LED植物灯为什么能取代“阳光”调控植物生长?
led植物灯被称为是室内的“太阳”,它可以来替代太阳光,保证植物在室内健康的生长。室内农业的发展已经证明,对植物而讲,LED植物灯的作用甚至是可以超过阳光。LED植物灯为何能够取代“阳光”调控室内植物生长呢?对比太阳光它又有什么优势呢?这还得从植物对光的吸收利用来说起。
植物这样吸收光
植物对光的吸收主要通过光合作用。
这个过程当中,植物利用自身的“捕光天线”光合色素来吸收太阳光,并将其转化成化学能以糖的形式来储存,然后再利用这些能量来进行生长。
还有一部分被吸收的光可以作为环境信号因子,参与调控植物一系列生长发育的行为,如种子的萌发、形态的建成、开花和次生代谢产物的合成。
光在植物的生长中扮演很着重要的作用。
植物对光也“挑食”
太阳光谱分解
沐浴在阳光中的植物们,其实只吸收了一很小部分的阳光,其他大部分阳光不能够被植物所用。
这就是因为,太阳光的波长范围覆盖了从X射线到无线电波的整个电磁波谱,而植物可利用的光合有效辐射位于可见光的范围是在(400-780nm),也就是我们常说的红橙黄绿青蓝紫七色光。
光谱分析的表明,在七色的光中,植物主要吸收红光与蓝光进行光合作用。而绿光与黄橙光和远红光等微量光则参与植物生长的其它代谢过程。
除了光谱的组成,植物的生长还是需要适宜的光周期和光照强度。
我们把植物对光谱和光周期与光照强度、光照方式等需求的总和称为光配方。
为植物设计“光食谱”
耀嵘科研发工程师正在进行光谱检测
正是由于植物对光的“识别”和“喜好”,为人工光栽培植物提供了理论的指导。
关于光谱
七色光中,主要由红光与蓝光调控植物的光合作用,从而来影响产量。
这是因为当植物通过“捕光天线”感知到更多的红光时,它们会释放一种激素,阻止叶绿素的分解。这使得植物能够将光能转化成更多的化学能,植物能够长得更健壮。植物还是需要红光的照射才能正常开花和结果。
植物的蓝光受体在感知到更高水平的蓝光时会触发激素的反应,从而来减慢茎叶的生长,因此蓝光能帮助植物的茎秆长得更加粗壮。
关于光强&光周期
除了光谱的组成,植物的生长还是需要适宜的光照强度和光周期。
在一定光照的强度范围内,植物的光合速率随着光照强度的增加而加速,但不是一味地提高光照的强度。针对每一种植物或者每一个发育的阶段,过高的光强一方面导致光抑制现象,影响产量与品质,另一方面也是浪费了大量的电能,增加投资的成本。
为植物设计“光食谱”
在充分了解了不同植物、同一植物的不同生长阶段对光配方的需求后,科研人员是通过设计“光食谱”,运用LED“芯光”的技术,在平衡产量和品质与能耗的关系上,设计出了既能满足植物光合作用的能量需求、又能适合其生长发育的精确控制、同时在生产中节约能源与成本的LED植物补光灯,实现人工光来代替太阳光,帮助植物健康的生长。
拥有合适光配方的LED植物灯,不仅是能够保证植物光合作用的高效进行,同时特殊光的配方也能像调味品一样,调控植物的行为,让蔬菜更美味营养和鲜花更鲜艳与果实更香甜并更富营养。
可控的“太阳”
LED植物灯下生长的嫩叶菜
LED植物灯功能强大,它不仅是节能高效且使用寿命长,同时热量输出也低,可以更靠近植物,非常适合于室内的耕作。相比较于太阳,LED植物灯最大的优势就是属它的可控。
我们都知道,太阳是万物生长的能量来源,但它并非是万无一失。
地球自转会导致太阳位置不断变化和阴雨天气太阳也是会“消失”,这就意味着植物不能一直都享受日光浴。太阳光是万物共享,不会偏爱任何一种植物,只能让植物去适应它。
人工补光的出现,尤其是LED植物灯的诞生,一切都不相同了。
不相同于太阳的不稳定,LED植物灯不会随着白天或者黑夜和夏天或是冬与雨天或是晴天而改变强度,它能够为植物提供稳定一致的光。
LED植物灯让种植者可以“控制”光
此外,正如上面所提到的,我们还可以精准设计和量身定制植物的光配方。比如给不相同的作物照不同的光,番茄偏爱紫光就多照紫光,蓝莓喜爱红光就多照红光;比如给同一作物不相同生长阶段配置不同的光,植物幼苗期细胞分裂速度和光合作用强烈,就多照些蓝光,使幼苗长得更为健壮;这个时期红光易引起植物徒长瘦弱,那就控制红光的量;到了挂果期,便可以多照些红光,能够促进果实的膨大,提高果实的糖分积累,让果实变得更好吃。
LED植物灯让农民随时随地都可以获取自己所需要的“阳光”,为他们能够提供了在阳光下无法拥有的东西,那就是“控制”。