Är solljus eller LED-ljus bättre för växter?

Ett ämne som ständigt kommer upp när inomhusjordbruket utvecklas är om LED-ljus eller solsken är bättre för växter. Grow lights är en viktig källa till tillförlitligt ljus för inomhusjordbruk, hydroponics och kontrollerad miljöjordbruk (CEA). Den här artikeln undersöker skillnaderna mellan odlingslampor och naturligt solsken, hur de påverkar växternas tillväxt och hur viktiga odlingslampor är för modernt jordbruk.

Det fullständiga spektrum av ljus som krävs för fotosyntesen-processen genom vilken växter producerar energi- tillhandahålls av solljus.

Det synliga spektrumet (400–700 nm) och därefter täcks av naturligt solljus, som har våglängder som sträcker sig från ultraviolett (UV) till infrarött (IR).

Eftersom den erbjuder balanserad energi för olika växtaktiviteter, är dess breda spektrum perfekt för växttillväxt i naturliga miljöer. Medan rött ljus främjar blomning och fruktproduktion, stödjer blått ljus växter i varje utvecklingsstadium genom att uppmuntra kompakta, robusta blad- och rotsystem.

Växthälsa påverkas också av mängden solsken och dess naturliga variationer. Växter blir mer motståndskraftiga till följd av de långsamma förändringar i ljusintensitet och spektrum som sker under dagen och året.

Även om överdriven exponering för solljus kan vara skadligt, stärker UV-strålar växternas försvar mot sjukdomar, vilket resulterar i skördar som är mer motståndskraftiga.

Dessutom främjar infrarött ljus vävnadsuppvärmning, vilket hjälper till med tillväxt på vintern. Enligt forskning uppmuntrar naturligt solsken bästa möjliga pigmentproduktion, vilket ger produkten dess livliga färger, förbättrade smaker och ökat näringsvärde.

Att veta "hur skiljer sig ljus från en odlingslampa från solljus" gör det lättare att förstå varför artificiell belysning, särskilt lysdioder, vanligtvis producerar särskilda våglängder snarare än hela spektrumet.

Genom att koncentrera sig på röda och blå våglängder, som är särskilt användbara för att främja fotosyntes, möjliggör denna selektivitet fokuserade växtsvar.

Med kombinationer av röda-blå eller röda-blå-långt-röda som uppmuntrar särskilda egenskaper som tjockt löv, bred bladyta och snabba tillväxtcykler, har vetenskapen bakom dessa lätta "recept" utvecklats.

Effektiviteten av dessa fokuserade spektra har visats i många undersökningar. Det har till exempel visat sig att röda och blå lysdioder accelererar tillväxthastigheten och koncentrationen av klorofyll i grödor som gurka och sallad.

Blått ljus främjar stomatal öppning, vilket förbättrar CO2-intaget, medan rött ljus aktiverar fotoreceptorproteiner som stödjer blomningen.

Odlare kan reglera tillväxtparametrar för att producera önskade egenskaper som större löv, kortare internoder och snabbare biomassaackumulering genom att variera ljusvåglängder.

Men många LED-odlingslampor har inte samma UV- och IR-våglängder som solsken. Vissa växtfunktioner, såsom sjukdomsresistens och hela utbudet av fotosyntetisk aktivitet, kan begränsas av dessa saknade komponenter.

På grund av detta kan LED-odlingslampor inte helt efterlikna det naturliga spektrumet och de subtila effekterna solljus har på växtform och ämnesomsättning, även om de kan förbättra tillväxten under vissa omständigheter.

Ämnet "kan växa ljus ersätta solljus" uppmärksammar svårigheterna med att använda artificiell belysning för att efterlikna solljusets intensitet och spektrala mångfald.

Även om odlingslampor fungerar bra i reglerade miljöer, kanske de inte helt kan tillfredsställa alla växters behov, särskilt de som är vana vid höga ljusnivåer. Däremot erbjuder solljus en oöverträffad energikälla. Gurkväxter, till exempel, kan växa robust under hög-LED-belysning, men de kan fortfarande expandera mer omfattande och ha högre fotosynteshastigheter när de utsätts för naturligt solsken.

Dessutom, om ljuset inte innehåller vissa variationer eller termiska signaler, kan växter som utsätts för konstant artificiell belysning uppvisa stressindikatorer såsom kloros eller bladgulning.

Växtens dygnsrytm, som styr tillväxt, näringsintag och stressreaktioner, påverkas av den naturliga dag-nattcykeln. Om inte vissa på/av-cykler eller spektralt olika ljuskällor används, kan växtljus störa denna rytm, vilket så småningom resulterar i försämrad kvalitet och hälsa.

Enligt en nyligen genomförd studie är solsken oumbärligt för vissa arter och tillväxtfaser, även om odlingslampor är effektiva för kontrollerat jordbruk. Växter som är optimerade för utomhusförhållanden kan fortfarande nå högre vitalitet under naturligt solljus.

Vilka artificiella ljustyper är bäst för växter?

LED-odlingslampor är unika bland artificiella ljus på grund av deras förlängda livslängd, energiekonomi och förmåga att producera specifikt spektrum för olika växtstadier. Odlare kan anpassa ljusrecepten efter varje växts tillväxtstadium, från vegetativ till blomning, tack vare LED-teknik.

Blå lysdioder förbättrar vegetativ och strukturell utveckling, medan röda lysdioder uppmuntrar bladtillväxt och blomning. Extra långt-rött ljus är särskilt användbart för arter med tjocka lövstrukturer eftersom det kan öka biomassaproduktionen och trädkronornas storlek.

Vilken är den idealiska färgen för växtljus? Det har visat sig att vissa ljuskombinationer, såsom röd-blå-vit, ger den bästa tillväxthastigheten och pigmentproduktionen i grödor som sallad och potatis. Genom att integrera rött, grönt och blått ljus ger vita lysdioder ett bredare spektrum som liknar naturligt solljus. Eftersom den gör det möjligt för växter att gå igenom processer som normalt utlöses av naturligt solljus, blir denna fullspektrumteknik mer och mer vanlig inom jordbruket.

LED-odlingslampor är perfekta för lantbruksinstallationer med hög-densitet eftersom de producerar lite värme och kan placeras närmare växter utan att bränna dem.

Det är viktigt att noggrant kontrollera ljusintensitet, varaktighet och avstånd från växter när du använder odlingslampor i stället för solsken.

Enligt forskning kräver växter vanligtvis 12–16 timmars artificiellt ljus varje dag för att motsvara energitillförseln från solsken. LED-lampor som är rätt placerade och inställda kan främja tillväxt inomhus och minska växternas stress.

För att förbättra tillväxten, kvaliteten och produktionen i grödor som potatis kan en kombination av röda, blå och långt-röda lysdioder justerade till 100 μmol m²/s fotosyntetisk fotonflödestäthet (PPFD) effektivt simulera måttliga solskensförhållanden.

Kraven för varje växt avgör valet av ljusspektrum och intensitet. Medan fruktväxter kan behöva större intensiteter för att upprätthålla blomnings- och fruktperioderna, klarar sig bladgrönt bäst i måttligt ljus.

Dessutom är långsamma förändringar i ljusintensitet som simulerar soluppgång och solnedgång fördelaktiga för vissa grödor. Dessa ändringar, som möjliggörs av den senaste-LED-tekniken, minskar möjliga stressfaktorer och uppmuntrar till fler organiska tillväxtcykler inomhus.

Sammanfattningsvis, solsken fortsätter att vara den bästa källan för fullt-ljus som främjar naturlig växttillväxt, även om odlingslampor har revolutionerat inomhus- och stadslantbruket genom att erbjuda pålitliga och anpassningsbara ljuskällor. Grow-lampor, särskilt lysdioder, är viktiga i kontrollerade inställningar, men de har fortfarande inte hela räckvidden och intensiteten av solljus. Odlingslampor kommer att bli mer och mer användbara i takt med att tekniken utvecklas, vilket gör dem viktiga för det moderna jordbruket, särskilt i urbana miljöer och miljöer med hög-densitet.

Led Grow Tube Lights