель): используется для того, чтобы зажечь, а затем регулировать ток в лампе. Балласты классифицируются как цифровые, электронные или магнитные. Этот выбор может оказать значительное влияние на долговечность, эффективность и мощность ламп. Некоторые лампы не нуждаются в дополнительном оборудовании для розжига.

3. Отражатель (Рефлектор): предназначен для эффективного распределения света лампы в сторону растений. Обычно отражатель уже встроен в светильник.

4. Таймер-розетка: необходим для того, чтобы регулировать режим освещения.

Разберем подробнее некоторые виды ламп, подходящие для выращивания в закрытом помещении:

Флуоресцентные лампы

Люминесцентные лампы бывают линейные люминесцентные (ЛЛ) Grolux
 
и компактные люминесцентные (КЛЛ), Эсл лампаЭсл лампа 6400Ких еще называют энергосберегающими (ЭСЛ).

Они доступны различных мощностей и цветовых температур. Лампы обладающие высокой цветовой температурой 6500К (известные, как «холодный белый»), имеют больше «холодного» спектра и подходят для вегетативной фазы, развития рассады и черенков (клонов). Люминесцентные лампы низкой цветовой температуры 2700К («теплый белый») с преобладанием «теплого» спектра и больше подходят для стадии цветения/плодоношения. Лампы ЭСЛ доступны в более высоких мощностях и пригодны для растений, нуждающихся в более высокой интенсивности света. Однако люминесцентные лампы производят меньше люменов на ватт по сравнению с газоразрядными лампами. Следовательно, их использование оправдано на растениях, которые нуждаются в низкой или средней интенсивности света, например, рассады, черенков (клонов), посевной травы, орхидеи и листья салата. В отличие от газоразрядных ламп, они создают минимальное количество тепла, и поэтому не требуют охлаждения. К тому же, например, ЭСЛ лампы идут со встроенным балластом, что делает их использование очень простым.

Спектр ЭСЛ лампы 2700К6500.png

Плюсы

  • Доступная цена
  • Низкий уровень производства тепла
  • Простое использование
  • Отлично подходит для рассады

Минусы

  • Недостаточная интенсивность света для светолюбивых растений
  • Для небольших пространств

Газоразрядные лампы

Их использование наиболее оправдано при выращивании светолюбивых растений. Они подходят для многих плодоносящих растений, для многих растений: тропического, субэкваториального и экваториального пояса. При использовании в ограниченных пространствах, при работе, мощные лампы сильно нагреваются и требуют активного охлаждения. Обычно в растениеводстве используются газоразрядные лампы двух видов:

Металлогалогенные МГЛ/ДРИ(з) (англ. МН)

GIB Lighting Growth Spectrum Advanced 600WЛампа МГЛ Philips HPI
МГЛ/ДРИ(з) как правило, используются для вегетативной фазы и фазы цветения/плодоношения. Их популярность заключается в высокой отдаче люмен на ватт. Они производят ~ в 5 раз больше люменов на ватт, чем лампы накаливания. МГЛ лампы производят в диапазоне от 2700K до 6500K, который отлично имитирует естественное освещение. Лампы, имеющие цветовую температуру 6500К, идеально подходят для создания сильного вегетативного роста, а именно больших листьев и толстых стеблей. МГЛ лампы 3000К так же идеально подходят для создания коротких и плотных растений, которые имеют меньших интервал междоузлий. Растения такой формы, более эффективно расходуют свет.

спектр лампы МГЛ

Плюсы

  • Очень близки к спектру естественного солнечного света (6000K)
  • Эффективны для вегетативного роста и развития лиственных растений

Минусы

  • Высокий расход электроэнергии 
  • Требуется балласт, который стоит не дешево
  • Требуют активного охлаждения в ограниченных пространствах

Натриевые лампы высокого давления НЛВД или ДНаТ(з) (англ. HPS)
Gib lighting Pure Bloom.pngSylvania_Grolux.jpegOsram_plantastar.jpeg
Самые распространенные лампы в растениеводстве. Имеют высокую интенсивность освещения до 150 люмен на ватт. Используются трубчатые и зеркальные. Лампы ДНаТ (HPS) производят больше «теплого» света. Преимущество в зоне красно-оранжевого спектра (2000К) способствует развитию цветов и фруктов. Поэтому ДНаТ больше подходит для плодоносящих растений. Обычная практика использовать лампы ДНаТ для вегетации и цветения, особенно, если растения имеют короткий вегетационный период. Однако, как правило, ДНаТ способствует высокому и вытянутому растению. В растениеводстве лампы ДНаТ считаются универсальными и используются в промышленном масштабе. Некоторые производители, используя современные технологии, добиваются повышения в зоне синего спектра лампы, а также комбинируют разные виды ламп в одной.

спектр лампы днат

Плюсы

  • Эффективны для цветения и развития плодов
  • Самые распространенные лампы

Минусы

  • Высокий расход электроэнергии 
  • Требуется балласт, который стоит не дешево
  • Требуют активного охлаждения в ограниченных пространствах

LED

Grow northen hs1 led growlightHeliospectra led grow lightSpectrum king 400 led growlight

Светодиоды являются сравнительно новым источником света. В последнее время мировые производители выпустили светодиоды с интенсивностью до 200 люмен на ватт. Светодиоды, в отличие от других источников света, выгодно отличаются чрезвычайно низким энергопотреблением. Благодаря этому некоторые промышленные теплицы полностью перешли на светодиодное освещение. Ключевая особенность светодиодов — это производство точной световой волны которая необходима именно вашему растению.  

Спектр светодиодной лампы
Плюсы

  • Не требуют активного охлаждения
  • Не требуется дополнительное оборудование для розжига
  • Перспективная отрасль
  • Возможен подбор определенного спектра
  • Высокая светоотдача до 200 люмен на ватт

Минусы

  • Высокая стоимость готового изделия
  • На российском рынке сложно найти качественный продукт

Продолжение в следующей части…

Источник: growerline.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector