Wissen Sie, warum Wachstumslampen lila sind?
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Einführung
Grow-Lampen leuchten lila, weil sie aus bläulichen und rötlichen LEDs bestehen. Pflanzen sind am effizientesten bei der Absorption von blauem und rotem Licht, um die Photosynthese durchzuführen, die zu Zuckern führt, die für viele Stoffwechselprozesse der Pflanze verwendet werden.
Abb. 1 Foto von Kara Eads auf Unsplash
Warum blaues und rotes Licht?
Wie Sie sehen können, werden Blau- und Rottöne jedoch nicht reflektiert, sondern vom Blatt absorbiert und in der Photosynthese verwendet.
Chlorophylle lieben blaues und rotes Licht.
Chlorophyll sind Moleküle, die in einer Pflanzenzelle verborgen sind und dazu dienen, Licht zu absorbieren und in chemische Energie umzuwandeln (die schließlich zur Herstellung von Zucker verwendet wird).
Es gibt Chlorophyll-b, dessen Spitzenabsorption blaues Licht ist. Es gibt auch Chorophyll-a, dessen Spitzenabsorption rotes Licht ist. Abbildung 2 ist ein Absorptionsdiagramm, das dies zeigt. Beachten Sie, dass die Empfindlichkeit für grüne Farben zwar weniger stark absorbiert wird, aber dennoch zur Lichtabsorption beitragen kann.
Abb. 2 Chlorophyll-Absorptionsdiagramm.
Aber warum blaues Licht? Ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.
Die Wellenlängenfrequenz eines blauen Photons ist sehr kurz und daher hochenergetisch. Auch wenn ein blaues Photon die Chlorophyllaktivität im Vergleich zu einem roten Photon nicht direkt erhöht, katalysiert die Energie des blauen Photons viele der biochemischen Reaktionen, die den gesamten Prozess begleiten. Die Landwirte fügen sogar zusätzliches blaues Licht hinzu, um die Pflanzenproduktion zu stimulieren (zusätzlicher Blaulichteffekt).
Es ist höchstwahrscheinlich ein evolutionäres Merkmal, dass die Photosynthese die Energie der blauen Photonen als die beste Energiequelle für die Photosynthese nutzt.
Abb. 3 Blaues Licht hat kürzere Frequenzen und ist energiereicher
Aber warum rotes Licht? Ausweitung der Reichweite.
Die Fähigkeit von Chlorophyll-a und in geringerem Maße von Chlorphyll-b, rotes Licht zu absorbieren, erweitert einfach die Palette der Farben, die zur Photosynthese beitragen. Ein weiteres evolutionäres Merkmal.
Die Spitzenabsorption von Chlorophyll-a erweitert diesen Bereich in beiden Richtungen im Vergleich zu Chlorphyll-b (Abb. 4).
Abb. 4 Chlorophyll-a erweitert die Palette der für die Photosynthese verfügbaren Farben.
Wo befinden sich Chlorophyll-a und Cholorphyll-b? (tiefes Eintauchen.)
Chlorophyll-a und Chlorophyll-b sind tief in den Pflanzenzellen verborgen, insbesondere in den grünen Blättern. Im Inneren der Zelle befinden sich pfannkuchenartige Strukturen, die Thylakoide (Abbildung 5). Diese Thylakoide haben eine Membran, die die Fabrik enthält, in der das Licht absorbiert und in chemische Energie zur Herstellung von Zucker umgewandelt wird.
Abbildung 6 zeigt diese Fabrik und zwei wichtige Stationen: PS-II und PS-I. PS-II enthält mehr Chlorophyll-b als lichtabsorbierendes Molekül, während PS-I mehr Chlorophyll-a enthält.
Abb. 5 Chlorophyll befindet sich in Thylakoid-Strukturen tief in den Zellen einer Pflanze
Abb. 6 Chlorophyll-b in PS-II, Chlorophyll-a in PS-I
Woher wissen Sie, ob Ihre Grow-Lampen auf die richtigen Farben ausgerichtet sind?
Es ist wichtig, dass Sie beim Kauf von Grow-Lampen oder beim Einstellen der Farben Ihrer Dynamic LED-Lampen den „Sweet Spot“ treffen. Dazu werden „spektrale“ PAR-Messgeräte verwendet, um das Farbspektrum zu messen und es mit einer Absorptionskurve zu vergleichen.
Hochwertige Indoor-Landwirte und Agrarforscher nutzen dieses Gerät als unverzichtbares Instrument zur Optimierung von Effizienz und Produktivität.
Abb. 7 Spektrum des Wachstumslichts mit Chlorophyll-Absorptionskurve.
Lila Wachstumslampen sind sinnvoll, aber Vollspektrumlampen?
Es ist sinnvoll, dass Grow-Lampen mit blauen und roten LED-Birnen lila leuchten. Sie sind so angepasst, dass sie Chlorophyllmoleküle mit hoher Absorptionsfähigkeit in diesen Farbbereichen effizient anvisieren, was durch Experimente und Daten belegt ist.
Es ist ein Merkmal der wunderbaren evolutionären Konsequenz der Natur – Survival of the fittest.
Neben den Blue-Red Grow Lights gibt es jedoch noch ein weiteres Lager, das Vollspektrum-Beleuchtung propagiert. Im nächsten Artikel werden wir dies untersuchen.
Abb. 8 Vollspektrum-Wachstumsleuchten
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