Este susținută fotosinteza deLumini LED?
Sursa de lumină naturală care a susținut vegetația terestră de miliarde de ani, lumina soarelui, este frecvent legată de fotosinteză, procesul prin care plantele transformă energia luminoasă în energie chimică pentru a stimula dezvoltarea. Dar, pe măsură ce orașele cresc, grădinăritul de interior devine mai popular, iar metodele de agricultură se îndreaptă către setări controlate (cum ar fi fermele verticale), se pune problema: pot sursele de lumină artificială precum luminile LED să promoveze fotosinteza? Da, fără îndoială, totuși, eficacitatea depinde de cunoașterea modului în care plantele folosesc lumina, caracteristicile LED-urilor și reglarea meticuloasă a condițiilor de iluminare. Pentru a investiga acest lucru, trebuie mai întâi să disecăm elementele fundamentale ale fotosintezei, apoi să ne uităm la modul în care LED-urile se potrivesc nevoilor de lumină ale plantelor și apoi să discutăm despre utilizările și problemele practice.
Capacitatea plantelor de a folosi pigmenți precum carotenoizii, clorofila a și clorofila b pentru a absorbi anumite lungimi de undă a luminii este componenta fundamentală a fotosintezei. Pigmentul principal, clorofila a, este cel mai eficient în absorbția luminii în două intervale de lungimi de undă: spectrul roșu (600-700 nm) și spectrul albastru (400-500 nm). Carotenoidele absorb lumina albastră-verde și protejează plantele de efectele negative ale luminii, în timp ce clorofila b îmbunătățește acest lucru absorbind puțin mai multă lumină albastră și portocalie. Motivul pentru care frunzele par verzi pentru ochiul uman este că plantele consumă foarte puțină lumină verde (500-600 nm), cea mai mare parte fiind reflectată. Deși întregul spectru de lumină vizibilă este furnizat de lumina soarelui, plantele folosesc doar porțiunile albastre și roșii, care sunt denumite intervalul de „radiație activă fotosintetic” (PAR). Această realizare crucială este esențială pentru tehnologia LED: chiar și fără a reproduce întregul spectru al soarelui, LED-urile pot fi capabile să faciliteze fotosinteza dacă pot emite lumină în zonele PAR roșii și albastre.
LED-urisunt deosebit de potrivite-pentru fotosinteză datorită capacității lor excepționale de a viza anumite lungimi de undă. LED-urile pot fi proiectate să emită benzi înguste de lumină exact în intervalele de albastru și roșu, spre deosebire de tuburile fluorescente (care emit ceva PAR, dar și lumină verde și galbenă inutilă) sau becurile incandescente (care emit lumină cu spectru larg-dar pierd cea mai mare energie sub formă de căldură). LED-urile albastre de înaltă eficiență-, de exemplu (care folosesc semiconductori InGaN, așa cum sa menționat anterior), emit lumină la 450–470 nm, o lungime de undă care este ușor absorbită de clorofila a și b. La 660–670 nm, care este, de asemenea, un alt interval de absorbție maximă pentru clorofila a, LED-urile roșii, care sunt de obicei compuse din arseniură de aluminiu și galiu (AlGaAs) sau fosfură de arseniură de galiu (GaAsP), emit lumină. Cultivatorii pot produce un spectru de lumină „personalizat” care îndeplinește cerințele fotosintetice ale plantelor lor, combinând LED-uri albastre și roșii într-un anumit raport, de obicei 1:3 până la 1:5 albastru-la-roșu, în funcție de varietatea plantei. LED-urile sunt cu până la 80% mai eficiente din punct de vedere energetic-decât becurile cu incandescență, ceea ce reprezintă un beneficiu imens pentru agricultura interioară, unde costurile de iluminare reprezintă o cheltuială cheie. Această abordare concentrată nu numai că garantează că plantele primesc lumina de care au nevoie, ci și minimizează risipa de energie.
Capacitatea LED-urilor de a promova fotosinteza-și, în anumite situații, de a depăși lumina naturală a soarelui-a fost verificată în mod constant prin studii științifice. Un studiu din 2018 care compară creșterea salatei verde sub roșu-albastruIluminare LEDla lumina soarelui a fost publicat în Scientia Horticulturae. Potrivit constatărilor, salata verde cultivată cu LED-uri avea cu 20% mai multă biomasă (greutatea totală a plantei) și mai mulți antioxidanți decât salata verde produsă la soare. Acest lucru se datorează faptului că LED-urile oferă control exact asupra spectrului, duratei și intensității luminii-toate variate în condiții naturale. De exemplu, fotosinteza este încetinită în zilele înnorate când intensitatea luminii solare scade. Cultivatorii pot folosi LED-uri pentru a menține un nivel constant de lumină (măsurat în micromoli pe metru pătrat pe secundă, sau μmol/m²/s), care este ideal pentru stadiul de creștere a plantei. „Fotoperioada”, sau numărul de ore de lumină în fiecare zi, poate fi, de asemenea, modificată. De exemplu, legumele cu frunze verzi precum spanacul necesită 12 până la 16 ore de lumină pentru a înflori, în timp ce plantele cu flori precum roșiile necesită fotoperioade mai scurte pentru a iniția înflorirea. În fermele verticale sau corturile de creștere, LED-urile maximizează absorbția luminii și eficiența spațiului producând mai puțină căldură decât alte surse de lumină, permițându-le să fie poziționate mai aproape de plante fără a le arde frunzele.
Deoarece LED-urile sunt reglabile, ele pot fi ajustate pentru a satisface nevoile diferite de lumină ale diferitelor specii de plante. Deoarece creșterea lor este centrată pe dezvoltarea frunzișului lor, legumele cu frunze (sapată verde, kale și spanac) necesită lumină albastră și roșie mai presus de orice altceva. Un aranjament simplu de LED roșu-albastru este adecvat și la un preț rezonabil pentru aceste plante. Cu toate acestea, adăugarea unor cantități mici de lumină verde sau roșie îndepărtată (700–800 nm) la iluminare poate ajuta plantele care înfloresc și produc fructe, cum ar fi roșiile, ardeii și trandafirii. De exemplu, lumina roșie îndepărtată ajută la controlul „fotomorfogenezei” sau modul în care plantele răspund la lumină prin creșterea lucrurilor cum ar fi lungimea tulpinii și începutul florii. 10% -lumină roșie îndepărtată adăugată la un spectru LED roșu-albastru a îmbunătățit randamentul fructelor de tomate cu 15%, încurajând formarea florilor, potrivit unui studiu publicat în 2020 de plante. LED-urile pot ajuta chiar și plantele iubitoare de-lumină-scăzută, cum ar fi plantele de apartament obișnuite, cum ar fi pothos sau plantele șarpe, care pot supraviețui în spații fără soare natural datorită unei lămpi cu LED-uri albastru-de intensitate scăzută-albastru-care poate oferi suficient PAR pentru a le menține sănătoase. Datorită adaptabilității lor, LED-urile nu sunt perfecte doar pentru agricultura industrială, ci și pentru grădinarii care doresc să cultive plante de apartament sau ierburi pe tot parcursul anului.
Chiar dacă LED-urile sunt destul de bune la fotosinteză, există câteva lucruri de care trebuie să ții cont pentru a le obține la maximum. În primul rând, intensitatea luminii trebuie să fie adecvată cerințelor plantei. De exemplu, plantele adulte pot necesita 400–600 μmol/m²/s pentru o creștere maximă, în timp ce răsadurile necesită o intensitate mai mică (100–200 μmol/m²/s) pentru a preveni stresul. Pe măsură ce planta îmbătrânește, fermierii pot schimba intensitatea utilizând LED-uri care au capacități de reglare a luminii. Al doilea factor crucial este raportul spectrului: prea multă lumină roșie ar putea duce la plante slabe și slăbite, în timp ce prea multă lumină albastră va împiedica creșterea (frunze subțiri, tulpini scurte). Este esențial să testați diferite proporții pentru fiecare specie, cum ar fi 1:4 albastru-la-roșu pentru salată verde și 1:3 pentru roșii. În al treilea rând, LED-urile de-putere mare-de gestionare a căldurii, care sunt utilizate în fermele comerciale, pot produce totuși căldură care influențează temperatura plantei și durata de viață a LED-urilor, în ciuda faptului că LED-urile emit mai puțină căldură decât becurile tradiționale. Corpurile cu LED-uri pot evita supraîncălzirea prin adăugarea de ventilatoare sau radiatoare. În cele din urmă, chiar dacă cheltuielile cu energia sunt mai mici decât cele ale iluminatului cu incandescență sau fluorescentă, ele se pot ridica în continuare pentru companiile-la scară largă. Cheltuielile-pe termen lung pot fi reduse prin selectarea LED-urilor-de eficiență ridicată, care sunt măsurate în lumeni pe watt (lm/W) sau PAR pe watt (μmol/J).
Creșterea agriculturii de interior și a agriculturii verticale este deja o dovadă a efectelor practice ale fotosintezei suportate de LED-. Mii deLED-uri roșii-albastresunt folosite de companii precum Plenty și AeroFarms pentru a cultiva legume cu frunze verzi în orașe, consumând cu 95% mai puțină apă decât agricultura convențională și producând recolte-pe tot parcursul anului. LED-urile fac posibilă producerea de alimente la nivel local în zonele cu temperaturi extreme, cum ar fi Arctica, unde soarele este rară luni întregi, reducând nevoia de legume din import. Studiile NASA pentru a crea sisteme alimentare pentru călătoriile spațiale extinse (cum ar fi călătoriile către Marte) folosesc, de asemenea, LED-uri pentru a crește plantele în condiții controlate. La o scară mai mică, cultivatorii de acasă transformă zonele mohorâte în grădini fructuoase utilizând lumini LED pentru a planta legume, ierburi și microverzi în subsoluri sau apartamente. Aceste utilizări arată că LED-urile sunt o tehnologie revoluționară care extinde gama de locuri și metode în care pot fi cultivate plantele, pe lângă faptul că sunt un înlocuitor practic al luminii solare în fotosinteză.
În concluzie,Lumini LEDpot ajuta, fără îndoială, la fotosinteză și o pot face mai eficient, mai precis și mai versatil decât multe surse de lumină convenționale. LED-urile oferă plantelor lumina precisă de care au nevoie pentru fotosinteză, emitând anumite lungimi de undă în intervalele PAR roșu și albastru. De asemenea, cultivatorii pot modifica spectrul, intensitatea și durata luminii pentru a se potrivi diferitelor specii de plante și stadiilor de creștere. LED-urile pot crește creșterea plantelor, randamentul și calitatea, conform studiilor științifice și aplicațiilor practice (cum ar fi grădinile de acasă și fermele verticale). Deși există factori de luat în considerare, cum ar fi controlul căldurii și maximizarea intensității luminii, aceștia pot fi rezolvați cu ușurință cu un design atent. Contribuția tehnologiei LED la fotosinteză va crește doar pe măsură ce se dezvoltă în continuare (în ceea ce privește costul, eficiența și reglarea spectrului), deschizând ușa către o agricultură mai accesibilă, productivă și durabilă în viitor.
Întrebări frecvente
Î1. Cum pot obține aceste mostre?
A1: Bună, ușor pentru asta. Da-mi adresa ta si spune-mi ce articol ai nevoie; vom aranja să vi-l trimitem prin DHL sau FedEx.
Q2: Ce zici de calitatea ta?
A2: Toată materia primă de calitate superioară pentru a asigura luminozitate ridicată și luminozitate suficientă.
Q3: Dar timpul de livrare?
A3: Eșantionul are nevoie de 3-5 zile, timpul de producție în masă are nevoie de 25-40 de zile după primirea depozitului
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
