Свет играет важную роль в росте и развитии растений. Он затрагивает почти все стадии роста растений.
Влияние света на растения в основном показано в двух аспектах:
Один из них - обеспечить лучистую энергию для фотосинтеза.
Во-вторых, как сигнал для регулирования многих физиологических процессов на протяжении всего жизненного цикла растений.
Влияние света на рост растений - фотосинтез и светочувствительные пигменты
Как правило, рост и развитие растений будут зависеть от солнечного света, но заводское производство овощей, цветов и других коммерческих культур, культура тканей и размножение саженцев in vitro и т. Д. Также нуждаются в искусственном источнике света для дополнения света, чтобы способствовать фотосинтезу.
Фотосинтез - это процесс, посредством которого зеленые растения используют световую энергию через хлоропласты, чтобы превращать углекислый газ и воду в энергосберегающие организмы и выделять кислород. Ключевым игроком в этом процессе является хлоропласты внутри растительных клеток. Под воздействием солнечного света хлоропласты превращают углекислый газ, поступающий в лист через устьица, и воду, поглощенную корнями, в глюкозу, одновременно выделяя кислород.
Фотосистема, в которой происходят легкие реакции, состоит из различных пигментов, таких как хлорофилл а, хлорофилл б и катотеноиды. Основные спектры поглощения хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов сосредоточены при 450 нм и 660 нм. Поэтому, чтобы продвигать фотосинтез, в основном принимаются синий светодиод с сопротивлением 450 нм и 660-нм супер-красный светодиод, а некоторые белые светодиоды добавляются для достижения эффективной световой добавки для светодиодной установки, как показано на рисунке 1:
Чтобы иметь возможность воспринимать интенсивность света, качество света, направление света и фотопериод окружающей среды и реагировать на его изменения, растения развили светочувствительную систему (легкий рецептор).
Фоторецепторы - это ключ к тому, что растения чувствуют изменения во внешней среде. Наиболее важными фоторецепторами в растениях являются фитохром, который поглощает красный / дальний красный свет.
Фоточувствительные пигменты представляют собой группу пигментных белков, которые реверсируют поглощение красного и дальнего красного света, участвуют в фотоморфогенезе и регулируют развитие растений. Они чрезвычайно чувствительны к красному свету (R) и дальнему красному свету (FR) и играют важную роль во всем процессе роста и развития от прорастания до зрелости.
Фоточувствительные пигменты в растениях существуют в двух устойчивых состояниях: тип поглощения красного света (Pr, lmax = 660 нм) и красно-красный тип поглощения света (Pfr, lmax = 730 нм). Два типа поглощения света можно изменить на красный и дальний красный свет.
Исследования корреляции светочувствительных пигментов, эффекты светочувствительных пигментов (Pr, Pfr) на морфологию растений включают всхожесть семян, десульфуризацию, удлинение ствола, расширение листьев, предотвращение тени и инкубацию цветения.
Поэтому для полной схемы установки светодиодов требуется не только 450-нм синий свет и 666-нм красный свет, но также дальний красный свет 730 нм. Глубокий синий свет (450 нм) и ультракрасный свет (660 нм) обеспечивают спектр, необходимый для фотосинтеза, а дальний красный свет (730 нм) контролирует процесс от прорастания до вегетативного роста до цветения.
Как показано на рисунке 2, подходящая комбинация темно-синего (450 нм), ультра-красного (660 нм) и дальнего красного (730 нм) обеспечивает лучший хроматографический охват и оптимальные модели роста.
Есть два эффекта 730 нм дальних красных светодиодов на растениях
1. Уклонение от тени дальнего света при 730 нм
Одним из наиболее важных эффектов 730-нм дальнего света на растениях является предотвращение тени (фиг.3).
Если растение подвергается воздействию всего лишь 660 нм глубокого красного света, оно будет чувствовать себя так, как будто оно находится под прямым солнечным светом и будет расти нормально. Если растение в основном подвергается воздействию дальнего красного света 730 нм, завод будет чувствовать, как будто он заблокирован другим высшим растением от прямых солнечных лучей, поэтому завод будет усердно работать, чтобы выбраться из тени, что помогает растению расти выше , но не обязательно означает, что будет больше биомассы (биомассы).
2. Эффект цветения с индукцией 730 нм дальнего света
Еще одна важная роль 730-нм дальнего света в садоводстве заключается в том, что он может контролировать цикл цветения через 660 нм и 730 нм, не полагаясь исключительно на влияние сезонов, что имеет большое значение для декоративных цветов.
Преобразование светочувствительного пигмента из Pr в Pfr главным образом вызвано глубоким красным светом 660 нм (представляющим собой солнечный свет в течение дня), в то время как преобразование Pfr в Pr обычно происходит естественным образом ночью, а также может стимулироваться дальним светом, красный свет 730 нм, как показано на рисунке 4.
Считается, что цветки растений, контролируемых светочувствительными пигментами, в основном зависят от отношения Pfr / Pr, поэтому мы можем контролировать значение Pfr / Pr на 730 нм дальнего красного света и тем самым более точно контролировать цветение.
3. Назначение светодиодных установок для фиксированного света
Листы используются в садоводстве и могут стимулировать рост растений до 40% или в гибкой флуоресценции. Поскольку один светодиод не зависит друг от друга, он может легко контролировать производительность в теплице.
Фотосинтетический фотонный поток (PPF) самого светодиода очень эффективен, а типичный PPF темно-синего (450 нм) и дальнего красного (730 нм) светодиодов составляет 2,3. Мол / J, ультра-красный (660 нм) светодиод с типичной PPF фотоактивностью 3,1? Около моль / Дж, а длина волны этих светодиодов хорошо согласуется с спектром поглощения хлорофилла а / б, каротиноидом и светочувствительным пигментом Pr / Pfr, который может обеспечить высокую эффективность и значительно снизить потребление энергии.
Светодиоды не выделяют тепло в направлении установки и не повреждают растение и подходят для верхней, внутренней и многослойной обработки. Отношение R / FR представляет собой отношение красного света (660 нм) к дальнему красному свету (730 нм). Отношение R / B представляет собой отношение красного света (660 нм) к синему свету (450 нм). Благодаря контролю отношения R / FR и отношения R / B оптимальный рецепт света может быть достигнут для различных растений.
