في الوقت الحاضر, LED تنمو أضواء أصبحت أداة أساسية لضمان نباتات صحية وقوية. توفر هذه الأضواء الطيف اللازم للنباتات, تمكين البستانيين من زراعة النباتات النابضة بالحياة على مدار العام. لكن, يمكن أن يكون فهم طيف الضوء المناسب للنباتات وتأثيره على نموها أمرًا صعبًا ومربكًا. يهدف هذا الدليل إلى تزويدك بفهم شامل لأطياف الضوء. لذا, دعونا نستكشف عالم أطياف الضوء الرائع!
ما هو الطيف الخفيفأ?
يتكون الضوء من أشكال مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي, لكن ليس كل ذلك مرئيًا للعين البشرية. يمكن أن تتصور عيوننا الضوء فقط ضمن نطاق معين من الأطوال الموجية. لدينا خلايا مخروطية تعمل بمثابة مستقبلات لأطوال موجية معينة, في المقام الأول باللون الأخضر, أصفر, وأطياف البرتقال. هذا هو السبب في أن الإضاءة الاصطناعية المصممة للبشر قد ركزت على هذه الأطياف ويتم قياسها لامينات.
لكن, تستجيب النباتات بشكل مختلف لأطياف الضوء. بينما يستخدمون الطاقة من الأطياف الوسطى, يتأثرون أكثر بالأطياف الحمراء والأزرق. هناك قمم محددة باللون الأحمر والأزرق والتي تعتبر ضرورية لضوء التمثيل الضوئي, حيث يحدث معظم نمو النبات. عن طريق ضبط نسبة اللون الأحمر إلى الضوء الأزرق, يمكن تحقيق تغييرات كبيرة في نمو النبات.
بالإضافة إلى ذلك, هناك أطياف خفيفة غير مرئية, مثل ضوء الأشعة فوق البنفسجية والضوء الأشعة تحت الحمراء, يمكن أن تؤثر أيضًا على نمو النبات. هذا هو السبب في أن مصابيح LED اكتسبت شعبية في البستنة الداخلية. تتيح أنظمة LED ذات أطياف قابلة للتعديل المزارعين بفضح نباتاتهم لضوء محدد. هذا لا يساهم فقط في نمو النباتات الصحيات ولكنه يسمح أيضًا للمزارعين بتخصيص النتائج المرجوة. أطياف الضوء المختلفة لها تأثير عميق على نمو النبات, وتمكن مصابيح LED المزارعين من تسخير هذه الآثار بفعالية.
هل النباتات يستخدم كل طيف الضوءأ همتساقط من الشمس?
غالبًا ما يعتقد مزارعي النبات أن مصابيح النمو المثالية يجب أن تحاكي طيف الشمس, الذي يشمل طيفًا كاملًا نسبيًا عبر ترددات الضوء المرئية. ينبع هذا الاعتقاد من حقيقة أن النباتات قد تطورت على مدى ملايين السنين لتحويل الطاقة الضوئية بفعالية إلى الكربوهيدرات والسكريات. تشرق الشمس في الغالب الضوء في الأطياف الوسطى, التي تبدو خضراء, أصفر, والبرتقالي لأعيننا. هذه الأطياف هي الترددات الأساسية التي تستخدمها عيون الإنسان.
لكن, أظهرت الدراسات أن هذه الأطياف الأوسط هي في الواقع أقل استخدام من قبل النباتات لعملية التمثيل الضوئي. بدلاً من, يحدث معظم نشاط التمثيل الضوئي في النباتات في الضوء الأزرق والأحمر. هذا هو السبب في أن النباتات تستفيد بشكل كبير أدى الكامل LED LED أضواء النمو.
يمكن أن يعزى الاستخدام المضاد للضوء عن طريق النباتات إلى تطور التمثيل الضوئي في الأشكال المبكرة من البكتيريا. قبل ظهور نباتات مورقة أكثر تعقيدًا, يتم إجراء التمثيل الضوئي في البكتيريا في البحر البدائي منذ ملايين السنين. الأصفر, أخضر, تم استخدام أطوال الموجات الأوسط البرتقالية بشكل كبير من قبل هذه البكتيريا الضوئية المبكرة لعملية التمثيل الضوئي, مما تسبب في ترشيح هذه الأطياف للنباتات التي تنمو في مستويات أقل في المحيط. أطياف غير ترشيح, في المقام الأول في الترددات الحمراء والأخضر, لم يتم استخدامها بواسطة البكتيريا التي ظلت كل ما تبقى مع تطور النباتات الأكثر تعقيدًا في مستويات أقل. تبدو نباتات التمثيل الضوئي خضراء بسبب انعكاس الأصفر, أخضر, وضوء برتقالي من أوراقهم.
كيف يكون الطيف مختلفتأثير نمو النبات?
ضوء الأشعة فوق البنفسجية (10-400 نانومتر)
يمكن تقسيم ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاث فئات: الأشعة فوق البنفسجية (320-400 نانومتر), الأشعة فوق البنفسجية (280-320 نانومتر), والأشعة فوق البنفسجية (100-280 نانومتر). لكن, فقط UVA و UVB مفيدة في سياق غرفة النمو.
- ضوء UVA (320-400 نانومتر): يستخدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية في العديد من الأضواء النمو ولكنه غير محسوس للبشر. أظهرت الدراسات ذلك 385 NM UV Light يسهل تراكم المركبات الفينولية ويعزز نشاط مضادات الأكسدة في المستخلصات النباتية دون التأثير بشكل كبير على عمليات النمو.
- ضوء UVB (280-320 نانومتر): إنه ليس آمنًا للتعرض البشري ولكن تم العثور عليه لزيادة مستويات THC في القنب.
اعتمادًا على شدة ومدة التعرض, يمكن أن تختلف آثار ضوء الأشعة فوق البنفسجية على النباتات. عندما تتعرض النباتات لجرعات معتدلة من الأشعة فوق البنفسجية, يمكن أن يكون لها في الواقع آثار إيجابية. هذا التعرض يحفز إنتاج المستقلبات الثانوية مثل الفلافونويد والأنثوسيانين. هذه المركبات بمثابة مضادات الأكسدة, توفير الحماية للنباتات ضد أضرار الأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى, يمكن أن تزيد هذه المستقلبات من القيمة الغذائية والطبية للمحاصيل, تقديم مزايا إضافية.
لكن, يمكن أن تكون المستويات المفرطة من الأشعة فوق البنفسجية ضارة لأنسجة النبات. يمكن أن يسبب طفرات في الحمض النووي وتمنع التمثيل الضوئي, مما أدى إلى انخفاض النمو, غلة أقل, وزيادة التعرض للأمراض والآفات. في الظروف القصوى, يمكن أن يؤدي الكثير من ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى موت الخلايا وحتى موت النبات.
الضوء الأزرق (400-500 نانومتر)
الضوء الأزرق, بطولها القصير وطاقة عالية, هو طيف أساسي للنباتات. يخدم عدة وظائف في فسيولوجيا النبات.
أولاً, الضوء الأزرق يحفز إنتاج الكلوروفيل, وهو أمر حيوي لعملية التمثيل الضوئي. يلعب دورًا مهمًا في تطور الأوراق ويعزز استطالة الجذعية. بالإضافة إلى ذلك, يساعد الضوء الأزرق النباتات على إنشاء أنظمة جذر قوية وصحية. كما أنه يؤثر على فتح وإغلاق Stomata, وهي مسام صغيرة على سطح النبات التي تنظم تبادل الغاز.
يحقق الضوء الأزرق هذه الآثار من خلال تشجيع إنتاج auxins, التي هي هرمونات نباتية مسؤولة عن تمديد الخلية, قسم, والتمايز. تتراكم الأوكسين على الجانب المظلل من النبات, مساعدة نمو الجذور ونصائح الأوراق نحو الماء والمغذيات. علاوة على ذلك, تشجع الأوكسينات على استطالة الخلية على الجانب المظلل من جذع النبات, يقود الجذعية إلى الميل نحو الإضاءة. يساهم وجود الأوكسين أيضًا في نمو الأوراق الأكبر والأكثر سمكًا بسبب زيادة انقسام الخلايا.
الضوء الأخضر (500-570 نانومتر)
يمكن أن تستخدم النباتات الضوء الأخضر لعملية التمثيل الضوئي, وإن كان أقل كفاءة من الضوء الأحمر والأزرق. على الرغم من أنها ليست حرجة مثل الألوان الأخرى لنمو النبات, لا يزال الضوء الأخضر يساهم في العمليات الفسيولوجية المختلفة. من حيث العمارة النباتية, يشجع الضوء الأخضر نمو إطلاق النار, مما أدى إلى نباتات أطول وأكثر نحافة, أثناء إحباط نمو الجذر. يمكن أن تكون هذه الخاصية مفيدة في المواقف التي يكون فيها النباتات محدودة مساحة لتوسيع الجذر, كما هو الحال في الأنظمة المائية أو الهوائية.
بالإضافة إلى, الضوء الأخضر لديه القدرة على الاختراق بشكل أعمق في مظلة النبات مقارنة بأطوال موجية أخرى. هذا يسمح لها بالوصول إلى الأوراق السفلية التي قد تكون مظللة, وبالتالي زيادة نشاط التمثيل الضوئي وتؤدي إلى زيادة تراكم الكتلة الحيوية.
بالإضافة إلى ذلك, الضوء الأخضر مفيد في تعزيز تخليق المستقلبات الثانوية في النباتات, بما في ذلك الفلافونويد, الأحماض الفينولية, والكاروتينات. على الرغم من أن هذه المواد ليس لها تأثير مباشر على نمو النبات, إنهم يلعبون دورًا حيويًا في بقاء النباتات والاستجابة للإجهاد البيئي. علاوة على ذلك, يمكن استخدام هذه المستقلبات الثانوية في مجالات مثل الطب والصناعة.
الضوء الأصفر (570-590 نانومتر)
الضوء الأصفر أقل فعالية في القيادة الضوئية مقارنة بأطوال الموجات الأخرى. مع ذلك, يمكن أن يتفاعل الضوء الأصفر مع أطوال موجية الضوء الأخرى للتأثير على استجابات نمو النبات. عندما تقترن بالضوء الأزرق, لقد تم اكتشافه لتشجيع استطالة الجذر في شتلات أرابيدوبسيس ثاليانا. بصورة مماثلة, وقد تبين أن مجموعة من الضوء الأحمر والأصفر تعزز تراكم الأصباغ الضوئية في أوراق الخس.
بالإضافة إلى, قد يلعب الضوء الأصفر دورًا في تنفيذ تفاعلات الإجهاد البيئي مثل الجفاف والملوحة. على سبيل المثال, أظهر تعريض نباتات الطماطم للضوء الأصفر زيادة في مقاومتها لارتفاع إجهاد الملوحة.
على الرغم من أن الآليات والآثار الدقيقة للضوء الأصفر على نمو النبات وتطورها لم يتم فهمها تمامًا بعد, لا ينبغي التغاضي عن أهميتها المحتملة في تحسين نمو النبات وإنتاجها في البيئات الزراعية المتنوعة.
ضوء برتقالي (590-620 نانومتر)
ضوء برتقالي, مع نطاق الطول الموجي تقريبًا 590-620 نانومتر, قد لا تكون حاسمة مثل الضوء الأحمر والأزرق لنمو النبات وتطوره. لكن, لا يزال له أهمية في تعزيز صحة وإنتاجية النباتات ويساهم في مختلف العمليات الفسيولوجية في نمو النبات.
أظهرت الدراسات البحثية الآثار الإيجابية للضوء البرتقالي على نمو وتطور أنواع النباتات المحددة, مثل الطماطم, خَسّ, والفراولة. يساعد النبات على النمو أطول ويحصل على المزيد من الأوراق عند دمجها مع أطياف أخرى.
الضوء الأحمر (640NM-680nm)
يلعب الضوء الأحمر دورًا مهمًا في تنظيم عمليات النبات المختلفة, خاصة في الإزهار والإثمار. أنه يعزز ازدهار, إنتاج الفاكهة ونمو الجذع. 660NM لديه عمل ضوئي قوي بين أطوال موجات الضوء الأحمر. لها تأثير عميق على تنشيط phytochrome الممتصة الأحمر, الذي ينظم عمليات مهمة مثل الإنبات والإزهار. هذا الطول الموجي المحدد فعال للغاية لتوسيع دورات الضوء أو مقاطعة فترة الليل للحث على الإزهار في النباتات الطويلة أو منع الإزهار في نباتات اليوم القصير.
الضوء الأحمر هو أيضًا فعال للغاية في قيادة التمثيل الضوئي, المساهمة في النمو العام وتطور النباتات. يساعد وجودها في طيف الضوء النمو على موازنة آثار الضوء الأحمر والضوء الأزرق. عندما يكون الضوء الأحمر مهيمنًا, غالبًا ما يحفز تخصيص الكتلة الحيوية للسيقان.
ضوء حمر أقصى (> 700 نانومتر)
على الرغم من أن الضوء الأحمر يقع خارج المساواة, لها تأثير كبير على شكل امتصاص حمراء من فيتوكروم. إنه يحول بشكل فعال النموذج الحمراء إلى شكل امتصاص أحمر. هذا وثيق الصلة بشكل خاص بالنباتات التي تتطلب انخفاض نسبيا. من خلال دمج الضوء الأحمر البعيدة في نهاية كل دورة الضوء, يمكن الترويج للازهور في نباتات اليوم القصير مثل الحشيش.
بالإضافة إلى, يمكن أن يؤدي الحفاظ على نسبة أعلى من الحمراء إلى اللون الأحمر إلى اللون الأحمر مما يوجد عادة في ضوء الشمس إلى استجابة تمتد الظل في النباتات. عندما تشعر النباتات بنسبة مرتفعة من الحمراء إلى الضوء الأحمر, إنهم يميلون إلى تمديد سيقانهم وتوطينها لتختفي النباتات المجاورة للضوء. لكن, يجب تجنب المستويات المفرطة للضوء الأحمر إذا كان الهدف هو الحفاظ على نمو مضغوط في النباتات, خاصة عند استخدام مصابيح LED للزراعة.
اختر الأطياف المناسبة في Mokolight
في موكو لايت, نحن نقدم مصابيح النمو LED التي توفر مجموعة من الضوء متوازنة, دمج الأحمر, أزرق, أبيض, وأطوال موجية الأشعة تحت الحمراء. في حين أنها تعتبر الأضواء النمو كاملة الطيف, أنها توفر نسب مختلفة من الضوء الأحمر والأزرق, السماح للمزارعين باختيار الطيف الأنسب لاحتياجاتهم النباتية المحددة.
بالإضافة إلى إضاءة الطيف الكاملة, كما نقدم أضواء الطيف المستهدفة مع الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) والأشعة تحت الحمراء (و) أطوال موجية. يمكن استخدام هذه الأضواء المتخصصة لتحقيق أهداف نمو للنبات. تحقق من مصابيح تنمو LED لدينا و اتصل بنا لمزيد من المعلومات.
