빛은 식물 성장과 발달에 중요한 역할을합니다. 그것은 식물 성장의 거의 모든 단계에 영향을 미칩니다.
식물에 대한 빛의 영향은 주로 두 가지 측면에서 나타난다.
하나는 광합성을위한 복사 에너지를 제공하는 것입니다.
둘째, 식물의 생명주기를 통해 많은 생리적 과정을 조절하는 신호.
빛이 식물 성장에 미치는 영향 - 광합성 및 감광성 안료
보통, 식물의 성장과 발달은 햇빛에 달려 있지만 채소, 꽃 및 기타 상업 작물의 공장 생산, 조직 배양 및 시험 관내 묘목의 번식 등은 빛을 보충하기 위해 인공 광원을 필요로한다. 광합성을 촉진하십시오.
광합성은 녹색 식물이 엽록체를 통해 빛 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물을 에너지 저장 생물로 바꾸고 산소를 방출시키는 과정입니다. 이 과정의 핵심 플레이어는 식물 세포 내 엽록체입니다. 태양 빛의 작용으로 엽록체는 잎에 들어가는 이산화탄소를 기공과 뿌리에 흡수 된 물을 포도당으로 바꾸어 동시에 산소를 방출합니다.
가벼운 반응이 일어나는 광계는 엽록소 a, 엽록소 b 및 카토 노네 이드와 같은 다양한 안료로 구성됩니다. 클로로필 a, 엽록소 b 및 카로티노이드의 주요 흡수 스펙트럼은 450nm 및 660nm에 집중되어있다. 따라서 광합성을 촉진하기 위해 450nm 청녹색 LED와 660nm 수퍼 레드 LED가 주로 채택되며, 일부 백색 LED가 추가되어 효율적인 LED 식물 조명 보충을 달성합니다 (그림 1 참조)
주위 환경의 빛의 강도, 빛의 질, 빛의 방향 및 광주를 감지하고 그 변화에 반응하기 위해서 식물은 빛 감지 시스템 (빛 수용체)을 진화 시켰습니다.
광 수용체는 식물이 외부 환경의 변화를 감지하는 열쇠입니다. 식물에서 가장 중요한 광 수용체는 적색 / 원적외선을 흡수하는 피토크롬 (phytochrome)입니다.
감광성 안료는 적색 및 원적외선의 흡수를 반전시키고, 광 형태 형성에 참여하고 식물 발달을 조절하는 안료 단백질 군이다. 그들은 적색광 (R)과 원적외선 (FR)에 매우 민감하며 발아에서 성숙까지 모든 성장 및 발달 과정에서 중요한 역할을합니다.
식물의 감광성 안료는 적색광 흡수 형 (Pr, lmax = 660nm) 및 원적외선 흡수 형 (Pfr, lmax = 730nm)의 두 가지 안정 상태로 존재합니다. 두 가지 유형의 흡광은 적색 및 원적외선으로 역전 될 수 있습니다.
감광성 안료의 상관 관계, 감광성 안료 (Pr, Pfr)가 식물 형태에 미치는 영향에 대해서는 종자 발아, 탈황, 줄기 신장, 잎 확장, 차양 회피 및 개화 유도 등이있다.
따라서 완전한 LED 플랜트 구성은 450nm 청색 광 및 666nm 적색 광뿐만 아니라 730nm 원적외선을 필요로합니다. 딥 블루 라이트 (450nm)와 울트라 레드 라이트 (660nm)는 광합성에 필요한 스펙트럼을 제공하는 반면 원적외선 (730nm)은 발아에서 식물 성장에 이르기까지의 과정을 꽃 피기까지 제어합니다.
그림 2에서 보듯이 딥 블루 (450nm), 울트라 레드 (660nm) 및 원적외선 (730nm)의 적절한 조합이 더 나은 크로마토 그래피 범위와 최적의 성장 패턴을 제공합니다.
730nm 원적외선 led가 식물에 미치는 영향은 두 가지입니다.
1. 730nm에서 먼 빛의 암흑 회피
식물에 대한 730nm 원적외선의 가장 중요한 영향 중 하나는 음영을 피하는 것입니다 (그림 3).
식물이 660nm의 진한 적색 광선에만 노출되면 직사광선에있는 것처럼 느껴지고 정상적으로 자랄 것입니다. 식물이 주로 730nm의 원적외선에 노출되면 식물은 직사광선으로부터 다른 고등 식물에 의해 막히는 것처럼 느껴 지므로 식물은 그늘에서 벗어나기가 더 힘들어 식물이 더 키 크게 자랄 수 있습니다 , 반드시 바이오 매스 (생물량)가 더 많다는 의미는 아닙니다.
2. 730 nm 원적외선의 꽃이 만발하는 유도 효과
원예 분야에서 730nm 원적외선의 또 다른 중요한 역할은 관상용 꽃에 큰 가치가있는 계절의 영향에만 의존하지 않고 660nm 및 730nm를 통해 개화주기를 제어 할 수 있다는 것입니다.
PR에서 Pfr 로의 감광성 색소의 전환은 주로 660nm의 짙은 붉은 빛 (낮에는 햇빛을 나타냄)에 의해 유발되는 반면, Pfr의 Pr으로의 전환은 밤에는 자연스럽게 발생하며, 그림 4와 같이 730nm의 적색 광선.
일반적으로 감광성 안료에 의해 제어되는 식물의 꽃은 주로 Pfr / Pr의 비율에 의존하기 때문에 Pfr / Pr 값을 730nm의 원광으로 조절하여 꽃주기를보다 정확하게 제어 할 수 있습니다.
고정 된 빛을위한 LED 식물의 처방
갈대는 원예에서 사용되며 식물 성장을 최대 40 %까지 또는 유연한 형광으로 높일 수 있습니다. 단일 LED는 서로 독립적이기 때문에 온실에서 성능을 쉽게 제어 할 수 있습니다.
LED 자체의 광합성 광자 플럭스 (PPF)는 매우 효과적이며 딥 블루 (450 nm) 및 원적외선 (730 nm) LED의 일반적인 PPF는 2.3입니다. 몰 / J, 전형적인 PPF 광활성이 3.1 인 울트라 레드 (660nm) LED? mol / J 정도이며,이 LED의 파장은 엽록소 a / b, 카로티노이드 및 감광성 안료 Pr / Pfr 흡수 스펙트럼과 잘 조화되어있어 고효율을 달성하고 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
Leds는 식물의 방향으로 열을 방출하지 않으며 식물을 손상시키지 않으며 상판, 실내 및 다층 재배에 적합합니다. R / FR 비율은 적색 빛 (660 nm) 대 원적외선 (730 nm)의 비율입니다. R / B 비는 적색광 (660 nm)과 청색광 (450 nm)의 비율입니다. R / FR 비율과 R / B 비율의 조절을 통해 최적의 가벼운 처방이 다양한 식물에 대해 달성 될 수 있습니다.
