Могат ли растенията да фотосинтезират с тръбни светлини?
Растенията са в състояние да поддържат своето развитие и да допринасят за екологията на планетата чрез основния процес на фотосинтеза, който включва трансформацията на светлинната енергия в химическа енергия. Тръбните светлини са типичен вид източник на изкуствена светлина и един от най-важните въпроси, на които трябва да отговорят градинарите и градинарите на закрито, е дали те са в състояние успешно да поддържат този основен процес. Трябва да проучим науката за фотосинтезата, характеристиките на тръбните светлини и начините, по които тези неща могат да бъдат приложени в областта на растителната култура, за да намерим решение на този проблем.
Основният пигмент, открит в растителните клетки, хлорофилът, е отговорен за основния процес на фотосинтеза, който включва абсорбцията на светлина. Пиковата абсорбция се наблюдава в сините (400–500 nm) и червените (600–700 nm) области на светлинния спектър за хлорофил a и хлорофил b, които са двете форми на хлорофил, които се срещат в най-голямо изобилие. Светло{6}}зависимите процеси се управляват от тези дължини на вълните, което води до разделянето на водата и производството на аденозин трифосфат (ATP) и никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADPH), които са енергийни носители, необходими за превръщането на въглеродния диоксид в глюкоза. Въпреки факта, че зелената светлина (500–600 nm) се отразява предимно, което придава на растенията техния зелен цвят, тя може да има ефект върху функцията на устицата и пролиферацията на листата при някои видове.
Цял диапазон от дължини на вълните се осигурява от естественото слънчево греене; вътрешните пространства обаче понякога не получават достатъчно количество слънчева светлина, което налага използването на изкуствено осветление. Вид флуоресцентно осветление, известно като тръбно осветление, функционира, като предизвиква възбуждане на живачни пари, което води до излъчване на ултравиолетова (UV) светлина. Тази светлина впоследствие се трансформира във видима светлина чрез фосфорно покритие, което се намира вътре в тръбната лампа. Изходният спектър на светлината се определя от вида на фосфора, което води до колебания, които имат ефект върху развитието на растенията.
По-голямата част от светлината, която се излъчва от студени бели флуоресцентни тръби, е в синия и зеления спектър, а цветната й температура варира от 4100K до 6500K. Те намират широко приложение в домашни и търговски помещения с цел осигуряване на общо осветление. Въпреки факта, че сините дължини на вълните са благоприятни за вегетативния растеж, тъй като насърчават развитието на листата и поддържат компактна структура на растенията, голямото количество зелена светлина, която растенията не могат да абсорбират много добре, възпрепятства способността им да извършват фотосинтеза. Тези тръби са добри за растения, които се нуждаят от слаба светлина, като змийски растения или потоси, но може да имат затруднения при поддържането на видове, които се развиват по-бързо.
Флуоресцентните тръби, които произвеждат повече червени и жълти дължини на вълните, са известни като топли бели флуоресцентни тръби. Цветовата им температура варира от 2700K до 3000K. Една от най-важните роли, които червената светлина играе при цъфтежа и плододаването, е, че тя е от съществено значение за-независимите от светлината процеси, протичащи по време на фотосинтезата. Тяхното намалено излъчване на синя светлина, от друга страна, може да попречи на растежа на листата по време на вегетативния етап, което ги прави по-малко подходящи за разсад или листни зеленчуци. Те са по-полезни за растения, които са в репродуктивна фаза, като например цъфтящи растения, които са достигнали зрялост.
Сините (400–500 nm) и червените (600–700 nm) дължини на вълните на флуоресцентните тръби с пълен -спектър са балансирани с по-малко количество зелени и други спектри. Тази подредба е предназначена да симулира естествената слънчева светлина, която присъства в околната среда. Индексът на цветопредаване (CRI) на тези светлини често е по-висок от 85, което ги прави всеобхватен източник на светлина, който е подходящ за всички фази на развитие на растенията. Проучвания, като това, публикувано в HortScience, показват, че билките, които се култивират в епруветки с пълен-спектър, имат биомаса и съдържание на хлорофил, което е еквивалентно на тези, които се отглеждат на слънчева светлина, което потвърждава полезността на тези методи.
В сравнение с конвенционалните тръби, тръбите с висок{0}}изход (HO) и много{1}}изход (VHO) осигуряват по-висок интензитет на светлината (който се измерва в плътност на фотосинтетичния фотонен поток или PPFD). На разстояние от 12 инча HO тръбите имат способността да постигат стойности на PPFD от 400–600 μmol/m2/s, което ги прави приемливи за средно-светли растения като домати. VHO тръбите, които имат фактор на мощността на разреждане (PPFD) до 800 μmol/m2/s, са проектирани да поемат високо-светлинни видове. Те обаче изискват специални баласти и произвеждат повече топлина, което налага вентилация.
Интензитетът на светлината е от изключително значение, тъй като повечето растения изискват плътност на фотонния поток (PPFD) от 100–2000 μmol/m2/s. На разстояние от 12–18 инча стандартните тръби са в състояние да доставят 50–300 μmol/m²/s, което е достатъчно за растения с ниска-осветеност като маруля и магданоз. Разширявайки този спектър, HO тръбите осигуряват помощ за растения, които имат скромни изисквания. Тъй като интензитетът на светлината е пропорционален на правилото на обратния квадрат, което гласи, че удвояването на разстоянието е четвъртин на интензитета, оптималният начин за оптимизиране на абсорбцията е да поставите тръбите между 6 и 12 инча над растенията.
Времето на светлинатаекспозицията, често известна като фотопериод, е също толкова важна. Светлината от 12-16 часа на ден е достатъчна за повечето растения, но тъмнината е необходима за дишането. За да се сведе до минимум напрежението, което може да бъде причинено от неправилни светлинни модели, тръбните светлини, които могат лесно да се регулират от таймери, осигуряват постоянни цикли.
Дори да са ефективни, тръбните светлини имат някои недостатъци. Те имат по-ниска енергийна ефективност в сравнение със светодиодите, които са в състояние да преобразуват повече електричество в светлина и да излъчват дължини на вълните, които са насочени, и по този начин намаляват отпадъците. В допълнение, светодиодите имат по-дълъг живот (50 000 часа или повече, в сравнение с 10 000–20 000 часа за тръбите) и отделят по-малко топлина, което води до по-евтини разходи за охлаждане. Разрядните лампи с висок-интензитет (HID), които включват метален халоген (MH) и натриев-натрий с високо{10}}налягане (HPS), имат по-висок коефициент на мощност (PPFD) за широкомащабни-операции; въпреки това те се нуждаят от по-голямо количество енергия и произвеждат значително количество топлина.
Въпреки това, тръбните светлини продължават да се използват широко за градинарство в по-малък мащаб поради тяхната разумна първоначална цена, проста инсталация и широко разпространена наличност. Те се представят изключително добре за растеж на разсад, микрозелени растения и листни култури, всички от които изискват по-малко светлина. Според резултатите от изследване, проведено от кооперативното разширение на Калифорнийския университет, например, спанакът, който се отглежда в епруветки с пълен-спектър, постига скорост на растеж, която е деветдесет процента по-висока от тази на спанака, който се култивира навън.
В заключение,тръбни светлиниимат потенциала да улеснят фотосинтезата, ако предлагат достатъчно сини и червени дължини на вълните, приемлив интензитет и подходящите фотопериоди, необходими за процеса. Оптималните тръби с пълен-спектър са тези, които отговарят на спектралните изисквания на повечето растения. Въпреки че не са толкова технологично сложни, колкотосветодиодиили HID, те предоставят на градинарите на закрито решение, което е едновременно практично и икономично. Те демонстрират, че растенията могат да процъфтяват при изкуствена тръбна светлина, ако са изпълнени подходящите условия.
повече информация:https://www.benweilight.com/lighting-тръба-крушка/100w-200w-300w-растение-led-тръба-светлина.html
