Hallo iedereen, laten we het hebben over het onderwerp "het beste spectrum voor planten". Als het gaat om het kweken van planten, is licht een super belangrijke factor. Planten kunnen niet zonder fotosynthese, en fotosynthese is afhankelijk van licht om energie te leveren. Maar de vraag is, is er echt een "beste" set normen voor het spectrum? Laten we dit probleem vandaag bespreken.
1. De energieopbouw van zonlicht
Ten eerste moeten we beginnen met zonlicht, omdat zonlicht de "voorouder" is van al het licht op aarde. Simpel gezegd is zonlicht een soort elektromagnetische golf die licht en warmte brengt. Planten voltooien de fotosynthese door middel van zonlicht en zetten deze energie om in wat ze nodig hebben, zoals glucose en zuurstof.
Er zijn drie hoofdtypen zonlicht: ultraviolette straling, zichtbaar licht en infraroodlicht. De verhoudingen en functies van deze types zijn niet hetzelfde. Laten we ze één voor één bekijken.
Ultraviolet licht: is goed voor 8% van de zonne-straling en is het licht met de kortste golflengte. Ultraviolet licht heeft enige invloed, maar voor planten is de hulp ervan relatief beperkt en kan het zelfs schadelijk zijn.
Zichtbaar licht (ook wel het PAR-spectrum genoemd, golflengte 400-700 nm): goed voor 42,3%. Dit deel van het licht is de grootste favoriet van planten en is ook de "hoofd kracht" van fotosynthese.
Infrared: accounts for 49.4%, and its main function is to provide heat. To put it bluntly, infrared is responsible for warming the earth, but plants do not have much direct demand for it.
Maar vergeet niet dat, hoewel zonlicht enorme energie levert, een groot deel ervan eigenlijk "verspild" is. Bijvoorbeeld, een deel van het licht zal worden teruggekaatst door het oppervlak van de aarde of het water, en sommige golflengten zijn eigenlijk niet behulpzaam voor planten.
2. The spectrum required for plant photosynthesis
Let's talk about the spectrum required for plant photosynthesis. The light that plants like most is actually concentrated in the visible light range, that is, the wavelength of 400 to 700 nanometers, which is also called "photosynthetically active radiation" (PAR).
In het PAR-bereik zijn rood licht en blauw licht het belangrijkst:
Rood licht: bevordert voornamelijk de bloei en vruchtvorming van planten, en het is vooral belangrijk voor fruitgewassen.
Blauw licht: stimuleert de groei van plantbladeren en verhoogt de efficiëntie van fotosynthese.
De combinatie van rood licht en blauw licht is als een voedingspakket, en geen van beide kan ontbreken. Daarom zijn plantlampen meestal ontworpen met een combinatie van rood en blauw licht, en zelfs een beetje groen en wit licht wordt toegevoegd om het effect in balans te brengen.
Daarentegen zijn de effecten van infrarood- en ultravioletlicht veel kleiner. Infraroodlicht verandert voornamelijk de morfologie van planten, terwijl ultravioletlicht een beetje een 'tweesnijdend zwaard' is - soms kan het de weerstand van planten verbeteren, maar te veel gebruik kan schadelijk zijn voor planten.
3. Waarom is zonlicht niet zo 'efficiënt' ondanks zijn volledigheid?
Laten we eerst naar zonlicht kijken. Het heeft alles - ultraviolet licht, infrarood licht, zichtbaar licht, alles verpakt en geleverd. Maar het probleem is dat planten zich niet druk maken om zoveel "chique" dingen! Ze zijn een beetje kieskeurig en zijn alleen geïnteresseerd in een deel van het licht, dat fotosynthetisch actieve straling (PAR) wordt genoemd, wat eenvoudigweg blauw en rood licht is.
Echter, de conversie-efficiëntie van planten naar deze lichten is nog steeds erg laag. Hoewel de zon zo fel schijnt, zijn planten zoals de maag van een vogel wanneer ze "eten":
Onder de meest ideale omstandigheden (zoals felle zonneschijn, gematigde temperatuur en precies de juiste luchtvochtigheid), is de efficiëntie van de conversie van lichtenergie door planten maximaal 12%. Dat wil zeggen, uit 100 eenheden licht kunnen planten slechts 12 eenheden gebruiken. Wat betreft de overige 88 eenheden? Ze zijn allemaal verspild.
Als alle energie van zonlicht in overweging wordt genomen (inclusief ultraviolet en infraroodstralen die planten niet kunnen gebruiken), zal de benuttingsgraad van planten verder worden verlaagd, slechts 3,3%! Het is alsof je tegenover een tafel met een Man Han-banquet zit, maar je slechts twee hapjes witte rijst eet, wat een complete verspilling is.
4. Hoe kan het kunstmatige spectrum efficiënter zijn?
Aangezien zonlicht zo 'verloren' gaat, hebben slimme mensen een oplossing bedacht - kunnen we het spectrum voor planten 'aanpassen'? Om het bot te zeggen, laat ze niet 'buffet' eten, bestel gewoon een vaste maaltijd die planten graag eten, wat zowel probleemloos als materiaalefficiënt is. Zo is er een kunstmatig spectrum ontstaan.
Sterke targeting: Het licht dat door LED-groeilampen wordt uitgestraald, is voornamelijk geconcentreerd in rood licht en blauw licht. Deze twee soorten licht zijn het belangrijkst voor de fotosynthese van planten.
Hoge energiebenuttingsgraad: Door het spectrum te personaliseren, kunnen planten dit licht maximaal absorberen en benutten, wat natuurlijk veel efficiënter is dan direct zonlicht.
Weerbestendig en controleerbaar: het kunstmatige spectrum kan op elk moment aan- en uitgezet worden, ongeacht dag of nacht, wind of regen, en kan naar wens aan- en uitgezet worden. Deze flexibiliteit is volkomen onmogelijk voor de zon.
Zonlicht is afhankelijk van het weer, en het heeft allesbehalve een lage efficiëntie; het kunstmatige spectrum wordt op aanvraag geleverd, precies en efficiënt! Daarom is de moderne landbouw steeds meer geneigd om LED-groeilampen te gebruiken om "speciale gerechten" voor gewassen te "koken".
Beïnvloedt het kunstmatige spectrum de voedingswaarde en smaak van planten?
Laten we het hebben over een vraag die iedereen bezighoudt: Zal er een verschil zijn in voeding en smaak wanneer planten groeien onder zonlicht en kunstlicht? Er is eigenlijk geen eenvoudig antwoord op deze vraag.
Allereerst moet duidelijk zijn dat planten zelf de bron van licht niet "onderscheiden"; ze weten alleen welke golflengte van licht ze hebben geabsorbeerd. Zolang het juiste spectrum wordt geleverd en de groeiomstandigheden van de planten consistent zijn, zal er geen opvallend verschil zijn in voedingswaarde en smaak. Als je bijvoorbeeld tomaten kweekt onder precies dezelfde temperatuur, luchtvochtigheid, voedingsstoffen en andere omstandigheden, zal de voeding en smaak van de gekweekte tomaten hetzelfde zijn, ongeacht of je zonlicht of een kunstmatig spectrum gebruikt.
Maar in de daadwerkelijke beplanting is het grootste verschil tussen zonlicht en het kunstmatige spectrum het "tijdseffect". Zonlicht verandert van nature gedurende de dag, en de lichtintensiteit varieert met de ochtend en avond, en het weer fluctueert ook. Het kunstmatige spectrum kan precies worden gecontroleerd, zoals het bieden van 12-18 uur licht per dag, waarbij altijd dezelfde intensiteit behouden blijft.
Zulke controle kan de groeicyclus van planten versnellen. Bijvoorbeeld, als aardbeien worden gekweekt met LED-groeilampen, kunnen ze binnen enkele weken worden geoogst, terwijl het onder natuurlijke omstandigheden langer duurt. Uiteraard kan deze "snelle groei" invloed hebben op sommige eigenschappen van de plant, zoals de ophoping van bepaalde smaakstoffen. Maar dit komt niet door de verschillende bronnen van het spectrum, maar door veranderingen in de groeitijd en omgeving.
6. De betekenis van kunstmatige spectrumtechnologie
Laten we eindelijk samenvatten waarom het kunstmatige spectrum zo belangrijk is. Vergeleken met zonlicht worden de voordelen van het kunstmatige spectrum voornamelijk weerspiegeld in de volgende punten:
Efficiënter: Zonlicht verspilt veel energie die nutteloos is voor planten, terwijl het kunstmatige spectrum nauwkeurig kan voldoen aan de behoeften van planten en de efficiëntie van fotosynthese aanzienlijk kan verbeteren.
Sterke controleerbaarheid: het kunstmatige spectrum kan op elk moment worden aangepast, zoals het beheersen van de intensiteit, duur en golflengteverdeling van licht, en zelfs het bieden van verschillende spectrumcombinaties volgens de verschillende groeifasen van planten.
Goede aanpassingsvermogen: Of het nu gaat om binnenplanten, verticale teelt, of regenachtige dagen en de winter, het kunstmatige spectrum kan stabiele verlichtingsomstandigheden voor planten bieden.
In het algemeen is er geen absoluut antwoord op de vraag of er een "beste spectrum" is. Het beste spectrum moet worden aangepast op basis van het type plant, de groeifase en de aanplantomgeving. Hoewel zonlicht uitgebreid is, is het inefficiënt. Hoewel kunstmatig spectrum kosten met zich meebrengt, is het efficiënter en controleerbaarder. Als je een plantenliefhebber of een agrarische praktiserende bent, kun je een geschikte lichtbron kiezen op basis van jouw behoeften. Ik hoop dat de gedeelde informatie van vandaag je kan helpen om een duidelijker begrip van het plantenspectrum te krijgen!
