Почему красные и синие светодиоды так и не стали популярными — Наука в гидропонике
Любой, кто какое-то время выращивал растения, вероятно, видел диаграмму, показывающую профиль поглощения хлорофиллов A и B, как показано на изображении ниже. Из этого следует, что большая часть света, поглощаемого растениями, имеет длину волны ниже 500 нм или выше 650 нм, поэтому невероятно просто предположить, что растения можно эффективно выращивать, просто используя свет в этих областях. Коммерческий ответ на эту гипотезу пришел в виде красных/синих светодиодов для выращивания растений, которые дают растению энергию, которую оно «лучше всего подходит» для поглощения, и позволяют избежать «траты впустую» энергии на генерацию света, который не будет поглощен. так или иначе (но только отраженный растениями). Однако до сих пор эти лампы для выращивания были полным провалом — подавляющее большинство отрасли сейчас перешло на светодиодные лампы полного спектра — почему это произошло?
Когда стоимость красных/синих огней достаточно упала, в научном сообществе был сделан значительный шаг к их оценке, чтобы выяснить, как они влияют на рост растений. Вскоре стало ясно, что растения можно выращивать с этим новым освещением и что продукты могут быть такими же полезными для здоровья, как и продукты, произведенные при обычном освещении полного спектра. Однако некоторые проблемы начали становиться заметными, когда эти красные/синие огни начали перемещаться в более крупные коммерческие приложения. Хотя коммерческое применение этих светильников для крупных плодовых растений практически отсутствует из-за высокой стоимости дополнительного освещения, их использование было возможно для некоторых мелколиственных культур, например салата и шпината, которые можно было выращивать в условиях высокой плотности в условиях высокой плотности. городские настройки. Однако в основном они использовались для выращивания каннабиса, который является одной из немногих дорогостоящих культур, выращиваемых в основном при дополнительном освещении вдали от экватора.
Большинство людей, которые попробовали это, вскоре поняли, что рост растений не был равен тому, который достигается при использовании более полного спектра света, такого как ДНаТ или даже металлогалогенные лампы, даже при эквивалентных значениях потока фотонов. Хотя научных публикаций о каннабисе немного, этот отчет за 2016 год (1) показывает, что белый свет в целом лучше справлялся с выращиванием растений по сравнению с синим/красным светом. Другое исследование (2) показывает, что синее/красное освещение также может влиять на химический состав вторичных метаболитов, поэтому решение о переходе на красное/синее светодиодное освещение влияет на качество конечного продукта.
Также было показано, что зеленый свет не совсем не используется растениями, но на самом деле может выполнять важные функции. В этом обзоре (3) рассматриваются многие важные сигнальные функции зеленого света и то, почему он может быть важен для здорового роста растений. Некоторые исследователи также начали проводить эксперименты с красным/синим/зеленым светом для выращивания, демонстрируя положительные эффекты включения зеленого света в состав (4). Также было показано, что другие области спектра, такие как дальний красный (5), также могут вносить существенный вклад в фотосинтез и регулирование биологических процессов растений. Ультрафиолетовый свет также может существенно способствовать экспрессии определенных молекул в растениях. В документе, оценивающем каннабис при нескольких различных режимах освещения, показано, как состав светового спектра может влиять на состав вторичных метаболитов растений (6).
Наконец, последняя проблема в феномене света для выращивания, особенно в случае таких растений, как каннабис, связана с тем, что растения выглядят черными под этим красно-синим светом. Это означало, что производители совершенно не знали о каких-либо потенциальных проблемах, которые возникали, поскольку растения были практически невидимы для них на протяжении всей их жизни. Это была одна из основных причин, по которой эти лампы так и не получили широкого распространения, поскольку они делали диагностику проблем с питательными веществами и насекомых, которые относительно легко диагностировать при полном спектральном освещении для опытного производителя, практически невозможно было сделать с этими красными/ синие растущие панели. На практике крупная коммерческая операция в значительной степени зависит от опыта и постоянной оценки урожая персоналом на месте, и отсутствие этой полезной проверки в процессе является прямым путем к катастрофе.
Светодиодная промышленность извлекла уроки из этих проблем и с тех пор приступила к разработке полноспектральных высокоэффективных растущих панелей для гидропонной промышленности. Они, безусловно, станут будущим и стандартом в индустрии гидропоники в помещении, особенно если цены продолжат снижаться в результате массового внедрения. Наличие ламп полного спектра, которые намного более энергоэффективны, чем лампы HPS и MH, даст производителям возможность значительно сэкономить на затратах, сохранив или даже улучшив качество и урожайность своих культур.
