ازرع طيف الضوء: ما هذا؟
يشار إلى طيف الضوء الكهرومغناطيسي الناتج عن مصدر الضوء لتشجيع نمو النبات باسم "طيف الضوء المتنامي". تحتاج النباتات إلى ضوء في نطاق 400-700 نانومتر (نانومتر) من طيف PAR (إشعاع ضوئي نشط) لعملية التمثيل الضوئي.
نظرًا لأن طيف الضوء المرئي فقط (380-740 نانومتر) يمكن أن يكتشفه البشر ، يتم استخدام نانومترات أيضًا لقياس طيف الضوء. من ناحية أخرى ، يمكن للنباتات اكتشاف الأطوال الموجية التي تتجاوز الضوء المرئي ، مثل الأشعة فوق البنفسجية والأطياف الحمراء البعيدة.
من الضروري أن نتذكر أن أطياف الضوء المختلفة لها تأثيرات متفاوتة على تطور النبات بناءً على عوامل مثل أنواع المحاصيل ، والعوامل المحيطة ، وما إلى ذلك. بالنسبة لعملية التمثيل الضوئي ، فإن الكلوروفيل ، وهو جزيء النبات الذي يحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية ، يمتص عادةً غالبية الضوء في أطياف الضوء الأزرق والأحمر. تحتوي القمم في نطاق PAR على ضوء أحمر وأزرق.
مصابيح LED تنمو
يستخدم المزارعون الداخليون والمزارعون في البيوت الزجاجية ، وكذلك منتجي القنب ، مصابيح LED موفرة للطاقة. تسمح مصابيح LED للنباتات بالتطور باستخدام إضاءة كاملة الطيف بتكلفة أرخص من مصابيح HPS التقليدية ، سواء تم استخدامها كمصدر أساسي للضوء (في الداخل) أو مساعد (الصوبات الزراعية) (1).
نظرًا لقدرتها على توفير طيف إضاءة واسع ، ومتطلبات صيانة منخفضة ، وعمر طويل ، يتم استخدام مصابيح LED من قبل العديد من المزارعين للمساعدة في توسيع نطاق إنتاج المصنع. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن أطياف معينة لها تأثير كبير على فسيولوجيا النبات وتشكله (2) ، يمكن لأضواء نمو LED أن تشجع بشكل فعال التنمية في المحاصيل في نقاط معينة من دورة النمو. يمكن ببساطة تقييم إنتاج الطاقة من أجل زيادة الإنتاج الزراعي مع القدرة على فحص الجودة بدقة.
مخطط طيف نمو الضوء
خريطة طيف التمثيل الضوئي للنباتات
تم توضيح طيف الضوء الذي تحتاجه النباتات لعملية التمثيل الضوئي في الشكل أعلاه على أنه نطاق PAR. لقد ثبت أن الأطوال الموجية خارج نطاق PAR مفيدة أيضًا لتطوير النبات ، وبالتالي فإن مخططات الطيف الضوئي مثل هذه تتضمن كلاً من نطاق PAR وأطياف إضافية.
تتوافق أطياف الضوء الأحمر والأزرق في نطاق PAR مع ذروة كفاءة التمثيل الضوئي (امتصاص الضوء). يُعتقد أن الضوء الأحمر الذي يبلغ طوله الموجي 700 نانومتر هو الأكثر فاعلية في تعزيز التمثيل الضوئي ، لا سيما خلال فترة الإزهار عندما يكون تطوير الكتلة الحيوية أمرًا بالغ الأهمية لمزارعي القنب. تتطلب كل من مرحلتي النمو الخضري والازدهار لتطور النبات ضوءًا أزرق ، على الرغم من أنه ضروري في الغالب لتطوير النمو الخضري والبنيوي.
ما هو الطيف المثالي لأضواء النمو للنباتات؟
يعتمد أفضل طيف لنمو الضوء للنباتات على عدد من المتغيرات. تشمل هذه الأطوال الموجية خارج نطاق 400-700 نانومتر بالإضافة إلى الطرق التي تستخدم بها نباتات معينة ضوء طيف PAR لعملية التمثيل الضوئي. يمكن لهذا الضوء تسريع النمو والتغذية والازدهار والعمليات الأخرى. يجب استخدام أطياف الضوء التي تنمو أيضًا على ما إذا كان مصدر الضوء أساسيًا (داخليًا) أو ثانويًا (دفيئات).
غالبًا ما تمتص النباتات هذه الأطياف أكثر عندما تنمو لأن كفاءة التمثيل الضوئي تكون أعلى في القمم الحمراء والزرقاء. قد تفترض أن طيف الضوء المثالي للنمو هو نفس ضوء الشمس لأنه كان موجودًا منذ ملايين السنين ، لكنه أكثر تعقيدًا من هذا.
يتم إنتاج أطياف الضوء الأكثر شيوعًا ، الأخضر ، والأصفر ، والبرتقالي بوفرة بواسطة ضوء الشمس. في الواقع ، تُظهر الدراسات (3) أن الضوء الأخضر ضروري لعملية التمثيل الضوئي حتى لو لم يمتص الكلوروفيل بشكل فعال مثل الأحمر والأزرق (وهذا هو السبب في أن معظم النباتات تبدو خضراء).
نظرًا لأن اللون الأحمر والأزرق يتمتعان بأعلى مستويات نشاط التمثيل الضوئي ، فإن النباتات تستخدم أطياف الضوء خارج تلك الألوان الأقل من أجل التطور. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل أضواء نمو الطيف الكامل فعالة جدًا لأنها تتيح للمزارعين أن يكونوا متخصصين للغاية.
ما هي الآفة بالضبط؟
يشار إلى الطيف الكامل للضوء الناتج عن أشعة الشمس بإضاءة واسعة الطيف ، تُعرف أحيانًا بإضاءة الطيف الكامل. وفقًا لذلك ، تشتمل إضاءة الطيف العريض على أطوال موجية مرئية مثل نطاق 380 نانومتر إلى 740 نانومتر وأيضًا أطوال موجية غير مرئية مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
تعد القدرة على إنشاء أطوال موجية معينة في أوقات محددة أثناء النهار أو الليل إحدى فوائد مصابيح LED التي تنمو. نظرًا لأن البستانيين قد يفصلون ألوانًا طيفية معينة بناءً على المحاصيل وظروف النمو ، فهو مثالي للنباتات. بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي إضاءة الطيف الكامل إلى زيادة أو تقليل وتيرة النمو ، وتعزيز نمو الجذور ، وتعزيز اللون والتغذية ، وما إلى ذلك.
