Длины волн светодиодов для растений и их роль. Длина волны для растений
Длины волн светодиодов для растений и их роль - Освещение
Каким должно быть соотношение красного и синего?
Человек, который, впервые сталкивается со светодиодами, пытается понять, какие же пропорции ему нужны.Есть разные длины волн красного спектра, есть синие спектры и бывает, что в лампах больше синих светодиодов, а бывает наоборот.Встречаются светодиодные лампы только с синими светодиодами или только с красными.И так, краткая информация ниже, позволит вам разобраться что к чему в светодиодном освещении растений.
Вариант первыйИспользуемые спектры светодиодов предназначены для работы в качестве самодостаточных источников света для садоводства и растениеводства, а так же в качестве дополнительного освещения к солнечному свету или другим источникам света, где это возможно.Пики приходятся на красный спектр с длиной волны 660 нм и синий 450 нм. Красного примерно в три раза больше.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Пятый вариант450 нм, синийИспользуют для выращивания материнского дерева, с которого срезают веточки и клонируют материнское растение, получая точную копию с теми же признаками и качествами, что и родительское растение. Дереву не дают зацветать и годами держат в отдельном помещении.На стадии развития рассады, позволяют получить большее количество женских растений у многих видов растений. Более узкое назначение, но может быть использовано как единственное освещение, так и как дополнительное. Может быть использовано для регулирования роста проростков, для получения товарных качеств рассады.
Вариант второйБолее универсальное сочетание, спектр подходит для различных видов растений на протяжении всего цикла роста и содержит высокую долю красного цвета, который стимулирует фотосинтез в вегетативной стадии роста и способствует цветению. Имеет высокую эффективность фотонов. Но не лучший вариант для единственного источника света на вегетативной стадии роста. Используется больше как дополнительный источник, например в оранжереях или теплицах в сочетании с естественным солнечным светом.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Третий вариантЛучше всего подходит для прорастания растений и цветения. Этот спектр дает быстрый старт растений на стадии рассады. Он также дает лучшие результаты среди всех цветущих растений. Рекомендуется для использования гроу боксах, в камерах прорастания, вегитариях и в цветочной продукции, помогает в формировании большого количества соцветий и междоузлий.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Четвертый вариантМногие производители считают, что данный спектр лучше всего подходит для рассады. Позволяет добиться коренастых растений с коротким межузловым расстоянием, весьма желательно на стадии всходов. Рекомендуется для выращивания рассады до трансплантации, пересадки или пикирования.Отлично подходит для вегетативного роста и имеет больше энергии в синей области и обеспечивает быстрый рост вегетативной массы. Большое количество синего позволяет сделать растения более карликовыми и пышными, может быть применен как в гроубоксах с целью выращивания биомассы и в открытых теплицах и площадках в комбинации с солнечным светом. Рекомендуется для производства листовых зеленых овощей.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Пятый вариант450 нм, синийИспользуют для выращивания материнского дерева, с которого срезают веточки и клонируют материнское растение, получая точную копию с теми же признаками и качествами, что и родительское растение. Дереву не дают зацветать и годами держат в отдельном помещении.На стадии развития рассады, позволяют получить большее количество женских растений у многих видов растений. Более узкое назначение, но может быть использовано как единственное освещение, так и как дополнительное. Может быть использовано для регулирования роста проростков, для получения товарных качеств рассады.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Шестой вариантПик на длине волны в 624 нмСамый высокий фотосинтетический результат относительно квантового выхода для ряда растений. В то же время, его действие на поглощение фитохрома значительно слабее по сравнению с 660 нм, встречались цифры в 10-20% относительно 660 нм. Красный спектр с длиной волны 620-630 нм, особенно хорош при использовании вместе с дальним красным 730 нм. Часто добавляют малую долю этого спектра в лампы, хорошо себя проявляет при созревании плода и улучшает его вкусовые качества.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Седьмой вариант660 нм дальний красныйЭта длина волны имеет очень сильное действие фотосинтеза, а также демонстрирует самое высокое действие на красно-поглощающие фитохрома, с помощью этого спектра регулируется прорастание, цветение и другие процессы. Наиболее эффективным для легкого расширения светового дня с целью вызвать цветение растения длинного дня или предотвращения цветения растения короткого дня. Наибольший энергосберегающий эффект. Отличный вариант, если использовать как дополнительное освещение, например в теплице или в сочетании с лампами имеющими пик в синем спектре.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Восьмой вариант730 нм дальний красныйХотя эта длина волны вне фотосинтетически активного диапазона, он имеет сильные воздействия на дальнем красном.Может быть использован в конце каждого светового цикла, чтобы способствовать цветению растения короткого дня.Фитохром — фоторецептор, сине-зеленый пигмент, существующий в двух взаимопревращающихся формах.Одна поглощает красный свет (λ~660нм), другая — дальний красный (λ~730нм). Поглотив свет, фитохром переходит из одной формы в другую.Этот пигмент играет важную роль в ряде процессов, таких как цветение и прорастание семян. Он помогает устанавливать циркадные ритмы, регулирует размер, форму и количество листьев, синтез хлорофилла и расправление эпикотиля и гипокотиля в семенах двудольных растений.Фитохром был найден почти у всех растений, включая высшие.Кроме фитохрома, у растений есть криптохромы и фототропины, чувствительные к голубой и ультрафиолетовой частям спектраФитохром, в отличие от хлорофилла, есть не только в листьях, но и в семени. Участие фитохрома в процессе прорастания семян для некоторых видов растений таково: красный свет стимулирует процессы прорастания семян, а дальний красный – подавляет. (Возможно, что именно поэтому семена и прорастают ночью). Хотя, это и не является закономерностью для всех растений. Но, в любом случае, красный свет более полезен (он стимулирует), чем дальний красный, который подавляет активность жизненных процессов растения. Так что если вы не знаете для чего он нужен, то лучше не использовать.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Девятый вариантИспользование белых светодиодов холодного и теплого спектраОни дают большие потери в зелёном спектре, так как зелёный спектр почти не потребляют растения.Но их можно использовать в сочетании с красными светодиодами и не использовать синие.Белые светодиоды на много дешевле светодиодов с узкой длиной волны, таких как 660нм, 630нм, 450нм, 440нм, 730нм, 400нм и другими длинами волн.Для цветущих растений не применимы, больше для рассады и выращивании салата.Кривая спектров зависит от люминофора, которым покрыт кристалл диода.
Взял с форума https://redblue.com.ua/forum/osnovnaya-informatsiya/39-dliny-voln-svetodiodov-dlya-rastenij-i-ikh-rol.html
Edited February 27 by kanifasganjalive.xyz
Длины волн светодиодов для растений и их роль - Освещение
Каким должно быть соотношение красного и синего?
Человек, который, впервые сталкивается со светодиодами, пытается понять, какие же пропорции ему нужны.Есть разные длины волн красного спектра, есть синие спектры и бывает, что в лампах больше синих светодиодов, а бывает наоборот.Встречаются светодиодные лампы только с синими светодиодами или только с красными.И так, краткая информация ниже, позволит вам разобраться что к чему в светодиодном освещении растений.
Вариант первыйИспользуемые спектры светодиодов предназначены для работы в качестве самодостаточных источников света для садоводства и растениеводства, а так же в качестве дополнительного освещения к солнечному свету или другим источникам света, где это возможно.Пики приходятся на красный спектр с длиной волны 660 нм и синий 450 нм. Красного примерно в три раза больше.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Пятый вариант450 нм, синийИспользуют для выращивания материнского дерева, с которого срезают веточки и клонируют материнское растение, получая точную копию с теми же признаками и качествами, что и родительское растение. Дереву не дают зацветать и годами держат в отдельном помещении.На стадии развития рассады, позволяют получить большее количество женских растений у многих видов растений. Более узкое назначение, но может быть использовано как единственное освещение, так и как дополнительное. Может быть использовано для регулирования роста проростков, для получения товарных качеств рассады.
Вариант второйБолее универсальное сочетание, спектр подходит для различных видов растений на протяжении всего цикла роста и содержит высокую долю красного цвета, который стимулирует фотосинтез в вегетативной стадии роста и способствует цветению. Имеет высокую эффективность фотонов. Но не лучший вариант для единственного источника света на вегетативной стадии роста. Используется больше как дополнительный источник, например в оранжереях или теплицах в сочетании с естественным солнечным светом.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Третий вариантЛучше всего подходит для прорастания растений и цветения. Этот спектр дает быстрый старт растений на стадии рассады. Он также дает лучшие результаты среди всех цветущих растений. Рекомендуется для использования гроу боксах, в камерах прорастания, вегитариях и в цветочной продукции, помогает в формировании большого количества соцветий и междоузлий.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Четвертый вариантМногие производители считают, что данный спектр лучше всего подходит для рассады. Позволяет добиться коренастых растений с коротким межузловым расстоянием, весьма желательно на стадии всходов. Рекомендуется для выращивания рассады до трансплантации, пересадки или пикирования.Отлично подходит для вегетативного роста и имеет больше энергии в синей области и обеспечивает быстрый рост вегетативной массы. Большое количество синего позволяет сделать растения более карликовыми и пышными, может быть применен как в гроубоксах с целью выращивания биомассы и в открытых теплицах и площадках в комбинации с солнечным светом. Рекомендуется для производства листовых зеленых овощей.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Пятый вариант450 нм, синийИспользуют для выращивания материнского дерева, с которого срезают веточки и клонируют материнское растение, получая точную копию с теми же признаками и качествами, что и родительское растение. Дереву не дают зацветать и годами держат в отдельном помещении.На стадии развития рассады, позволяют получить большее количество женских растений у многих видов растений. Более узкое назначение, но может быть использовано как единственное освещение, так и как дополнительное. Может быть использовано для регулирования роста проростков, для получения товарных качеств рассады.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Шестой вариантПик на длине волны в 624 нмСамый высокий фотосинтетический результат относительно квантового выхода для ряда растений. В то же время, его действие на поглощение фитохрома значительно слабее по сравнению с 660 нм, встречались цифры в 10-20% относительно 660 нм. Красный спектр с длиной волны 620-630 нм, особенно хорош при использовании вместе с дальним красным 730 нм. Часто добавляют малую долю этого спектра в лампы, хорошо себя проявляет при созревании плода и улучшает его вкусовые качества.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Седьмой вариант660 нм дальний красныйЭта длина волны имеет очень сильное действие фотосинтеза, а также демонстрирует самое высокое действие на красно-поглощающие фитохрома, с помощью этого спектра регулируется прорастание, цветение и другие процессы. Наиболее эффективным для легкого расширения светового дня с целью вызвать цветение растения длинного дня или предотвращения цветения растения короткого дня. Наибольший энергосберегающий эффект. Отличный вариант, если использовать как дополнительное освещение, например в теплице или в сочетании с лампами имеющими пик в синем спектре.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Восьмой вариант730 нм дальний красныйХотя эта длина волны вне фотосинтетически активного диапазона, он имеет сильные воздействия на дальнем красном.Может быть использован в конце каждого светового цикла, чтобы способствовать цветению растения короткого дня.Фитохром — фоторецептор, сине-зеленый пигмент, существующий в двух взаимопревращающихся формах.Одна поглощает красный свет (λ~660нм), другая — дальний красный (λ~730нм). Поглотив свет, фитохром переходит из одной формы в другую.Этот пигмент играет важную роль в ряде процессов, таких как цветение и прорастание семян. Он помогает устанавливать циркадные ритмы, регулирует размер, форму и количество листьев, синтез хлорофилла и расправление эпикотиля и гипокотиля в семенах двудольных растений.Фитохром был найден почти у всех растений, включая высшие.Кроме фитохрома, у растений есть криптохромы и фототропины, чувствительные к голубой и ультрафиолетовой частям спектраФитохром, в отличие от хлорофилла, есть не только в листьях, но и в семени. Участие фитохрома в процессе прорастания семян для некоторых видов растений таково: красный свет стимулирует процессы прорастания семян, а дальний красный – подавляет. (Возможно, что именно поэтому семена и прорастают ночью). Хотя, это и не является закономерностью для всех растений. Но, в любом случае, красный свет более полезен (он стимулирует), чем дальний красный, который подавляет активность жизненных процессов растения. Так что если вы не знаете для чего он нужен, то лучше не использовать.
Чтобы увидеть скрытое изображение Войдите или Зарегистрируйтесь!
Девятый вариантИспользование белых светодиодов холодного и теплого спектраОни дают большие потери в зелёном спектре, так как зелёный спектр почти не потребляют растения.Но их можно использовать в сочетании с красными светодиодами и не использовать синие.Белые светодиоды на много дешевле светодиодов с узкой длиной волны, таких как 660нм, 630нм, 450нм, 440нм, 730нм, 400нм и другими длинами волн.Для цветущих растений не применимы, больше для рассады и выращивании салата.Кривая спектров зависит от люминофора, которым покрыт кристалл диода.
Взял с форума https://redblue.com.ua/forum/osnovnaya-informatsiya/39-dliny-voln-svetodiodov-dlya-rastenij-i-ikh-rol.html
Edited February 27 by kanifasganjalive.club
Спектры света, их участие в фотосинтезе
Свет – один из наиболее важных для жизни растений абиотических факторов. Его роль определяется, прежде всего, особой позицией растений в биосфере как автотрофов, образующих органическое вещество из простых неорганических соединений с использованием для синтеза энергии солнечного излучения (недаром этот процесс назван фотосинтез). Подчеркивая, что жизнь зеленых растений невозможна без света, К.А. Тимирязев образно назвал их «детьми Солнца». Свет оказывает на растения и значительное формообразующее действие, как форма роста, внутренняя структура тканей листа, величина хлоропластов и их расположение в клетках и т.д. С некоторыми особенностями светового режима тесно связано географическое распространение растений.
Важнейшей особенностью процесса фотосинтеза является то, что он протекает с использованием энергии солнечного света.
Лучистая энергия — это энергия электромагнитных колебаний, которая характеризуется определенной длиной волны, частотой колебания и скоростью распространения.
Таблица 1 Характеристика отдельных участков спектра
| Цвет | Длина волны в нм | Частота, в Гц | Энергия, в кДж на 1 моль квантов |
|
Ультрафиолетовый Фиолетовый Синий Зеленый Желтый Оранжевый Красный Инфракрасный |
400 400—424 424—491 491—550 550—585 585—647 647—740 740 |
11,8·1014 7,81·1014 6,52·1014 5.77·1014 5,17·1014 4,84·1014 4,41·1014 2,14·1014 |
471,4 292,0 260,6 230,5 206,6 193,6 176,4 85,5 |
Согласно первому закону фотохимии, только поглощенные лучи могут быть использованы в химических реакциях. В том случае, если реагирующие молекулы бесцветны и не поглощают свет, фотохимические реакции могут идти только в присутствии специальных веществ — сенсибилизаторов. Сенсибилизаторы — вещества, поглощающие энергию света и передающие ее на ту или иную бесцветную молекулу
Положение о том, что в процессе фотосинтеза могут быть использованы только поглощенные лучи солнечного света, впервые получило экспериментальное подтверждение в опытах К. А. Тимирязева. Он показал, что процесс усвоения СО2 на свету представляет собой фотохимический процесс и подчиняется законам фотохимии. В процессе фотосинтеза на место связей, обладающих малым запасом энергии, таких, как О—Н, С—О, создаются связи С—С, благодаря этому свободная энергия системы повышается. Эта энергия представляет собой трансформированную солнечную энергию. Опыты К. А. Тимирязева ясно показали, что процесс фотосинтеза проходит именно в тех лучах, которые поглощаются хлорофиллом. Хлорофилл является оптическим сенсибилизатором, поглощающим энергию света и передающим ее на молекулы Н2О и СО2. Определяя интенсивность процесса фотосинтеза в различных лучах солнечного спектра, К. А. Тимирязев показал, что наиболее интенсивное усвоение углекислоты наблюдается в красных лучах. Затем по направлению к зеленой части спектра процесс фотосинтеза постепенно ослабевает. В зеленых лучах фотосинтез минимальный. Зеленые лучи хлорофиллом почти не поглощаются. В сине-фиолетовой части спектра наблюдается второй подъем интенсивности фотосинтеза. Таким образом, если представить себе интенсивность фотосинтеза в виде кривой, то она будет иметь два максимума соответственно двум максимумам поглощения хлорофилла. Ряд пиков энергии фотосинтеза соответственно отдельным линиям поглощения хлорофилла не наблюдается, так как хлорофилл в хлоропластах находится в такой концентрации, при которой, линии поглощения частично сливаются и образуются два основных максимума. Интенсивность процесса фотосинтеза в различных участках спектра получила название спектра действия. Можно сделать вывод, что спектр поглощения хлорофилла и спектр действия совпадают. Важное значение имеют исследования К. А. Тимирязева по эффективности использования энергии в красном и сине-фиолетовом участках спектра. Он провел сравнение интенсивности и эффективности поглощения энергии в разных лучах солнечного спектра и получил следующие данные (в относительных единицах).
Поглощенная энергия в красном участке спектра используется более полно. Из этого наблюдения К. А. Тимирязев сделал вывод, что поглощенная энергия лучей разного качества, разной длины волны используется в фотохимических реакциях с разной эффективностью. Из теории фотоэффекта следует, что интенсивность любой фотохимической реакции определяется не количеством поглощенной энергии, а числом поглощенных квантов. Между тем величина квантов в разных лучах солнечного спектра различна. В красных лучах кванты характеризуются меньшей энергией. По мере того как уменьшается длина волны, растет энергия квантов. В связи с этим на одно и то же количество поглощенной энергии в красных лучах по сравнению с сине-фиолетовыми приходится большее число квантов и соответственно большее количество прореагировавших молекул в фотохимических реакциях, в том числе и при фотосинтезе. Могут быть кванты, несущие так мало энергии, что ее не хватает на то, чтобы вызвать химический эффект. Для фотохимических реакций существует нижний предел энергии, т. е. верхний предел длины волны, после которого они неосуществимы.
Фотохимические реакции возможны в пределах величины квантов от 147 до 587 кДж/моль. Таким образом, в квантах красного света (176 кДж/моль hv) заключено достаточное количество энергии для осуществления фотохимической реакции. Вместе с тем при поглощении квантов синего света (261 кДж/моль hv) реагирующие молекулы будут получать избыток энергии, который выделяется в виде тепла или света.
Молекулы будут вступать в реакцию под влиянием разного количества энергии. Использование энергии зависит от качества света. Это было подтверждено исследованиями О. Варбурга. В этих исследованиях впервые была установлена величина фотосинтетической работы, производимой за счет 1 Дж поглощенной лучистой энергии. Эта величина возрастает по мере увеличения длины волны.
Таким образом, количество прореагировавших молекул СО2 и Н2О в процессе фотосинтеза пропорционально числу поглощенных квантов. Однако число квантов, необходимое для протекания различных фотохимических реакций, неодинаково. Редкая фотохимическая реакция имеет квантовый расход, равный единице. Он может быть значительно больше единицы, так как не все возбужденные молекулы вступают в реакцию; может быть и меньше единицы, если благодаря цепным взаимодействиям в реакцию вступают не только возбужденные молекулы.
Квантовый расход процесса фотосинтеза, т. е. количество квантов, необходимое для того, чтобы одна молекула СО2 восстановилась до углеводов, окончательно не установлен. Все же большинство исследований показывает, что для восстановления одной молекулы СО2 до углеводов нужно 8—9 квантов света. Анализ квантового расхода, наблюдаемого в различных участках солнечного спектра, позволил также доказать роль каротиноидов в процессе фотосинтеза. Исследования А. А. Рихтера, а затем Р. Эмерсона показали, что в той части спектра, где лежит максимум поглощения каротиноидов, т. е. между синими и зелеными лучами, на их долю приходится 70% от всего поглощения и лишь 30% энергии поглощается хлорофиллом. Кванты света, поглощенные каротиноидами, используются, менее эффективно по сравнению с квантами, поглощенными непосредственно хлорофиллом.
Световой луч, представляя собой единое целое, не однороден. Белый свет Солнца содержит совокупность лучей разного цвета. При помощи хорошо известного опыта с трехгранной призмой свет можно разложить на ряд элементов — гамму цветов, которые создают непрерывный спектр. Цвета постепенно переходят один в другой. Четкой границы между ними нет. Такой цветовой спектра впервые получил во второй половине XVII в. английский физик И.Ньютон.
Фотосинтетически активная радиация
В экологии и физиологии растений качественный состав света принято выражать по содержанию в нем тех лучей, которые оказывают наибольшее физиологическое воздействие на растения. В спектре солнечных лучей выделяют область фотосинтетически активной радиации (ФАР). Это лучи с длиной волны 380-710нм. Для ФАР определяют интенсивность, выражая её в энергетических единицах, а также процент содержания лучей определенной длины волны или всей ФАР в общем потоке радиации.
В зависимости от высоты Солнца прямая радиация содержит от28 до 43% ФАР; рассеянная радиация при облачном небе – 50-60; рассеянная радиация голубого неба – до 90%.
Способы количественной характеристики спектрального состава сводятся к определению относительной доли ФАР в световом потоке с помощью пиранометром с селективными фильтрами, позволяющими вычленить отдельные спектральные области. Такие приборы называют фитопиранометрами. Можно пользоваться и данными по освещенности, переводя их в интенсивность ФАР по коэффициентам, вычисленным разными исследователями.
biofile.ru
