Er fotosyntese understøttet afLED lys?
Den naturlige lyskilde, der har understøttet terrestrisk vegetation i milliarder af år, sollys, er ofte forbundet med fotosyntese, den proces, hvorved planter omdanner lysenergi til kemisk energi for at drive udviklingen. Men efterhånden som byer vokser, indendørs havearbejde bliver mere populært, og landbrugsmetoder bevæger sig mod kontrollerede indstillinger (som lodrette gårde), rejses spørgsmålet: Kan kunstige lyskilder som LED-lys fremme fotosyntese? Ja, uden tvivl, men effektiviteten afhænger af at vide, hvordan planter bruger lys, LED-egenskaber og omhyggelig justering af lysforhold. For at undersøge dette skal vi først dissekere det grundlæggende i fotosyntesen, derefter se på, hvordan LED'er passer ind i planters lysbehov, og derefter diskutere praktiske anvendelser og problemer.
Planters evne til at bruge pigmenter som carotenoider, klorofyl a og klorofyl b til at absorbere bestemte lysbølgelængder er den grundlæggende komponent i fotosyntesen. Det primære pigment, klorofyl a, er mest effektivt til at absorbere lys i to bølgelængdeområder: det røde spektrum (600-700 nm) og det blå spektrum (400-500 nm). Carotenoider absorberer blåt-grønt lys og beskytter planter mod lysskader, mens klorofyl b forstærker dette ved at absorbere lidt mere blåt og noget orange lys. Årsagen til, at blade ser grønne ud for det menneskelige øje, er, at planter forbruger meget lidt grønt lys (500-600 nm), hvor størstedelen af det reflekteres. Selvom hele spektret af synligt lys er tilvejebragt af sollys, bruger planter kun de blå og røde dele, som omtales som "fotosyntetisk aktiv stråling" (PAR). Denne afgørende erkendelse er essentiel for LED-teknologi: Selv uden at gengive hele solens spektrum, kan LED'er muligvis lette fotosyntesen, hvis de kan udsende lys i de røde og blå PAR-områder.
LED'erer særligt velegnede- til fotosyntese på grund af deres exceptionelle evne til at målrette bestemte bølgelængder. LED'er kan designes til at udsende smalle bånd af lys nøjagtigt i det blå og røde område, i modsætning til lysstofrør (som udsender noget PAR, men også unødvendigt grønt og gult lys) eller glødepærer (som udsender bredspektret lys, men mister mest energi som varme). Høj-effektive blå LED'er, for eksempel (som bruger InGaN-halvledere, som tidligere nævnt), udsender lys ved 450-470 nm, en bølgelængde, der let absorberes af klorofyl a og b. Ved 660–670 nm, som også er et andet spidsabsorptionsområde for klorofyl a, udsender røde lysdioder, som normalt er sammensat af aluminium galliumarsenid (AlGaAs) eller galliumarsenidphosphid (GaAsP), lys. Avlere kan producere et "brugerdefineret" lysspektrum, der opfylder deres planters fotosyntetiske krav ved at kombinere blå og røde lysdioder i et bestemt forhold, normalt 1:3 til 1:5 blå-til-rød, afhængigt af plantevarianten. LED'er er op til 80 % mere energieffektive- end glødepærer, hvilket er en stor fordel for indendørs landbrug, hvor belysningsomkostninger er en vigtig udgift. Denne fokuserede tilgang garanterer ikke kun, at planter får det lys, de har brug for, men minimerer også energispild.
LED'ers evne til at fremme fotosyntese-og i visse situationer overgå naturligt sollys-er konsekvent bekræftet af videnskabelige undersøgelser. En undersøgelse fra 2018, der sammenligner væksten af salat under rød-blåLED belysningtil sollys blev offentliggjort i Scientia Horticulturae. Ifølge resultaterne havde salat dyrket ved hjælp af LED'er 20% mere biomasse (samlet plantevægt) og flere antioxidanter end salat produceret i solen. Dette skyldes det faktum, at LED'er giver nøjagtig kontrol over lysspektret, varigheden og intensiteten af lys-, som alle varierer i naturlige omgivelser. For eksempel bremses fotosyntesen på overskyede dage, hvor sollysintensiteten falder. Avlere kan bruge LED'er til at opretholde et konstant lysniveau (målt i mikromol pr. kvadratmeter pr. sekund eller μmol/m²/s), der er ideelt til plantens vækststadie. "Fotoperioden", eller antallet af timers lys hver dag, kan også ændres. For eksempel kræver bladgrønt som spinat 12 til 16 timers lys for at blomstre, mens blomstrende planter som tomater kræver kortere fotoperioder for at starte blomstringen. I lodrette gårde eller dyrketelte maksimerer LED'er lysabsorption og pladseffektivitet ved at producere mindre varme end andre lyskilder, hvilket gør det muligt at placere dem tættere på planter uden at brænde deres blade.
Fordi LED'er kan indstilles, kan de justeres for at imødekomme de forskellige lysbehov hos forskellige plantearter. Da deres vækst er centreret om udviklingen af deres løv, kræver bladgrøntsager (salat, grønkål og spinat) blåt og rødt lys frem for alt andet. Et ligetil rødt-blå LED-arrangement er passende og rimeligt prissat for disse planter. Men at tilføje små mængder grønt eller langt-rødt lys (700-800 nm) til belysningen kan hjælpe planter, der blomstrer og bærer frugt, såsom tomater, peberfrugter og roser. For eksempel hjælper langt-rødt lys med at kontrollere "fotomorfogenesen", eller hvordan planter reagerer på lys ved at dyrke ting som stængelængde og blomstens begyndelse . 10% langt-rødt lys tilføjet til et rødt-blåt LED-spektrum forbedret udbyttet af tomatfrugter med 15 % ved at opmuntre til 2020 planter Fysiologi. LED'er kan hjælpe selv svagt-lys-kærlige planter, såsom almindelige stueplanter som pothos eller slangeplanter, som kan overleve i rum uden naturligt solskin takket være en lav-rød LED-lampe med blå-intensitet, der kan give nok PAR til at holde dem sunde. På grund af deres tilpasningsevne er LED'er ikke kun perfekte til industrielt landbrug, men også til hjemmegartnere, der ønsker at dyrke stueplanter eller urter hele året rundt.
Selvom LED'er er ret gode til fotosyntese, er der et par ting at huske på for at få mest muligt ud af dem. For det første skal lysintensiteten passe til plantens krav. For eksempel kan voksne planter kræve 400-600 μmol/m²/s for maksimal vækst, mens frøplanter kræver lavere intensitet (100-200 μmol/m²/s) for at forhindre stress. Efterhånden som planten ældes, kan landmænd ændre intensiteten ved at bruge LED'er, der har dæmpningsevne. Den anden afgørende faktor er spektrumforholdet: for meget rødt lys kan resultere i svage, ranglede planter, mens for meget blåt lys vil hæmme væksten (tynde blade, korte stængler). Det er afgørende at teste forskellige forhold for hver art, såsom 1:4 blå-til-rød for salat og 1:3 for tomater. For det tredje kan varmestyrings-høj-lysdioder, som bruges i kommercielle gårde, ikke desto mindre producere varme, der påvirker anlæggets temperatur og LED-levetid, på trods af at LED'er udsender mindre varme end traditionelle pærer. LED-armaturer kan undgå overophedning ved at tilføje blæsere eller køleplader. Til sidst, selvom energiudgifterne er lavere end for gløde- eller lysstofbelysning, kan de stadig stige for store{20}}virksomheder. Langsigtede-udgifter kan reduceres ved at vælge høj-effektive LED'er, som måles i lumen pr. watt (lm/W) eller PAR pr. watt (μmol/J).
Fremkomsten af indendørs landbrug og vertikalt landbrug er allerede bevis på de praktiske virkninger af LED-understøttet fotosyntese. Tusindvis afrøde-blå lysdioderbruges af virksomheder som Plenty og AeroFarms til at dyrke grønne blade i byer, der forbruger 95 % mindre vand end konventionelt landbrug og giver afgrøder-om året. LED'er gør det muligt at producere mad lokalt i områder med ekstreme temperaturer, såsom Arktis, hvor solskin er sparsomt i måneder ad gangen, hvilket mindsker behovet for importerede grøntsager. NASAs undersøgelser for at skabe fødevaresystemer til længerevarende rumrejser (såsom rejser til Mars) bruger også LED'er til at dyrke planter under kontrollerede forhold. I mindre skala forvandler hjemmeavlere dystre områder til frugtbare haver ved at bruge LED-dyrelys til at plante grøntsager, urter og mikrogrønt i kældre eller lejligheder. Disse anvendelser viser, at LED'er er en revolutionerende teknologi, der udvider udvalget af steder og metoder, hvor planter kan dyrkes, udover at være en praktisk erstatning for sollys i fotosyntesen.
For at opsummere,LED lyskan uden tvivl hjælpe med fotosyntesen, og de kan gøre det mere effektivt, præcist og alsidigt end mange konventionelle lyskilder. LED'er giver planter det præcise lys, de har brug for til fotosyntese, ved at udsende visse bølgelængder i de røde og blå PAR-områder. Avlere kan også ændre lysets spektrum, intensitet og varighed, så det passer til forskellige plantearter og vækststadier. LED'er kan øge plantevækst, udbytte og kvalitet ifølge videnskabelige undersøgelser og praktiske anvendelser (såsom hushaver og vertikale gårde). Selvom der er faktorer at tage hensyn til, såsom kontrol af varme og maksimering af lysintensiteten, kan disse let løses med omhyggeligt design. LED-teknologiens bidrag til fotosyntesen vil kun stige, efterhånden som den udvikler sig yderligere (med hensyn til omkostninger, effektivitet og spektrumjustering), hvilket åbner døren til mere tilgængeligt, produktivt og bæredygtigt landbrug i fremtiden.
Ofte stillede spørgsmål
Q1. Hvordan kan jeg få disse prøver?
A1: Hej, let for dette. Giv mig din adresse og fortæl mig, hvilken vare du har brug for, vi arrangerer sendt til dig med DHL eller FedEx.
Q2: Hvad med din kvalitet?
A2: Alt råmateriale med topkvalitet for at sikre høj lysstyrke og tilstrækkelig lysstyrke.
Q3: Hvad med leveringstiden?
A3: Prøve har brug for 3-5 dage, masseproduktionstid har brug for 25-40 dage efter modtagelse af depositum
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobil(+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
