يُقال ببساطة ، إن ضوء الشمس - الذي يبدو أبيض أو ذهبيًا ولكنه يشتمل في الواقع على جميع الأشكال في الطيف - ينمو النباتات بشكل أفضل. يحدد الطول الموجي للضوء ، المقاس بالنانومتر ، الطيف المرئي للضوء. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن ضوء الشمس يشمل جميع الأشكال الأولية ، إلا أن الضوء الأزرق أقوى من الضوء الأحمر.
بسبب هذه الحقيقة ، كان هناك اعتقاد خاطئ بأن النباتات لا تتطلب سوى الضوء الأزرق والأحمر لتزدهر. لكن الأبحاث أظهرت لاحقًا أن النباتات تتطلب كل الضوء ، بما في ذلك الأخضر والأصفر ، لعملية التمثيل الضوئي ، على الرغم من أن المزيد من الأشكال المختلفة تشجع على تطوير أفضل في مراحل معينة.
تم تحديد الوظائف التالية التي تلعبها الأطوال الموجية الضوئية المختلفة في نطاق PAR في نمو النبات وتطوره من خلال دراسات علوم الضوء التابعة لوكالة ناسا.
400-520 نانومتر (أزرق) الضوء: يؤثر على تركيز الكلوروفيل في النبات ، مما يؤثر على سمك الأوراق وارتفاع النبات. يجب استخدامه في جميع أنحاء طيف كامل لأن استخدام الكثير قد يعوق النمو.
الضوء الأخضر ، الذي يتراوح طوله الموجي بين 500 و 600 نانومتر ، تستخدمه النباتات حقًا ويخترق الستائر الكثيفة ، مما يحفز النمو ويحافظ على الأوراق أدناه ، على عكس الافتراضات السابقة التي لم يستخدموها على الإطلاق.
يعد الضوء الأحمر بطول موجي 630-660 نانومتر ضروريًا للإنبات وتطور الساق وتمدد الأوراق. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتحكم في الأوقات التي تنمو فيها النباتات وتزدهر. الضوء الأحمر المطبق بمفرده أو الزائد ينتج عنه نباتات طويلة ذات أوراق رقيقة تبدو متوترة.
720-740 نانومتر (الأحمر الأقصى) الضوء: يمكن أن يؤدي التعرض لضوء الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) إلى تسريع عملية التفتح ومساعدة النباتات على نمو أوراق أكبر. من أجل الحفاظ على السيقان والأوراق السفلية ، تخترق أيضًا المظلة.
بالنسبة لأضواء النمو المحددة ، يقدم العديد من مصنعي مصابيح LED للنمو مخططات طيف ضوئي توضح نوع وشدة الضوء المتولد.
ثلاثة مقاييس مهمة
يجب أن يكون المزارعون الداخليون على دراية بالأنواع الثلاثة الرئيسية للضوء وأن يفهموا كيف يؤثر كل نوع على التمثيل الضوئي ونمو النبات.
يشار إلى الإشعاع النشط الضوئي باسم PAR. يتراوح الضوء المطلوب من النباتات لعملية التمثيل الضوئي تقريبًا في الطول الموجي من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر.
يُعرف العدد الإجمالي للفوتونات في نطاق PAR الناتج عن مصدر الضوء في الثانية باسم تدفق الفوتون الضوئي ، أو PPF. يمكنك معرفة كمية الضوء التي يتم إنتاجها - تقاس بالميكرومول في الثانية (مول / ثانية) - من خلال النظر إلى مقدار ما تستخدمه نباتاتك بالفعل.
يتم قياس PPF في منطقة معينة باستخدام مفهوم يسمى كثافة تدفق الفوتون الضوئي ، أو PPFD. يتم استخدام الميكرومولات لكل متر مربع ، في الثانية (مول / م 2 / ثانية) لقياس ذلك.
سيتم تضمين بيانات PPFD في ضوء LED لائق في شكل مخطط مشابه للمخطط أدناه. يكشف عن مقدار الضوء القابل للاستخدام الذي يتم إنشاؤه في مواقع معينة داخل نصف قطر محدد مسبقًا. يمكنك تقدير عدد الأضواء التي ستحتاجها لزراعة نبات معين بناءً على حجم المنطقة التي تنمو فيها.
هذه مفيدة عند استخدامها مع تلك البيانات حتى لو لم تقيس جودة طيف الضوء. على سبيل المثال ، سيكون أداء ضوء أصغر كامل الطيف أفضل من الضوء الأكبر الذي ينبعث منه الضوء الأحمر والأزرق فقط.
لاحظ أن الضوء الناتج خارج نطاق PAR لا يتم قياسه في هذه القياسات ، والتي تغطي فقط هذا النوع من الضوء. الضوء الأحمر البعيد ، على سبيل المثال ، والذي يقع خارج نطاق PAR ، مفيد أيضًا لتطوير المصنع.
الزراعة الداخلية باستخدام إضاءة LED
أكثر من أي نوع آخر ، يتم استخدام مصابيح نمو LED على نطاق واسع ، ويشبه ضوء نمو LED كامل الطيف إلى حد كبير أشعة الشمس الفعلية. يمكن تركيبها بسهولة في غرفة النمو أو الخيمة وتأتي بأحجام مختلفة.
تتوفر أيضًا مصابيح نمو LED كاملة الطيف تحتوي على ثنائيات إضافية زرقاء أو حمراء عميقة يمكن استخدامها في مراحل معينة من النمو والتطوير للحصول على التأثير المطلوب.
يعتمد نوع الضوء الذي تريد استخدامه في مراحل التطوير المختلفة ، أو لتحفيز الإزهار ، أو حث النباتات على أن تصبح نائمة على أنواع النباتات التي يتم إنتاجها.
يمكن لبعض مخاليط الضوء الأزرق والأحمر أن تعزز التطور في الأصناف القزمة دون تمكين النباتات من أن تصبح كبيرة جدًا. وينطبق الشيء نفسه على النباتات النامية ، والتي يتم ضغطها مقارنةً بكيفية نموها في ضوء الشمس المباشر. لمنع النباتات الكبيرة من الظهور بمظهر "طويل الساق" ، تمت إضافة ضوء أخضر وكميات صغيرة من الضوء الأحمر البعيد. يساعد هذان اللونان على نمو السيقان والأوراق السفلية.
مكاتب الإرشاد الحكومية ، ومواقع الكليات والجامعات ، وعدد كبير من مواقع الزراعة والبستنة الداخلية ، والمدونات ليست سوى عدد قليل من المصادر العديدة حول أفضل إجراءات الزراعة الداخلية لجميع أنواع النباتات.
ملخص
بالنسبة للزراعة الداخلية ، تعتبر الإضاءة كاملة الطيف التي تشبه أشعة الشمس الطبيعية مثالية. مجموعات من الضوء الأقوى في نطاقات الطول الموجي الأحمر والأزرق مفيدة لتنظيم عناصر معينة من نمو النبات وازدهاره. عند اختيار مصابيح نمو LED الداخلية ، من الجيد استخدام مخططات PPFD ورسومات طيف الضوء.
