Da li fotosintezu podržavaLED svjetla?
Prirodni izvor svjetlosti koji je podržavao kopnenu vegetaciju milijardama godina, sunčeva svjetlost, često je povezan s fotosintezom, procesom kojim biljke pretvaraju svjetlosnu energiju u kemijsku energiju kako bi potaknule razvoj. Ali kako gradovi rastu, vrtlarstvo u zatvorenom prostoru postaje sve popularnije, a poljoprivredne metode prelaze na kontrolirane postavke (kao što su vertikalne farme), postavlja se pitanje: mogu li umjetni izvori svjetlosti poput LED svjetla promovirati fotosintezu? Da, bez sumnje, međutim, efikasnost zavisi od poznavanja načina na koji biljke koriste svjetlo, LED karakteristika i preciznog podešavanja uslova osvjetljenja. Da bismo ovo istražili, prvo moramo secirati osnove fotosinteze, zatim pogledati kako se LED diode uklapaju u svjetlosne potrebe biljaka, a zatim razgovarati o praktičnim upotrebama i pitanjima.
Sposobnost biljaka da koriste pigmente kao što su karotenoidi, hlorofil a i hlorofil b da apsorbuju određene talasne dužine svetlosti je osnovna komponenta fotosinteze. Glavni pigment, hlorofil a, je najefikasniji u apsorpciji svetlosti u dva opsega talasnih dužina: crvenom spektru (600-700 nm) i plavom spektru (400-500 nm). Karotenoidi apsorbuju plavo-zeleno svjetlo i štite biljke od oštećenja svjetlosti, dok hlorofil b to poboljšava apsorbirajući malo više plave i nešto narandžaste svjetlosti. Razlog zašto lišće ljudskom oku izgleda zeleno je taj što biljke troše vrlo malo zelene svjetlosti (500-600 nm), pri čemu se većina reflektira. Iako cijeli spektar vidljive svjetlosti osigurava sunčeva svjetlost, biljke koriste samo plavi i crveni dio, koji se nazivaju opsegom "fotosintetski aktivnog zračenja" (PAR). Ova ključna spoznaja je od suštinskog značaja za LED tehnologiju: čak i bez reprodukcije punog spektra sunca, LED diode mogu biti u stanju olakšati fotosintezu ako mogu emitovati svjetlost u crvenim i plavim PAR područjima.
LED diodesu posebno-prikladni za fotosintezu zbog njihove izuzetne sposobnosti da ciljaju određene talasne dužine. LED diode mogu biti dizajnirane da emituju uske pojaseve svjetlosti tačno u plavim i crvenim rasponima, za razliku od fluorescentnih cijevi (koje emituju nešto PAR, ali i nepotrebne zelene i žute svjetlosti) ili sijalica sa žarnom niti (koje emituju svjetlost širokog- spektra, ali gube većinu energije kao toplinu). Visokoefikasne plave LED diode, na primjer (koje koriste InGaN poluprovodnike, kao što je ranije spomenuto), emituju svjetlost na 450–470 nm, talasnoj dužini koju lako apsorbuju hlorofil a i b. Na 660–670 nm, što je takođe još jedan raspon vršne apsorpcije za hlorofil a, crvene LED diode, koje se obično sastoje od aluminijum-galijum-arsenida (AlGaAs) ili galij-arsenid-fosfida (GaAsP), emituju svetlost. Uzgajivači mogu proizvesti "prilagođeni" svjetlosni spektar koji zadovoljava fotosintetske zahtjeve njihovih biljaka kombinacijom plavih i crvenih LED dioda u određenom omjeru, obično 1:3 do 1:5 plave-do-crvene, ovisno o sorti biljke. LED diode su do 80% energetski-efikasnije od sijalica sa žarnom niti, što je ogromna prednost za poljoprivredu u zatvorenom prostoru gdje su troškovi rasvjete ključni trošak. Ovaj fokusirani pristup ne samo da jamči da biljke dobiju svjetlost koja im je potrebna, već i minimizira gubitak energije.
Sposobnost LED dioda da promoviraju fotosintezu-i da u određenim situacijama nadmaše prirodnu sunčevu svjetlost-dosljedno je potvrđena naučnim studijama. Studija iz 2018. koja upoređuje rast zelene salate pod crveno-plavomLED rasvjetana sunčevu svjetlost objavljena je u časopisu Scientia Horticulturae. Prema nalazima, zelena salata uzgajana pomoću LED-a imala je 20% više biomase (ukupne težine biljke) i više antioksidansa od zelene salate proizvedene na suncu. Ovo je zbog činjenice da LED diode daju preciznu kontrolu nad spektrom, trajanjem i intenzitetom svjetlosti-koje su sve različite u prirodnim postavkama. Na primjer, fotosinteza je usporena u oblačnim danima kada se intenzitet sunčeve svjetlosti smanjuje. Uzgajivači mogu koristiti LED diode za održavanje konstantnog nivoa svjetlosti (mjereno u mikromolima po kvadratnom metru u sekundi, ili μmol/m²/s) koji je idealan za fazu rasta biljke. "Fotoperiod" ili broj sati svetlosti svakog dana se takođe može promeniti. Na primjer, lisnatoj zelji poput spanaća potrebno je 12 do 16 sati svjetlosti da procvjeta, dok cvjetnim biljkama poput paradajza potrebni su kraći fotoperiodi da započnu cvjetanje. U vertikalnim farmama ili šatorima za uzgoj, LED diode maksimiziraju apsorpciju svjetlosti i efikasnost prostora tako što proizvode manje topline od drugih izvora svjetlosti, omogućavajući im da budu postavljeni bliže biljkama bez spaljivanja lišća.
Budući da se LED diode mogu podesiti, mogu se prilagoditi kako bi zadovoljile različite potrebe za svjetlom različitih biljnih vrsta. Pošto je njihov rast usredsređen na razvoj lišća, lisnato povrće (zelena salata, kelj i spanać) zahteva plavo i crveno svetlo iznad svega. Jednostavni crveni-plavi LED raspored je adekvatan i po razumnoj cijeni za ove biljke. Međutim, dodavanje malih količina zelene ili daleko{4}}crvene svjetlosti (700–800 nm) osvjetljenju može pomoći biljkama koje cvjetaju i donose plodove, kao što su paradajz, paprika i ruže. Na primjer, daleko-crveno svjetlo pomaže u kontroli "fotomorfogeneze" ili kako biljke reaguju na svjetlost rastućim stvarima kao što su dužina stabljike i početak cvijeta. 10% daleko-crveno svjetlo dodano crvenom-plavom LED spektru poboljšano je prinos ploda paradajza za 15% prema studiji bloom20 objavljenoj od strane enco20 Plant Physiology. LED diode mogu pomoći čak i biljkama koje vole slabo{15}}svjetlo-, kao što su uobičajene sobne biljke poput potosa ili zmija, koje mogu preživjeti u prostorima bez prirodnog sunca zahvaljujući nisko{17}}plavoj-crvenoj LED lampi niskog intenziteta koja može ponuditi dovoljno PAR-a da ih očuva zdravim. Zbog svoje prilagodljivosti, LED diode nisu savršene samo za industrijsku poljoprivredu, već i za kućne vrtlare koji žele uzgajati sobne biljke ili začinsko bilje tijekom cijele godine.
Iako su LED diode prilično dobre u fotosintezi, postoji nekoliko stvari koje treba imati na umu kako biste izvukli maksimum iz njih. Prvo, intenzitet svjetlosti mora odgovarati zahtjevima biljke. Na primjer, odrasle biljke mogu zahtijevati 400-600 μmol/m²/s za maksimalan rast, dok sadnice zahtijevaju niži intenzitet (100-200 μmol/m²/s) da bi spriječile stres. Kako biljka stari, farmeri mogu promijeniti intenzitet korištenjem LED dioda koje imaju mogućnost zatamnjivanja. Drugi ključni faktor je omjer spektra: previše crvene svjetlosti može rezultirati slabim, mršavim biljkama, dok će previše plave svjetlosti ometati rast (tanki listovi, kratke stabljike). Ključno je testirati različite omjere za svaku vrstu, kao što je 1:4 plave-prema-crvene za zelenu salatu i 1:3 za paradajz. Treće, LED diode-velike-sve snage za upravljanje toplinom, koje se koriste u komercijalnim farmama, ipak mogu proizvesti toplinu koja utiče na temperaturu biljke i životni vijek LED dioda, uprkos činjenici da LED diode emituju manje topline od tradicionalnih sijalica. LED svjetiljke mogu izbjeći pregrijavanje dodavanjem ventilatora ili hladnjaka. Na kraju, iako su troškovi energije niži od troškova rasvjete sa žarnom niti ili fluorescentne rasvjete, oni se i dalje mogu povećati za velika-poduzeća. Dugoročni-troškovi se mogu smanjiti odabirom LED dioda visoke{23}}e efikasnosti, koje se mjere u lumenima po vatu (lm/W) ili PAR po vatu (μmol/J).
Uspon poljoprivrede u zatvorenim prostorima i vertikalne poljoprivrede već je dokaz praktičnih efekata fotosinteze podržane LED-. Hiljadecrvene-plave LED diodekoriste preduzeća kao što su Plenty i AeroFarms za uzgoj lisnatog povrća u gradovima, trošeći 95% manje vode od konvencionalne poljoprivrede i daju prinos tijekom cijele godine. LED diode omogućavaju lokalnu proizvodnju hrane u područjima s ekstremnim temperaturama, poput Arktika, gdje je sunca rijetka mjesecima, smanjujući potrebu za uvoznim povrćem. NASA-ine studije za stvaranje sistema hrane za produžena svemirska putovanja (kao što su putovanja na Mars) također koriste LED diode za uzgoj biljaka u kontroliranim uvjetima. U manjem obimu, domaći uzgajivači pretvaraju tmurne prostore u plodne vrtove koristeći LED rasvjetu za sadnju povrća, začinskog bilja i mikrozelenja u podrumima ili stanovima. Ova upotreba pokazuje da su LED diode revolucionarna tehnologija koja proširuje raspon mjesta i metoda na kojima se biljke mogu uzgajati, osim što su praktična zamjena za sunčevu svjetlost u fotosintezi.
da sumiramo,LED svjetlanesumnjivo mogu pomoći u fotosintezi, i to mogu učiniti efikasnije, preciznije i raznovrsnije od mnogih konvencionalnih izvora svjetlosti. LED diode daju biljkama precizno svjetlo koje im je potrebno za fotosintezu emitujući određene valne dužine u crvenom i plavom PAR opsegu. Uzgajivači također mogu modificirati spektar, intenzitet i trajanje svjetlosti kako bi odgovarali različitim biljnim vrstama i fazama rasta. LED diode mogu povećati rast biljaka, prinos i kvalitet, prema naučnim studijama i praktičnim primjenama (kao što su kućne bašte i vertikalne farme). Iako postoje faktori koje treba uzeti u obzir, kao što je kontrola topline i maksimiziranje intenziteta svjetlosti, oni se mogu lako riješiti pažljivim dizajnom. Doprinos LED tehnologije fotosintezi samo će se povećavati kako se dalje razvija (u smislu troškova, efikasnosti i podešavanja spektra), otvarajući vrata pristupačnijoj, produktivnijoj i održivijoj poljoprivredi u budućnosti.
FAQs
Q1. Kako mogu dobiti ove uzorke?
A1: Zdravo, lako za ovo. Dajte mi svoju adresu i recite mi koja vam je stvar potrebna, dogovorit ćemo da vam pošaljemo DHL ili FedEx.
P2: Šta je sa vašim kvalitetom?
A2: Sve sirovine vrhunskog kvaliteta kako bi se osigurala visoka svjetlost i dovoljna svjetlina.
P3: Šta je sa vremenom isporuke?
A3: Uzorak treba 3-5 dana, vrijeme masovne proizvodnje treba 25-40 dana nakon primanja depozita
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobilni (+86)18673599565
Whatsapp :19113306783
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
