哪種顏色的植物生長燈是最好的？為什麼植物生長燈是紫色的？
介紹
植物生長燈發出紫色光，因為它們是藍色和紅色 LED 的陣列組合。 那麼，到底哪種顏色的植物生長燈才是最好的？植物在進行光合作用時，對藍光和紅光的吸收效率最高，這些光能促進糖分的生成，為植物的多項代謝過程提供必需的能量。
我們將在本文探討為什麼藍光和紅光是關鍵光源，其他顏色是否也有其價值，以及紫色光線的優勢所在。
圖1：圖片由Unsplash網站的Kara Eads提供
哪種顏色的植物生長燈是最好的？
藍光和紅光對植物生長特別有效。但您應該優先選擇藍光還是紅光？其他顏色也有用嗎？
為什麼選擇藍光和紅光？
儘管植物的葉子在視覺上主要呈現綠色，表示它們反射這種顏色，但藍色和紅色卻被葉子吸收而不被反射，而這些被吸收的光線主要用於進行光合作用。
葉綠素偏愛藍光和紅光
葉綠素是植物細胞中的分子，它們的作用是吸收光能並將其轉換為化學能，最終用於生產糖。
葉綠素b吸收光波的高峰值位於藍光範圍內。 還有葉綠素a，其吸收的光波峰值位於紅光波段。 圖2即是葉綠素a跟b的光波吸收峰值圖。 儘管對綠色光的敏感性較低，植物的葉子仍然會吸收少量的綠光。
圖2：葉綠素吸收各波段的光譜圖
為什麼選擇藍光？如何獲得最佳能源效率
藍光頻率較短，能量較高。 儘管藍光光子在每單位能量下，對葉綠素活性的直接提升不如紅光光子，但藍光光子的能量能催化整個過程中許多生化反應。
事實上，額外添加藍光來促進作物生長，使藍光成為植物的重要能量來源。
這很可能是一種進化特徵，讓植物在光合作用中利用藍光光子的能量，以獲得最高的效益，成為光合作用的最佳能量來源。
圖3：藍光頻率較短，能量較高
為什麼選擇紅光？為了擴展光的吸收範圍
葉綠 a 主要吸收紅光，然而葉綠素 b 雖然吸收較少的紅光，但它也擴展了參與光合作用的顏色範圍。因此，葉綠素 b 的存在使光合作用的顏色範圍更廣。 這就是植物演化的另一個特徵。
與葉綠素b相比，葉綠素a的吸收峰值進一步擴大了這個範圍，兩個方向都包括在內（見圖4）。
圖4：顯示葉綠素a擴展了光合作用可用的顏色範圍。
葉綠素a和葉綠素b位於何處？（深入解析）
葉綠素a和葉綠素b深埋在植物細胞中，特別是綠葉。 細胞內部有類似薄餅的結構，稱為類囊體（圖 5）。 這些類囊體有一層膜，其中包含吸收光並將其加工成化學能以製造糖的工廠。
圖6顯示這個工廠和兩個重要的站點：PS-II 和 PS-I。 PS-II 含有较多的叶绿素-b 吸光分子，而 PS-I 含有较多的叶绿素-a。
圖5：葉綠素存在於植物細胞深處的類囊體中
圖6：PS-II 中的葉綠素b及PS-I 中的葉綠素a
為什麼植物生長燈呈現紫光？這對植物有何益處？
由於藍光和紅光對植物生長都非常有幫助，許多植物生長燈會結合這兩種顏色，因此產生紫色的光線。
紫色光能有效提供適合葉綠素吸收的理想波長，結合藍光與紅光的優勢，達到最佳光合作用，並支持植物健康成長。
對於室內農業來說，這種光色組合能最大化生長效率，使紫色生長燈成為明智的選擇。
哪種光色對植物生長效果最差？
綠光對植物生長的效果最弱，因為植物會自然反射綠色波長，而非吸收它們。不過，綠光仍能發揮一些輔助作用，透過穿透植株冠層，照射到較低的葉片。
紫光生長燈有其道理，但全光譜燈呢？
混合使用藍色和紅色 LED 陣列發出紫色光的生長燈是有意義的。 正如實驗數據所證，紫色的植物生長燈能夠有效地「瞄準」在這些顏色範圍內具有高吸收性的葉綠素分子。
這是自然界演化的奇妙特徵，也是適者生存的表現。
然而，除了藍紅色混合的紫色生長燈之外，還有另一派別倡導全光譜照明。 我們將會在下一篇文章中對此進行探討。
圖8：全光譜生長燈
紫光、白光、藍光和紅光：它們對植物生長的不同影響
每種光色在植物生長中都具有獨特的優勢。
- 紫光：結合藍光與紅光，能同時作用於葉綠素a和葉綠素b，是促進光合作用的理想光源。
- 白光：全光譜光源，包含綠光及其他波長，模擬自然日光，提供均衡的生長環境。
- 藍光：高能量光源，能促進光合作用，並影響植物的形態和生長習性。
- 紅光：促進開花與結果，延伸光合作用的有效範圍。
這些光色變化在不同的生長階段或植物種類上提供獨特的好處。
如何確保您的植物生長燈能針對正確的光色
在購買生長燈或調整動態 LED 燈的顏色時，確保找到「最適值」是非常重要的。 這需要使用「光譜式」植物照明檢測計來測量色譜，並將其測得的植物生長燈光譜與植物的光吸收曲線進行比較。
頂尖的室內農夫和農業研究人員將這款設備視為優化效率和生產力的必備工具。
結論
選擇合適的生長燈光色對植物健康非常重要。紫色生長燈由藍光和紅光LED組成，利用植物進化出的光吸收特性，有效提升光合作用。雖然許多人認為紫光最佳，但全光譜燈提供了另一種選擇。總而言之，了解生長燈的光色，特別是紫光的效果，是優化植物生長的關鍵。
圖7：生長燈光譜與葉綠素b吸收曲線。
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