Kas fotosünteesi toetabLED tuled?
Looduslik valgusallikas, mis on maapealset taimestikku miljardeid aastaid toetanud, päikesevalgus, on sageli seotud fotosünteesiga, protsessiga, mille käigus taimed muudavad valgusenergia keemiliseks energiaks, et edendada arengut. Kuid linnade kasvades muutub siseruumides aiapidamine populaarsemaks ja põlluharimismeetodid liiguvad kontrollitud seadete poole (nagu vertikaalsed talud), tõstatatakse probleem: kas kunstlikud valgusallikad, nagu LED-tuled, võivad soodustada fotosünteesi? Jah, kahtlemata sõltub tõhusus teadmisest, kuidas taimed kasutavad valgust, LED-i omadusi ja valgustuse täpset häälestamist. Selle uurimiseks peame esmalt lahkama fotosünteesi põhialuseid, seejärel uurima, kuidas LED-id sobivad taimede valgusvajadustega, ja seejärel arutada praktilisi kasutusviise ja probleeme.
Taimede võime kasutada pigmente nagu karotenoidid, klorofüll a ja klorofüll b teatud valguse lainepikkuste neelamiseks on fotosünteesi põhikomponent. Peamine pigment, klorofüll a, on kõige tõhusam valguse neelamisel kahes lainepikkuse vahemikus: punane spekter (600–700 nm) ja sinine spekter (400–500 nm). Karotenoidid neelavad sinist-rohelist valgust ja kaitsevad taimi valguskahjustuste eest, samas kui klorofüll b võimendab seda, neelates veidi rohkem sinist ja veidi oranži valgust. Põhjus, miks lehed inimsilmale rohelised tunduvad, on see, et taimed tarbivad väga vähe rohelist valgust (500–600 nm), kusjuures suurem osa sellest peegeldub. Kuigi kogu nähtava valguse spektri tagab päikesevalgus, kasutavad taimed ainult sinist ja punast osa, mida nimetatakse "fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse" (PAR) vahemikuks. See ülioluline mõistmine on LED-tehnoloogia jaoks hädavajalik: isegi ilma kogu päikesespektrit reprodutseerimata võivad LED-id hõlbustada fotosünteesi, kui nad suudavad kiirata valgust punases ja sinises PAR-piirkonnas.
LEDidsobivad eriti hästi{0}}fotosünteesiks, kuna neil on erakordne võime sihtida teatud lainepikkusi. LED-id saab konstrueerida nii, et need kiirgaksid kitsaid valgusribasid täpselt sinises ja punases vahemikus, erinevalt luminofoorlampidest (mis kiirgavad veidi PAR-i, aga ka ebavajalikku rohelist ja kollast valgust) või hõõglampidest (mis kiirgavad laia -spektriga valgust, kuid kaotavad suurema osa energiast soojusena). Näiteks suure tõhususega sinised LED-id (mis kasutavad InGaN pooljuhte, nagu eelnevalt mainitud) kiirgavad valgust lainepikkusel 450–470 nm, mille lainepikkus klorofüll a ja b kergesti neelab. Lainepikkusel 660–670 nm, mis on ka klorofüll a teine neeldumisvahemik, kiirgavad punased LED-id, mis koosnevad tavaliselt alumiiniumist galliumarseniidist (AlGaAs) või galliumarseniidi fosfiidist (GaAsP), valgust. Kasvatajad saavad luua "kohandatud" valgusspektri, mis vastab nende taimede fotosünteesinõuetele, kombineerides siniseid ja punaseid LED-e teatud vahekorras, tavaliselt 1:3 kuni 1:5 sinist-to-punaseks, olenevalt taimesordist. LED-id on kuni 80% energiasäästlikumad kui hõõglambid, mis on siseruumides kasvatamisel, kus valgustuskulud on peamine kulu, tohutult kasulik. See keskendunud lähenemisviis mitte ainult ei taga, et taimed saavad vajaliku valguse, vaid vähendab ka energia raiskamist.
Teaduslikud uuringud on järjekindlalt kinnitanud LED-ide võimet soodustada fotosünteesi{0}}ja ületada teatud olukordades loomulikku päikesevalgust{1}}. 2018. aasta uuring, milles võrreldi salati kasvu punase-sinise värvi allLED valgustuspäikesevalgusele avaldati ajakirjas Scientia Horticulturae. Tulemuste kohaselt oli LED-ide abil kasvatatud salatis 20% rohkem biomassi (taimede kogumassi) ja rohkem antioksüdante kui päikese käes toodetud salatis. See on tingitud asjaolust, et LED-id annavad täpse kontrolli valguse spektri, kestuse ja intensiivsuse üle,{3}}mis kõik on loomulikes seadetes erinevad. Näiteks fotosüntees aeglustub pilvistel päevadel, kui päikesevalguse intensiivsus väheneb. Kasvatajad saavad kasutada LED-e, et hoida püsivat valgustaset (mõõdetuna mikromoolides ruutmeetri kohta sekundis või μmol/m²/s), mis sobib ideaalselt taime kasvufaasis. Samuti saab muuta "fotoperioodi" või valgustundide arvu päevas. Näiteks lehtköögiviljad, nagu spinat, vajavad õitsenguks 12–16 tundi valgust, samas kui õistaimed, nagu tomatid, vajavad õitsemise alustamiseks lühemaid fotoperioode. Vertikaalsetes taludes või telkides suurendavad LED-id valguse neeldumist ja ruumitõhusust, tekitades vähem soojust kui teised valgusallikad, võimaldades neid paigutada taimedele lähemale ilma nende lehti põletamata.
Kuna LED-id on häälestatavad, saab neid reguleerida vastavalt erinevate taimeliikide erinevatele valgusvajadustele. Kuna nende kasv keskendub lehestiku arengule, vajavad lehtköögiviljad (salat, lehtkapsas ja spinat) üle kõige muu sinist ja punast valgust. Lihtne punane-sinine LED-seade on nende taimede jaoks piisav ja mõistliku hinnaga. Väikese koguse rohelise või kaug-punase valguse (700–800 nm) lisamine valgustusele võib aga aidata õitsevaid ja vilja kandvaid taimi, nagu tomatid, paprikad ja roosid. Näiteks aitab kaug-punane valgus juhtida "fotomorfogeneesi" või seda, kuidas taimed valgusele reageerivad, kasvatades selliseid asju nagu varre pikkus ja õite algus. 10% kaug-punane valgus, mis on lisatud punasele-sinisele LED-spektrile, suurendas tomatite viljade saagikust 15% vastavalt avaldatud uuringule20tblos. Füsioloogia. LED-id võivad aidata isegi vähe{15}}valgust-armastavaid taimi, nagu tavalised toataimed, nagu pothos või madutaimed, mis suudavad ellu jääda ilma loomuliku päikesevalguseta ruumides tänu madala-intensiivsusega sinisele-punasele LED-lambile, mis suudab pakkuda nende tervise säilitamiseks piisavalt PAR-i. Tänu oma kohanemisvõimele sobivad LED-id suurepäraselt mitte ainult tööstuslikuks põllumajanduseks, vaid ka koduaednikele, kes soovivad aastaringselt toataimi või maitsetaimi kasvatada.
Kuigi LED-id on fotosünteesis üsna head, tuleb neist maksimumi saamiseks silmas pidada mõnda asja. Esiteks peab valguse intensiivsus vastama taime vajadustele. Näiteks täiskasvanud taimed võivad maksimaalseks kasvuks vajada 400–600 μmol/m²/s, samas kui seemikud vajavad stressi vältimiseks madalamat intensiivsust (100–200 μmol/m²/s). Taime vananedes saavad põllumehed intensiivsust muuta, kasutades hämardamise võimalusega LED-e. Teine oluline tegur on spektri suhe: liiga palju punast valgust võib põhjustada nõrgad, kõhedad taimed, samas kui liiga palju sinist valgust takistab kasvu (õhukesed lehed, lühikesed varred). Iga liigi puhul on ülioluline katsetada erinevaid suhteid, näiteks salati puhul 1:4 sinist{11}}punaseks ja tomatite puhul 1:3. Kolmandaks, soojusjuhtimisega-suure{17}}võimsusega LED-id, mida kasutatakse kommertsfarmides, võivad siiski toota soojust, mis mõjutab taimede temperatuuri ja LED-ide eluiga, hoolimata asjaolust, et LED-id eraldavad vähem soojust kui traditsioonilised pirnid. LED-valgustid võivad ventilaatorite või jahutusradiaatorite lisamisega vältida ülekuumenemist. Lõpuks, kuigi energiakulud on väiksemad kui hõõglampide või luminofoorlampide omad, võivad need siiski suureneda suurte{20}ettevõtete jaoks. Pikaajalisi-kulusid saab vähendada, valides suure-tõhususega LED-id, mida mõõdetakse luumenites vati kohta (lm/W) või PAR vati kohta (μmol/J).
Sisepõllumajanduse ja vertikaalse põllumajanduse kasv on juba tõend LED{0}}toega fotosünteesi praktilistest mõjudest. Tuhandedpunased-sinised LED-idettevõtted, nagu Plenty ja AeroFarms, kasutavad linnades roheliste lehtede kasvatamiseks, tarbides 95% vähem vett kui tavapõllumajandus ja andes aastaringset saaki. Valgusdioodid võimaldavad toota toitu kohapeal äärmuslike temperatuuridega piirkondades, nagu Arktika, kus päikest on kuude kaupa vähe, mis vähendab vajadust imporditud köögiviljade järele. NASA uuringud toidusüsteemide loomiseks pikemaajaliste kosmosereiside jaoks (nt Marsile sõitmiseks) kasutavad ka LED-e taimede kasvatamiseks kontrollitud tingimustes. Väiksemas ulatuses muudavad kodukasvatajad süngetest aladest viljakateks aedadeks, kasutades keldritesse või korteritesse köögiviljade, ürtide ja mikrohaljaste istutamiseks LED-tulesid. Need kasutusviisid näitavad, et LED-id on revolutsiooniline tehnoloogia, mis avardab taimede kasvatamiseks kasutatavate kohtade ja meetodite valikut, lisaks on see praktiline päikesevalguse asendaja fotosünteesis.
KokkuvõtteksLED tuledvõivad kahtlemata aidata kaasa fotosünteesile ja suudavad seda teha tõhusamalt, täpsemalt ja mitmekülgsemalt kui paljud tavalised valgusallikad. LED-id annavad taimedele täpse valguse, mida nad fotosünteesiks vajavad, kiirgades teatud lainepikkusi punases ja sinises PAR-vahemikus. Kasvatajad võivad ka valguse spektrit, intensiivsust ja kestust muuta, et see sobiks erinevate taimeliikide ja kasvufaasidega. LED-id võivad teadusuuringute ja praktiliste rakenduste (nt koduaiad ja vertikaalsed talud) kohaselt suurendada taimede kasvu, saagikust ja kvaliteeti. Kuigi on tegureid, mida tuleb arvesse võtta, näiteks soojuse reguleerimine ja valguse intensiivsuse maksimeerimine, saab neid hoolikalt kavandades hõlpsasti lahendada. LED-tehnoloogia panus fotosünteesi ainult suureneb, kui see edasi areneb (kulude, tõhususe ja spektri häälestamise osas), mis avab ukse ligipääsetavamale, tootlikumale ja jätkusuutlikumale põllumajandusele tulevikus.
KKK-d
Q1. Kuidas ma saan neid proove saada?
A1: Tere, see on lihtne. Andke mulle oma aadress ja öelge mulle, millist toodet vajate, me korraldame selle saatmise teile DHL-i või FedExi kaudu.
Q2: Kuidas on lood teie kvaliteediga?
A2: kogu tooraine kõrge kvaliteediga, et tagada kõrge valgustugevus ja piisav heledus.
Q3: Aga tarneaeg?
A3: proov vajab 3-5 päeva, masstootmise aeg 25-40 päeva pärast tagatisraha saamist
https://www.benweilight.com/professional/
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon: +86 0755 27186329
Mobiil (+86)18673599565
Whatsapp:19113306783
E-post:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Veeb:www.benweilight.com
