Adakah cahaya matahari atau lampu LED lebih baik untuk tumbuhan?

Satu topik yang terus muncul apabila pertanian dalaman berkembang ialah sama ada lampu LED atau cahaya matahari lebih baik untuk tumbuh-tumbuhan. Lampu tumbuh ialah sumber utama cahaya yang boleh dipercayai untuk pertanian dalaman, hidroponik, dan pertanian persekitaran terkawal (CEA). Artikel ini mengkaji perbezaan antara lampu tumbuh dan cahaya matahari semula jadi, cara ia mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan, dan betapa pentingnya lampu tumbuh kepada pertanian kontemporari.

Spektrum cahaya lengkap yang diperlukan untuk fotosintesis-proses yang mana tumbuhan menghasilkan tenaga-disediakan oleh cahaya matahari.

Spektrum boleh dilihat (400–700 nm) dan seterusnya dilindungi oleh cahaya matahari semula jadi, yang mempunyai panjang gelombang antara ultraungu (UV) hingga inframerah (IR).

Kerana ia menawarkan tenaga seimbang untuk aktiviti tumbuhan yang berbeza, spektrum luasnya sesuai untuk pertumbuhan tumbuhan dalam persekitaran semula jadi. Walaupun lampu merah menggalakkan pembungaan dan pengeluaran buah, cahaya biru menyokong tumbuh-tumbuhan pada setiap peringkat pembangunan dengan menggalakkan dedaun yang padat, teguh dan sistem akar.

Kesihatan tumbuhan juga dipengaruhi oleh jumlah cahaya matahari dan variasi semula jadinya. Tumbuhan menjadi lebih berdaya tahan akibat perubahan perlahan dalam keamatan cahaya dan spektrum yang berlaku sepanjang hari dan tahun.

Walaupun pendedahan yang berlebihan kepada cahaya matahari boleh merosakkan, sinaran UV menguatkan pertahanan tumbuhan terhadap penyakit, menghasilkan penuaian yang lebih berdaya tahan.

Selain itu, cahaya inframerah menggalakkan pemanasan tisu, yang membantu pertumbuhan pada musim sejuk. Menurut penyelidikan, cahaya matahari semula jadi menggalakkan pengeluaran pigmen yang terbaik, yang memberikan hasil warna yang terang, rasa yang lebih baik dan nilai pemakanan yang meningkat.

Mengetahui "bagaimana cahaya daripada mentol tumbuh berbeza daripada cahaya matahari" menjadikannya lebih mudah untuk memahami mengapa pencahayaan buatan, terutamanya LED, biasanya menghasilkan panjang gelombang tertentu dan bukannya keseluruhan spektrum.

Dengan menumpukan pada panjang gelombang merah dan biru, yang amat berguna untuk menggalakkan fotosintesis, selektiviti ini membolehkan tindak balas tumbuhan terfokus.

Dengan kombinasi merah-biru atau merah-biru-jauh-merah yang menggalakkan ciri-ciri tertentu seperti dedaun tebal, kawasan daun yang luas dan kitaran pertumbuhan pesat, sains yang mendasari "resipi" ringan ini telah berkembang.

Keberkesanan spektrum fokus ini telah ditunjukkan dalam banyak penyelidikan. Sebagai contoh, telah ditunjukkan bahawa LED merah dan biru mempercepatkan kadar pertumbuhan dan kepekatan klorofil dalam tanaman seperti timun dan salad.

Cahaya biru menggalakkan pembukaan stomata, yang meningkatkan pengambilan CO2, manakala cahaya merah mengaktifkan protein fotoreseptor yang menyokong pembungaan.

Penanam boleh mengawal selia parameter pertumbuhan untuk menghasilkan ciri yang diingini seperti daun yang lebih besar, ruas yang lebih pendek dan pengumpulan biojisim yang lebih cepat dengan pelbagai panjang gelombang cahaya.

Walau bagaimanapun, banyak lampu tumbuh LED tidak mempunyai panjang gelombang UV dan IR yang sama seperti cahaya matahari. Fungsi tumbuhan tertentu, seperti rintangan penyakit dan keseluruhan rangkaian aktiviti fotosintesis, mungkin dihadkan oleh komponen yang hilang ini.

Disebabkan ini, lampu tumbuh LED tidak dapat meniru sepenuhnya spektrum semula jadi dan kesan halus cahaya matahari terhadap bentuk dan metabolisme tumbuhan, walaupun ia boleh meningkatkan pertumbuhan dalam keadaan tertentu.

Topik "lampu boleh tumbuh menggantikan cahaya matahari" menarik perhatian kepada kesukaran menggunakan pencahayaan buatan untuk meniru keamatan dan kepelbagaian spektrum cahaya matahari.

Walaupun lampu tumbuh berfungsi dengan baik dalam tetapan terkawal, ia mungkin tidak dapat memenuhi sepenuhnya semua keperluan tumbuhan, terutamanya yang digunakan pada tahap cahaya tinggi. Sebaliknya, cahaya matahari menawarkan sumber tenaga yang tiada tandingan. Tumbuhan timun, contohnya, boleh tumbuh dengan teguh di bawah-pencahayaan LED berintensiti tinggi, tetapi ia masih boleh mengembang dengan lebih meluas dan mempunyai kadar fotosintesis yang lebih tinggi apabila terdedah kepada cahaya matahari semula jadi.

Selain itu, jika cahaya tidak mengandungi variasi atau isyarat haba tertentu, tumbuhan yang tertakluk kepada pencahayaan tiruan berterusan mungkin menunjukkan penunjuk tekanan seperti klorosis atau daun menguning.

Irama sirkadian tumbuhan, yang mengawal pertumbuhan, pengambilan nutrien dan tindak balas tekanan, dipengaruhi oleh kitaran siang-malam semula jadi. Melainkan kitaran hidup/mati tertentu atau sumber cahaya yang pelbagai spektrum digunakan, lampu tumbuh boleh mengganggu irama ini, akhirnya mengakibatkan penurunan kualiti dan kesihatan.

Menurut kajian baru-baru ini, cahaya matahari sangat diperlukan untuk sesetengah spesies dan fasa pertumbuhan, walaupun lampu tumbuh berkesan untuk pertanian terkawal. Tumbuhan yang dioptimumkan untuk keadaan luar mungkin masih mencapai daya hidup yang lebih tinggi di bawah cahaya matahari semula jadi.

Jenis Cahaya Buatan Mana Yang Terbaik untuk Tumbuhan?

Lampu tumbuh LED adalah unik di kalangan lampu tiruan kerana jangka hayatnya yang dilanjutkan, penjimatan tenaga dan kapasiti untuk menghasilkan spektrum khusus untuk peringkat tumbuhan yang berbeza. Penanam boleh melaraskan resipi cahaya mengikut peringkat pertumbuhan setiap tumbuhan, daripada vegetatif hingga berbunga, terima kasih kepada teknologi LED.

LED biru meningkatkan pembangunan vegetatif dan struktur, manakala LED merah menggalakkan pertumbuhan daun dan berbunga. Lampu merah-lebih jauh amat berguna untuk spesies dengan struktur daun tebal kerana ia boleh meningkatkan pengeluaran biojisim dan saiz kanopi.

Apakah warna yang sesuai untuk tumbuh cahaya? Telah ditunjukkan bahawa gabungan cahaya tertentu, seperti merah-biru-putih, memberikan kadar pertumbuhan terbaik dan pengeluaran pigmen dalam tanaman seperti salad dan kentang. Dengan menyepadukan cahaya merah, hijau dan biru, LED putih memberikan spektrum yang lebih luas yang lebih serupa dengan cahaya matahari semula jadi. Kerana ia membolehkan tumbuhan melalui proses yang biasanya dicetuskan oleh cahaya matahari semula jadi, teknik spektrum penuh-ini menjadi semakin biasa dalam pertanian.

Lampu tumbuh LED sesuai untuk pemasangan pertanian berketumpatan tinggi- kerana ia menghasilkan sedikit haba dan boleh diletakkan lebih dekat dengan tumbuhan tanpa membakarnya.

Adalah penting untuk mengawal keamatan cahaya, tempoh dan jarak dari tumbuhan dengan berhati-hati apabila menggunakan lampu tumbuh menggantikan cahaya matahari.

Menurut penyelidikan, tumbuhan biasanya memerlukan 12-16 jam cahaya buatan setiap hari untuk menyamai input tenaga daripada cahaya matahari. Lampu LED yang diletakkan dan ditala dengan betul boleh menggalakkan pertumbuhan dalaman dan mengurangkan tekanan tumbuhan.

Untuk meningkatkan pertumbuhan, kualiti dan pengeluaran dalam tanaman seperti kentang, gabungan LED merah, biru dan{0}}merah jauh yang dilaraskan kepada ketumpatan fluks foton fotosintetik (PPFD) 100 μmol m²/s secara berkesan boleh mensimulasikan keadaan cahaya matahari yang sederhana.

Keperluan setiap tumbuhan menentukan pilihan spektrum cahaya dan keamatan. Walaupun tumbuhan berbuah mungkin memerlukan keamatan yang lebih besar untuk mengekalkan tempoh berbunga dan berbuah, sayur-sayuran berdaun adalah yang terbaik dalam cahaya sederhana.

Selain itu, perubahan perlahan dalam keamatan cahaya yang menyerupai matahari terbit dan terbenam bermanfaat untuk sesetengah tanaman. Pengubahsuaian ini, didayakan dengan-teknologi LED yang canggih, mengurangkan kemungkinan tekanan dan menggalakkan lebih banyak kitaran pertumbuhan organik di dalam rumah.

Kesimpulannya, cahaya matahari terus menjadi sumber terbaik bagi-cahaya spektrum penuh yang menggalakkan pertumbuhan tumbuhan semula jadi, walaupun lampu tumbuh telah merevolusikan pertanian dalam dan bandar dengan menawarkan sumber cahaya yang boleh dipercayai dan boleh disesuaikan. Lampu tumbuh, terutamanya LED, adalah penting dalam tetapan terkawal, tetapi ia masih tidak mempunyai julat penuh dan keamatan cahaya matahari. Lampu tumbuh akan menjadi lebih dan lebih berguna apabila teknologi berkembang, menjadikannya penting untuk pertanian kontemporari, terutamanya dalam tetapan-ketumpatan bandar dan tinggi.

Led Grow Tube Lights