Отключване на науката зад ултравиолетовата светлина за растенията: ползите, предимствата и практическите приложения на използването на ултравиолетова светлина в растежа на растенията
Използването на ултравиолетова (UV) светлина за растенията е станало по-важно в областта на градинарството на закрито, хидропониката и търговската градинарство. Това е така, защото UV светлината има способността да максимизира растежа на растенията, да подобри качеството на реколтата и да увеличи максимално устойчивостта. Уникална роля в оформянето на физиологията на растенията играе ултравиолетовата (UV) светлина, която често се пренебрегва в традиционните настройки на осветлението. UV светлината играе роля в укрепването на клетъчните структури и стимулира производството на ценни съединения като флавоноиди и антиоксиданти. Докато видимата светлина (червена, синя и зелена) е широко призната като важна за фотосинтезата, UV светлината играе уникална роля в оформянето на физиологията на растенията. За да заобиколят сезонните ограничения, вредителите и климатичните колебания, все по-голям брой култиватори се насочват към селско стопанство на закрито или-контролирана среда (CEA). В резултат на това ултравиолетовата светлина се превърна в основен компонент на съвременните системи за осветление на растенията. За да изясни как това специализирано решение за осветление подобрява здравето и производството на растенията, тази всеобхватна книга изследва научните принципи, които са в основата на взаимодействията между ултравиолетовата (UV) светлина и растенията, както и многото видовеUV лампи за растения, техните основни предимства, практически приложения и най-добри практики за тяхното използване.
За начало е необходимо да имате солидно разбиране на науката зад товаултравиолетови (UV)радиация и как растенията реагират на нея, за да разберем значението на UV светлината за растенията. Има три основни ленти, които изграждат ултравиолетовата светлина, която е част от електромагнитния спектър с дължини на вълните, които са по-къси от видимата светлина (100–400 нанометра, nm). Тези ленти са и са както следва: UVC (100–280 nm), UVB (280–315 nm) и UVA (315–400 nm). Всяка лента има уникален начин на взаимодействие с растенията и ефектите на всяка лента се променят в зависимост от интензивността, продължителността на експозиция и вида на растението.
Озоновият слой има способността естествено да филтрира ултравиолетовото C лъчение, което има най-късата дължина на вълната и най-много енергия. В резултат на това растенията, които се отглеждат на открито, рядко се излагат на този вид светлина. Ниските{2}}дози ултравиолетови C, от друга страна, имат потенциала да функционират като естествен дезинфектант в регулирани среди. Помага за елиминирането на мухъл, плесен и опасни бактерии, които присъстват върху растителните повърхности и средата за растеж (като почва или хидропонни хранителни разтвори). Тъй като UVC не е -токсично и не оставя никакви остатъци след себе си, то е отличен избор за органично земеделие, където не се използват химически фунгициди. Важно е обаче да имате предвид, че високите -дози ултравиолетови С могат да причинят увреждане на растителните клетки и ДНК. В резултат на това UVC често се прилага по ограничен начин и само по време на не-периоди на растеж (например в интервалите между циклите на културите) или при много ниска интензивност по време на фазата на растеж на растенията.
UVB светлината, от друга страна, се среща в следи на повърхността на Земята и играе важна роля в регулирането на растежа на растенията. По време на своята еволюция растенията са развили фоторецептори (като UV RESISTANCE LOCUS 8 или UVR8), които са способни да откриват UVB и да активират различни биологични реакции. Насърчаването на образуването на вторичен метаболит е едно от най-значимите въздействия на ултравиолетовата B ултравиолетова радиация. Вторичните метаболити са вещества, които не участват пряко във фотосинтезата, но са от съществено значение за оцеляването на растенията и за човешкото хранене. Те включват флавоноиди, които са отговорни за блестящите цветове на плодовете и цветята, антоцианини, които са ефективни антиоксиданти, и феноли, които са вещества, които подобряват вкуса на култури като домати и грозде. флавоноидите се намират в плодовете и цветята. За да предоставим един пример, изследванията показват, че излагането на доматени растения на умерена UVB радиация може да повиши количеството ликопен, което те съдържат, с цели тридесет процента. Това е съществен тласък за капацитета на растението да издържа на въздействието на ултравиолетовата светлина, както и за хранителната стойност на плодовете за клиентите. В допълнение, ултравиолетовите B лъчи укрепват клетъчните стени на растенията, като стимулират образуването на лигнин. Това прави растенията по-устойчиви на стрес от околната среда и вредители, като листни въшки и вятър. Като допълнителна полза, ултравиолетовото B (UVB) контролира развитието на растенията, като предотвратява прекомерното удължаване на стъблото. Това води до растения, които са по-ниски, по-набити и имат по-здрави корени, което ги прави подходящи за градинарство на закрито, където липсва място.
Има по-голямо изобилие от UVA радиация в естественото слънчево греене, което има най-дългата дължина на вълната в ултравиолетовия спектър. Този тип светлина има по-фино, но значително влияние върху растенията. В сравнение с UVB, ултравиолетовото А не стимулира образуването на мощни вторични метаболити; въпреки това, той подобрява ефективността на фотосинтезата чрез взаимодействие със светло{2}}събиращите комплекси, които присъстват в хлоропластите на растенията. Като допълнителна полза подобрява цветовете на растенията. Например, когато са изложени декоративни растения като сукуленти или цъфтящи храстиUVA светлина, нюансите на техните листа и цветя стават по-живи, което ги прави по-привлекателни за наблюдателите. Фотоморфогенезата на растенията, която е процесът, чрез който растенията променят растежа си в реакция на светлина, е друга област, в която UVA играе роля. Този процес помага на растенията да ориентират листата си към източници на светлина и да увеличат максимално способността си да абсорбират светлина. В допълнение, ултравиолетовото А (UVA) има способността да повишава ефикасността на ултравиолетовото В (UVB): когато се комбинират, UVA и UVB осигуряват по-естествена светлинна среда, която напомня за обстоятелствата, които съществуват навън, което води до по-балансирано развитие на растенията и подобрено цялостно здраве.
С цел задоволяване на индивидуалните изисквания на различните растителни видове и фази на развитие, дизайнът на ултравиолетовата (UV) светлина за растенията е персонализиран, за да предложи подходящата комбинация от UV ленти, интензитет и продължителност. Специфичните- за растенията ултравиолетови (UV) светлини, за разлика от общите UV лампи (като тези, използвани за дезинфекция или тен), са проектирани да излъчват специфични дължини на вълните (главно UVA и UVB, с ниска UVC).Тези UV светлинипонякога се комбинират със светодиоди с видима светлина, за да се създаде цялостна система за осветление.
По-голямата част от съвременнитеултравиолетови (UV) растителни светлиниса съставени от -диоди, излъчващи светлина (LED) поради способността им да излъчват точни дължини на вълните, дългия им живот и икономията на енергия. Сред LED UV светлините за растения има две основни конфигурации, които са достъпни: свободностоящи UV тела, които се добавят към съществуващи инсталации за видима светлина, и лампи с пълен -спектър, които включват UVA, UVB и видима светлина в един модул. И двете конфигурации са налични. Производителите, които вече имат система за видима светлина (като червени-сини LED лампи за отглеждане) и искат да добавят UV за подобряване на качеството на реколтата, са най-добрите кандидати за самостоятелни UV лампи. UV крушките с пълен-спектър, от друга страна, са по-удобни за начинаещи производители, които тепърва започват.
Прецизността на дължината на вълната, контролът на интензитета и планирането на времето са три от най-важните технически елементи на излагането на ултравиолетова светлина за растенията. Прецизността на дължината на вълната гарантира, че светлината излъчва подходящите ултравиолетови ленти. Например UVB LED за растения трябва да има пик при 290–310 nm, което е диапазонът, който е най-ефективен за генерирането на вторични метаболити. От друга страна, UVA LED трябва да има пик при 360–380 nm, което е диапазонът, който увеличава фотосинтезата. Контролът на интензитета на ултравиолетовата (UV) светлина е от изключително значение, тъй като прекомерното излагане на UV светлина може да навреди на растенията. Повечето ултравиолетови светлини за растения включват регулируеми нива на интензитет, които се измерват в микроджаули на квадратен метър (μJ/m2), което позволява на градинарите да адаптират експозицията към специфичните изисквания на своите растения. Например, новородените разсад може да се нуждаят само от 10–20% от UV интензитета, но зрелите плодни растения може да издържат 50–70% от UV интензитета. Графикът на продължителността е друга важна характеристика: за да избегнат стреса, растенията се нуждаят от баланс между UV експозиция и тъмни периоди. В резултат на това многоUV лампи за растенияидват с вградени -таймери или са съвместими с интелигентни контролери, които позволяват на производителите да задават конкретни времена на експозиция (обикновено между два и четири часа на ден, в зависимост от вида растение).
Издръжливостта и безопасността са други важни фактори, които трябва да се вземат предвид при проектирането на UV светлини. В резултат на факта, че ултравиолетовото лъчение има потенциала да влоши материалите с течение на времето, UV осветителните тела за растения са изградени с корпуси, които са устойчиви на ултравиолетово лъчение. Тези корпуси често са съставени от алуминий или високо-пластмаса. Кварцовото стъкло, което е отговорно за предаването на ултравиолетова светлина по-ефективно от конвенционалното стъкло, се използва за капсулиране на електрически крушки или светодиоди и понякога те са защитени със защитна решетка, за да се предотврати настъпване на каквато и да е вреда. UV лампите за растения са проектирани да подобрят безопасността на потребителите чрез включване на функции като автоматично изключване в случай, че осветителното тяло е наклонено или повредено. Освен това, по-голямата част от тези светлини отговарят на международните стандарти за безопасност (като CE или FCC), за да се гарантира, че количеството UV изтичане е в безопасния диапазон за хората.
Използването на ултравиолетова (UV) светлинавърху растенията има широк набор от предимства, включително подобрено качество на реколтата, повишена устойчивост на растенията към болести и повишена екологична устойчивост. Едно от най-важните предимства е подобряването на качеството на реколтата, което е особено полезно за растения, които са годни за консумация, и растения, които се отглеждат за декоративни цели. Както беше отбелязано по-рано, ултравиолетовото B лъчение увеличава развитието на вторични метаболити като антиоксиданти, флавоноиди и феноли. Тези метаболити подобряват хранителното съдържание, вкуса и срока на годност на плодовете и зеленчуците. Например, ягодите, които се култивират под UVB радиация, имат по-високи количества витамин С и антоцианини, което води до по-приятен вкус и им позволява да се съхраняват за по-дълъг период от време. Както ултравиолетовата А, така и ултравиолетовата B светлина имат способността да подсилват цветовете на листата и цветовете на декоративните растения. Сукулентите, например, придобиват по-наситени червени или лилави нюанси, докато цъфтящите растения, като розите, създават по-цветни цветове. Поради факта, че хората са готови да плащат по-висока цена за храна и растения, които са по-здравословни и визуално по-привлекателни, това по-добро качество може да се превърне в по-висока пазарна стойност за търговските производители.
Отглеждането на растения, които са по-устойчиви на болести и вредители, е още едно значително предимство. Производството на лигнин и вторични метаболити в реакция на ултравиолетова светлина води до образуването на физическа и химическа бариера, която предпазва от вредители като листни въшки, паякообразни акари и белокрилки. В допълнение, този лигнин и вторичните метаболити възпрепятстват растежа на гъби като брашнеста мана и мухъл. В резултат на това има намалено изискване за използване на химически пестициди и фунгициди, което прави UV светлината екологичен избор както за органични, така и за конвенционални производители. В изследване, проведено в търговска оранжерия, например, беше открито, че доматените растения, които са били изложени наUVB радиацияимаше четиридесет процента по-малко нашествия от листни въшки и тридесет процента по-малко случаи на брашнеста мана в сравнение с растенията, култивирани без ултравиолетова светлина. Следователно, това не само намалява въздействието на земеделието върху околната среда, но също така минимизира разходите, които производителите трябва да поемат. Това е така, защото пестицидите и фунгицидите често са скъпи и трябва да се прилагат често.
Способността на растенията да реагират на стреса от околната среда също се подобрява от ултравиолетовата светлина. Растенията, които се култивират в среда, съдържаща ултравиолетова светлина, произвеждат клетъчни стени, които са по-здрави, и коренови системи, които са по-ефективни. Това ги прави по-способни да понасят напреженията на околната среда като суша, тежки температури и дефицит на хранителни вещества. Тези, които култивират растенията си на закрито, ще имат по-малък шанс за провал на реколтата в резултат на промени в температурата или влажността, докато тези, които култивират растенията си навън, ще имат растения, които са по-подготвени да се справят с ефектите от променящите се метеорологични условия. В допълнение, ултравиолетовата светлина има способността да управлява развитието на растенията, като ограничава прекомерното удължаване на стъблото, което е предизвикателство, което често възниква в закрити среди с ниски нива на светлина, и чрез насърчаване на по-гъст и по-компактен растеж. Това е особено полезно за производители, които имат ограничено пространство, тъй като позволява отглеждането на по-ниски растения за по-голяма плътност, без да ги кара да се конкурират за светлина.
Има редица основни предимства, свързани сUV LED лампи за растения, включително енергийна ефективност и устойчивост. За разлика от конвенционалните ултравиолетови (UV) светлини, като флуоресцентни или живачни-парни лампи, LED UV светлините имат живот от най-малко 50 000 часа и използват сравнително малко количество енергия, често вариращо от 10 до 20 вата на осветително тяло. Това води до намаляване на въглеродния отпечатък от градинарството на закрито, както и до намаляване на разходите за енергия за производителите. Освен това е по-лесно да изхвърлите LED UV лампи, тъй като те не съдържат токсични елементи като живак, който присъства във флуоресцентните UV лампи. Това прави LED UV лампите по-екологични и по-малко опасни за околната среда.
Градинарството на закрито, търговската градинарство, хидропониката и научните изследвания са само някои от многото приложения на ултравиолетовата светлина за растенията. Допълнителните приложения включват изследвания. Използването на ултравиолетова (UV) светлина като допълнение към естествената или видима LED светлина е често срещано в земеделието на закрито, което включва палатки за домашно отглеждане, градини на перваза на прозореца и вертикални ферми. Това помага да се гарантира, че растенията получават целия спектър от светлина, който им е необходим, за да процъфтяват. За да подобрят качеството на своите билки, зеленчуци (като домати и чушки) и декоративни растения (като сукуленти и орхидеи), домашните производители често използват UV LED лампи, които са независими една от друга. Например, домашен производител, който използва палатка за отглеждане на босилек, може да добави UVA/UVB LED светлина към палатката, за да подобри вкуса и аромата на билката. По същия начин може да използва производител на сукулентиUV светлиназа да се подсилят цветовете на сукулентите.
Ултравиолетовата светлина се използва в по-голям мащаб в комерсиалното градинарство, което включва оранжерии и разсадници, с цел подобряване на качеството на реколтата и намаляване на натиска от насекоми. Пълен{1}}спектър UV-видими LED светлини често се включват в осветителните системи на търговските фермери за култури с висока-стойност като горски плодове, грозде и листни зеленчуци. Това се прави с цел повишаване на добивите и хранителната стойност на земеделските продукти. Например, лозята в райони, които получават ограничено количество естествена ултравиолетова радиация (като Северна Европа), използват ултравиолетови B (UVB) лампи, за да повишат съдържанието на антоцианини в гроздето, като по този начин повишават качеството на виното, което се прави от това грозде. Възможно е разсадниците, които отглеждат декоративни растения, да използват ултравиолетова светлина за подобряване на цвета на цветята и формата на растенията, като така правят продуктите си по-привлекателни за търговци и клиенти.
Използването на ултравиолетова светлина също е изключително полезно за хидропонни системи, които включват отглеждане на растения в-богата на хранителни вещества вода, а не почва. Съществува значителна вероятност от развитие на бактерии и гъбички в хранителните разтвори, когато се използва хидропоника. Следователно ултравиолетовата C светлина често се използва за дезинфекция на водата, което помага да се избегне гниене на корените и други заболявания. За по-нататъшно подобряване на качеството на хидропонни зеленчуци като маруля, спанак и домати, както ултравиолетовата А, така и ултравиолетовата B светлина се използват за насърчаване на балансирано развитие и подобряване на качеството на реколтата. Като илюстрация, марулята, която е произведена хидропонно с помощта на ултравиолетова светлина, има по-хрупкава текстура и по-големи количества витамини и минерали от марулята, която е култивирана без ултравиолетова светлина.
Освен това изследователски организации и селскостопански колежи използват ултравиолетова светлина за растенията, за да изследват физиологията на растенията и да създадат нови методи за култивиране. Изследователите използват контролирано ултравиолетово (UV) излагане, за да разберат как различните растителни видове реагират на ултравиолетова радиация и да определят идеалните UV дози за постигане на възможно най-високо качество на реколтата и производство. Резултатите от това изследване допринасят за разработването на системи за ултравиолетово осветление, които са по-ефективни и за подобряване на методите за отглеждане както за вътрешно, така и за външно земеделие.
Когато става въпрос за поставяне на ултравиолетова светлина върху растенията, има няколко препоръчителни практики, които гарантират успешни резултати и предотвратяват увреждане на растенията. Като начало, UV светлината трябва да бъде съобразена с вида на растението и етапа на растеж. Растенията имат различни нужди от излагане на ултравиолетова радиация (UV). Например листните зеленчуци (като маруля и спанак) изискват по-малко излагане на ултравиолетови лъчи, отколкото плодните растения (като домати и чушки), докато младите разсад са по-податливи на UV от зрелите растения. Точните ултравиолетови (UV) изисквания на растенията трябва да бъдат проучени от производителите и интензитетът и продължителността на излагането трябва да се коригират съответно. Основно правило е да започнете със скромна интензивност (10–20%) и кратка продължителност (1–2 часа на ден), а след това постепенно да увеличавате интензивността и продължителността, докато растенията свикнат със стреса.
Втората стъпка е да комбинирате видимата светлина с ултравиолетовата светлина. UV радиацията не трябва да се използва вместо видимата светлина, която е необходима за фотосинтезата; по-скоро трябва да се използва като допълнение към видимата светлина. Повечето производители използват комбинация от червени-сини LED светлини (за фотосинтеза) иUVA/UVB светлини(за качество и издръжливост), като UV светлината представлява между 5 и 10 процента от общия интензитет на светлината от LED светлините. Поради факта, че растенията не са в състояние да създадат достатъчно количество енергия чрез фотосинтеза, използването само на UV светлина може да доведе до забавяне на развитието и лошо здраве.
Трето, обърнете внимание на реакцията на растението. За да идентифицират всички индикатори за UV стрес, като пожълтяване, покафеняване или извиване на листата, производителите трябва да извършват рутинни инспекции на своите растения. Наложително е силата или продължителността на UV лъчите да се намалят бързо, в случай че тези индикатори се появят. В случай, че растенията не показват никакви признаци на подобрение на цвета или устойчивостта, след като са били подложени на UV радиация в продължение на няколко седмици, интензитетът или продължителността на експозицията може умерено да се увеличи.
Използването на подходящо време за UV излагане е четвъртата стъпка. Това позволява на растенията да използват енергията от видимата светлина за обработка на вторичните метаболити, които се образуват в реакция на ултравиолетова светлина, поради което оптималното време за излагане на растенията на ултравиолетова светлина е в средата на светлинния цикъл, когато фотосинтезата е най-активна. Поради факта, че растенията не фотосинтезират активно по време на тъмния цикъл, не се препоръчва да ги излагате на ултравиолетова светлина през това време. Това е така, защото растенията може да са по-уязвими на стрес.
Следвайте изискванията за безопасност като последна стъпка. В резултат на факта, че ултравиолетовата радиация може да бъде вредна за човешката кожа и очи, производителите трябва да носят предпазни средства (като ръкавици и очила, които блокират UV радиацията), когато инсталират или регулират UV системи. Производителите трябва да избягват да гледат директно светлините, когато са включени през целия процес на отглеждане. UV лампите трябва да се поставят на място, което е извън обсега на младежи и домашни любимци.
С цел подобряване на здравето на растенията, подобряване на качеството на реколтата и насърчаване на устойчивостта в градинарството и селското стопанство,ултравиолетова (UV) светлиназа растенията е мощен инструмент, който може да се използва ефективно. Производителите могат да отключат пълния потенциал на своите растения, като придобият разбиране за науката зад ултравиолетовата светлина и взаимодействията на растенията, като изберат подходящата система за ултравиолетово осветление и се придържат към най-добрите практики за нейното приложение. Това е вярно, независимо дали отглеждат билки на перваза на прозореца, произвеждат култури с висока -стойност в оранжерия с търговска цел или изследват нови земеделски техники. Дори при липса на естествено слънчево греене, ултравиолетовата (UV) светлина ще играе все по-важна роля за гарантиране, че растенията получават подходящите светлинни условия, от които се нуждаят, за да оцелеят. Това е така, защото земеделието с контролирана-околна среда продължава да набира популярност. Бъдещето на ултравиолетовата (UV) светлина за растенията изглежда светло, благодарение на непрекъснатото развитие на LED технологията и науката за растенията. Тези подобрения ще предоставят на производителите нови шансове за създаване на култури, които са по-здрави, по-издръжливи и по-хранителни.
https://www.benweilight.com/lighting-тръба-крушка/uv-светлина-за-растения.html
Заедно го правим по-добър.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Имейл:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Уебсайт: www.benweilight.com
Добавяне: Сграда F, индустриална зона Yuanfen, Longhua, област Bao'an, Шенжен, Китай
