植物 能一直被灯光 照射吗(植物生长各种光值对比)
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植物 能一直被灯光 照射吗(植物生长各种光值对比)
红色和蓝色 LED 植物生长灯绿色在哪里？？？
我们家中的 LED 照明以更低的功耗提供更亮的灯光。但是研究植物生长灯，我们看到了一个全新的动态：五彩灯。一些 LED 植物生长灯声称是全光谱的，呈现白色。但其他人是粉红色或紫色。具体来说，它们具有蓝色和红色的组合，拥有精细调整的植物光谱。LED 植物生长灯卖家提供了部分解释，但这并不是全部事实。
为什么要使用红/蓝灯？
故事从叶绿素开始，叶绿素是驱动植物光合作用的关键化合物。我们有叶绿素 A 和叶绿素 B，它们在吸收可见光谱蓝色和红色侧的光方面最有效。
光谱
这是有道理的，对吧？叶绿素是绿色的，就像许多植物组织一样。因此，它不是吸收绿色波长，而是反射该光。因此，绿光似乎是浪费的光——完全未被植物利用，甚至无法被植物利用。但研究人员已经证明这是一个错误的假设。例如，“在菠菜中，绿光下的量子效率比红光低约 10%，蓝光比红光低约 25%。” 1有趣不是吗？绿光的效率低于红光。但是蓝色的效率更低！
绿灯浪费了吗？
藻类悬浮液的早期实验强调了蓝光和红光2在光合作用中的作用。但这项研究并不代表在陆地和我们花园中生长的更复杂的植物系统。这种植物有叶子和分层的树冠。那么绿光照射在陆地植物上会发生什么？ 反射光
：部分照射在叶子上的绿光被反射。因此，我们看到了该植物的绿色。这似乎是浪费能源。但当我们考虑树冠穿透时则不然。反射光被散射并传递到植物3下方的叶子上。这减少了下部叶子的枯死（衰老），使它们至少获得一部分光。
吸收光：如果我们观察植物叶子的横截面，我们会发现大部分蓝光和红光波长在上层4 中被吸收。虽然一些绿光被反射，一部分也被辅助颜料吸收。除了叶绿素-A，植物还含有胡萝卜素和叶黄素。这些能够扩展可吸收光谱5，收集一些用于光合作用的绿光。
光穿透：叶子表面的上（近轴）层主要收集蓝色和红色波长。那么叶子底部的植物组织是如何获得光照的呢？那就是绿光进来的地方。它穿透得更深，传遍整个叶子6 . 走很长的路，绿光在细胞结构内反射多次。因此，绿光在驱动叶子下部的光合作用方面起着至关重要的作用。 光：有益与必需
尽管许多在线资源另有说明，但研究表明，绿光可以种植植物，并且具有有益的功能7。然而，仅仅因为某些事情是有益的，并不意味着它是必不可少的。许多低端 LED 植物生长灯提供由几个“基本”光波长组成的光谱。
这描绘了我在 2011 年购买的低瓦数 LED 生长灯产生的光的波长。
每个波长称为一个波段。根据颜色的生成方式，每个波段可能覆盖很窄的颜色范围，可能是 25 纳米。最常见的是，制造商会将一种或多种蓝色与两种或多种红色结合使用。这些已被证明可以支持大多数植物的基本发育和生长。
与此同时，其他颜色带已被证明会影响植物发育和/或健康。紫外线与提高抗病能力有关8。如前所述，绿灯也有其作用9。
LED 不仅仅是漂亮的颜色
LED 灯销售商描绘了一幅图画，即叶绿素反应范围之外的颜色对植物毫无用处。但事实并非如此。为什么定制 LED 植物生长灯如此高效？自定义光谱只是方程式的一部分。大多数优势涉及 LED 作为一项技术的功效和效率。
效率：这可以包含广泛的因素。但是一个很好的例子涉及 LED 灯的方向性。在荧光灯或 HID 系统中，灯泡向各个方向发光。超过一半的光线可能会向上照射，远离植物冠层。为了提高效率，反射器用于将这些光子向下反射，返回植物。LED 在这方面更有效，因为它们的光可以直接聚焦到目标区域。
功效：LED 功效是一个更具体的术语。它是衡量每单位能量产生多少光的指标。所以我们可以查看每瓦流明或每焦耳微摩尔数。但最重要的是，LED 正在超越许多其他照明解决方案。它们在将电转化为光方面变得非常有效。
使用红色/蓝色 LED 的一个重要原因：
颜色限制：并非所有 LED 颜色都能像其他颜色一样高效地呈现。每个色带都有自己独特的材料，用于创建所需的波长。其中一些颜色需要比其他颜色更多的功率。
蓝色和红色 LED 灯在所有颜色中表现出最高的功效。截至 2017 年，Cree XLamp 二极管以非常高的数字10引领行业。XP-G3 Royal Blue (450 nm) 的额定值高达 2.80 µmol/J。XP-E HE Photo Red (660 nm) 达到 3.18 µmol/J。然而，使用磷光体产生白光 (4000 K) 会导致整体功效降低 (2.29 µmol/J)。然后是绿光……
“绿色差距”： 绿色 LED 在功效列表中排名较低11，每单位光需要更多的能量。该技术不如蓝色和红色 LED 颜色先进。幸运的是，LED 世界12 的最新进展已显示出一些希望。但直到现在，现实已经比绿光吸收更多的能量来创造它。这是为什么它没有被包含在许多生长灯中的一个重要原因。
几十年来，研究人员已经知道绿光对植物有用。但对于 LED 制造商而言，人们已经开始关注叶绿素吸收光谱。- 在 LED 效率最高的一般区域具有峰值的光谱。
绿灯的未来？
的确，绿光在促进光合作用方面的效果略低于红光。但这几乎使它变得毫无用处。植物生长比能源生产更重要。光形态发生也是一个重要的问题。这涉及植物响应各种频率的光而生长和发育的方式。
例如，远红光可以在植物发育中发挥重要作用8. 具体来说，红色与远红色的比例可以表明植物以拉长的方式生长。这是对封闭树冠中植物竞争的形态学反应。然后是紫外线，由于它具有增强植物免疫力的潜力，现在越来越受欢迎。同时，UV LED 是 LED 颜色中效率最低的。但人们认识到了好处。因此，许多高端植物生长灯现在都包含它们。
但是绿灯呢？当谈到绿光对高等植物的影响时，许多成长中的社区都一无所知。随着 LED 的不断进步，也许我们可能会看到人们对这种被忽视的波长更加感兴趣。我们还可以更多地了解它对各种植物类型的影响。
提防提供低端“红蓝混光”生长灯的 LED 骗子。自早期的红色/蓝色二极管以来，LED 已经走得太远了。最彻底的方法是尽可能包括最全面的范围。幸运的是，现代 LED 园艺灯提供漂亮的宽色带！
许多年前，我的第一个 LED 瓦数非常低，只有 3 个色带。但是通过将它与一些强大的 CFL 配对，我得到了一些不错的结果。当然，CFL 的功效比 LED 低得多。从那时起，LED 已经取得了长足的进步。现在发现 LED 植物生长灯的光谱范围更广是很常见的。它们可能包括一些标准的红色二极管。但是还有额外的磷涂层蓝色二极管。这些会产生漂亮的白光，更容易解决。
在干净的白光下种植植物是一种更愉快的体验！
相关参考