بررسی جامع نور مصنوعی در فتوسنتز و تاثیر آن بر رشد گیاهان

لامپ رشد گیاه برای کاکتوس
لامپ رشد گیاه برای کاکتوس; پرورش کاکتوس با نور مصنوعی در خانه
سپتامبر 7, 2021
نورپردازی گلخانه
تاثیر نور مصنوعی در رشد گیاه
سپتامبر 14, 2021

بررسی جامع نور مصنوعی در فتوسنتز و تاثیر آن بر رشد گیاهان

نور در فتوسنتز

چه زمانی به نور مصنوعی جهت رشد بهتر گیاه نیاز است؟

چراغ رشد 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.

نور مصنوعی رشد گیاه

انواع محصولات لامپ رشد گیاه را ببینید در توان های مختلف ببینید.

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.

کاربردهای نور مصنوعی جهت فتوسنتز

لامپ رشد گیاه ال ای دی

لامپ رشد گیاه میتواند برای پرورش گیاه در محیط  بسته  به کار رود. لامپ های رشد گیاه هم کاربرد صنعتی و هم خانگی دارند. براساس قانون مربع معکوس ، شدت نور ساطع شده به صورت معکوس متناسب با مربع (مجذور) آن از منبع نقطه ای تعریف میشود (مثلا اگر یک شی در فاصله دوبرابری قرار گرفته باشد فقط یک چهارم نور را دریافت می کند ) که می تواند یک مانع جدی برای گیاهان در محیط بسته باشد. تکنیک های زیادی برای استفاده مؤثرتر از نور به کار گرفته شده است.

نور مصنوعی رشد گیاه

انواع محصولات لامپ رشد گیاه را ببینید در توان های مختلف ببینید.

 اغلب بازتابنده هایی در لامپ های رشد گیاه استفاده می شود تا کار آیی نور مؤثرتر واقع شود.  جهت دریافت نور مساوی، تا جایی که امکان آن وجود داشته باشد گیاه را به لامپ  نزدیک می کنیم تا همه نور ساطع شده از لامپ به سطح گیاه برسد. لامپ های رشد گیاه انواع مختلفی دارند که از جمله ی آن میتوان به لامپ های تزیینی، لامپ های فلورسنس ،لامپ های (HID)، و لامپ های دیود نورافشان (ال ای دی ) اشاره کرد ، امروزه بیشتر از لامپ های فلورسنس و HID  استفاده می شود. برای گیاهان در محیط بسته معمولا از لامپ های بخار سدیم (HPS/SON) و لامپ های HID متال هالید (MH) استفاده می شود. اما فلورسنس ها و ال ای دی  ها به دلیل مقرون به صرفه بودن جایگزین لامپ های متال هالید شده اند.

لامپ های متال هالید با تخلیه ی انرژی زیاد و تولید نور های آبی و فرابنفش در مرحله ی رشد رویشی گیاه مورد استفاده قرار می گیرند.

   لامپ های متال هالید سرامیکی و متال هالید طیف وسیع نوری به عنوان منبعی منحصر به فرد در  جهت رویش گیاه و تولید مثل آن به کار گرفته می شوند. لامپ های تولید کننده ی نور  آبی اغازگر پاسخ رویشی در گیاه می باشند. لامپ های بخارسدیم با تخلیه ی انرژی زیاد در مراحل تولید مثلی و رویشی گیاه مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین آنها جایگزینی مناسب جهت تولید نور در مرحله تولید مثلی می باشند و لامپ های نور قرمز باعث گل دهی بیشتر در گیاهان می شوند. اگر لامپ های بخار سدیم برای مرحله رشد رویشی استفاده شوند گیاها سریع تر رشد می کند در نتیجه دارای میان گره ی بزرگتر خواهد بود. در سالهای اخیر ،تکنولوژی  ال ای  دی م مورد توجه قرار گرفت  .یک لامپ رشد با استفاده از دیود ها، طول موج های خاصی از نور تولید می کند.  سازمان ناسا لامپ های رشد ال ای دی را برای افزایش تولید  غذا در  فضا آزمایش کرده است. یافته ها نشان داده اند که گیاهان بوسیله نور های آبی ، سفید، قرمز  از طیف مریی نور تحت تاثیر قرار می گیرند.

لامپ رشد گیاه LED

رشد گیاه صبالامپ های رشد گیاه ال ای دی  دارای  دیود های نور افشان هستند که معمولا دارای پوششی با منبع حرارتی و فن توکار هستند. لامپ های رشد ال ای دی معمولا به یک بالاست جداگانه نیاز ندارند و مستقیما به یک پریز برق متصل می شوند.

انواع لامپ رشد ال ای دی بسته به کاربرد ان از نظر رنگی متفاوت هستند. از مطالعه فتومورفوژنزها مشخص می شود که  نورهای آبی ، فرا قرمز، قرمز و  سبز در شکل گیری ریشه ، رشد گیاه ، فتوسنتز بهتر و گل دهی مؤثر هستند. اما مطالعات کافی در این زمینه وجود ندارد  تا میزان رنگ خاص مؤثر برای رشد بهینه گیاه را توصیه کند. یافته ها نشان میدهد  که بسیاری از گیاهان در صورت وجود هر دوی نور آبی و قرمز رشد طبیعی خواهند داشت. اما  مطالعات دیگری نشان داده است که نور قرمز و آبی فقط از لحاظ اقتصادی برای رشد گیاه مؤثر هستند. اما در شرایط سخت محیطی نور سبز در رشد گیاه مؤثرتر خواهد بود. لامپ رشد ال ای دی امواج کافی برای نوردهی فراهم میکند. اما امروزه لامپ های رشد ال ای دی  سفید که دارای مقادیر  یکسان نور  قرمز ، آبی و سبز هستند تولید شده اند. لامپ رشد ال ای دی سفید به عنوان روشنایی مکمل در محیط های خانگی و اداری استفاده میشود. برای اطمینان از کیفیت بالا در بیومس )توده زنده) و مواد بیوشیمیایی گیاه ، گیاهان زیادی  در شرایط گلخانه ای  مورد بررسی قرار گرفته اند. گیاهانی مانند نعناع ، ریحان ، عدس ، کاهو، کلم ، جعفری و هویج از نظر سلامت و موفقیت در رشد مورد بررسی قرار گرفتند. هچنین گیاهان تزیینی مانند گل پامچال و گل همیشه بهار ازنظر افزایش در گل دهی مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایشات انجام شده توسط فیلیپس  برروی لامپ های رشد LED  ،  مقدار نور دهی لازم  برای رشد گیاهان مختلف در  شرایط گلخانه  ای را مشخص کرد.  آنها یافتند که اثرات نور مانند (شدت نور ، نوردهی کامل، نوردهی روز ، دوره روشنایی/ تاریکی هرروز ، کیفیت نور، جهت نور ، توزیع نور در گیاهان) هم رشد گیاه (فتوسنتز )  وهم تکامل گیاه (مورفولوژی) را تحت تاثیر قرار داده است.

با استفاده از  آزمایشات انجام شده روی گوجه فرنگی، خیار کوچک و فلفل نشان داده شد  که  مقدار نور لازم برای همه ی گیاهان یکسان نیست و براساس نوع محصول و منطقه متفاوت است. بنابراین آنها باید مقدار  نوردهی  لامپ های  LED   در گلخانه ها را مورد آزمایش قرار دهند. یافته ها نشان می دهد  که نور LED   باعث  تاثیر در مقاومت گیاه در برابر بیماری ها، طعم و سطوح تغذیه ی آنها می شود. اما آنها تا سال 2014 روش عملی برای استفاده از این اطلاعات را پیدا نکردند. دیودهای استفاده شده در لامپ های رشد LED اولیه معمولا 3/1وات تا 1 وات توان داشتند.  اما دیودهای ولتاژ بالاتر مثل 3 وات و 5 وات در لامپ های رشد LED استفاده میشوند. برای مناطق بسیار فشرده تراشه های COB بین 10 وات و 100 وات استفاده می شوند. به دلیل اتلاف گرما این تراشه ها اغلب کارآمد نیستند. برای جلوگیری از سوختگی برگ، لامپ های رشد LED با ولتاژ کمتر از 300 وات در  12اینچ ی(30 سانتی متر)  از گیاه قرار می گیرند و در لامپ های ولتاژ بالای 1000 وات یا بیشتر در 36 اینچی (91 سانتی متر ) از گیاه قرار می گیرند . لامپ های LED بسیار ارزشمند هستند و هزینه ها  را در طول زمان  کاهش  می دهند و  دارای طول عمر زیادی هستند . لامپ ها ی رشد LED  از لحاظ مقدار وات  نسبت به دیگر لامپ های LED   کارآمدتر هستند. LED ها معمولا  50000-90000 ساعت ماندگاری دارند تا زمانی که LM 70 باشد.

مزایای لامپ LED رشد گیاه

ال ای دی هزینه های تاسیسات را کاهش می‌دهد.

وزارت کشاورزی ایالات متحده آمریکا مشخص کرده است که روشنایی مصنوعی حداکثر یک سوم از کل هزینه‌های کشت گیاهان گلخانه‌ای را تشکیل می‌دهد. ال ای دی رشد گیاه کیفیت بهتری نسبت به سیستم‌های پرورش سنتی دارد و نصف انرژی الکتریکی حالت سنتی را مصرف می‌کند. این صرفه‌جویی در هزینه می‌تواند به سایر جنبه‌های فعالیت یک عملیات و بهبود رشد و عملکرد گیاه اختصاص یابد.

ال ای دی را می‌توان جهت افزایش طول موج و تولید بهینه کلروفیل مورد نیاز گیاه تنظیم کرد.

گیاهان انواع مختلفی از کلروفیل را در طول موج‌های مختلف در طیف روشنایی مرئی (700-400 نانومتر) تولید می‌کنند. LED رشد گیاه را می‌توان برای مطلوب‌ترین شکل و نوع کلروفیل که گیاه در هر مرحله از چرخه رشد خود به آن نیاز دارد تنظیم کرد. بر‌خلاف سدیم فشار قوی و یا اشکال دیگر روشناییهای تجاری مورد استفاده در فضاهای سرپوشیده LED رشد گیاه انعطاف‌پذیری لازم برای انتخاب طول موجهای خاص که همزمان با نیازهای منحصر به فرد هر گیاه از زمان جوانه زدن تا کشت کامل است را میدهد.

ال ای دی رشد گیاه

ال ای دی رشد گیاه

سیستمهای ال ای دی می‌توانند برای چگالی شار فوتون نور مصنوعی بهینه تنظیم شوند.

به مقدار کل نوری که به سطح گیاه می‌رسد چگالی شار فوتون نور مصنوعی (PPFD) گفته میشود. به طور کلی سطوح بالاتر PPFD به کیفیت بهتر گیاه و بازده بیشتر محصول منجر میشود. از آنجایی که سیستمهای LED رشد گیاه دمای فیزیکی کمتری را نسبت به نورپردازی سنتی تولید میکنند می‌توان لامپ‌های ال ای دی را به سطوح گیاه نزدیکتر کرد تا سطح PPFD بالاتری را تولید کنند.

به طور کلی دمای عملیاتی سردتر بستر رشد محیطهای سرپوشیده را بهبود میبخشد.

کنترل دما و رطوبت برای محیطهای رشد سرپوشیده بسیار مهم و ضروری است. سیستم‌های روشنایی که گرمای زیادی را به محیط داخلی رشد گیاه میدهند در عوض سبب نصب سیستم‌های کنترل پیچیده می‌شوند. ال ای دی رشد گیاه این نیاز را به حداقل می رساند یا به طور کامل از بین میبرد به خصوص هنگامی که با سیستم‌های مدیریت حرارتی منفعل مانند چراغهای OPTICPAR طراحی شوند. این یک محیط توسعه با ثبات‌تر ایجاد می‌کند که دارای تغییرات دما و رطوبت اندک است و می‌تواند به توسعه گیاه آسیب برساند.

LED رشد گیاه عملکرد محصول را بهبود می‌دهد.

کشت و تولید محصول در فضای سرپوشیدهای که از نور ال ای دی در آن استفاده شده نسبت به محصولی که به منابع روشنایی مصنوعی قدیمی تکیه دارد بهتر است و ممکن است محصول بیشتری نسبت به کشت در فضای باز که در معرض مقادیر متفاوت نور آفتاب و تغییرات الگوهای آب و هوا است تولید کند. در همه‌ی جوانب محیطی LED رشد گیاه باعث کنترل بهتر می‌شود. مطالعات متعدد دانشگاه از این نتیجه‌گیری پشتیبانی می‌کند.

C:\Users\salam\Desktop\images.jpg

ال ای دی رشد گیاه عملکرد را بهبود می‌دهد

روشنایی ال ای دی پایا است.

با پایایی یک سیستم روشنایی داخلی ال ای دی باعث ایجاد نور باکیفیت برای بیش از 50000 ساعت استفاده میشود. همچنین با صرفه‌جویی ناشی از روشنایی ال ای دی که از طریق کاهش هزینه‌های مصرفی میباشد این پایایی به مرکز کشت و صنعت اجازه می دهد تا بودجه بیشتری را صرف بهبود عملکرد محصول به جای نگهداری مداوم از تجهیزات روشنایی کند. احتمالا تاسیسات کشت سرپوشیده گیاهان شاهد مزایای بیشتری از LED رشد گیاه خواهند بود زیرا بیشتر این امکانات به سیستمهای ال ای دی تغییر مییابند. برای بکارگیری این امکانات SpecGrade LEDدر کلمبوس، اوهایو چندین خط جدید از چراغهای ال ای دی را توسعه داده است که شامل فناوری پیشرفته LED OPTICPAR برای رشد بهتر گیاهان در محیط سرپوشیده است. صرف نظر از اینکه تاسیسات شما یک عملیات تجاری بزرگ یا یک گلخانه با کشت خطی یا یک کشاورزی عمودی در حال توسعه باشد SpecGrade LED دارای ال ای دی رشد گیاه است که از همه نظر از توسعه روشنایی سنتی بهتر خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

UA-106955259-1 //]]>