لامپ برای رشد گیاه، چرا لازم است؟

لامپ برای رشد گیاه یا نور گیاه یک منبع نور مصنوعی است، به طور کلی یک نور الکتریکی است که برای تحریک رشد گیاهان با انتشار نور مناسب برای فتوسنتز طراحی شده است. به عنوان مثال، در ماه های زمستان که ساعات وجود روشنایی روز، ممکن است برای رشد گیاه مورد نظر کافی نباشد، از این روشنایی ها برای افزایش زمان دریافت نور گیاهان استفاده می شود. اگر گیاهان به اندازه کافی نور دریافت نکنند، پروسه رشد طولانی ای دارند و به صورت کم پشت می رویند. نورهای رشد سعی می کنند طیف نوری شبیه به خورشید را تأمین کنند یا طیفی را تهیه کنند که متناسب با نیاز گیاهان در حال کشت باشد. شرایط بیرونی با تغییر رنگ، دما و خروجی های طیفی از لامپ برای رشد گیاه و همچنین تغییر شدت لامپ رشد گیاه، تقلید شده است. بسته به نوع گیاه مورد نظر، مرحله کشت (به عنوان مثال جوانه زنی/فاز رویشی یا مرحله گلدهی و میوه دهی) و نور اولیه مورد نیاز گیاهان، دامنه های خاص طیف، اثر درخشان بخشی و دمای رنگ، برای استفاده با گیاهان خاص و دوره زمانی مطلوب است. آندری فامینتسین گیاه شناس روسی اولین کسی بود که از نور مصنوعی برای رشد و تحقیقات گیاهان استفاده کرد.

لامپ برای رشد گیاه

لامپ برای رشد گیاه

لامپ برای رشد گیاه در باغبانی، باغبانی در محیط داخلی، تکثیر گیاهان و تولید مواد غذایی از جمله هیدروپونیک داخلی و گیاهان آبزی استفاده می شود. طبق قانون مربع معکوس، شدت تابش نور از یک منبع نقطه (در این مورد یک لامپ) که به یک سطح می رسد به طور معکوس متناسب با مربع فاصله سطح از منبع است (اگر یک شیء دو برابر فاصله داشته باشد، فقط یک چهارم نور دریافت می کند) که یک مشکل جدی برای پرورش دهندگان داخلی است و بسیاری از تکنیک ها برای استفاده از نور تا حد امکان کارآمد هستند. بنابراین از بازتابنده ها اغلب در لامپ رشد گیاه استفاده می شود تا از راندمان نور حداکثر استفاده شود. گیاهان یا چراغ ها تا حد امکان به هم نزدیک می شوند تا از نور یکسان برخوردار شوند و تمام نور ناشی از لامپ رشد گیاه ها بر روی گیاهان قرار گیرد نه بر روی محیط اطراف.

طیف وسیعی از انواع لامپ برای رشد گیاه می تواند به عنوان چراغ های رشد از قبیل لامپ های رشته ای، لامپ های فلورسنت، لامپ های تخلیه با شدت بالا (HID) و دیودهای دارای تابش نور (LED) استفاده شود. امروزه پرکاربردترین لامپ برای رشد گیاه مورد استفاده برای کاربرد حرفه ای، HID ها و فلورسانس ها هستند. تولید کنندگان گل و گیاهان داخلی به طور معمول از سدیم فشار قوی (HPS / SON) و هالید فلزی HID (MH) استفاده می کنند، اما فلورسانس ها و LED ها به دلیل کارایی و اقتصادی بودن، جایگزین هالیدهای فلزی می شوند. لامپ برای رشد گیاهِ هالید فلزی، به طور مرتب برای مرحله در حال رشد گیاه استفاده می شوند، زیرا مقادیر بیشتری از اشعه آبی و فرابنفش را ساطع می کنند. با معرفی نور هالید فلز و سرامیک و نور هالید فلزی با طیف کامل، آنها به طور فزاینده ای به عنوان منبع انحصاری از لامپ برای رشد گیاه، در هر دو مرحله رشد رویشی و تولید مثلی مورد استفاده قرار می گیرند. نور طیف آبی ممکن است واکنش رویشی بیشتری را در گیاهان ایجاد کند.

لامپ برای رشد گیاه 2

لامپ برای رشد گیاه

در طی مراحل رویشی و تولید مثل از نورهای سدیم فشار قوی نیز به عنوان منبع نور واحد استفاده می شود. همچنین، ممکن است در مرحله تولید مثل از آنها به عنوان ترمیمی برای روشنایی طیف استفاده شود. لامپ برای رشد گیاهِ طیف قرمز ممکن است واکنش گلدهی بیشتری را در گیاهان ایجاد کند. اگر از نورهای سدیم با فشار بالا برای مرحله رویشی استفاده شود، گیاهان کمی سریعتر رشد می کنند، اما اینترنودها (بخشی از ساقه گیاه بین گره ها) ممکن است طولانی تر باشند. در سالهای اخیر، فناوری LED به بازار نور رو به رشد معرفی شده است. با طراحی یک لامپ برای رشد گیاهِ داخلی با استفاده از دیودها، می توان طول موج خاصی از نور تولید کرد. ناسا، این لامپ برای رشد گیاه را به دلیل راندمان بالای آن ها در رشد مواد غذایی در فضا، برای استعمار فرازمینی آزمایش کرده است. یافته ها نشان داد، گیاهان تحت تأثیر لامپ برای رشد گیاه در قسمت های قرمز، سبز و آبی در طیف نور مرئی قرار دارند.

نور مورد نیاز از لامپ، برای رشد گیاه

نیازهای خاص گیاه مشخص می کند که مناسب ترین لامپ برای رشد گیاه بهینه چیست. اگر یک گیاه نور کافی نداشته باشد، بدون توجه به سایر شرایط، رشد نخواهد کرد. بیشتر گیاهان از کلروفیل استفاده می کنند که بیشتر نور سبز را منعکس می کند اما نور قرمز و آبی را به خوبی جذب می کند. این بدان معنی است که عمدتا تهیه طیف آبی و قرمز نور برای لامپ برای رشد گیاه، نسبتاً کارآمد است.

لامپ برای رشد گیاه LED

لامپ برای رشد گیاه

طیف رنگ لامپ رشد گیاه

لامپ برای رشد گیاه های مختلف، طیف های مختلف نور را تولید می کنند. الگوهای رشد گیاه می توانند به طیف رنگی نور پاسخ دهند، فرآیندی کاملاً جدا از فتوسنتز معروف به فتومورفوژنز. نور طبیعی روز، دمای رنگ بالایی دارد (تقریباً 5000-5800 K). رنگ نور قابل مشاهده با توجه به آب و هوا و زاویه خورشید متفاوت است، و مقادیر خاص نور، باعث تحریک فتوسنتز می شود. محور زمین، عمود بر سطح مدارش در اطراف خورشید نیست. قطب شمال در طول نیمی از سال، به سمت خورشید مایل شده است بنابراین نیمکره شمالی تقریباً تابش مستقیم نور خورشید را تجربه می کند و در نیمکره جنوبی تابش خورشید به صورت مورب است که باید قبل از رسیدن به سطح کره زمین، جو بیشتری را طی کند. در نیمه دیگر سال، برعکس می شود. اگرچه طیف رنگی از نور مرئی که خورشید ساطع می کند تغییر نمی کند، کمیت و کیفیت نوری که به سطح زمین می رسد تغییر می کند. برخی از چراغ های LED مکمل در گلخانه های عمودی، ترکیبی از تنها طول موج های قرمز و آبی تولید می کنند. شاخص رندر رنگ، مقایسه چگونگی نزدیک بودن لامپ برای رشد گیاه با رنگ طبیعی نور خورشید را تسهیل می کند.

توانایی گیاه برای جذب نورلامپ برای رشد گیاه باتوجه به گونه ها و محیط متفاوت است، با این حال، اندازه گیری کلی برای کیفیت نوری که بر گیاهان تأثیر می گذارد ، ارزش PAR یا همان تابش فتوسنتزی فعال است. آزمایش های متعددی با استفاده از LED برای رشد گیاهان انجام شده است و نشان داده شده است که گیاهان برای رشد سالم به نور قرمز و آبی احتیاج دارند. در طیف نوری، رنگهای مختلف، جلوه های متفاوتی دارند و تأثیرات آن ها به نوع گیاه بستگی دارد.

لامپ برای رشد گیاه 4

لامپ برای رشد گیاه

استفاده از نور قرمز در لامپ برای رشد گیاه

از آزمایشاتی که به طور مداوم انجام می شده، مشخص شده است، گیاهانی که فقط تحت طیف قرمز LED (660 نانومتر، امواج بلند) در حال رشد هستند، با برگ هایی بدشکل، رشد می کنند، اگرچه افزودن مقدار کمی از رنگ آبی به اکثر گیاهان اجازه می دهد تا به طور عادی رشد کنند. به طور کلی نور قرمز، رشد برگ و زیست توده را تحریک می کند، اگرچه نور قرمز به تنهایی هم می تواند باعث رشد زیاد گیاهان و ایجاد تاول در برگ ها شود و می تواند تولید کلروفیل را که در نهایت فتوسنتز را متوقف می کند، مسدود کند.

استفاده از نور آبی در لامپ برای رشد گیاه

گزارش های مختلف، حاکی از آن است که حداقل میزان نور آبی، 30 تا 15 میکرومول برای رشد طبیعی در چندین گونه گیاهی ضروری است. نور آبی آنتی اکسیدان ها را افزایش داده و باز شدن روزنه را تنظیم می کند و می تواند از رشد زیاد گیاهان جلوگیری کند. نور آبی به خودی خود می تواند باعث عدم رشد شود و باعث تحریف برگ شود.

لامپ برای رشد گیاه 5

لامپ برای رشد گیاه

استفاده از نور سبز در لامپ برای رشد گیاه

نور سبز بیشتر منعکس شده است، اما به مقادیر اندکی در گیاهان برای فتوسنتز، رشد برگ و گل مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند به برگهای پایینی برسد. نشان داده شده است که نور سبز از طریق هر دو روش وابسته به کریپتوکروم و مستقل از کریپتوکروم، فرآیندهای گیاه را تحت تأثیر قرار می دهد. به طور کلی، تأثیرات نور سبز بر خلاف مواردی است که توسط طول موج قرمز و آبی انجام شده است.

استفاده از نور ماوراء بنفش در لامپ برای رشد گیاه

ماوراء بنفش توسط گیاهان به صورت فتوسنتزی استفاده نمی شود و باعث آسیب می شود. با این حال، در مقادیر کم، این آسیب می تواند گیاهان را به سمت تولید رزین، روغن، آنتی اکسیدان و طعم دهنده سوق دهد.

لامپ رشد گیاه ترکیبی

بسیاری از مطالعات نشان می دهد که حتی با اضافه شدن نور آبی به LED های قرمز ، رشد گیاهان همچنان در زیر نور سفید بهتر است یا نور با سبز تکمیل شده است. نیل C یوریو نشان داد که با اضافه کردن 10٪ نور آبی (400 تا 500 نانومتر) به چراغ قرمز (660 نانومتر) در LED ها ، گیاهان خاصی مانند کاهو و گندم به طور عادی رشد می کنند و با همان وزن خشک تولید می شوند و تحت نور کامل طیف، رشد می کنند. با این حال، گیاهان دیگری مانند تربچه و اسفناج ضعیف رشد می کنند، اگرچه آنها زیر 10٪ از نور آبی کمتری از نور قرمز قرار داشتند، اما هنوز وزن خشک کمتری نسبت به گیاهان تحت یک نور طیف کامل تولید می کردند. یوریو حدس می زند که ممکن است طیف های دیگری از نور وجود داشته باشد که برخی از گیاهان برای رشد بهینه نیاز دارند.

لامپ برای رشد گیاه6

لامپ برای رشد گیاه

گرگ دی گینز رشد و عملکرد دانه گیاهان آرابیدوپسیس را که از بذر به بذر، در زیر نورهای قرمز با 0٪ ، 1٪ یا 10٪ نور طیف آبی کاشته شده است، بررسی کرد. گیاهان آرابیدوپسیس که فقط تحت LED های قرمز رشد کرده، بذرهایی تولید می کردند، اما دارای برگهای ناسالمی بودند و گیاهان دو برابر بیشتر از گیاهان دیگر در آزمایش که به نور آبی دسترسی داشتند شروع به گلدهی کردند. گیاهانی که با نور آبی 10٪ رشد کرده اند، نیمی از بذرهایی را که تحت طیف کامل رشد می کنند، تولید کردند و آنهایی که 0٪ یا 1٪ نور آبی رشد کردند، یک دهم بذرهای گیاهان طیف کامل را تولید می کنند. تمام دانه ها تحت همه انواع نور آزمایش شده، با سرعت بالایی جوانه زده اند. هیون هیه کیم نشان داد که افزودن 24٪ نور سبز (500-600 نانومتر) به LED های قرمز و آبی باعث رشد گیاهان کاهو می شود. این گیاهان تحت درمان با RGB، نه تنها از وزن خشک و مرطوب و سطح برگ بیشتری نسبت به گیاهانی که فقط تحت نورهای قرمز و آبی رشد می کنند، تولید می کنند بلکه بیشتر از گیاهان رشد یافته تحت لامپ های فلورسنت سفید سرد نیز تولید می کنند که یک استاندارد معمولی برای نور طیف کامل در تحقیقات گیاهان است. وی گزارش داد که اضافه شدن نور سبز باعث می شود سالم بودن گیاه، که با به نظر رسیدن برگ ها به صورت سبز و طبیعی است را آسان تر کند. با این حال، دادن تقریباً تمام نور سبز (86٪) به کاهو نسبت به سایر گروه ها بازده کمتری داشت.

لامپ برای رشد گیاه کوچک

لامپ برای رشد گیاه

گروه تحقیقاتی علوم زیستی اداره هوانوردی و فضایی (ناسا) به این نتیجه رسیده است که منابع نوری متشکل از بیش از 50٪ نور سبز باعث کاهش رشد گیاهان می شوند، در حالی که ترکیبات شامل 24٪ نور سبز رشد برخی از گونه ها را افزایش می دهد. استفاده از لامپ برای رشد گیاه به مرحله رشد گیاه بستگی دارد. به طور کلی، در مرحله نهال، گیاهان باید 16+ ساعت در زیر نور، و به مدت 8 ساعت خاموشی دریافت کنند. مرحله رویشی به طور معمول به 18 ساعت نور و 6 ساعت خاموشی نیاز دارد. در مرحله پایانی رشد گل، روشن نگه داشتن نورهای رشد به مدت 12 ساعت و خاموش 12 نگه داشتن برای ساعت، توصیه می شود. سبزیجات در نور شدید خورشید رشد می کنند و برای شکوفا کردن در محیط داخلی به سطح نور کافی نیاز دارند، در حالی که گیاهان شاخ و برگ دار مثل فیلودندرون، در سایه کامل رشد می کنند و با سطح نور بسیار کم هم می توانند رشد کنند.

لامپ برای رشد گیاه 8

لامپ برای رشد گیاه

فوتوپریودیسم در لامپ رشد گیاه

لامپ برای رشد گیاه ضروری است اما علاوه بر آن، بسیاری از گیاهان همچنین به دوره تاریک و روشن نیاز دارند، اثری که برای ایجاد گلدهی، به عنوان دوره نوری شناخته می شود. بنابراین ممکن است در موعد مقرر نورها روشن یا خاموش شوند. نیاز گیاهان به دوره تاریکی به گونه و نوع گیاه بستگی دارد، زیرا برخی روزهای طولانی و شب های کوتاه را ترجیح می دهند و برخی دیگر، برعکس یا متوسط “طول روز” را ترجیح می دهند. هنگام بحث و گفتگو در مورد رشد گیاه، تأکید زیادی بر روی دوره نوری می شود. به طور کلی متد “کوتاه مدت”، روشی است که در آن دوره نورپردازی بیش از 12 ساعت نباشد. متد “طولانی مدت”، روشی است که در آن دوره نورپردازی کمتر از 14 ساعت نباشد. گیاهان کوتاه مدت گیاهانی هستند که مدت طول روز گل کمتر از مدت زمان بحرانی است. گیاهان طولانی مدت گیاهانی هستند که تنها زمانی که دوره نوری بیشتر از مدت زمان بحرانی باشد، گل می دهند. گیاهان خنثی روز، گیاهانی هستند که بدون توجه به دوره نوری، گل می دهند. گیاهانی که در پاسخ به دوره نوری گل شکوفا می شوند، ممکن است واکنشی گوناگون و مستلزم داشته باشند. پاسخ گوناگون به این معنی است که یک گیاه در نهایت بدون در نظر گرفتن دوره نوری، گل می دهد اما اگر زیر یک دوره نوری خاص رشد کند سریع تر گل می دهد. پاسخ مستلزم بدان معنی است که گیاه تنها در صورت رشد در زیر یک دوره نوری خاص گل می دهد.

تابش فعال فتوسنتزی (PAR)

لوکس و لومن معمولاً برای اندازه گیری میزان نور استفاده می شوند، اما آنها واحدهای فوتومتریک هستند که شدت نور را طبق دید انسان اندازه می گیرند. میزان طیفی از نور که توسط گیاهان برای فتوسنتز استفاده می شود شبیه به آن است اما با آنچه که توسط لومن ها اندازه گیری شده مطابقت ندارد. بنابراین، هنگامی که نوبت به سنجش میزان نور موجود در گیاهان برای فتوسنتز می رسد، زیست شناسان اغلب میزان اشعه فعال فتوسنتزی (PAR) دریافت شده توسط یک گیاه را اندازه گیری می کنند. PAR محدوده طیفی از تابش خورشیدی را از 400 تا 700 نانومتر تعیین می کند، که به طور کلی با دامنه طیفی که موجودات فتوسنتزی قادر به استفاده در فرآیند فتوسنتز هستند، مطابقت دارد.

تابش PAR را می توان در واحدهای شار انرژی (W / M2) بیان کرد که در ملاحظات تعادل انرژی برای موجودات فتوسنتزی مرتبط است. با این حال فتوسنتز یک فرآیند کوانتومی است و واکنشهای شیمیایی فتوسنتز، بیشتر از میزان انرژی موجود در فوتونها به تعداد فوتون بستگی دارد. بنابراین ، زیست شناسان گیاهی معمولاً PAR را با استفاده از تعداد فوتون ها در محدوده 400-700 نانومتر دریافت شده توسط یک سطح برای مدت زمان مشخص یا تراکم شار فوتون فتوسنتزی (PPFD) تعیین می کنند. به طور معمول با استفاده از مول m−2s−1 اندازه گیری می شود، اما مقدار مربوط به رشد گیاه انتگرال نور روزانه (DLI) است که PPFD بیش از 24 ساعت یکپارچه است.

UA-106955259-1
اکنون تماس بگیرید
مشاهده ما روی نقشه
//]]>