光照對(duì)于植物生長的影響幻彩燈珠廠家為您解答
光對(duì)植物的生長發(fā)育有著特殊的重要地位,影響著植物的大部分生長階段。光對(duì)植物的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一個(gè)是為植物的光合作用提供輻射能量。第二個(gè)是把植物的整個(gè)生命周期作為信號(hào)來調(diào)節(jié)的許多生理過程。
No.1光對(duì)植物生長的影響--光合作用和光敏色素通常,植物的成長發(fā)育依賴于太陽光,但蔬菜、花卉等其他經(jīng)濟(jì)作物的工廠化生產(chǎn)、組織培養(yǎng)、試驗(yàn)管苗的繁殖等,為了促進(jìn)光合作用,需要用人工光源補(bǔ)充光照射。光合作用是綠色植物通過葉綠體,利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物,釋放氧氣的過程。這個(gè)過程的關(guān)鍵參與者是植物細(xì)胞內(nèi)部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下,通過氣孔將進(jìn)入葉子內(nèi)部的二氧化碳和從根部吸收的水變成葡萄糖,同時(shí)釋放氧氣。引起光反應(yīng)的光系由葉綠素a(Chlorophyll a)、葉綠素b(Chlorophyll b)、胡蘿卜素(Catotenoids)等多種色素構(gòu)成。由于葉綠素a、葉綠素b和胡蘿卜素的主要吸收光譜集中在450nm和660nm,為了促進(jìn)光合作用,主要采用450nm深藍(lán)色LED和660nm的超紅色LED,再加上部分白色LED的組合,實(shí)現(xiàn)高效的LED植物補(bǔ)光照明。
植物感測了周圍環(huán)境的光強(qiáng)度,光質(zhì),光方向,光周期,并進(jìn)化了光敏系統(tǒng)(光受體)來響應(yīng)其變化。光受體是植物感受外部環(huán)境變化的關(guān)鍵,植物光反應(yīng)中最主要的光受體是吸收紅色/遠(yuǎn)紅色光的感光色素。感光性色素對(duì)紅光和遠(yuǎn)紅光的吸收有逆轉(zhuǎn)效果,是參與光形態(tài)的形成、調(diào)節(jié)植物發(fā)育的色素蛋白質(zhì),對(duì)紅光(red light,R)和遠(yuǎn)紅光(far red light,F(xiàn)R)極為敏感,在從植物的發(fā)芽到成熟的成長和培養(yǎng)過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。
植物體內(nèi)的感光性色素存在紅色吸收型(pr,lmax=660nm)和遠(yuǎn)紅色吸收型(pfr,lmax=730nm)兩種穩(wěn)定狀態(tài)。兩種光吸收型可以在紅光和遠(yuǎn)紅光的照射下相互反轉(zhuǎn)。根據(jù)有關(guān)感光性色素的研究,對(duì)植物形態(tài)的感光性色素(pr,pfr)的作用中,包含種子的發(fā)芽,黃化除去作用,莖的伸長,葉的擴(kuò)展,驅(qū)陰作用,開花誘導(dǎo)等。
因此,完整的LED植物照明系統(tǒng)不僅需要450nm的藍(lán)光和660nm的紅光,還需要730nm的遠(yuǎn)紅光。深藍(lán)色光(450nm)和超紅色光(660nm)提供了光合作用所需的光譜,遠(yuǎn)紅色光(730nm)可以控制從植物發(fā)芽到營養(yǎng)生長,甚至開花的整個(gè)過程。深藍(lán)(450nm)、超紅(660nm)和遠(yuǎn)紅光(730nm)的適當(dāng)組合可以提供更好的色度涂覆范圍和最佳的生長模式。No.2730nm遠(yuǎn)紅色LED對(duì)植物的兩大影響
1、730nm遠(yuǎn)紅光的遮光作用730nm遠(yuǎn)紅色照明對(duì)植物的最主要影響之一是遮陰作用。如果植物只照射660nm深的紅光,則植物在太陽光的直接照射下會(huì)感覺正常生長。另一方面,植物主要被730nm的遠(yuǎn)紅光照射的話,植物會(huì)被其他更高的植物遮住太陽的直射光,所以這個(gè)植物會(huì)更加努力突破遮蔽,也就是說有助于提高植物的生長,但不一定有更多的生物量。
2、730nm遠(yuǎn)紅光的開花誘導(dǎo)作用730nm遠(yuǎn)紅光在園藝照明應(yīng)用中的另一個(gè)重要作用是可以通過660nm和730nm的照明來控制開花周期,而不需要只依賴于季節(jié)的影響,并且對(duì)于觀賞性花卉具有重要的價(jià)值。從感光性色素pr到pfr的轉(zhuǎn)換主要由660nm的深紅色光(表示白天的太陽光)引起,但是從pfr到pr的轉(zhuǎn)換通常在夜間時(shí)間自然發(fā)生
也可以由730nm的遠(yuǎn)紅色光照射激發(fā)。感光性色素控制植物的開花主要取決于pfr/pr的比率,因此可以通過730nm的遠(yuǎn)紅外光照射來控制pfr/pr值,并且可以更準(zhǔn)確地控制開花周期。
3、LED植物照明的定制光配合LED被用于園藝照明,可以最大提高植物的成長速度40%,也可以靈活控制花期。因?yàn)閱我籐ED相互獨(dú)立,所以可以在溫室里簡單操作照明性能。LED本身的光合作用光子通量(photosynthetic photon Flex,ppF)的光效率高,深藍(lán)色(450nm)和遠(yuǎn)紅色(730nm)的光LED的典型ppF光效果為2.3 mol/J左右,超紅色(660nm)LED的典型ppF光效果為3.1 mol/J左右,并且這些LED的波長為葉綠素a/b它與胡蘿卜素和感光色素pr/pr吸收光譜非常匹配,可以實(shí)現(xiàn)有效的照明,并且可以顯著地降低能量消耗。LED在照明方向不散熱,不會(huì)損傷植物,適合于上照明、內(nèi)部照明、多層栽培等。R/FR比是紅色(660nm)和遠(yuǎn)紅色(730nm)光強(qiáng)度的比。R/B比是紅色(660nm)和藍(lán)色(450nm)的光強(qiáng)度之比。通過控制R/FR比和R/B比,可以實(shí)現(xiàn)各種植物的最佳定制光配合。
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