Nuwe ligstelsels

Ons is op die rand van `n tegnologiese rewolusie in die manier waarop ons ons binnenshuise gewasse voorsien met die lig wat hulle nodig het. Verskaffers belowe meer doeltreffende maniere om elektrisiteit te gebruik, en nuwe gekleurde gloeilampe en LED-ligte neem die mark deur die storm. Die vraag is of hierdie beloftes realisties is en of produsente die vaardighede het om voordeel daaruit te trek.

Plante en lig, hoe werk dit

Lig is `n vorm van bestraling en kan as sodanig in verskillende golflengte kategorieë verdeel word: sigbare lig, onsigbare straling, naby infrarooi en infrarooi.

Vir plante is lig noodsaaklik in die breedste sin van die woord. Sonder dit sou geen van sy belangrike prosesse moontlik wees nie:

• Die plant gebruik lig, water en CO2 om koolhidrate en suurstof (fotosintese) te maak.
• Die kleur (golflengte) en die hoeveelheid lig bepaal die vorm van `n plant (foto-tropisme)
• `N Plant` weet `, gebaseer op die daglengte, wanneer blomhormone en blomme produseer (foto-periodisiteit)

Wat is fotosintese?

Wanneer lig `n plant se blare bereik, word dit geabsorbeer deur selle wat chlorofil bevat. Die twee belangrikste vorme van chlorofil, chlorofil a en b, is die meeste sensitief vir blou en rooi lig (sien figuur 1).

Figuur 1: Die twee belangrikste vorms van chlorofil is die meeste sensitief vir blou en rooi lig. Kloorofil is krities in fotosintese, wat plante toelaat om energie van lig te verkry.

Teoreties sal hierdie twee kleure van lig alleen genoeg wees om die plant te laat fotosintetiseer, maar in werklikheid het elke golflengte in die spektrum sy eie funksie in die plant. Gewoonlik word groen en soms geel lig gedeeltelik teruggekeer, en daarom lyk die meeste plante groen vir die menslike oog.

Foto-tropism

Die manier waarop die plant groei, word nie net deur sy gene bepaal nie, maar hang ook af van die golflengtes van die lig wat dit blootstel, insluitende beide sigbare en onsigbare lig.

UV-lig (315-380 nanometer) en UV-B lig (280-315 nm) het `n positiewe uitwerking op die groei van nuwe takke en `n soortgelyke effek op plante as blou lig verder het, maar daar is `n paar verskille. Te veel UV-c (<280>

Verre-rooi lig (700-800 nm) penetreer dieper in die gewas as ander golflengtes, wat veroorsaak dat `n plant, of dele van `n plant, groei en strek na die ligbron.

Foto-periodisiteit

Baie blomplante gebruik `n fotoreceptor-proteïen om seisoenale veranderinge in naglengte, of foto-tydperk, wat hulle as seine te blom, te herken. Hierdie plante word geklassifiseer as langdagplante of kortdagplante, hoewel die werklike reguleringsmeganisme beheer word deur ure van duisternis, nie die lengte van die dag nie.

`N lang-dag plant vereis minder as `n sekere aantal ure van duisternis in elke 24-uur tydperk om blom te veroorsaak - hierdie plante blom gewoonlik gedurende die laat lente of vroeë somer. Kort dagplante blom wanneer die nagperiode langer as `n kritiese lengte is. Hulle benodig `n gekonsolideerde tydperk van duisternis vir blomontwikkeling om te begin, maar die spesifieke lengte van die donker tydperk benodig, verskil tussen spesies en selfs variëteite van `n spesie. Dag-neutrale plante blom, ongeag die naglengte.

Nuwe ligontwikkelings

Noudat ons beter verstaan ​​wat lig is en hoe dit die groei en bloei van plante beïnvloed, kan ons kyk na sommige van die nuwe beligtingstegnologieë wat in die afgelope jare ontstaan ​​het.

Figuur 2: Hoë druk natrium lampe in `n kweekhuis

Die mees algemene tipe fotosintetiese beligting in tuinbou vandag is High-intensity Discharge (HID) lampe. Dit bevat `n mengsel van gasse en metale wat binne `n glasbuis gesluit is. Aangesien elektrisiteit tussen die elektrodes aan die einde van die buis beweeg, word die gas-metaalmengsel verhit en lig uitstraal. HID lampe kan óf hoë druk natrium (geel lig) of metaalhalied (wit lig) wees. Soms word `n kombinasie van albei soorte bolle geïnstalleer om `n meer eenvormige spektrum te gee, terwyl reflektore gebruik word om die lig na die plante te rig (sien figuur 2).

Beter gloeilampe

Figuur 3: Fluorescerende groei lig

Tot onlangs het fluorescerende groeiligte (figuur 3) `n lae uitset gehad en is te groot en lywig om veel te gebruik as `n groeiende lig vir enigiets meer as om saailinge te begin.

Dit het verander met die voorkoms van nuwe kompakte fluorescerende of CFL en T5 volle spektrum fluorescerende ligte. Hierdie verbeterde gloeilampe groei in gewildheid vir beide voortplanting en plantegroei, aangesien hulle energie-doeltreffend en uiters effektief is, veral wanneer dit in getalle gebruik word.

Terwyl dit nie heeltemal so doeltreffend as HID-ligte is nie, het fluorescente beter kleurvertoningseienskappe en lewer baie minder hitte in vergelyking met HID-ligte. Dit laat hulle toe om nader aan plante geplaas te word, wat hul doeltreffendheid aansienlik verhoog.

LED en die effek op groei

Die aanwending van liguitstralende diodes (LED`s, sien figuur 4) as potensiële bron vir assimilasie beligting in plantproduksiestelsels, bied potensieel `n verskeidenheid nuwe moontlikhede op. LED`s produseer lig in `n baie nou golflengte reeks en gee nie hittebestraling direk uit nie.

Die hitte wat deur LED`s vervaardig word weens hul beperkte energie-omskakeling doeltreffendheid kan deur middel van konvektiewe verkoeling weggeneem word. As gevolg daarvan kan LED`s op relatiewe donker plekke naby die gewas toegedien word om blaar fotosintese te verhoog op plekke waar assimilasie lig gewoonlik nie dring nie. In teorie kan hierdie tipe inter-gewasbeligting oesfoto-fotosintese aansienlik verhoog.

Figuur 4: `N LED-lig

Op die oomblik gee die meeste kommersiële beskikbare LED`s net rooi en blou lig uit. Alhoewel dit die golflengtes is wat plante vir hul fotosintese gebruik, moet hulle slegs in kombinasie met ander vorms van beligting gebruik word, as aanvullende beligting of reguit beligting. Alhoewel nuwe LED-stelsels `n baie wyer spektrum dek, is dit meestal nog in die eksperimentele stadium.

Plasma verligting

Plasma lampe produseer `n ligspektrum soortgelyk aan dié van die son en word dus soms na kunsmatige sonlig verwys. Plasma lampe gebruik `n klein hoeveelheid swael wat opgewonde is deur `n magnetron, wat veroorsaak dat die uitstraal van plasma uitstraal.

Onder laboratorium omstandighede, in vergelyking met plante wat onder lampe en hoë druk natrium lampe, plante wat onder kunsmatige sonlig word gekenmerk deur meer blaarstele, `n groter blaar ontvou koers en `n laer belegging in blaar massa relatief tot blaaroppervlakte. Dit beteken dat plante groter word en meer droë stof ophoop, alhoewel die fotosintese per blaaroppervlakte nie groter is nie.

Die groot verskille in plant reaksie op die kunsmatige sonlig spektrum in vergelyking met die wyd gebruik beskermde plant ligbronne beklemtoon die belangrikheid van `n meer natuurlike spektrum, indien die doel is om plante verteenwoordiger van veldtoestande produseer.

Afsluiting

`N Plant benodig spesifieke golflengtes van die lig volgens die groeistadium waar die plant in is. LED`s, plasma-lig en spesiaal gekleurde bolle benodig verdere ontwikkeling voordat hulle in produkte vir produsente gemaak kan word. LED`s is reeds beskikbaar vir gebruik as aanvullende beligting of registreerbare beligting, maar dit is steeds aan die produsent om te oordeel wat sy plante op daardie oomblik nodig het.