Posebne rastlinske vrste in stopnje rasti, ki se močneje odzivajo na vijolične LED luči
Vijolične LED luči s svojo umerjeno mešanico rdečih in modrih valovnih dolžin-dveh spektrov, ki sta najbolj kritični za fotosintezo-, so se izkazale za vsestransko orodje pri vrtnarjenju v zaprtih prostorih, hidroponiki in komercialnem gojenju. Vendar pa njihova učinkovitost ni enotna v celotnem rastlinskem življenju; nekatere vrste in stopnje rasti kažejo veliko bolj izrazite odzive, ki jih vodijo njihove edinstvene fiziološke potrebe in presnovne prioritete. Razumevanje, katere rastline in faze imajo največ koristi od vijoličnih LED, omogoča pridelovalcem, da optimizirajo strategije osvetlitve, povečajo donos in zmanjšajo izgubo energije. Ta članek raziskuje rastlinske vrste, ki uspevajo pod vijolično LED-osvetlitvijo, in faze rasti, kjer te luči zagotavljajo najpomembnejše rezultate, ki temeljijo na znanosti o interakcijah-svetlobe rastlin.
Zelo odzivne rastlinske vrstedo vijoličnih LED luči
Vse rastline niso enako odvisne od svetlobe. Vrste, ki dajejo prednost hitri vegetativni rasti, visoki proizvodnji klorofila ali natančnim znakom cvetenja, se ponavadi najmočneje odzivajo na vijolične LED, saj se rdeči-modri spekter ujema z njihovimi presnovnimi zahtevami. Spodaj so ključne kategorije rastlin, ki imajo nesorazmerne koristi od vijolične LED osvetlitve, skupaj s primeri in biološkimi razlogi za njihovo občutljivost.
Listnato zelenjavo in mikrozelenje
Listnata zelenjava-vključno s solato, špinačo, ohrovtom, rukolo in blitvo-je med najbolj odzivnimi na vijolične luči LED. Te rastline se gojijo predvsem zaradi njihovega listja, njihov rastni cikel pa je osredotočen na čim večje širjenje listov in vsebnost klorofila, ki sta močno odvisni od rdeče in modre svetlobe. Klorofil a (ki absorbira rdečo svetlobo pri 620–750 nm) in klorofil b (ki absorbira modro svetlobo pri 450–495 nm) sta primarna pigmenta, ki poganjata fotosintezo v listnati zelenici, vijolične LED pa te valovne dolžine zagotavljajo v uravnoteženem razmerju (običajno 3:1 do 4:1 rdeče proti modri), ki neposredno spodbuja rast listov. Študije, izvedene na kalifornijski univerzi v Davisu, so pokazale, da ima solata, gojena pod vijoličnimi LED diodami, 15–20 % večjo biomaso listov kot solata, gojena pod belimi LED diodami, z debelejšimi, bolj nežnimi listi in višjimi koncentracijami vitaminov A in C.
Microgreens-mlade, užitne sadike rastlin, kot so brokoli, redkev in pesa-so še bolj občutljive na vijolične LED. Njihov kratek cikel rasti (7–14 dni) zahteva intenzivno, usmerjeno svetlobo za podporo hitre delitve celic in kopičenja hranil. Vijolične LED diode zagotavljajo natančne rdeče in modre valovne dolžine, ki so potrebne za preprečevanje etiolacije (nogonogo, bledo rast) in zagotovijo kompaktno, -hranilno gosto mikrozelenje. Pridelovalci pogosto poročajo, da je mikrozelenje podvijolične LED diodeimajo bolj živahno obarvanost (npr. globlje zeleno mikrozelenje brokolija) in močnejše profile okusa, saj usmerjena svetloba poveča proizvodnjo spojin okusa, kot so glukozinolati v brokoliju.
Sadna in cvetoča zelenjava
Plodna in cvetoča zelenjava-kot so paradižniki, paprike, jagode, kumare in jajčevci-se prav tako močno odzivajo na vijolične LED luči, zlasti v fazi razmnoževanja. Te rastline imajo dve ključni-odvisni od svetlobe potrebe: močno vegetativno rast (za podporo razvoju plodov) in natančne fotoperiodične znake (za sprožitev cvetenja). Vijolične LED diode obravnavajo oboje: komponenta modre svetlobe krepi koreninske sisteme in spodbuja grmičasto, zdravo listje med vegetativno fazo, komponenta rdeče svetlobe pa spodbuja proizvodnjo florigena-hormona, ki spodbuja cvetenje.
Pri paradižniku, pridelku, ki je močno odvisen od svetlobe za nastavljanje plodov in kopičenje sladkorja, se je pokazalo, da vijolične LED diode povečajo donos do 25 % v primerjavi s tradicionalnimi visoko{1}}natrijevimi (HPS) žarnicami. Rdeča svetloba v vijoličnih LED diodah podaljša trajanje fotosinteze med fazo plodov, kar rastlinam omogoča, da pretvorijo več svetlobne energije v glukozo, ki je shranjena v sadju kot sladkor. Posledica tega so slajši, bolj okusni paradižniki z debelejšo lupino (zmanj-škoda po obiranju). Podobno jagode, gojene pod vijoličnimi LED diodami, proizvedejo več cvetov na rastlino in imajo večje, sočnejše jagode, saj uravnotežena rdeča-modra svetloba izboljša uspešnost opraševanja (tudi v notranjih okoljih brez naravnih opraševalcev) in transport hranil do plodov v razvoju.
Zdravilna zelišča in aromatične rastline
Zdravilna zelišča in aromatične rastline-vključno z baziliko, meto, sivko, rožmarinom in konopljo-se zelo odzivajo na vijolične LED diode, saj je njihova vrednost v proizvodnji sekundarnih metabolitov: spojin, kot so eterična olja, terpeni in flavonoidi, ki prispevajo k aromi, okusu in zdravilnim lastnostim. Proizvodnja teh metabolitov je tesno povezana z izpostavljenostjo svetlobi invijolične LED diode' rdeči-modri spekter deluje kot signal za povečanje njihove sinteze.
Bazilika se na primer zanaša na modro svetlobo, da spodbudi proizvodnjo evgenola-, spojine, ki je odgovorna za njeno značilno aromo. Študije so pokazale, da ima bazilika, gojena pod vijoličnimi LED, 30 % višjo vsebnost evgenola kot bazilika, gojena pod belimi LED, zaradi česar je bolj dragocena za kulinarično in medicinsko uporabo. Sivka, ki proizvaja linalool (pomirjujoče eterično olje), ima koristi od rdeče svetlobe vijoličnih LED diod, ki pospešuje razvoj cvetov in kopičenje olja v popkih. Konoplja, pridelek s strogimi svetlobnimi zahtevami za proizvodnjo kanabinoidov (npr. THC in CBD), prav tako uspeva pod vijoličnimi LED diodami: komponenta rdeče svetlobe spodbuja rast brstov, medtem ko modra svetloba uravnava ravnovesje kanabinoidov, kar zagotavlja enakomerno kakovost med žetvijo.
Sobne rastline, odporne-na svetlobo
Čeprav-sobne rastline, odporne na slabo svetlobo,-kot so potos, kačje rastline, filodendroni in rastline ZZ-lahko preživijo v temnih pogojih, se presenetljivo močno odzivajo na vijolične LED, če so na voljo. Te rastline so se razvile tako, da učinkovito izkoriščajo razpoložljivo svetlobo, vendar je njihova rast pogosto počasna in zakrnela pri tipični notranji razsvetljavi (ki ima malo rdečih in modrih valovnih dolžin).Vijolične LED diodezagotavljajo natančen spekter, ki ga te rastline potrebujejo za pospešitev rasti brez povzročanja stresa, saj usmerjena rdeča in modra svetloba preprečuje prekomerno osvetlitev (pogosta težava pri belih LED, ki lahko opečejo občutljive liste).
Pothos, priljubljena vlečna rastlina, raste 2–3-krat hitreje pod vijoličnimi LED diodami, z daljšimi trtami in večjimi, bolj pestrimi listi. Kačje rastline, znane po svoji vzdržljivosti, pogosteje proizvajajo nove poganjke pod vijoličnimi LED diodami, njihovi listi pa se obarvajo globlje zeleno. Za sobne vrtnarje to pomeni bujnejše, bolj zdrave rastline, ki potrebujejo manj vzdrževanja-vijolične LED diode odpravljajo potrebo po obračanju rastlin, da ujamejo svetlobo okna, in zmanjšajo tveganje, da listi porumenijo zaradi nezadostne svetlobe.
Faze rasti z izrazitim odzivomdo vijoličnih LED luči
Odziv rastline na vijolične LED diode se močno razlikuje tudi glede na fazo rasti, saj ima vsaka faza različne zahteve po svetlobi. Od kalitve do plodov so nekatere faze bolj odvisne od rdečih in modrih valovnih dolžin v vijoličnih LED, zaradi česar so te luči še posebej učinkovite na ključnih točkah v življenjskem ciklu rastline.
Faza kalitve in sadike
Faza kalitve in sadike je eno najbolj kritičnih obdobij za izpostavljenost vijolični LED, saj so mlade rastline zelo občutljive na pomanjkanje svetlobe. Semena potrebujejo posebne svetlobne signale, da prekinejo mirovanje, sadike pa potrebujejo usmerjeno svetlobo, da razvijejo močne korenine, debela stebla in zdrave klične liste (prve liste). Vijolične LED diode so tukaj odlične, ker njihova komponenta modre svetlobe deluje kot "sprožilec kalitve" za številne vrste in spodbuja proizvodnjo giberelinov-hormonov, ki spodbujajo kaljenje semen.
Na primer, semena paradižnika vzklijejo 2–3 dni hitreje pod vijoličnimi LED diodami kot v temi, saj modra svetloba signalizira, da seme začne presnovno aktivnost. Ko vzklijejo, se sadike zanašajo na modro svetlobo, da preprečijo etiolacijo: brez zadostne količine modre svetlobe sadike zrastejo visoke in šibke, s tankimi stebli, ki ne morejo podpirati prihodnje rasti. Vijolične LED diode zagotavljajo modro svetlobo, potrebno za krepitev celičnih sten v steblu, kar povzroči krajše in močnejše sadike. Poleg tega rdeča svetloba v vijoličnih LED diodah podpira zgodnjo proizvodnjo klorofila, kar omogoča, da sadike prej začnejo fotosintetizirati in postanejo manj odvisne od shranjenih hranilnih snovi v semenu. Ta zgodnja prednost pomeni višje stopnje preživetja in hitrejši prehod v vegetativno fazo.
Vegetativni stadij
Vegetativna stopnja,-ko se rastline osredotočijo na rast listov, stebel in korenin-je druga faza,vijolične LED diodeizjemni rezultati. V tej fazi rastline potrebujejo visoko raven tako rdeče kot modre svetlobe, da spodbujajo fotosintezo in podpirajo hitro rast. Rdeča svetloba spodbuja delitev celic in širjenje listov, medtem ko modra svetloba uravnava obliko listov in razvoj korenin, kar zagotavlja uravnoteženo, zdravo strukturo rastline.
Listnata zelenjava v vegetativni fazi ima največ koristi: rdeče-modra mešanica vijoličnih LED diod jim omogoča, da proizvedejo več listov v krajšem času z večjimi površinami za fotosintezo. Na primer, špinača, gojena pod vijoličnimi LED diodami 4 tedne, ima 20 % več listov kot špinača, gojena pod belimi LED diodami, listi pa so 15 % debelejši (povečanje vsebnosti hranil). Celo olesenele rastline, kot je rožmarin, ki imajo daljšo vegetativno fazo, se dobro odzivajo-vijolične LED-diode spodbujajo bolj grmasto rast s spodbujanjem rasti stranskih poganjkov, zmanjšajo potrebo po obrezovanju in povzročijo polnejšo rastlino.
Pridelovalci pogosto prilagodijo razmerje med rdečo-modro vijoličnih LED v vegetativni fazi, da se ujemajo s potrebami rastlin: listnata zelenjava lahko koristi nekoliko višje razmerje modre svetlobe (2:1 rdeča proti modri) za spodbujanje gostote listov, medtem ko lahko rastline, kot je paradižnik, uporabljajo višje razmerje rdeče svetlobe (4:1), da podpirajo rast stebla. Zaradi te prilagodljivosti so vijolične LED diode prilagodljive edinstvenim zahtevam vegetativne faze za različne vrste.
Faza cvetenja in plodov
V fazi cvetenja in plodov resnično zasijejo vijolične LED diode, saj je komponenta rdeče svetlobe bistvena za sprožitev cvetenja in podporo razvoju plodov. Številne rastline-znane kot »fotoperiodične rastline«-za začetek cvetenja se zanašajo na spremembe dolžine dneva (in s tem spektra svetlobe). Rdeča svetloba (natančneje 660 nm) je ključni signal za te rastline, saj zavira nastajanje fitokroma, pigmenta, ki preprečuje cvetenje pri rastlinah s kratkim-dnevom (npr. krizantem) in ga spodbuja pri rastlinah z dolgim-dnevom (npr. solata).
Pri rastlinah s kratkim-dnevom, kot so jagode, vijolične LED diode z visokim razmerjem rdeče svetlobe (5:1 med rdečo in modro) simulirajo krajše jesenske dni in sprožijo nastanek cvetnih popkov 1–2 tedna prej kot pri naravni svetlobi. Pri rastlinah z dolgim-dnevom, kot je špinača, lahko iste vijolične LED diode podaljšajo signal "dolžine dneva", s čimer odložijo cvetenje in rastlini omogočijo, da se osredotoči na rast listov (prednost za pridelovalce, ki obirajo listje). Ko se začne cvetenje, ima rdeča svetloba v vijoličnih LED še naprej pomembno vlogo: poveča sposobnost preživetja cvetnega prahu in uspešnost opraševanja, tudi v notranjih okoljih, kjer ni čebel ali vetra.
V fazi plodov,vijolične LED diodepodpirajo transport sladkorjev iz listov v plod v razvoju. Komponenta rdeče svetlobe poveča stopnjo fotosinteze v listih, s čimer proizvede več glukoze, medtem ko komponenta modre svetlobe zagotavlja učinkovit vnos hranil iz korenin. Rezultat te kombinacije je večje, bolj enotno sadje z višjo vsebnostjo sladkorja. Na primer, paprika, pridelana pod vijoličnimi LED diodami, ima 10–15 % višjo vsebnost sladkorja kot paprika, pridelana pod žarnicami HPS, zaradi česar je bolj tržna za svežo porabo.
Vrste in stopnje z manj izrazitimi odzivi
Medtem ko so vijolične LED diode zelo učinkovite za zgoraj opisane vrste in stopnje, so nekatere rastline in faze rasti manj občutljive. Sukulente in kaktusi so se na primer prilagodili sušnim okoljem z močno sončno svetlobo in shranjujejo vodo v svojih listih, zaradi česar so manj odvisni od pogoste fotosinteze. Lahko preživijo pod vijoličnimi LED-diodami, vendar ne kažejo bistvenih izboljšav rasti v primerjavi z dobro-nastavljenimi belimi LED-diodami, saj je njihov metabolizem naravno počasnejši.
Podobno stopnja staranja (ko rastline začnejo odmirati po plodu) kaže malo odziva na vijolične LED diode, saj se fokus rastline premakne z rasti na proizvodnjo semen. Na tej stopnji se zahteve po svetlobi zmanjšajo in vijolične LED diode ne nudijo nobenih dodatnih prednosti v primerjavi z nižjo-intenzivno osvetlitvijo.
Poleg tega se rastline, prilagojene na sončno-svetlobo polnega spektra (npr. sončnice, koruza), morda ne bodo tako močno odzvale na vijolične LED diode kot listnata zelenjava ali zelišča. Te rastline so se razvile tako, da uporabljajo širši razpon valovnih dolžin (vključno z zeleno in rumeno svetlobo) in morda ne bodo imele toliko dodatne koristi od fokusiranega rdeče-modrega spektra vijoličnih LED. Vendar pa še vedno dobro rastejo pod vijoličnimi LED-samo brez enakega dramatičnega pridelka ali izboljšav rasti, kot jih opazimo pri bolj odzivnih vrstah.
Zaključek
Vijolične luči LED niso univerzalna-rešitev-za-vse, vendar so zaradi svoje zmožnosti zagotavljanja ciljnih rdečih in modrih valovnih dolžin izjemno učinkovite za določene rastlinske vrste in stopnje rasti. Najmočneje se odzovejo listnato zelenjavo, sadna zelenjava, zdravilna zelišča in sobne-svetle rastline, saj se njihove fiziološke potrebe ujemajo s spektrom vijoličnih LED. Podobno najbolj koristijo faze kalitve, vegetacije in cvetenja/plodenja, saj so te faze odvisne od komponent rdeče in modre svetlobe za podporo rasti, razvoja in razmnoževanja.
Za pridelovalce to pomeni večjo prilagodljivost in učinkovitost: z osredotočanjem vijoličnih LED na najbolj odzivne rastline in faze lahko povečajo donos, izboljšajo kakovost pridelka in zmanjšajo stroške energije. Ker se vrtnarjenje v zaprtih prostorih in trajnostno kmetijstvo še naprej širita, bo razumevanje teh nians ključno za sprostitev celotnega potenciala vijoličaste LED osvetlitve-, ki zagotavlja, da vsak vat svetlobe prispeva k zdravim, produktivnim rastlinam.
Skupaj ga naredimo boljšega.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobilni/Whatsapp :(+86)18673599565
E-pošta:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Splet:www.benweilight.com
Dodaj: stavba F, industrijska cona Yuanfen, Longhua, okrožje Bao'an, Shenzhen, Kitajska
