Czy rośliny mogą przeprowadzać fotosyntezę za pomocą lamp rurowych?
Rośliny są w stanie utrzymać swój rozwój i przyczyniać się do ekologii planety poprzez podstawowy proces fotosyntezy, który polega na przemianie energii świetlnej w energię chemiczną. Świetlówki są typowym rodzajem sztucznego źródła światła, a jednym z najważniejszych pytań, na które muszą odpowiedzieć ogrodnicy i ogrodnicy, jest to, czy są w stanie skutecznie wspierać ten niezbędny proces. Aby znaleźć rozwiązanie tego problemu, musimy zbadać naukę o fotosyntezie, charakterystykę lamp rurowych i sposoby wykorzystania tych rzeczy w kulturze roślin.
Główny pigment występujący w komórkach roślinnych, chlorofil, odpowiada za niezbędny proces fotosyntezy, który polega na absorpcji światła. Szczytowa absorpcja występuje w niebieskim (400–500 nm) i czerwonym (600–700 nm) obszarze widma światła chlorofilu a i chlorofilu b, czyli dwóch form chlorofilu występujących w największej ilości. Te długości fal napędzają procesy-zależne od światła, w wyniku których następuje rozszczepienie wody i produkcja trifosforanu adenozyny (ATP) i fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADPH), które są nośnikami energii niezbędnymi do konwersji dwutlenku węgla w glukozę. Pomimo tego, że odbija się przede wszystkim światło zielone (500–600 nm), które nadaje roślinom zieloną barwę, u niektórych gatunków może ono mieć wpływ na funkcję aparatów szparkowych i rozwój liści.
Naturalne światło słoneczne zapewnia cały zakres długości fal; jednak czasami do pomieszczeń wewnętrznych nie dociera wystarczająca ilość światła słonecznego, co powoduje konieczność stosowania sztucznego oświetlenia. Rodzaj oświetlenia fluorescencyjnego, znany jako świetlówki, polega na wzbudzaniu par rtęci, w wyniku czego następuje emisja światła ultrafioletowego (UV). Światło to jest następnie przekształcane w światło widzialne za pomocą powłoki fosforowej umieszczonej wewnątrz świetlówki. Widmo światła zależy od rodzaju luminoforu, co powoduje wahania, które mają wpływ na rozwój roślin.
Większość światła emitowanego przez świetlówki o barwie chłodnej bieli ma widmo niebieskie i zielone, a jego temperatura barwowa mieści się w zakresie od 4100 K do 6500 K. Znajdują szerokie zastosowanie w warunkach domowych i komercyjnych w celu zapewnienia oświetlenia ogólnego. Mimo że fale niebieskie sprzyjają wzrostowi wegetatywnemu, stymulując rozwój liści i utrzymując zwartą budowę rośliny, to duża ilość światła zielonego, którego rośliny nie są w stanie dobrze absorbować, utrudnia ich zdolność do fotosyntezy. Rury te są dobre dla roślin wymagających słabego oświetlenia, takich jak rośliny wężowe lub pothos, ale mogą mieć trudności z utrzymaniem gatunków, które rozwijają się szybciej.
Świetlówki wytwarzające więcej długości fal w kolorze czerwonym i żółtym nazywane są świetlówkami ciepłobiałymi. Ich temperatura barwowa waha się od 2700K do 3000K. Jedną z najważniejszych ról, jakie czerwone światło odgrywa podczas kwitnienia i owocowania, jest to, że jest ono niezbędne dla-niezależnych od światła procesów zachodzących podczas fotosyntezy. Z drugiej strony zmniejszona ilość emitowanego przez nie niebieskiego światła może utrudniać wzrost liści w fazie wegetatywnej, co czyni je mniej odpowiednimi do stosowania w przypadku sadzonek lub warzyw liściastych. Są bardziej korzystne dla roślin znajdujących się w fazie reprodukcyjnej, takich jak rośliny kwitnące, które osiągnęły dojrzałość.
Niebieskie (400–500 nm) i czerwone (600–700 nm) długości fal świetlówek-o pełnym spektrum są równoważone mniejszą ilością widm zielonych i innych. Układ ten ma symulować naturalne nasłonecznienie obecne w otoczeniu. Współczynnik oddawania barw (CRI) tych świateł jest często wyższy niż 85, co czyni je-wszechstronnym źródłem światła odpowiednim dla wszystkich faz rozwoju roślin. Badania takie jak to opublikowane w HortScience pokazują, że zioła uprawiane w probówkach-o pełnym spektrum mają zawartość biomasy i chlorofilu porównywalną z tymi, które rosną w słońcu, co weryfikuje przydatność tych metod.
W porównaniu do świetlówek konwencjonalnych, świetlówki o wysokiej-wyjściowej (HO) i bardzo wysokiej-wyjściowej (VHO) zapewniają wyższą intensywność światła (mierzoną za pomocą gęstości strumienia fotosyntetycznego fotonu, PPFD). W odległości 12 cali rurki HO mogą osiągnąć wartości PPFD na poziomie 400–600 μmol/m2/s, co czyni je akceptowalnymi dla roślin średnio-lekkich, takich jak pomidory. Lampy VHO, których współczynnik mocy wyładowania (PPFD) wynosi do 800 μmol/m2/s, są zaprojektowane tak, aby pomieścić gatunki-o silnym świetle. Wymagają jednak specjalistycznych stateczników i wytwarzają więcej ciepła, co wymaga wentylacji.
Natężenie światła ma ogromne znaczenie, ponieważ większość roślin wymaga gęstości strumienia fotonów (PPFD) na poziomie 100–2000 μmol/m2/s. W odległości 12–18 cali standardowe rurki są w stanie dostarczyć 50–300 μmol/m²/s, co jest wystarczające w przypadku słabo-lekkich roślin, takich jak sałata i pietruszka. Rozszerzając to spektrum, lampy HO zapewniają pomoc roślinom o skromnych wymaganiach. Ponieważ intensywność światła jest proporcjonalna do reguły odwrotnych kwadratów, która stwierdza, że podwojenie odległości stanowi ćwiartkę intensywności, optymalnym sposobem optymalizacji absorpcji jest umieszczenie rurek w odległości od 6 do 12 cali nad roślinami.
Czas światłaRównie ważna jest ekspozycja, często nazywana fotoperiodem. Większości roślin wystarczy światło przez 12–16 godzin dziennie, ale do oddychania niezbędna jest ciemność. Aby zminimalizować stres, który może powodować nieregularny rozkład światła, świetlówki, które można łatwo regulować za pomocą timerów, zapewniają stałe cykle.
Nawet jeśli są skuteczne, świetlówki mają pewne wady. Mają niższą efektywność energetyczną w porównaniu do diod LED, które są w stanie przekształcić więcej energii elektrycznej w światło i emitują docelowe długości fal, a tym samym zmniejszają ilość odpadów. Ponadto diody LED mają dłuższą żywotność (50 000 godzin lub więcej w porównaniu do 10 000–20 000 godzin w przypadku lamp) i wytwarzają mniej ciepła, co skutkuje niższymi wydatkami na chłodzenie. Lampy wyładowcze-wysokiej intensywności (HID), w tym lampy metalohalogenkowe (MH) i wysokoprężne-sodowe (HPS), mają wyższy współczynnik mocy (PPFD) w przypadku operacji na-na dużą skalę; niemniej jednak potrzebują większej ilości energii i wytwarzają znaczną ilość ciepła.
Mimo to świetlówki są nadal szeroko stosowane w ogrodnictwie na mniejszą skalę ze względu na ich rozsądny koszt początkowy, prostą instalację i powszechną dostępność. Sprawdzają się wyjątkowo dobrze w przypadku wzrostu sadzonek, mikroliście i roślin liściastych, które wymagają mniej światła. Na przykład według wyników badań przeprowadzonych przez University of California Cooperative Extension szpinak uprawiany w probówkach o pełnym-zakresie widma osiąga tempo wzrostu o dziewięćdziesiąt procent wyższe niż szpinak uprawiany na zewnątrz.
Podsumowując,lampy rurowemają potencjał ułatwiania fotosyntezy, jeśli zapewniają wystarczającą długość fal w kolorze niebieskim i czerwonym, akceptowalną intensywność oraz odpowiednie fotoperiody niezbędne do procesu. Optymalne lampy o pełnym-zakresie widma to takie, które spełniają wymagania spektralne większości roślin. Choć nie są tak zaawansowane technologicznie jak npDiody LEDlub HID, zapewniają ogrodnikom wewnętrznym rozwiązanie, które jest zarówno praktyczne, jak i ekonomiczne. Pokazują, że rośliny mogą kwitnąć w sztucznym świetle świetlówki, pod warunkiem spełnienia odpowiednich warunków.
więcej informacji:https://www.benweilight.com/lighting-tube-żarówka/100w-200w-300w-roślina-led-tube-light.html
