Использование цветных светодиодов в садовом освещении

08.04.2024

Светодиодное освещение продолжает развивать садоводство. Как оказалось, растениям для лучшего роста и плодоношения, требуется различное спектральное освещение и этим процессом необходимо управлять.

Итак, как различные длины волн светодиодов (цвета) влияют на рост растений? Давайте рассмотрим это.

Во-первых, зачем растениям нужен свет?

Все фрукты, овощи, цветы и зелень подвергаются воздействию солнца. Продолжительность, спектр и интенсивность солнечного света естественным образом стимулируют рост растений. Плотность потока фотонов (PFD), которая относится к интенсивности попадания активных фотонов на поверхность растения, сильно влияет на биомассу и скорость роста растения. Кроме того, было показано, что распределение спектральной мощности, которое относится к уровням энергии источника света, оказывает влияние на регулирование морфологии и даже цвета определенных генотипов растений. Наконец, фотопериод, который относится к продолжительности освещения, может эффективно регулировать время цветения определенных видов растений. Эти компоненты света работают вместе, регулируя общий рост растений.

Различные длины волн, излучаемых солнечным светом, влияют на различные аспекты роста растений. Растения поглощают эти полезные излучения. Спектральный состав различных областей длин волн (синий, зеленый, желтый, красный или невидимый УФ или ИК) важен для роста, формы, развития и цветения (фотоморфогенеза) растения.

Как растения реагируют на длины волн?

Растения реагируют не так, как человеческий глаз, который откликается на свет короткими, средними и длинными фоторецепторами, позволяющими нам видеть в цвете. Растения реагируют на свет каротиноидами, которые являются пигментами растений, ответственными за красные, желтые и оранжевые оттенки многих фруктов и овощей, а также хлорофиллом и фитохромами, которые регулируют их рост. Поглощение хлорофилла связано с фотосинтезом и, следовательно, с ростом растения. Фитохромы растений - это датчики, которые реагируют на окружающую среду и изменяют морфологию. Спектр поглощения, воспринимаемый глазом, в основном представляет собой комбинацию красного, зеленого и синего цветов, однако растение по-разному реагирует на длины волн в диапазоне 280-800 нм.

Таким образом, поглощение растениями длин волн, как от естественного, так и от искусственного источника напрямую влияет на их рост и внешний вид. Поэтому важно понять, какое влияние оказывают на растения различные длины волн и почему мы используем именно эти цвета для светодиодов.

Как растения реагируют на различные длины волн / цвета спектра света?

Длины волн 450 нм (темно-синий) и 660 нм (ярко-красный) обеспечивают растение энергией. Но синий свет, который поглощается криптохромом в растениях, также отвечает за фотоморфогенные функции, такие как контроль устьиц, удлинение стебля и фототропизм. При этом соотношение красного и ярко‐красного цвета определяется фитохромами и стимулирует стрессовые реакции, такие как удлинение роста, доминирование на верхушке растения и цветение.

Удалённые красные светодиоды с длиной волны 730 нм могут использоваться для изменения высоты растения. При воздействии на растение большего количества длин волн этого цвета у растения возникает ощущение, что оно находится в тени более крупного растения, что затем запускает “реакцию ухода из тени”, означающую увеличение скорости роста растений. Эта длина волны также может влиять на время распускания цветов растения. Она может заставить цветы растения распускаться зимой или даже помешать им распуститься летом.

Свет в зеленом диапазоне длин волн поглощается с трудом и обычно считается, что он оказывает меньшее влияние на рост растений и фотосинтез. Однако, некоторые исследования показали, что при смешивании 24% зеленого флуоресцентного светодиодного света (500-600 нм) с красными и синими светодиодами (630 и 470 нм соответственно) образуется больше биомассы, чем при смешивании других длин волн. Это может быть связано с тем, что зеленый свет проникает в крону растений ниже, чем красный или синий, что позволяет нижним листьям растений использовать зеленый свет для фотосинтеза.

Распространенные цветовые сочетания светодиодов

Для создания оптимальных рецептур светодиодов можно сочетать ключевые цветовые длины волн. Для разных типов растений требуются разные сочетания света, и, определив оптимальные рецептуры светодиодов, можно улучшить производительность выращивания и качество растений. Например, как показано в таблице ниже, комбинация синего и красного спектра идеально подходит для растений с зеленой листвой, поскольку они обеспечивают растение энергией и ускоряют рост листовой биомассы.

Благодаря более глубокому пониманию взаимосвязи между длинами волн света и их влиянием на рост и морфологию, светодиоды также можно использовать для управления спектральным составом качества и количества света, тем самым снижая потребление энергии и предотвращая нежелательные эффекты определенных областей светового спектра.

Технологии освещения садового хозяйства с использованием цветных светодиодов

Цветные светодиоды могут использоваться в садоводстве различными способами, в зависимости от типа освещения и конечной цели. Вот лишь несколько методов освещения в садоводстве:

• Дополнительное освещение – используется в дополнение к уже существующему естественному дневному свету, чтобы усилить фотосинтез и тем самым улучшить рост и качество растений. Часто используется в теплицах. Цветные светодиоды идеально подходят для дополнительных применений, поскольку увеличение количества ключевых длин волн, получаемых растениями, может помочь придать им дополнительный импульс роста.
• Фотопериодическое освещение – используется для регулирования светового периода путем увеличения продолжительности естественного дня с помощью искусственного освещения. Полезно для продления периодов роста, например, в зимние месяцы, когда световой день сокращается.
• Выращивание без дневного света (без дополнительных средств) – используется для полной замены дневного света искусственным для максимального контроля климата. Хотя для этого применения наряду с цветными светодиодами могут потребоваться и белые светодиоды, чтобы компенсировать длины волн, которых растениям не хватает из-за недостатка естественного солнечного света.

IHS (Intelligent Horticultural Solutions) предлагает широкий выбор садовых светодиодных модулей с использованием качественных светодиодных компонентов от компании OSRAM. Доступны светодиодные модули различных размеров и цветовых длин волн.

Intelligent LED Solutions (ILS) производит собственную линейку продуктов, в том числе светодиодные ленты, светодиодные PowerStars, светодиодные панели и гибкие светодиодные ленты.

Intelligent Horticultural Solutions (IHS) совместно с Intelligent LED Solutions (ILS) входят в состав компании Intelligent Group Solutions Ltd (IGS), известного и уважаемого ведущего поставщика решений в области оптоэлектроники.

По любым вопросам обращайтесь к нашим специалистам info@west-l.ru