Voivatko kasvit fotosyntetisoida putkivalojen kanssa?
Kasvit pystyvät ylläpitämään kehitystään ja edistämään planeetan ekologiaa perustavanlaatuisen fotosynteesin kautta, joka sisältää valoenergian muuntamisen kemialliseksi energiaksi. Putkivalot ovat tyypillinen keinotekoinen valonlähde, ja yksi tärkeimmistä kysymyksistä, joihin sisäpuutarhureiden ja -viljelijöiden on vastattava, on, pystyvätkö he tukemaan tätä olennaista prosessia. Meidän on tutkittava fotosynteesin tiedettä, putkivalojen ominaisuuksia ja tapoja, joilla näitä asioita voidaan soveltaa kasviviljelyn alalla löytääksemme ratkaisun tähän ongelmaan.
Kasvisoluissa esiintyvä pääpigmentti, klorofylli, on vastuussa välttämättömästä fotosynteesiprosessista, johon liittyy valon absorptio. Huippuabsorptio tapahtuu klorofylli a:n ja klorofylli b:n valospektrin sinisellä (400–500 nm) ja punaisella (600–700 nm) alueilla, jotka ovat kaksi klorofyllimuotoa, joita esiintyy eniten. Nämä aallonpituudet ohjaavat valosta riippuvia prosesseja, jotka johtavat veden halkeamiseen ja adenosiinitrifosfaatin (ATP) ja nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaatin (NADPH) tuotantoon. Ne ovat energian kantajia, jotka ovat välttämättömiä hiilidioksidin muuntamiseksi glukoosiksi. Huolimatta siitä, että vihreä valo (500–600 nm) heijastuu ensisijaisesti, mikä antaa kasveille vihreän värin, sillä voi olla vaikutusta stomien toimintaan ja joidenkin lajien lehtien lisääntymiseen.
Luonnollinen auringonpaiste tarjoaa koko valikoiman aallonpituuksia; sisätilat eivät kuitenkaan saa joskus riittävästi auringonvaloa, mikä edellyttää keinovalon käyttöä. Eräs fluoresoiva valaistus, joka tunnetaan nimellä putkivalo, toimii virittämällä elohopeahöyryä, mikä johtaa ultraviolettivalon (UV) säteilyyn. Tämä valo muunnetaan myöhemmin näkyväksi valoksi putkilampun sisällä olevan fosforipinnoitteen avulla. Valon spektriteho määräytyy loisteaineen tyypin mukaan, mikä johtaa vaihteluihin, jotka vaikuttavat kasvien kehitykseen.
Suurin osa viileän valkoisten loisteputkien lähettämästä valosta on sinisen ja vihreän spektrissä, ja sen värilämpötila vaihtelee välillä 4100K - 6500K. Niitä käytetään laajasti koti- ja kaupallisissa ympäristöissä yleisvalaistuksen tarjoamiseksi. Huolimatta siitä, että siniset aallonpituudet ovat edullisia vegetatiiviselle kasvulle, koska ne edistävät lehtien kehitystä ja ylläpitävät kompaktia kasvirakennetta, suuri määrä vihreää valoa, jota kasvit eivät pysty kovin hyvin absorboimaan, estää niiden kykyä suorittaa fotosynteesiä. Nämä putket ovat hyviä kasveille, jotka vaativat vähäistä valoa, kuten käärmekasveja tai pothos-kasveja, mutta niillä voi olla vaikeuksia tukea lajeja, jotka kehittyvät nopeammin.
Loisteputket, jotka tuottavat enemmän punaisia ja keltaisia aallonpituuksia, tunnetaan lämpimän valkoisina loisteputkina. Niiden värilämpötila vaihtelee välillä 2700K - 3000K. Yksi punaisen valon tärkeimmistä tehtävistä kukinnassa ja hedelmällisyydessä on se, että se on välttämätön valosta riippumattomille{4}}prosesseille, jotka tapahtuvat fotosynteesin aikana. Niiden heikentynyt sinisen valon tuotto voi puolestaan haitata lehtien kasvua kasvuvaiheessa, mikä tekee niistä vähemmän sopivia taimille tai lehtivihanneksille. Ne ovat hyödyllisempiä lisääntymisvaiheessa oleville kasveille, kuten kukkiville kasveille, jotka ovat saavuttaneet kypsyyden.
Täysspektristen loisteputkien siniset (400–500 nm) ja punaiset (600–700 nm) aallonpituudet on tasapainotettu pienemmillä määrillä vihreää ja muita spektrejä. Tämä järjestely on suunniteltu simuloimaan luonnollista auringonpaistetta, joka on läsnä ympäristössä. Näiden valojen värintoistoindeksi (CRI) on usein korkeampi kuin 85, mikä tekee niistä kaiken kattavan valonlähteen, joka sopii kaikkiin kasvin kehitysvaiheisiin. Tutkimukset, kuten HortSciencessä julkaistu tutkimukset, osoittavat, että yrttien, joita viljellään täydessä{10}spektrissä putkissa, biomassa- ja klorofyllipitoisuus on sama kuin auringonpaisteessa kasvatettujen yrttien, mikä todistaa näiden menetelmien hyödyllisyyden.
Perinteisiin putkiin verrattuna korkea{0}}teho (HO) ja erittäin korkea-teho (VHO) tarjoavat suuremman valon intensiteetin (joka mitataan fotosynteettisen fotonivuon tiheydellä eli PPFD:llä). 12 tuuman etäisyydellä HO-putkilla on kyky saavuttaa PPFD-arvot 400–600 μmol/m2/s, mikä tekee niistä hyväksyttäviä keskikevyille kasveille, kuten tomaateille. VHO-putket, joiden purkaustehokerroin (PPFD) on jopa 800 μmol/m2/s, on suunniteltu sopimaan korkealle{11}}valolle. Ne vaativat kuitenkin erikoislaitteita ja tuottavat enemmän lämpöä, mikä edellyttää ilmanvaihtoa.
Valon intensiteetti on äärimmäisen tärkeä, sillä suurin osa kasveista tarvitsee fotonivuon tiheyden (PPFD) 100–2000 μmol/m2/s. 12–18 tuuman etäisyydellä tavalliset putket pystyvät tuottamaan 50–300 μmol/m²/s, mikä riittää vähän{8}}vaaleille kasveille, kuten salaatille ja persiljalle. Laajentaen tätä spektriä HO-putket tarjoavat apua kasveille, joilla on vaatimattomat vaatimukset. Koska valon intensiteetti on verrannollinen käänteiseen neliösääntöön, jonka mukaan etäisyyden kaksinkertaistaminen neljännekseksi intensiteetistä, optimaalinen tapa optimoida absorptio on sijoittaa putket 6–12 tuuman päähän kasveista.
Valon aikavalotus, jota usein kutsutaan valojaksoksi, on yhtä tärkeä. Valoa 12–16 tuntia päivässä riittää suurimmalle osalle kasveista, mutta pimeys on välttämätöntä hengittämiseen. Epäsäännöllisten valokuvioiden aiheuttaman stressin minimoimiseksi putkivalot, joita voidaan helposti säätää ajastimilla, tarjoavat tasaiset jaksot.
Vaikka ne ovat tehokkaita, putkivaloilla on tiettyjä haittoja. Niiden energiatehokkuus on alhaisempi verrattuna LEDeihin, jotka pystyvät muuttamaan enemmän sähköä valoksi ja lähettämään kohdistettuja aallonpituuksia ja vähentämään siten hukkaa. Lisäksi LEDien käyttöikä on pidempi (50 000 tuntia tai enemmän verrattuna putkien 10 000–20 000 tuntiin) ja ne tuottavat vähemmän lämpöä, mikä johtaa halvempiin jäähdytyskustannuksiin. Korkean -intensiteetin purkauslampuilla (HID), joihin kuuluu metallihalogenidi (MH) ja korkeapainenatrium (HPS), on korkeampi tehokerroin (PPFD) suuriin{11}}toimiin. Siitä huolimatta ne tarvitsevat enemmän energiaa ja tuottavat huomattavan määrän lämpöä.
Tästä huolimatta putkivalaisimia käytetään edelleen laajalti puutarhanhoidossa pienemmässä mittakaavassa niiden kohtuullisten alkukustannusten, yksinkertaisen asennuksen ja laajan saatavuuden vuoksi. Ne toimivat poikkeuksellisen hyvin taimien, mikrovihreiden ja lehtikasvien kasvattamiseen, jotka kaikki vaativat vähemmän valoa. Kalifornian yliopiston Cooperative Extensionin tekemän tutkimuksen mukaan esimerkiksi pinaatti, jota kasvatetaan täysispektrisessä -putkissa, saavuttaa 90 prosenttia korkeamman kasvunopeuden kuin ulkona viljelty pinaatti.
Lopuksi,putken valotniillä on potentiaalia helpottaa fotosynteesiä, jos ne tarjoavat riittävät siniset ja punaiset aallonpituudet, hyväksyttävän intensiteetin ja sopivat prosessin edellyttämät valojaksot. Optimaaliset täyden -spektrin putket ovat sellaisia, jotka täyttävät useimpien kasvien spektrivaatimukset. Vaikka ne eivät ole niin teknisesti kehittyneitä kuinLEDittai HID:t, ne tarjoavat sisäpuutarhureille ratkaisun, joka on sekä käytännöllinen että taloudellinen. Ne osoittavat, että kasvit voivat kukoistaa keinotekoisessa putkivalossa edellyttäen, että asianmukaiset olosuhteet täyttyvät.
lisätietoa:https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/100w-200w-300w-plant-led-tube-light.html
