تأثير الضوء المنبعث من مصابيح النمو LED على النباتات

ما نوع الضوء الذي تفعله الصمام تنمو الاضواء وما هو تأثير هذه الأضواء على نمو النباتات، والإجابة موجودة مباشرة أدناه:

1. الأشعة الحمراء

من بين الضوء المرئي، تمتص النباتات الخضراء الضوء الأحمر البرتقالي (طول موجي يتراوح بين 600 و700 نانومتر) والضوء الأزرق البنفسجي (طول موجي يتراوح بين 400 و500 نانومتر) بشكل أكبر، بينما تمتص كمية ضئيلة فقط من الضوء الأخضر (500 و600 نانومتر). يُعد الضوء الأحمر أقدم أنواع الضوء المستخدمة في تجارب زراعة المحاصيل، وهو ضروري للنمو الطبيعي للمحاصيل.

يحتل عدد المتطلبات البيولوجية المرتبة الأولى بين مختلف خصائص الضوء أحادي اللون، وهو أهم جودة ضوء في مصادر الضوء الاصطناعي. المواد المُنتجة تحت الضوء الأحمر تُزيد من طول النباتات، بينما تُعزز المواد المُنتجة تحت الضوء الأزرق تراكم البروتينات والمواد غير الكربوهيدراتية، مما يُعطي النباتات زيادة في الوزن.

أدى تكملة الأشعة تحت الحمراء البعيدة إلى تقليل تركيزات الأنثوسيانين والكاروتينات والكلوروفيل بنسبة 40% و11% و14% على التوالي، وزاد الوزن الطازج والوزن الجاف وطول الساق وطول الورقة وعرض الورقة للنبات بنسبة 28% و15% و15% على التوالي.

ينظم الضوء الأحمر عملية التخلق الضوئي من خلال الكرومات النباتية؛ ويحفز عملية البناء الضوئي من خلال امتصاص الصبغات الضوئية؛ ويعزز استطالة الساق وتخليق الكربوهيدرات، مما يُفيد في تخليق حمض الفيتيك والسكر في الفواكه والخضراوات؛ ولكنه يُثبط امتصاص النيتروجين. مع ذلك، لا يزال من الصعب زراعة النباتات جيدًا باستخدام الضوء الأحمر وحده.

2. بلو راي

الضوء الأزرق هو ضوء إضافي ضروري للضوء الأحمر في زراعة المحاصيل، وهو أيضًا ضروري للنمو الطبيعي للمحاصيل. تأتي شدة الضوء البيولوجية في المرتبة الثانية بعد الضوء الأحمر. يُثبط الضوء الأزرق استطالة الساق، ويعزز تكوين الكلوروفيل، ويفيد في امتصاص النيتروجين وتكوين البروتينات، بالإضافة إلى دوره في تكوين مضادات الأكسدة.

يؤثر الضوء الأزرق على التوجه الضوئي، والتكوين الضوئي، وفتح الثغور، والتمثيل الضوئي للأوراق في النباتات. يُكمّل ضوء LED الأحمر ضوء LED الأزرق لتحسين جودة المادة الجافة، وعدد البذور، وإنتاجيتها في القمح، وزيادة جودة المادة الجافة في الخس. ثبّط الضوء الأزرق نمو ساق الخس الورقي بشكل ملحوظ.

إضافة الضوء الأزرق إلى الضوء الأبيض يُقصّر العقد، ويُقلّل مساحة الورقة، ويُخفّض معدل النمو النسبي، ويُحسّن كفاءة تبادل النيتروجين والكربون. الضوء الأزرق ضروري لتكوين الكلوروفيل وتكوين البلاستيدات الخضراء في النباتات العليا، بالإضافة إلى ارتفاع نسبة الكلوروفيل أ/ب وانخفاض نسبة البلاستيدات الخضراء.

الضوء الأزرق المفرط لا يُساعد على نمو النباتات وتطورها. يُمكن لمزيج الضوءين الأحمر والأزرق تعزيز نمو وتطور شتلات الخضراوات أكثر من الضوء الأحمر أو الضوء الأزرق أحادي اللون. تحتاج النباتات المختلفة إلى نسب مختلفة من الضوءين الأحمر والأزرق.

3. الأشعة الخضراء

يمكن للضوء الأخضر والأحمر والأزرق أن يتكيفا بتناغم مع نمو النباتات وتطورها. عمومًا، تحت ضوء LED المركب الأحمر والأزرق، يكون لون النبات رماديًا أرجوانيًا خفيفًا، مما يُصعّب تشخيص أعراض المرض والاضطراب، ويمكن حل هذه المشكلة بإضافة كمية صغيرة من الضوء الأخضر.

عادة ما يكون تأثير الضوء الأخضر معاكسًا لتأثير الضوء الأحمر والأزرق، على سبيل المثال، يمكن للضوء الأخضر عكس فتح الثغور الذي يعززه الضوء الأزرق، وما إلى ذلك. تحت الضوء الأبيض القوي، كان العائد الكمي الضوئي للبلاستيدات الخضراء العلوية على السطح المضاء تقريبًا أقل من العائد الكمي للبلاستيدات الخضراء السفلية.

نظرًا لأن الضوء الأخضر يخترق الأوراق أكثر من الضوء الأحمر والأزرق تحت الضوء الأبيض القوي، فإن البلاستيدات الخضراء السفلية تمتص الضوء الأخضر الإضافي لزيادة عملية التمثيل الضوئي في الأوراق إلى حد أكبر من الامتصاص الإضافي للضوء الأحمر والأزرق.

لا يجوز أخذ الضوء الأخضر في الاعتبار بالنسبة للنباتات المزروعة ذات شدة الإضاءة المنخفضة، ولا يجوز أخذ الضوء الأخضر في الاعتبار بالنسبة للنباتات ذات الكثافة المنخفضة وسمك مظلة النبات المنخفض، ويجب أخذ الضوء الأخضر في الاعتبار بالنسبة لكثافة الإضاءة العالية والكثافة العالية وسمك مظلة النبات العالي.

4. الأشعة الصفراء والبرتقالية

الضوء الأصفر، والبرتقالي، والأخضر، والبنفسجي كلها إشعاعات نشطة في عملية التمثيل الضوئي، لكن النباتات تحتاج إلى كمية أقل من الضوء. إضافة الضوء الأصفر، بالاعتماد على الضوءين الأحمر والأزرق، يُحسّن نمو شتلات السبانخ بشكل ملحوظ.

كان للضوء الأصفر التأثير الأكبر في تحسين القيمة الغذائية لخس الأوراق، بينما كان للضوء الأزرق دور أكبر في تحسين محتوى العناصر المعدنية فيه بشكل ملحوظ. إضافة الضوء الأصفر والأرجواني يُحسّن قدرة شتلات الطماطم الكرزية على التمثيل الضوئي، ويُخفف من إجهاد الضوء الأحمر والأزرق الناتج عن انخفاض الإضاءة.

وبالمقارنة مع الضوء الأبيض، فإن الضوء البنفسجي والضوء الأزرق يزيدان من نشاط إنزيمات مضادات الأكسدة ويؤخران شيخوخة النباتات، في حين أن الضوء الأحمر والضوء الأخضر والضوء الأصفر يثبطان نشاط إنزيمات مضادات الأكسدة ويسرعان عملية شيخوخة النباتات.

5. الأشعة الحمراء البعيدة

على الرغم من أن الضوء الأحمر البعيد عند طول موجي 730 نانومتر لا يُؤثر بشكل كبير على عملية البناء الضوئي، إلا أن شدته ونسبته إلى الضوء الأحمر عند طول موجي 660 نانومتر يلعبان دورًا هامًا في تكوين شكل النبات وطول العقد. وقد تم التحكم في شكل النبات وارتفاعه من خلال تنظيم جودة الضوء، ونسبة R/FR.

عندما تزداد النسبة، تتقلص المسافة بين عقد ساق النبات، فيتقزم، ويميل النبات المتكاثر إلى الاستطالة. الامتصاص الانتقائي للضوء الأحمر والانتقال الانتقائي للضوء الأحمر البعيد بواسطة النباتات يجعل النباتات الموجودة في الظل في بيئة ضوئية غنية بالأشعة تحت الحمراء البعيدة.

6. الأشعة فوق البنفسجية (UV)

يُطلق على نطاق الطول الموجي الأقل من 380 نانومتر اسم الأشعة فوق البنفسجية. ووفقًا للخصائص الفيزيائية والبيولوجية للأشعة فوق البنفسجية، فإن الأطوال الموجية التي تتراوح بين 320 و380 نانومتر هي: الأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة (UV-A)، والأشعة فوق البنفسجية متوسطة الموجة (UV-B) بأطوال موجية تتراوح بين 280 و320 نانومتر، والأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة (UV-C) بأطوال موجية تتراوح بين 100 و280 نانومتر.

95% من أنواع الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض هي من النوع أ. في طيف ضوء الشمس، للإشعاع النشط في عملية التمثيل الضوئي، والأشعة فوق البنفسجية، والضوء الأحمر البعيد، وظائف تنظيمية لنمو النبات وتطوره. تُقلل الأشعة فوق البنفسجية من مساحة أوراق النبات، وتثبط استطالة الوريقات، وتُضعف عملية التمثيل الضوئي والإنتاجية، وتُعرّض النباتات لمسببات الأمراض، ولكنها تُحفّز تخليق الفلافونويدات وآليات الدفاع.

في ظل بيئة ذات إشعاعات فوق بنفسجية منخفضة من النوع B، يُسبب ذلك نموًا طويلًا للنباتات ويعرقل تخليق الفيتوكرومات، مما يُصعّب تغطية خضراوات الباذنجان. ومن السمات المهمة لمصانع النباتات غياب إشعاعات فوق بنفسجية من النوع A وB في ضوء الشمس.

سيؤدي الغياب التام للأشعة فوق البنفسجية إلى آثار سلبية على الإنتاج، ويؤثر على نمو النبات وتطوره. لذلك، من الضروري تنظيم مستوى الأشعة فوق البنفسجية في مصانع النباتات. تجدر الإشارة إلى أن ذلك يعتمد على متطلبات الإنتاج وقانون استجابة النبات للتحمل.

شنتشن أكثر إشراقا متخصصة في البحث والتطوير وإنتاج أنواع مختلفة من الصمام تنمو الاضواء. العملاء مدعوون للاستفسار والتفاوض.