Как реализовать искусственное освещение для растений?

В ситуациях, когда интенсивность солнечного света слишком низкая или отсутствует вовсе, растения приходится освещать искусственными способами. Выбор ламп и светильников сегодня велик, но какое из предложений будет оптимальным?

Расчет освещения

В первую очередь, нужно выяснить какое количество света необходимо конкретному виду. В случае если выращивается несколько видов, их стоит скомпоновать по требуемому освещению. Для большинства зеленых насаждений необходимы световые лучи одинаковой длины. Это лучи, передающие оранжевые, красные и синие оттенки.

Типы ламп

Передавать сразу все диапазоны света, требуемые растению, не способен ни один прибор. Исключением можно назвать современные LED панели, использующие множество светодиодов различных цветов. Для всех остальных источников света, придется отказываться от какого-то диапазона или комбинировать лампы.

Основные используемые виды освещения:

Люминесцентные, как и их компактные версии, несравнимо лучше ламп накаливания, но все же уступают в показателях КПД остальным участникам списка. Применяются, как правило, для досвечивания определенных участков растения, или для создания полного спектра длины лучей.

Важнейшим для развития растений является длина световых волн 600-740нм, это оранжевый и красный тона, именно в таком диапазоне работают натриевые приборы. Еще одним существенным плюсом этих ламп является светоотдача, сравнимая со светодиодами. Основным минусом этого типа, а также ртутных и металлогалогенных источников света, является сильный нагрев. В условиях ограниченного пространства и отсутствия вентиляции, такие источники способны повысить температуру вокруг лампы на 5-10°С.

LED светильники являются самым универсальным и удобным средством освещения растений. Только они достигают максимального диапазона длины световых лучей, при этом не нагреваются и дают направленный пучок света. Единственным минусом этой системы остается сравнительно высокая стоимость.

Площадь

Еще одним важнейшим аспектом будет площадь, на которой планируется выращивание. Если культура позволяет, лучше сделать посадки как можно плотнее, это позволит оптимизировать использование ламп.

Также важную роль играет высота светильника и возможность ее изменять, ведь растение со временем потянется вверх. Но важно помнить, что увеличивая расстояние между источником света и растением, освещенность будет падать, а нижняя часть растения может лишиться полезного света вообще.

Светильник и отражатели

Вне зависимости от выбранного типа ламп, нужно использовать светильники с отражателями, или сделать их самостоятельно. Это позволит снизить потери драгоценных люменов и направить весь световой поток по назначению.

Для правильного роста, источник света должен находиться прямо над цветком, иначе ему придется тратить энергию и двигаться навстречу свету.

Также, все окружающие поверхности должны иметь белый цвет, для отражения лучей на листья и минимизации световых потерь. Лучше использовать белый матовый цвет или белую пористую поверхность, так как они не дают бликов, способных оставить ожоги на растение.

Заключение

Создание идеального светового цикла начинается с выявления потребностей конкретной культуры в конкретный промежуток времени. После этого можно выбирать тот или иной световой прибор и рассчитывать его эффективность.

 

 

Искусственное освещение для растений | Жмеринка.City

На рынке фитоосвещения сегодня так много светильников, чтобы вы можете подобрать идеальное искусственное освещение для растений на каждом из этапов их роста. Принципиальное значение имеет и тип выращиваемой культуры. Если дополнительный свет подобран правильно, у вас всегда будут сильные побеги, яркие цветы и богатый урожай. Выгодно купить освещение для растений с гарантией можно в интернет-магазине LEDSTORM. UA.

Что нужно учитывать, выбирая светодиодное освещение для растений

Задумываетесь купить светодиодную фитолампу или фитопрожектор, но не знаете, что выбрать? Обратите внимание на такие моменты, как:

• вид растений;
• размер насаждений;
• мощность фитосветильника;
• предполагаемая высота подвеса фитосветильника;
• вид помещения, в котором выращиваются растения наличие естественного солнечного света;
• спектр света светильника и стадия роста растений.

Некоторые думают, что слишком много света быть не может. На самом деле чрезмерное освещение так же плохо влияет на рост и развитие растений, как и недостаточное, поэтому выбор дополнительной подсветки для растений нужно делать грамотно.

Фитоосвещение: виды

Разные модели фитосветильников имеют свои характерные особенности конструкции и использования. Прежде, чем сделать выбор, нужно понять свои потребности, и изучить функции и возможности, которые обеспечивают те или иные приборы.

Ведь для домашнего использования и промышленных теплиц применяется принципиально иное led освещение растений.

Фитолампы

Прибор, который может иметь разный размер и мощность, обычно используемый для одиночного растения, чаще домашнего цветка, или создания дополнительного света в небольшой по площади тепличке. Это идеальный вариант, чтобы получить росток из семечка, обеспечив его активное развитие. Для выращивания рассады дома устанавливают именно фитолампы. Их преимущества — это компактность и возможность монтажа в любом месте.

Фитосветильники

Имеют много схожего с фитолампами, но более равномерно рассеивают свет и способны осветить площадь небольшой теплицы или комнаты равномернее. Фитосветильники используется для комнатных растений благодаря гармоничному соотношению красного и синего спектра. Они обеспечивают хороший фотосинтез, развитие как корневой системы, так и зелёной массы и цветков. Если вы выращиваете цветы дома, то фитосветильники — решение, которой обеспечит высокую декоративность ваших зеленых питомцев.

Фитопрожекторы

Источники света высокой мощности, используемые в промышленности и в домашних крупных теплицах. Они одновременно освещают большую территорию и позволяют эффективно выращивать сразу несколько растений.

Фитоленты

Главное преимущество — компактность. Это освещение для выращивания растений представляют собой гибкие светящиеся полосы, которые могут повторять контуры любых поверхностей. Это идеальный вариант, если функциональное пространство ограничено. Фитоленту можно разделить на отрезки любой длины. Можно подобрать такие параметры, как спектр свечения и мощность потока света.

Где купить освещение для растений

Обращайтесь в специализированный магазин LEDSTORM.UA. Здесь вам предоставят светодиодную фитопродукцию от ведущих производителей и гарантию на нее. Компания делает закупки крупными партиями, минуя посредников, а потому дает самые низкие цены на товары. В ассортименте всегда есть как новаторские новинки, так и проверенные временем источники света.

Доставка по всей стране в кратчайшие сроки. Постоянным оптовым покупателям — максимально выгодные условия сотрудничества.

Искусственное освещение для растений в осенне-зимний период

Достаточный уровень освещенности жизненно важен для растений. Именно на свету происходит фотосинтез, рост и развитие корня, стебля, листьев. В теплое время года в естественной среде растения в большинстве случаев получают достаточно света от солнца, но попадая в искусственные условия, часто испытывают дефицит света. Искусственное освещение для растений — единственное верное решение при выращивании фитокультур дома или в теплицах. Если вы хотите вырастить сильные, жизнеспособные растения — используйте фитоосвещение.

Как сказывается дефицит света

Факт недостатка солнечной энергии непременно скажется на внешнем виде растений — они потеряют в:

• росте;
• развитии;
• цветении;
• вы не получите урожай, на который рассчитывали.

В осенне-зимний период естественного света всегда не хватает из-за короткого светового дня. Укрывая фитокультуры от холода, создавая условия для роста дома и в теплицах, не забудьте позаботиться об освещении для выращивания растений.

Напротив, организовав достаточное искусственное освещение с учетом всех потребностей зеленых питомцев, грамотно просчитав время и интенсивность досвечивания, обеспечив максимально благоприятные условия для роста, вы получите урожай даже выше, чем рассчитывали.

Как организовать светодиодное освещение для растений

Тонкость в том, что нет общей формулы искусственного света для всех растений. Каждая культура отличается потребностями в освещении и там, где для одних будет достаточно света, для других будет избыток, а для третьих — недостаток.

Если в вашей домашней теплице несколько разновидностей зеленых питомцев, распределите их на группы и организуйте искусственную подсветку для каждой группы индивидуально.

И все же общие критерии led освещения растений есть.

1. Если выращиваете растения на закрытом грунте, искусственное освещение необходимо.
2. Необходимость досвечивания наступает приблизительно С того момента когда пасмурных дней становится больше чем солнечных.
3. Важно соблюсти спектральный состав излучения, чтобы зеленые питомцы получили весь набор лучей с определенной длиной волны: синие, красные — каждый спектр важен для полноценного роста и развития.
4. Главное — покрыть потребность в протяженности светового дня.
5. Вегетативная фаза развития — период, когда световой день должен быть максимально длинным — тогда зеленая масса накапливается активнее.
6. В период цветения световой день целесообразно уменьшить, спектральный состав поменять.
7. Соблюдайте цикличность день-ночь, плавные же вечерне-утренние переходы соблюдать необязательно.
8. Нельзя досвечивать растения 24 часа в сутки — им тоже нужен отдых, чтобы усвоить питательные вещества. Организуйте цикличность с помощью таймера, если не можете менять вручную.

Параметры led освещение растений

Интенсивность (мощность) света измеряется в люксах и варьируется от 3 000 до 10 000. Показатель в 8 000 — 10 000 считаться ярким, он идеален для суккулентов, пальм, роз. Если вы выращиваете каланхоэ, бегонии, или рассаду — 4 000 — 6 000 подойдет оптимальнее. 1 000 — 3 000 — интенсивность света для тенелюбивых культур.

Спектральный состав — искусственном досвечивании должны присутствовать как длинные теплые спектры (оранжевый, красный, температура 2 700 — 3 000 К), так и короткие холодные (синий, фиолетовый, температура 4 000 — 6 500 K). Тогда насыщение будет насыщено лучами необходимых спектров. Существуют лампы полного спектра, которые излучают лучи, идентичные солнечным, но их стоимость выше, применение не всегда оправдано финансово. Эффективнее разобраться в необходимом вам спектральном составе.

Подсветка растений в интерьере (65 фото)

Перегородки растительные саду

Освещение для комнатных растений

Фитолампы Леруа

ДНАЗ Рефлакс

Фитостена фаленопсис

Декор окна комнатными растениями

Кашпо с подсветкой для цветов

Интерьер комнаты в стиле природы

Каркас для подсветки растений

Лампа для растений Bridgelux vero29

Искусственная подсветка для комнатных растений

Светильник для подсветки растений

Лампа для растений в интерьере

Фитостена в интерьере

Комната с растениями Эстетика

Ландшафтное освещение участка светильники

Живая стена в интерьере

Освещение для комнатных растений

Украшение интерьера искусственными растениями

Подсветка вертикального озеленения

Подсветка для цветов напольная

Подсветка фитостены

Интерьер комнаты с растениями

Освещение в зимнем саду

Зимний сад в доме

Стиль квартиры природа

Перегородка из искусственных растений

Освещение для цветов в интерьере

Гидропоническая ферма шкаф

Лампа для цветов комнатных

Лампа Рефлакс для рассады

Полки для цветов на стену с подсветкой

Живая стена из растений в квартире

Лиана Грин вертикальное Озеленение

Зимняя подсветка в саду

Фитостена БЦ Демидов

Озеленение комнаты

Торшер для цветов

Освещение в траве

Фитостена мох

Озеленение библиотеки

Живая стена фитостены

Искусственная подсветка для комнатных растений

Светодиодная лампа для растений

Антуриум фитостена

Декоративная подсветка комнатных растений

Фитолампы ДНАЗ

Освещение в зимнем саду

Композиции из комнатных растений для офиса

Подсветка цветов в офисе

Традесканция фитостена

Фитостена из стабилизированного мха и растений

Освещение для цветов в квартире

Напольный светильник для растений

Светильник для растений

Светодиодный фитосветильник Солнцедар фито д-30

Садово-Парковое освещение

Подсвеченные растения в квартире

Подсветка вертикального озеленения

Вертикальный сад на кухне

Цветочный уголок в квартире

Прозрачные полки для комнатных растений

Зимняя подсветка в саду

Декор лампочки

Фитолампа икеа

искусственное освещение для комнатных растений

Зимой домашний садик как никогда нуждается в солнечном освещении. Световой день становится значительно короче, растениям не хватает солнечной энергии. Они начинают вянуть, желтеть, о цветении в зимнее время не идет и речи. Но ситуация поправима благодаря искусственному освещению. Цветоводы прибегают к подсветке – единственному решению проблемы. Так, зимой можно добиться и цветения, и бурного роста домашних растений, и даже плодоношения некоторых культур.

Содержание:

Какие растения нуждаются в подсветке

Все растения можно разделить на категории – теневыносливые и светолюбивые. Первая группа может обойтись и без подсветки. Теневыносливые культуры отличаются даже внешним видом. У них темно-зеленая листва, толстые, мясистые стебли, размер листьев, как правило, крупный. Если в квартире преобладает такой вид цветов, о дополнительном освещении можно не думать. Обычно теневыносливые зеленые питомцы зимой отдыхают и не нуждаются в ярком или рассеянном освещении. К теневыносливым культурам относят:

Драцена

Монстера

Бегония

Плющ

Саксифрага

Аспидистра

Другое дело светолюбивые культуры. Они плохо развиваются без достаточного освещения. Некоторым видам, чаще тропическим, нужен яркий солнечный свет. Некоторым – рассеянный. Зима для таких растений – настоящее бедствие. Если света недостаточно, о цветении и сочной зелени можно забыть. Поэтому цветоводу необходимо устанавливать дополнительное освещение. К светолюбивым растениям относят:

Кактусы

Виолы

Гибискусы

Гастерии

Колеусы

Глоксинии

Фуксии

Орхидеи

Дельфиниумы

Это лишь самые распространенные комнатные растения, любящие яркий свет. При покупке того или иного цветка, всегда интересуйтесь его потребностями в свете. Это очень важно, иначе растение может погибнуть при недостатке или избытке света. Не забывайте, что только благодаря солнечному свету, растение может в принципе жить и развиваться.

По сути, даже теневыносливые культуры нуждаются в рассеянном свете. Зимой он никогда не будет лишним. Главное правильно выбрать фитолампу и установить ее в нужном месте.

Какой свет нужен растениям

Ответ на этот вопрос, казалось бы однозначный – солнечный. Но это не совсем так. Растительный мир воспринимает солнечный свет совсем иначе, не так, как это делает человек.

Для нормального развития и роста цветам нужен красный, оранжевый, синий и фиолетовый спектр.

Как видите, далеко не все цвета из солнечных лучей воспринимаются растениями. Поэтому подсветка будет излучать именно эти спектры, нужные растениям.

Благодаря красному и оранжевому свету запускается процесс фотосинтеза, без которого существование растения невозможно. Синий и фиолетовый спектры необходимы для роста, его регулировки. Опытные цветоводы знают, что для проращивания семян и развития молодых росточков нужен красный, оранжевый свет. Для уже сформировавшихся растений – смешанный или синий, фиолетовый свет. Разобравшись с тем, какой свет нужен растениям, можно выбирать лампу.

Виды осветительных приборов

В садовых центрах или специальных магазинах, торгующих осветительными приборами, вам предложат широкий спектр ламп для растений. Неопытный цветовод может растеряться от такого выбора. Прежде всего, следует усвоить раз и навсегда, что обычная лампочка Ильича не подойдет для подсветки растений. Нужно выбирать либо люминесцентные, либо газоразрядные, либо светодиодные лампы:

• Люминесцентные лампы. Этот тип ламп, пожалуй, самый распространенный у цветоводов. Люминесцентные лампы недорогие и дают нужный свет растениям. Служат довольно долго, их удобно размещать над домашним садиком. Некоторые виды культур, например сенполия, цветут под этими лампами в зимнее время. Излучаемый спектр – красный и синий. Если вы хотите остановить выбор на этих лампах, имейте в виду, что для высокорослых растений (более 1 метра) они не подойдут. Их будет недостаточно. Самые продаваемые типы люминесцентных ламп для растений – это марка Osram, Fluora.
• Газоразрядные лампы. В этой категории ламп выделяют три группы – ртутные, металлогалоидные и натриевые лампы. Самыми лучшими из них считаются металлогалоидные подсветки. Они излучают все необходимые для растений спектры солнечного света. Натриевые лампы больше подходят для проращивания молодых росточков, так как излучают красный и оранжевый свет. Ртутные лампы не рекомендуются к установке. В целом газоразрядные лампы целесообразней устанавливать в больших помещениях – теплицах, оранжереях или больших зимних садах. Для домашнего использования лучше выбрать люминесцентную лампу.
• Светодиодные лампы. Светодиодные лампы – последняя разработка в мире осветительных приборов. Эти лампы идеальны со всех сторон. Они суперэкономичны, излучают весь спектр света, необходимый для растений и обладают достаточной мощностью. У этих ламп есть один недостаток – высокая стоимость. Хотя, приобретая набор таких ламп, можно уже не беспокоиться об их замене в будущем. Лампы служат настолько долго, что экономия от такой покупки будет весьма ощутима.
• Рефлекторы и отражатели. Вкупе с основной подсветкой принято устанавливать светоотражатели. Так, излучаемый свет не рассеивается, он отражается от рефлектора и распространяется на растения. Отражатели можно и не покупать. Их может заменить белый, матовый ватман или пищевая фольга, ее матовая сторона. Часто цветоводы устанавливают такие отражатели на подоконниках, в результате, солнечный свет не рассеивается, растения получают намного больше света, чем без рефлектора.

Если решено устанавливать люминесцентную лампу, отражатель также понадобится. Цветовод добьется равномерного распространения света в своем домашнем садике.

Как правильно устанавливать подсветку

Очень важно не только выбрать правильную лампу, но и корректно ее установить. Многие начинающие цветоводы делают одну и ту же ошибку – подвешивают лампы слишком высоко. Чаще лампы нужно подвешивать на расстоянии 25-30 см от самых верхних листьев. Для теневыносливых растений лампы размещают на расстоянии 40 см. Лампа должна располагаться строго над растением, а не сбоку или снизу.

Помимо ламп установите светоотражатели по разные стороны от вазонов так, чтобы высота рефлектора полностью соответствовала высоте растений и была чуть выше их.

Если растение расположено на подоконнике, разместите отражатели со всех сторон, включая пространство со стороны комнаты. В качестве отражателей нельзя устанавливать зеркала, так как они не отражают, а поглощают свет. Поэтому толку от них не будет.

Старайтесь следовать этим простым правилам и света для растений будет достаточно. Немаловажным считается и время подсветки. Нельзя включать лампы и оставлять их на сутки. Разработайте режим согласно потребностям цветов. Включайте лампу за 2 часа до рассвета, затем ее можно включить, когда спустятся сумерки. В общей сложности цветам нужно 10-12 часов дневного света. Приплюсуйте к основному, естественному световому дню то количество часов, которое бы вкупе составило число 12. Обычно это два часа до рассвета и два-три после заката. Таким образом, лампа будет работать максимум по 5 часов в день в зимнее время.

Больше информации можно узнать из видео:

Советы цветоводам:

• При установке лампы всегда имейте в виду, что по мере роста растения придется поднимать осветительный прибор выше. Устанавливайте лампы на специальные держатели, высоту которых можно регулировать.
• Уже из опыта цветоводы могут определить примерное количество ламп на растение в зависимости от его вида. Так, для цитрусовых, филодендронов и монстер будет достаточно одной люминесцентной лампы, размером 60 см + установка рефлекторов. Для высокорослых растений, более одного метра в высоту, понадобиться две люминесцентные лампы, размером более 1 метра + рефлекторы.
• Не забывайте, что расстояние между растением и лампами для высокорослых культур составляет 40 см, не менее. Расстояние между самими лампами – не менее 30 см.
• Если у вас большая оранжерея, устанавливайте разные типы ламп. Так растения наверняка получат нужный спектр излучения.
• Если речь идет о выращивании овощей в домашних условиях, то в арсенале должны быть натриевые лампы и люминесцентные. Первые нужны для подсветки молодых ростков, вторые – для роста сформировавшихся растений.

Ничего сложного в установке подсветки нет, главное учесть все нюансы и следовать советам опытных цветоводов и овощеводов. Не забывайте о своих любимцах зимой, дайте им самое главное для их жизни и развития – свет!

Подсветка для растений: особенности искусственного освещения

Выращивать растения в искусственной среде не всегда просто и легко. Ведь чтобы представители флоры полноценно развивались, требуется соблюдать определенные условия, то есть поддерживать параметры, близкие к естественному произрастанию. Прежде всего, следует позаботиться о своевременном поливе в нужном количестве, постоянном температурном режиме, оптимальном для каждой конкретной культуры, о должном питании, которое заключается в регулярной подкормке сбалансированными удобрениями, а также и об освещенности. В статье речь пойдет о том, как сделать подсветку для растений в домашних условиях.

Содержание:

1. Важность освещения для растений
2. Правильная подсветка для растений
3. Виды источников для подсветки растений
4. Советы по выбору подсветки для растений

 

 

Именно свет имеет первостепенное значение в росте растений. В любом месте, где они произрастают необходимо его наличие. Но особенно это важный элемент для растительности, выращиваемой в теплицах, оранжереях, зимних садах или в домашних условиях. К сожалению, именно этому параметру не всегда уделяют требуемого внимания. Подсветка помогает компенсировать недостаток солнечных лучей и позволяет процессу фотосинтеза проходить должным образом.

 

 

Важность освещения для растений

 

Для того чтобы понять какую роль играет свет в полноценном развитии растительных культур, стоит более подробно ознакомиться с процессом фотосинтеза. Так как именно он необходим для жизни растений и их правильного формирования.

• В природе фотосинтезом называют явление, при котором из углекислого газа и воды под воздействием солнечного света образуются органические вещества. Главным элементом выступает особый фотосинтетический пигмент – хлорофилл, благодаря которому и становится возможным поглощать световую энергию.
• Чем интенсивнее освещение, тем быстрее проходит фотосинтез, а, значит, и растения чувствуют себя более здоровыми. Активнее становится процесс роста, цветения, а также наблюдается более обильное плодоношение. Кроме того, в результате воздействия света на растительные клетки, они способны выделять кислород, что очень важно для множества живых организмов на нашей планете. Конечно, идеально если на деревья, траву, кустарники или цветы будет воздействовать именно солнечное свечение, так как роль здесь играет не только характер света, но его спектр.

• При подсветке растений важно учитывать, что не все цвета спектра имеют одинаковое значение в вегетационный период. Так,  красные и оранжевые лучи способны дать достаточное количество энергии для начала процесса фотосинтеза, а также участвуют в правильном росте и плодоношении. Например, синие лучи, активно поглощаются растительными пигментами на начальных стадиях и провоцируют рост листвы. Если в освещении недостаточно лучей из синего спектра, то стебель вытягивается, становится тонким и нездоровым.
• У каждого луча в спектре свое предназначение, одни повышают устойчивость к внешним факторам, другие помогают производить витамины и полезные вещества. В любом случае, при отсутствии освещения или при его недостаточности  растения погибают. Именно для обеспечения должного количества света рекомендуется применять дополнительную подсветку комнатных растений.
• Искусственное освещение обеспечивается электрическими источниками, которые разработаны специально для данной цели. Такая подсветка помогает стимулировать рост растений. Это отлично помогает при недостаточном количестве естественного света, например, в зимнее время, когда световой день минимален. Чтобы добиться действительно полноценного развития, необходимо обеспечить уровень досвечения близкий к природному. То есть в определенный период жизни, растительности требуется различная продолжительность и интенсивность светового излучения.

 

 

Правильная подсветка для растений

 

• Важно учитывать и то, что каждому виду в растительном мире требуется особая интенсивность свечения. Все растения можно разделить на несколько групп:
  • светолюбивые;
  • тенелюбивые;
  • теневыносливые.
• Так, светолюбивым представителям требуется большое количество света в течение всего дня, без него они перестают развиваться, а иногда даже погибают. Теневыносливые культуры также нуждаются в хорошем освещении, но при этом способны вполне нормально расти в небольшой тени. Растительность из тенелюбивой группы является наиболее стойким видов, которой для роста достаточно малой освещенности, а прямые солнечные лучи могут наоборот, оказаться губительными.
• К какой конкретно группе относится растение очень важно знать, так как таким образом легко определить, сколько света понадобиться для развития культур. Если точных сведений не имеется, то определить недостаток света можно по внешним признакам. Например, многие цветы, не получая должного освещения, меняют свой внешний вид. Листья теряют интенсивность цвета, стебли тянутся вверх и становятся тонкими, часто может наблюдаться опадание цветоносов, а если бутон все же распускается, то вид его будет нездоровым, у плодоносящих культур снижается урожайность, а у комнатных цветов пропадает декоративность.

• Конечно, все растения по-разному реагирует на неправильные условия выращивания. Некоторые представители наоборот, могут приобрести более темные цвет листвы, а также увеличиться в объемах, но если для данного вида такие метаморфозы нехарактерны, то это повод бить тревогу. Но не только недостаточное количество светового излучения губительно для растений. Свет может разрушать хлорофилл. При этом явлении листья приобретают желто-зеленый оттенок и меняют форму, становясь более широкими, но короткими, также и междоузлия неспособны полноценно развиваться.
• Чтобы не допустить подобных изменений и создать именно те условия, которые являются оптимальным для разных растительных культур, рекомендуется использовать лампы для подсветки растений (фитолампы).

 

 

Виды источников для подсветки растений

 

В качестве осветительных приборов могут выступать множество разновидностей ламп.

• Лампы накаливания – свет в источники испускается специальным элементом (спиралью из вольфрама), который нагревается электрическим током. Такая спираль размещается в вакуумной (или заполненной инертными газами) колбу. Конструкции излучают лучи в красном, оранжевом и желтом спектре, как правило, такие источники света не применяются в качестве подсветки, но в случаях, когда лампы дополнительно покрываются синем цветом, то возможно более активное применение. Срок службы изделий не составляет более 700-750 часов, и они неэффективны в плане энергопотребления. Также стоит учесть, что такой источник света очень сильно нагревается, и в результате нежные части представителей растительного мира могут получить серьезные ожоги.

• Газоразрядные лампы – источником света служит заряженный электричеством газ, это может быть неон или ксенон, а также и пары металлов, например, ртути или натрия. Несмотря на отличные энергосберегающие характеристики, имеется множество недостатков, которые препятствуют активному применению подобных конструкций. Например, высокая стоимость, крупногабаритные размеры, возможное мерцание и гудение при использовании, спектр излучение непостоянен и многое другое.
• Индукционные лампы – являются разновидностью газоразрядных ламп, источником свечения выступает плазма, которая образуется под воздействием на газ (аргон и пары ртути) магнитного поля большой частоты. Так как электроды не вступают в прямой контакт с плазмой, то такие лампы называют безэлектродными. Конструкции имеют длительный срок службы, 150 тыс. часов.
• Люминесцентные лампы – также одна из разновидностей газоразрядных приборов для освещения, применяются для выращивания зелени, трав, овощных культур и любой рассады. Конструкции способны работать около 20 тыс. часов. Фитолампы с данным принципом свечения обладают плоской формой, что позволяет их применять в помещениях, ограниченных по высоте. Может выпускаться как с холодным цветовым оттенком (синий), так и с теплым (красный).

• Светодиодная подсветка растений – это достаточно недорогой и яркий источник света, отличающийся длительным сроком эксплуатации. Важное преимущество перед другими конструкциями в том, что возможно получить монохромное свечение. Так как диоды не нагреваются, то можно размещать их даже вплотную к растениям, не опасаясь принести вред культурам. В одном светильники могут сочетаться сразу несколько цветов, что позволяет добиться подсветки близкой к естественному солнечному свету.
• Натриевые лампы высокого давления – испускают свет в желтом спектре, желательно их использование на стадиях репродукции. Следует учесть, что если фитолампу применять в начальном периоде роста, то возможно получить ускоренное развитие, но при этом культура будет более вытянутой и раскидистой. Такой источник освещение может ускорить закладку цветоносов и поспособствовать в более обильном плодоношении. Хорошо сочетаются с солнечным светом, например, в теплицах или оранжереях, когда растения получают лучи из синей части спектра от естественного источника свечения, а красные и желтые лучи от ламп. В домашних условиях применяются редко, так как во включенном состоянии выделяют много тепла.

• Металлогологенные лампы – это достаточно мощный источник света и в то же время обладающий компактным видом. Является одной из разновидностей газоразрядных ламп, основная их отличительная черта заключается в том, что свечение возникает в результате поступления в пары инертных газов, таких, как ртуть и аргон, галогенидов металлов (скандий, натрий), такой процесс происходит при повышении температуры. Данные конструкции излучают свет в синем спектре и считаются идеальной заменой весеннего и летнего солнечного освещения.

 

 

Советы по выбору подсветки для растений

 

• Наиболее часто в профессиональном растениеводстве применяются газоразрядные и люминесцентные осветительные приборы, так как именно такие источники света являются наиболее выгодными с экономической точки зрения и эффективными для интенсивного роста растений. Металлогалогенные лампы могут быть использованы в теплицах в период роста рассады, за счет того, что имеют в своем спектре именно синее излучение, способствующее активному приросту зеленной массы.

• В то время как натриевые лампы рекомендуется применять в фазе цветения и плодоношения, так как они способны излучать красные лучи, способствующие более продуктивному развитию культур в репродуктивной фазе. Современные лампы, на основе светодиодов позволяют добиться оптимальных условий на любой фазе развития представителей флоры. Это стало возможно благодаря сочетанию диодов различных цветовых оттенков.
• Важно не только подобрать излучение в требуемом в данный период спектре, но также и продолжительность светового дня. Свет не рекомендуется держать включенным постоянно, ведь растениям необходим период покоя и желательно, чтобы это было одно и то же время.
• Чтобы выбрать правильный вариант размещения фитоламп, следует исходить из таких параметров, как объем помещения, требуемый период освещения, необходимые спектр, возможное расстояние от растений до ламп. Прежде чем начинать устанавливать светильники, рекомендуется отсортировать растения на группы, в которые будут входить представители со схожими требованиями к среде обитания.
• Овощные культуры способны полноценно развиваться при дневном свете, поэтому для их правильного выращивание рекомендуется использовать металлогалогенные или люминесцентные лампы. Тенелюбивые лиственные растения, допускается выращивать при свечении ламп накаливания, так как такие виды нетребовательны к большому количеству света. Важно поместить лампы подальше от листьев, чтобы не допустить появления ожогов.

 

Каждый представитель растительного мира предъявляет особенные требования к окружающим условиям, и для того, чтобы добиться интенсивного роста, обильного цветения и плодоношения, следует внимательно относиться к потребностям растений. Известно, что большим культурам необходимо больше света и если их не обеспечить должным количеством освещенности, то они просто остановятся в своем развитии, несмотря на хороший полив и питание. Именно поэтому так важно проводить своевременные процедуры по подготовке искусственного освещения, а также подбирать верные условия для каждого отдельного растения.

Искусственное освещение растений — Полезные советы

Разница в освещенности летом и зимой настолько велика, что растениям бывает недостаточно естественного освещения. Если летом растения приходилось притенять от жаркого полуденного солнца тюлевой занавеской, то с наступлением осени приходится переставлять растения как можно ближе к свету, те растения, что стояли около окна переместить на подоконник, те, что стояли в центре комнаты разместить ближе к окну. При чем, если летом на подоконнике южного окна могли находиться только растения переносящие солнце, то зимой на подоконнике того же южного окна можно разместить практически все растения, так как осеннее и зимнее солнце своим появлением балует не часто. Притенение понадобится в только в особенно солнечные дни.

Как узнать, что растениям недостаточно света? Некоторые путают признаки недостатка света и принимают их за те, когда растение страдает от пересушки земляного кома или излишнего полива, но приглядевшись внимательней здесь можно разобраться. В первую очередь при недостатке света начинают вытягиваться побеги, новые листья мельче старых и окраска их не такая яркая и насыщенная. У пестролистных форм растений окраска листьев от недостатка света становится более однотонной или совсем зеленой. Начинают засыхать и опадать нижние листья, верхушечные почки не развиваются. Если это цветущее растение, то цветки постепенно опадают, цветение прекращается или образуются мелкие, не красивые цветки. Самая распространенная картина — это когда растение вообще прекращает рост, новые побеги не образуются, а старые листья начинают понемногу отсыхать и отмирать. Конечно, есть растения, которые находятся зимой в состоянии периода покоя, при этом у них тоже не образуется новых побегов, но старые листья в большом количестве отмирать не должны. Перестановка растений ближе к свету не всегда возможна, да и не все растения поместятся на подоконнике.

Большинство людей обходится искусственным освещением помещений, т.е. освещением люстр, светильников, бра и т. д. Но не все растения принимают такой свет, кроме того лампы накаливания излучают тепло, которое вредит растениям, если они близко находятся. Поэтому если вашим растениям недостаточно света используйте, например, люминесцентные лампы. Освещение от них максимально приближено к естественному свету и они почти не излучают тепла. Кроме того, люминесцентные лампы расходуют энергии в 4 раза меньше, чем лампы накаливания.

Сейчас в продаже имеются самые различные люминесцентные лампы, так что от вас требуется только купить и повесить. Расстояние, которое указывается для размещения растений — 30-60см для декоративно-лиственных и 15-30 для декоративно-цветущих — весьма условно. Это значит, что если имеется много ламп и во всем помещении от этого очень светло — так же, как в ясный день летом, то растения не нужно размещать так близко к лампам. Но если у вас одна — две лампы, на все помещение их явно не достаточно, и растения размещают как можно ближе к лампам, на указанном выше расстоянии. Если растение оказывается расположенным к лампе какой-то одной стороной, то периодически его надо поворачивать, чтобы крона оставалась равномерной. Если не достаточно освещения даже тем растениям, которые стоят на подоконнике, то можно подвесить лампы дневного света с обоих боков в нише окна.

Использование одной люминесцентной лампы на 20 Вт, на расстоянии 30 см от декоративно-лиственного растения, например, циссуса или фикуса бенджамина средних размеров, бывает вполне достаточно, чтобы восполнить недостаток естественного освещения осенью и зимой.

Продолжительность искусственного освещения напрямую зависит от естественного. Обычно это несколько часов утром или несколько часов вечером. Т.е. лампы дневного света будут включены у вас утром, до того как вам надо будет уходить на работу, а вечером до того времени, когда вы ложитесь спать. Но в общей сложности это время должно составлять около 6-8 часов. В особо пасмурные дни до 12 часов. Если день будет особенно солнечным, достаточно 3-4 часов искусственного освещения. Для того чтобы осенью и зимой растения цвели, например, сенполии, им нужно около 12-14 часов хорошего непрерывного освещения.

От длины светового дня будет зависеть качество цветения и количество цветков. Следует только учитывать, что большинство растений нуждаются в периоде покоя и длительное вынужденное цветение зимой истощает растения (за исключением зимне-цветущих растений). Есть такое понятие — светокультура — это растения, выращенные частично или полностью на искусственном освещении.

Что делать, если окон нет в помещении вообще. Многие растения можно выращивать при искусственном освещении, но при этом нужно, во-первых, использовать только лампы дневного света и, во-вторых, правильно соблюдать другие режимы ухода — температурный и водный. Кроме того, такие помещения должны регулярно проветриваться. Отличие такого разведения растений в том, что искусственное освещение должно быть максимально приближено к естественному — непрерывно около 12-14 часов весной — летом, 7-9 часов зимой. Желательно чтобы освещалось не одно только растение(я), а полностью все помещение. Такие условия чаще всего случаются в цехах на заводе и других рабочих помещениях, где под потолком подвешено много люминесцентных ламп и помещение хорошо освещено.

В основном для выращивания в условиях только искусственного освещения подходят растения, не требующие прямых солнечных лучей. Т.е. это растения подходящие для выращивания на восточных, западных и северных окнах. Для размещения в помещении, где нет естественного освещения, можно использовать папоротник нефролепис, традесканцию, драцену окаймленную, фикус эластика (каучуконосный), аспарагус Спренгери, сциндапсус, филодендрон, панданус, пеперомию, монстера и д.р. Из цветущих растений китайский розан, глоксинию, пеларгонию, узамбарскую фиалку. Это в основном выносливые и не прихотливые растения.

Настройка искусственного освещения для комнатных растений

По мере того, как дни становятся короче, а сады, деревья и лужайки уходят в спячку, большинство садоводов обращают внимание на свои комнатные растения, чтобы получить ежедневную порцию зелени и естественного цвета. Однако важно помнить, что вашим растениям не хватает солнца даже больше, чем вам. Недостаток правильного вида и количества света является одной из основных причин медленного роста и болезни растений в доме. Даже летом, если у ваших комнатных растений нет лучших мест на большом окне, выходящем на южную сторону, им может быть полезен дополнительный свет в помещении.

К сожалению, это не так просто, как поставить лишенное солнца растение в горшке под ближайшую яркую лампу для чтения. Растениям нужен не только свет — цвет и интенсивность также имеют значение. Свет, который мы видим как белый, состоит из радуги разных цветов (или длин волн). Фотосинтез, процесс, посредством которого растения превращают световые волны в пищу, основан в основном на красных и синих длинах волн и очень мало использует желтый или зеленый. Естественный солнечный свет представляет собой свет полного спектра, а это означает, что он содержит все различные цвета и много красного и синего, которые необходимы растениям.

Выбор правильной лампочки

Выбор правильной лампочки для ваших комнатных растений означает стремление максимально приблизиться к полному спектру естественного солнечного света, насколько это практично и экономично. У домашнего садовода есть четыре варианта:

Лампы накаливания

Стандартные лампочки лучше, чем отсутствие дополнительного света для ваших растений, но не намного лучше. Хотя они излучают много красного света, необходимого растениям для цветения и плодоношения, им не хватает синего света, который способствует здоровому росту стеблей и листьев. Лампы накаливания также нагреваются, что затрудняет их размещение достаточно близко к вашим растениям, чтобы они принесли много пользы. И, наконец, они энергоэффективны и дороже, перегорают быстрее, чем люминесцентные или светодиодные альтернативы.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы давно пользуются популярностью у садоводов, ухаживающих за комнатными растениями или выращивающих семена в помещении, и на то есть веские причины. Есть много доступных светильников для растений, которые используют люминесцентные лампы, или их легко собрать самостоятельно. Они дешевле ламп накаливания, холоднее (поэтому не обожгут ваши растения) и служат дольше. Также легко доступны флуоресцентные лампы полного спектра (иногда их также называют «флуоресцентными лампами для выращивания»), поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что ваши растения пропустят необходимые им красные и синие волны.

При покупке люминесцентных ламп ищите лампы T5 («5» — это мера диаметра трубки), а не T12, которые больше подходят для освещения офисов, чем растений.Чем меньше диаметр трубки, тем интенсивнее излучаемый свет, и если вы можете найти лампы T5 с рейтингом «HO» (для «высокой мощности»), тем лучше.

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы еще более энергоэффективны и, следовательно, дешевле, чем люминесцентные лампы. Они также не нагреваются, как лампы накаливания. Светодиодная технология позволяет тщательно настраивать свет, поэтому ищите продукты, рекламируемые как «садоводческие» или «растительные» светильники , чтобы убедиться, что они предназначены для испускания соответствующих длин волн синего и красного цветов .Огни, обозначенные таким образом, также будут светить с нужной интенсивностью для ваших растений.

HID Lights

Коммерческие предприятия по выращиванию часто используют газоразрядные лампы высокой интенсивности. Они долговечны и эффективны, но нуждаются в громоздких и дорогих приспособлениях и поэтому редко встречаются в домах .

Светильники

За исключением газоразрядных ламп, любое приспособление можно использовать для крепления ваших ламп для выращивания растений, если вы убедитесь, что это приспособление помечено в соответствии с типом, размером и выходной мощностью ламп, которые вы покупаете .Вы можете использовать что угодно из:

• Настольный или бра Светодиодный светильник для выращивания растений.
• Арочный торшер с колбой для выращивания.
• Самодельная система, состоящая из пары люминесцентных ламп в основных металлических приспособлениях, подвешенных к металлическим цепям (давний фаворит среди начинающих комнатных растений).

В течение многих лет было трудно найти привлекательные и доступные по цене системы освещения растений для дома, особенно с использованием светодиодных ламп. Но с ростом популярности садоводства в помещении с каждым днем ​​появляется все больше возможностей для тех, кто хочет освещать свои комнатные растения, не нарушая бюджета и не превращая свое жилое пространство в коммерческую теплицу .

Советы по освещению растений

• Большая часть дополнительного освещения растений должна располагаться на расстоянии 6-12 дюймов от источника света.
• Оставляйте свет на 16-18 часов в день для растений, не получающих уличного света (12-14 часов в день для тех, которые получают немного уличного света).
• Свет должен светить весь световой день. Это имитирует естественные циклы растений и дополняет естественный свет, который они могут получить через окно.
• Не оставляйте их постоянно включенными.Растениям нужно немного темноты каждые 24 часа, чтобы отдохнуть и восстановиться, как и мы.

Сколько света нужно растениям?

Различные виды растений имеют разную потребность в свете (хотя большинство комнатных растений попадают в широкую категорию «среднего света»), и интенсивность света трудно измерить для разных типов ламп. Мы привыкли думать, что мощность в ваттах указывает на силу света, но ватты на самом деле измеряют количество электричества, которое лампочка потребляет в течение часа .Итак, по яркости 60-ваттная лампа накаливания горит так же ярко, как 14-ваттная люминесцентная лампа и 8,5-ваттная светодиодная лампа .

Лучшим показателем интенсивности света является люкс , мера яркости на квадратном метре, при этом большинству растений требуется от 2500 до 10000 люкс в течение продолжительного дня. Некоторые лампочки и светильники оцениваются в люменах, и один люкс равен одному люмену, рассеянному на одном квадратном метре, поэтому, чтобы понять, сколько света они проливают на ваши растения, вы также должны учитывать, как далеко находится ваш источник света.

К счастью, среди нас есть проблемы с математикой, большинство ламп, которые вы захотите рассмотреть для своих растений, будут четко обозначены как «растущие» или «садоводческие» лампы . Любые такие продукты будут иметь правильный диапазон интенсивности и правильное количество красных и синих длин волн для оптимального здоровья растений.

Для тех, кто заинтересован в более научном подходе, есть недорогие люксметры , которые будут рассчитывать освещенность вокруг ваших растений (не забудьте снять показания в течение дня, чтобы получить надежное среднее значение).Однако эти измерители сообщают только об интенсивности, а не о длине волны света вокруг ваших растений. Если вы хотите сами проверить, получают ли они достаточное количество красного и синего света, вам понадобится более дорогой инструмент — измеритель ФАР (фотосинтетически активной радиации), который регистрирует только интенсивность красных и синих световых волн.

Хотя надлежащее количество и тип света жизненно важны для поддержания здоровья ваших комнатных растений зимой, это всего лишь один из способов позаботиться о ваших комнатных растениях, когда на улице холодно.Прочтите здесь еще много зимних советов по выращиванию комнатных растений .

Лучшее освещение для выращивания растений в помещении

Для роста растениям нужны три вещи: почва, вода и солнечный свет. Почву и воду легко найти, но если вы планируете выращивать что-то кроме комнатных растений в помещении, обеспечение достаточного количества солнечного света представляет собой проблему. Даже если в вашем доме или квартире много окон, вы, вероятно, не будете получать достаточно солнечного света, чтобы ваш внутренний сад был счастливым, особенно зимой.

Это когда вы вводите «солнце» в виде искусственного освещения. «При правильном освещении вы можете выращивать перец, помидоры, огурцы, травы — широкий спектр съедобных растений», — говорит Пол Томпсон, эксперт по внутренним садам компании All Seasons Gardening and Brewing Supply Co. в Нэшвилле, штат Теннесси. Освещение, которое вы выбираете, зависит от области, которую необходимо осветить, и требований к свету растения.

Рассмотрим источник света и тип света, который он обеспечивает:

Свет, который имитирует весь спектр теплых и холодных цветов солнечного света, от красного до синего, лучше всего подходит для выращивания растений: «Синий цвет — для вегетативного роста, красный спектр — для цветов», — объясняет Томпсон.Огни LEC обеспечивают полный спектр; Светодиоды и люминесцентные лампы T5 могут быть синими или красными или могут иметь смешанный спектр. Существует два типа газоразрядных ламп: металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления. По словам Томпсона, галогенные лампы находятся в синем спектре, а натриевые — в красной части спектра.

Различные комнатные растения имеют разные потребности в освещении, но в целом они приспособлены к менее интенсивному свету, чем растения, которые обычно растут на открытом воздухе. Для комнатных растений, которые растут в условиях низкой освещенности, может быть достаточно обычного комнатного освещения и естественного света через окна. Компактные люминесцентные, светодиодные и лампы полного спектра для растений, предназначенные для стандартных светильников, могут обеспечить дополнительный свет растениям, которым нужно больше света.

Обычные комнатные растения, которые хорошо растут в условиях низкой освещенности, включают:

Этим популярным комнатным растениям нужно больше света:

растений, которые хорошо себя чувствуют при искусственном освещении (и лучший тип для использования)

Отказ от ответственности: некоторые ссылки на этой странице могут быть партнерскими.Если вы нажмете на партнерскую ссылку и совершите покупку, я могу получить комиссию. Являясь партнером Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках. —

Для людей, которые любят садоводство в помещении, обеспечение достаточного количества света для всех ваших комнатных растений, вероятно, является самой большой проблемой.

Даже тем, у кого много окон и естественного света, часто приходится прибегать к лампам или другим видам искусственного света. Это всего лишь часть игры с комнатными растениями.

Но управление искусственным освещением для ваших растений — это гораздо больше, чем просто включение верхнего комнатного освещения.

Знаете ли вы, что есть разные виды света, и что некоторые растения справляются с ним лучше, чем другие?

Различные типы искусственного освещения для оптимального роста растений

Это сюрприз для большинства людей. Идея о том, что существуют разные типы света, не очевидна, но ее понимание может иметь решающее значение, чтобы вы могли максимально эффективно использовать освещение для растений. Мы говорим здесь о самом свете, а не о светильниках или лампочках.

Неискушенному глазу искусственный свет кажется белым.На самом деле это комбинация различных цветовых длин волн, и вы можете выбрать свет, чтобы сосредоточиться на одном цвете, а не на другом, чтобы получить разные результаты с вашими растениями.

По сути, вам нужно знать о синих и красных длинах волн в свете. Не вдаваясь в углубленную лекцию о физических свойствах света, можно вспомнить пару основных фактов. Красный свет стимулирует растения к цветению или плодоношению, а синий свет стимулирует рост листьев и листвы .

Наиболее типичные источники света представляют собой сбалансированную смесь этих двух элементов и известны как источники света полного спектра.Если вы сомневаетесь, или если вы пытаетесь разместить много разных растений с помощью одного источника света, придерживайтесь этого варианта.

Когда мы говорим о цветовом спектре, это не то же самое, что получить настоящую лампочку с синим или красным оттенком, например, рождественские гирлянды или что-то в этом роде. Свет по-прежнему в основном белый, просто со сдвигом света в ту или иную сторону по длине волны.

В терминах домашнего декора преобладающий синий и красный свет называют холодным и теплым, поэтому вы можете искать подобную маркировку, пытаясь получить правильные лампочки. В любом случае, речь идет не о температуре; термины относятся к «ощущению» света и его цветовой насыщенности.

Различные типы лампочек

Предыдущий раздел больше касался свойств самого света. А как насчет различных типов реальных светильников?

В наши дни у вас есть большой выбор форматов ламп, и они определенно не все одинаковы.

Лампа накаливания

Это старые лампочки, на которых мы все выросли, с тонкой проволочной нитью в центре, которая нагревается, чтобы дать свет.Дешевые и недолговечные, это уже не единственные лампы, из которых вам нужно выбирать.

При покупке светильников для растений не бойтесь выбирать более современные типы ламп. Эти типы луковиц часто бывают холодными или теплыми тонами, но они будут генерировать много тепла над вашими растениями.

Светодиод

На данный момент светодиодная лампа является настоящим любимцем в мире освещения. Они служат очень долго и потребляют совсем немного мощности для создания света.

Светодиодные лампы

также довольно дороги, особенно если вы привыкли покупать пачку лампочек за доллар или два.

Флуоресцентный

Когда вы ищете люминесцентные лампы для растений, у вас есть несколько дополнительных опций. Есть обычные длинные прямые лампы, которые вы используете в светильниках определенного типа (например, офисные светильники), или новые спиральные лампы, которые обычно хорошо работают в любой лампе.

У вас, вероятно, будет больше выбора с люминесцентными лампами с точки зрения цветового спектра из-за того, как они работают.

Галоген

Галогенные лампы

не так распространены, хотя и имеют свое место.Они яркие и прослужат долго, но свет, который они излучают, не самый лучший для комнатных растений. Он склоняется к красной части спектра, что способствует цветению, но не общему росту.

Галогенные лампы следует использовать в качестве дополнительного освещения с другими лампами или при ежедневном воздействии естественного солнечного света.

Светильники для выращивания

Не ведитесь на креативную маркировку и не тратьте слишком много денег на специальные лампы для выращивания. Это не значит, что им не место или они бесполезны, просто они не обязательно особенные.

Обычная флуоресцентная лампа на синей стороне спектра будет делать то же самое, что и «растущий свет» на синей стороне спектра.

Какой тип лампочки лучше? У каждого есть свои проблемы, но большинство людей предпочитают люминесцентные лампы для своих комнатных растений . Они относительно недороги, долговечны, позволяют регулировать значения спектра и не нагреваются.

Форматы (длинные трубки по сравнению с компактными лампами) также дают вам больше гибкости в том, как вы используете свои светильники, когда у вас большое количество растений.

Как использовать искусственное освещение

Вы определились с цветом и лампочкой, что теперь? Как лучше всего реализовать искусственное освещение для ваших комнатных растений?

Если вы говорите о комнатных растениях в комнате, которая светится весь день, например, в гостиной или бизнес-офисе, вам может вообще не понадобиться дополнительное освещение. Одного комнатного света может быть достаточно для растений с низким освещением.

Для растений, которым требуется немного больше, чем окружающий свет, вам нужно установить лампы ближе к растениям, чтобы получить дополнительную интенсивность.При использовании лампы, которая не выделяет тепла (люминесцентная или светодиодная), вы можете установить освещение достаточно близко к растениям.

Растениям, предпочитающим очень яркий свет, например африканским фиалкам, достаточно света, установленного на расстоянии всего 10 дюймов.

Не забывайте, что использование искусственного света — это не метод «все или ничего». Вы можете воспользоваться естественным солнечным светом в весенние или летние месяцы, а затем просто дополнить его дополнительным светом зимой, когда солнце недостаточно помогает.

Не стесняйтесь смешивать и сочетать оконный и искусственный свет так, как это лучше всего подходит для вашего пространства.

Сколько света оптимально?

Таймер (ссылка на Amazon) — это отличная и недорогая инвестиция, позволяющая обеспечить хорошее освещение ваших растений, и вам не о чем беспокоиться. Это особенно удобно, когда вы пытаетесь максимально увеличить количество часов освещения и хотите, чтобы свет включался до того, как вы встанете утром.

Даже если вы не беспокоитесь о том, чтобы включить или выключить свет, вам нужно планировать время.Опора на естественные циклы длины дня не сработает при искусственном освещении.

Не всем растениям требуется одинаковое количество света, поэтому небольшое исследование может помочь в этом.

Герани, бегонии, хризантемы и колеусы прекрасно себя чувствуют при 8-10-часовом освещении. С другой стороны, рассаде овощей может потребоваться 12 и более часов.

Еще больше усложняет ситуацию то, что некоторым растениям необходимо регулировать свет в течение года, чтобы имитировать зимний период покоя.Без него многие цветущие растения не вступят в свой цикл цветения. Для них планируйте уменьшить свет на несколько месяцев, прежде чем снова включить его.

И если вы думаете о том, чтобы вырастить партию супер-растений, оставив свет включенным 24 часа в сутки, подумайте еще раз. Да, растениям нужен свет, чтобы расти и развиваться, но им также нужен этот период темноты, чтобы отдохнуть и сосредоточиться на дыхании вместо фотосинтеза (об этом читайте в моем посте о необходимости темноты для растений).

Оставлять свет включенным больше, чем он может выдержать, приносит больше вреда, чем пользы.

Растения, которые растут при искусственном освещении

Как правило, растения, которые хорошо себя чувствуют в условиях низкой освещенности, лучше всего растут при искусственном освещении. Некоторые предложения:

• POTHOS
• POTHOS
• MIE LILE
• CHAST ICRET ROOD
• Snake Plant
• Snake STORD
• Меч Парн
• Филодендроны
• Peperomia
• Spiater STORT

Вы много замечаете, что эти низкие заводы также довольно хорошо — известные как очистители воздуха для помещений, так что они принесут еще больше пользы вашему пространству.

Независимо от того, какое растение вы выберете, вам следует уделить особое внимание поливу. Без тепла солнечного света комнатным растениям при искусственном освещении часто требуется меньше воды, чем вы ожидаете. Следите за тем, чтобы вы не переусердствовали.

Плюсы и минусы использования искусственного света

Основным положительным моментом использования искусственного света для ваших комнатных растений является тот очевидный факт, что он позволяет выращивать растения, которые вы не смогли бы выращивать в помещении из-за недостатка света.

Вы также можете лучше контролировать параметры освещения, чтобы помочь росту ваших растений. Вместо того, чтобы полагаться на старый добрый солнечный свет, вы можете настроить свои спектры и дать своим растениям преимущество, которого в противном случае у них не было бы.

В частности, возможность добавления красных длин волн света может позволить получить цветущие растения, которые просто не будут цвести для вас при обычном солнечном свете в помещении.

Небольшим дополнительным преимуществом использования старых ламп накаливания может быть тепло, которое они отводят.Для растений, которые любят более теплые температуры, чем обычно предлагает ваш дом, несколько источников света могут повысить как температуру, так и уровень освещенности.

В зависимости от того, насколько вы полагаетесь на лампы, одним из недостатков может быть стоимость. Современные светодиодные или компактные люминесцентные лампы не потребляют столько энергии, поэтому это не такая большая проблема, как раньше.

Тем не менее, большое количество электрических ламп может повлиять на ваши счета за электроэнергию, особенно если вы все еще используете «старомодные» лампы накаливания.Лампы, такие как светодиоды, также будут иметь значительную начальную стоимость, иногда более 10 долларов за лампочку.

Зависимость от электрического света также может быть опасной, если у вас отключится электричество. Конечно, ваши растения будут в порядке в течение нескольких часов без ламп, но если это будет продолжаться слишком долго, вы можете получить низкорослые или умирающие растения.

Существует также некоторый риск установки слишком большого количества ламп, когда дело доходит до времени полива. Для серьезного домашнего садовода было бы разумно установить несколько розеток GFCI на территории вашего завода.Простая неудача с лейкой вокруг стойки с электрическим освещением может быть серьезным риском поражения электрическим током.

Итак, если вы изо всех сил пытаетесь управлять своей коллекцией комнатных растений из-за того, что у вас недостаточно окон, вы можете воспользоваться этими советами, чтобы добавить искусственного света в пространство для выращивания.

Комнатные растения для искусственного освещения

Если вы работаете в офисе или в вашей комнате дома нет окна, скорее всего, единственным источником света являются верхние люминесцентные лампы или лампы накаливания.Отсутствие окон и воздействие солнечного света могут быть вредны как для людей, так и для растений, но найти растения, которые украсят вашу кабинку или комнату без окон, может быть просто прикосновение на открытом воздухе, необходимое для того, чтобы взбодриться. Есть много растений для комнат без окон, которые будут процветать при искусственном освещении. Рассмотрим несколько хороших вариантов.

Выбор растений для комнаты без окон

Растениям необходим солнечный свет для фотосинтеза, производства цветов и фруктов, а также для общего состояния здоровья. При этом растения также уникально адаптируются, и многие сильнорослые экземпляры являются идеальными комнатными растениями без окон.Выберите проверенный и настоящий комнатный образец, который озеленит ваше пространство, очистит воздух и придаст ауру природы любому стерильному помещению.

Вам не нужно работать на складе или в глубине небоскреба, чтобы работать в условиях низкой освещенности в помещении. И во многих домах есть проблемы с освещением из-за расположения комнат или затенения от деревьев снаружи.

Комнатные растения без окон подходят для полностью затененных или полутенистых мест. При выборе растений учитывайте размер перед покупкой.Например, драцена может быть довольно высокой, как и пальма.

Скорость роста — еще один фактор, который следует учитывать. Если вам нужно растение хорошего размера, выберите растение с высокой скоростью роста, которое заполнит ваш участок зеленью. Виноградные растения обычно работают хорошо. Если вы хотите висячее или стелющееся растение, попробуйте филодендрон с сердцевидными листьями или золотой потос. Если вы просто хотите, чтобы маленький парень задумчиво смотрел на него, попробуйте контейнер с курами и цыплятами.

Растения для помещений без окон

Есть несколько надежных классических растений для офисов и более темных домов.Среди них:

• Змеиное растение, или тещин язык, с мечевидными жесткими листьями с привлекательными зелеными и часто золотыми отметинами.
• Чугунный завод — причудливое растение, которое может достигать 24 дюймов (61 см) в высоту. Его название говорит само за себя, так как он терпим не только к слабому освещению, но и к сырости, пыли и общему пренебрежению.
• Лилия мира — еще одно растение с мечевидными листьями, но оно производит кремово-белое покрывало, напоминающее большой чашевидный цветок. Предпочитает влажную почву и средние внутренние температуры.
• Драцены и филодендроны бывают разных форм и размеров, часто с пестрыми листьями или вкраплениями другого цвета, и являются отличным вариантом в качестве комнатных растений для помещений с искусственным освещением.

Некоторые другие варианты могут быть китайским вечнозеленым растением, растением-пауком или растением ZZ.

Выращивание комнатных растений для помещений с искусственным освещением

После того, как вы выбрали растения для комнаты без окон, есть несколько соображений по уходу. Комнатные растения, которые не подвергаются воздействию прямого света, не так быстро высыхают, как их собратья.Возможно, вам придется прибегнуть к счетчику воды, чтобы узнать, когда пора поливать контейнер. Чрезмерный полив представляет реальную опасность, если вы придерживаетесь графика, составленного для растений, находящихся на солнце.

Внутренние растения, особенно с большими листьями, необходимо сдувать или промывать под водой, чтобы удалить мусор, который может засорить дыхательную систему растения.

Пересадка каждые несколько лет — хорошая идея, чтобы освежить почву и увеличить размер быстрорастущих растений.

Удобрение имеет решающее значение для здоровья внутренних растений, поскольку они ограничены почвой с ограниченной питательной ценностью и не могут полагаться на солнечный свет для создания растительных углеводов.Используйте хорошее удобрение для комнатных растений, по крайней мере, каждый месяц для здоровых растений при слабом освещении.

сдвиг в первичном и вторичном метаболизме

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2014 19 апреля; 369 (1640): 20130243.

EVA Darko

¹ Сельскохозяйственный институт, Центр сельскохозяйственных наук, Венгерская академия наук, Мартонвара, Венгрия

Parisa Heydarizadeh

² MicroMar, Mer Morécules Santé, IUML — FR 3473 CNRS, Факультет наук и технологий, Университет Ле-Мана, Ле-Ман, Франция

³ Колледж сельского хозяйства, факультет агрономии и растениеводства, Исфаханский технологический университет, Исфахан 84156-83111, Иран

Benoît Schoefs

² MicroMar, Mer Molécules Santé, IUML — FR 3473 CNRS, Факультет наук и технологий, Университет Ле-Мана, Ле-Ман, Франция

Mohammad R.

Sabzalian

³ Сельскохозяйственный колледж, факультет агрономии и растениеводства, Исфаханский технологический университет, Исфахан 84156-83111, Иран

¹ Сельскохозяйственный институт, Центр сельскохозяйственных исследований Венгерской академии наук, Мартонвасар, Венгрия

² MicroMar, Mer Molécules Santé, IUML — FR 3473 CNRS, Факультет наук и технологий, Университет Ле-Мана, Ле-Ман, Франция

³ Сельскохозяйственный колледж, факультет агрономии и растениеводства, Исфаханский университет Technology, Исфахан 84156-83111, Иран

Copyright © 2014 Автор(ы) Опубликовано Королевским обществом.Все права защищены. Эта статья цитировалась в других статьях PMC.

Abstract

Обеспечение достаточного количества и качества пищи для растущего населения в изменяющихся климатических условиях в настоящее время является большой проблемой. В уличных культурах солнечный свет обеспечивает энергией (посредством фотосинтеза) фотосинтезирующие организмы. Они также используют качество света, чтобы ощущать окружающую среду и реагировать на нее. Для увеличения производственных мощностей были приняты во внимание системы контролируемого выращивания с использованием искусственного освещения.Недавнее развитие технологий светодиодов (LED) представляет огромный потенциал для улучшения роста растений и повышения устойчивости систем. В этом обзоре используются избранные примеры, чтобы показать, как светодиоды могут имитировать естественный свет, чтобы обеспечить рост и развитие фотосинтезирующих организмов, и как изменения интенсивности и длины волны могут влиять на метаболизм растений с целью производства функционализированных пищевых продуктов.

Ключевые слова: сельское хозяйство в контролируемых условиях, светодиоды, метаболизм, микроводоросли, фотосинтез

1.Введение

Рост населения, изменение климата, конкуренция за землепользование для производства продуктов питания, кормов, топлива и волокна, а также растущий спрос на ценные природные соединения усиливают потребность в системах искусственного выращивания, таких как теплицы, беспочвенные системы и вертикальное озеленение. даже в космических кораблях и космических станциях. Большинство этих систем выращивания требуют применения дополнительных, по крайней мере дополнительных, источников света для обеспечения роста растений. Поскольку эти источники являются рассеивателями тепла, требующими охлаждения, искусственные системы часто не соответствуют требованиям устойчивости промышленных процессов.Таким образом, с точки зрения экономики и устойчивости необходимо было разработать новые технологии освещения, такие как светоизлучающие диоды (СИД) [1,2]. Помимо технологических свойств, светодиоды должны быть совместимы с требованиями фотосинтеза и световой сигнализации растений, которые тесно связаны с двумя основными характеристиками света: длиной волны и плотностью потока.

Будучи в основном неподвижными, фотосинтезирующие организмы должны приспосабливаться к своей биотической и абиотической среде, которую они воспринимают с помощью различных типов рецепторов, в том числе фоторецепторов [3].Пигментная часть фоторецепторов позволяет рецептору извлекать из входящего естественного белого света конкретную информацию, связанную с интенсивностью ограничений окружающего света. Эта информация используется для выработки адекватного ответа [3].

Фотосинтез — это фотобиохимический процесс, использующий световую энергию для производства АТФ и НАДФН, которые в конечном итоге расходуются на сборку атомов углерода в органических молекулах. Функционально фотоны собираются комплексами белок-хлорофилл (Хл)-каротиноид (которые образуют светособирающую антенну фотосистем) и затем передаются в реакционный центр фотосистемы, где генерируются электроны; эти процессы происходят в хлоропластах [4].При слишком слабом освещении фотосинтез не может работать эффективно и появляются симптомы этиоляции [5]. Однако чрезмерный свет генерирует кислородные радикалы и вызывает фотоингибирование. Оба явления сильно ограничивают первичную продуктивность [6].

Процессы фотосинтеза часто изменяются у растений, выращиваемых при искусственном освещении, поскольку лампы обычно не имитируют спектр и энергию солнечного света. С агрономической точки зрения новые технологии освещения, такие как светодиоды, могут удовлетворить требования растений к плотности потока энергии и длине волны, позволяя при этом обогащать определенные длины волн, обеспечивая таким образом количество и качество света, необходимые для различных фаз роста. Таким образом, биомасса и продукты метаболизма культурных растений могут быть модифицированы.

В этом обзоре дается краткий обзор типов искусственного освещения, доступных для выращивания фотосинтезирующих организмов. Также рассматривается способность светодиодов имитировать эффекты естественного света с точки зрения энергии и информации, тем самым обеспечивая рост и развитие фотосинтезирующих организмов, а также возможность манипулирования метаболизмом растений для производства функционализированных пищевых продуктов посредством изменения интенсивности и длины волны. здесь, используя избранные примеры.

2. Искусственные источники света для фотосинтеза

Искусственное освещение должно обеспечивать растения энергией и информацией, необходимой для развития. С этой целью в вегетационных камерах широко используются люминесцентные лампы, особенно с усиленным синим и красным спектрами (т. е. холодные люминесцентные белые лампы), вместе с дополнительными источниками света для достижения устойчивого фотосинтетического потока фотонов, необходимого для высокой производительности [1,7]. ]. Однако спектр и интенсивность люминесцентных ламп не стабильны в течение длительного времени (см. сравнительную информацию в электронном дополнительном материале, таблица S1).

Разрядные лампы высокой интенсивности (HID), такие как металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления, имеют относительно высокую плотность потока энергии (макс. 200 люмен на ватт) и высокую эффективность фотосинтетически активного излучения (ФАР) (макс. 40%), и обычно используются в теплицах и комнатах для выращивания растений. Недостатки, в том числе повышенная потребность в энергии дуги для возгорания, высокая рабочая температура, препятствующая размещению близко к навесу, и спектральное распределение (высокая доля зелено-желтой области, значительное ультрафиолетовое излучение и измененное соотношение красного и дальнего красного), которое может смещаться в зависимости от входная мощность, сильно ограничивают их использование и инновации [8].Среди систем искусственного освещения светодиоды имеют максимальную эффективность ФАР (80–100%; см. электронный дополнительный материал, таблица S1). Доступны светодиоды, излучающие синий, зеленый, желтый, оранжевый, красный и дальний красный, и их можно комбинировать для обеспечения либо высокой плотности потока (при желании, при полном солнечном свете), либо специальных характеристик длины волны света благодаря их узкополосному световому спектру [9]. ]. Высокий КПД, низкая рабочая температура и малые размеры позволяют использовать светодиоды в импульсном освещении и размещать близко к листьям при междосветке и внутрипологом освещении [7].Их длительный срок службы и простота управления делают их идеальными для круглогодичного использования в теплицах [7]. Прогнозируется, что светодиодная технология заменит люминесцентные и газоразрядные лампы в садоводческих системах и произведет революцию в контролируемой среде роста.

3. Изменение интенсивности и качества света

С биологической точки зрения основные вопросы, касающиеся светодиодов, связаны с их способностью имитировать и усиливать благотворное воздействие естественного света, избегая неблагоприятного воздействия. Ниже выбранные примеры используются для краткого обзора полезных свойств светодиодных ламп в этих аспектах.

(a) Светодиоды могут поддерживать нормальный рост растений

Пионерские эксперименты по росту растений под действием красных светодиодов на листьях салата были проведены Bula et al . [9]. Мартино и др. [8] подсчитали, что количество сухого вещества на моль искусственного освещения, полученного салатом, выращенным с использованием красных (650 нм) светодиодов или натриевых ламп высокого давления, было одинаковым, и Chang et al .[10] подсчитали, что максимальная эффективность использования фотонов для роста зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii под красными светодиодами приходится на длину волны 674 нм. Салат, выращенный под красными светодиодами, имел удлиненные гипокотили и семядоли, явление, известное как фитохром-зависимое. При освещении красными светодиодами стимуляция фитохрома особенно высока, так как дальний красный свет не обеспечивается. Удлинение гипокотиля можно предотвратить, добавляя не менее 15 мкмоль м ^–2 с ^–1 синего света [11].Хотя полная демонстрация не была предоставлена, можно предположить, что дополнительный синий свет активировал криптохром, фоторецептор синего света, который опосредует уменьшение длины гипокотиля [12].

Эффективность красных (650–665 нм) светодиодов на рост растений легко понять, поскольку эти длины волн идеально соответствуют пику поглощения хлорофиллов [13] и фитохрома, а добавленный синий свет ввел идею о том, что рост при естественном освещении можно имитировать с помощью синих и красных светодиодов.В дополнение к лучшему возбуждению различных типов фоторецепторов комбинация синего и красного цветов обеспечивала более высокую фотосинтетическую активность, чем при монохроматическом освещении [14]. Некоторые авторы приписывали этот эффект более высокому содержанию азота в растениях, получавших синий свет, в то время как другие предположили, что устьица открываются лучше, что дает больше CO ₂ для фотосинтеза. Хорошо известно, что открытие устьиц контролируется фоторецепторами синего света [15].Возможно, это отражается в увеличении сухого вещества побегов при повышении уровня синего света [16]. Дополнение синих + красных светодиодов также может быть дополнено зелеными светодиодами. Освещение более чем 50% зеленого светодиодного света вызывает снижение роста растений, тогда как обработка, содержащая до 24% зеленого света, увеличивает рост некоторых видов [17]. Недавно светодиоды были успешно протестированы на их способность обеспечивать рост агрономически важных сельскохозяйственных культур, фруктовых и цветочных растений и даже деревьев [14,18].показаны изменения параметров в выбранных таксонах, подвергнутых воздействию различных длин волн светодиодов по сравнению с другими источниками света.

Таблица 1.

Влияние светодиодов на параметры роста растений и обмен веществ по сравнению с обычным освещением: избранные примеры. HPS, натрий высокого давления; CFL, компактные люминесцентные лампы; PPFD — плотность потока фотосинтетических фотонов; DW, сухая масса; НВ, свежий вес.

[24]4 [14]0

таксоны	параметр	светодиоды значение (жирный шрифт) /длина волны (нм)/интенсивность (PPFD)	обычный (HPS, CFL) значение (PPF/tensity) (intensity2dbold)	каталожные номера
Lactuca sativa вар. Capital	сухой массы (GMOL -1 M -1 M -2) мокрой массы (GMOL -1 M -2 )	0,45 /650/319 7.21 9000/19949	0,46 /HPS, Na/642 8.18	[8]
Raphanus sativus var. Saxa	продуктивность (гсм −2 сут −1 )	0,14 /455 + 640 + 660 + 735/9 + 120 + 9,4 + 3	0,149 / HPS / 250	[19]	[19]	0
Cucumis Sativus L. Bodega ‘ L. lecopersicon Escentulum 7′ Trust ‘	Fruit FW (G) DW (G) Fruit DW (G) Завод DW (G)	976 / HPS + 445/400 + 16 47.5 54.8 113 113 9000 735 / HPS, NA / 510 34 39.15 136 136	[20]	44 [20]
40
Dendranthema Grandiflorum Китам ‘Cheonsu’ 70449 Plantlets	Plantlet Ratelet: FW (MG на Plantlet) Чистый фотосинтез (PN, μMol CO 2 м -2 с −1 )	/440;650;440 + 650; 650 + 720/50 361;446;750;498 0. 75; 1.95; 4.6; 2.2	/ CFL / 50 713 3,4	[21]	4 [21]
Lactuca Sativa CV. Гранд-Рапидс Petroselinum crispum cv . Мох вьющийся Majorana hortensis Moench.	9	Метаболит (MG G -1 FW): углеводов Nitrates C VIT (MG%) углеводов Nitrates Cit углеводов Nitrates C Vit	/640; 455 + 640 + 735/200 8;10 0.8; 1.0 7; 5 42,5; 23 Не оцениваемые 145; 140 13; 12 0,6; 0,5 19; 19	/ HPS, Son-T Agro / 200 2 1,4 10 35 35 не оценивают 130 130 8 1,25 2 0	[22]
Brassica oleracea cv. «Winterbor»	лютеин (мг 100 г -1 FM) глюкозинолат (мг 100 г -1 дм -1 дм)	/730; 640; 525; 440; 400/253, 6.9; 11.2 ;7,8;9,8;8,1 21,7;32,0;0,8;ND;ND	не используется	[23]
Петуния гибридная cv Митчелл диплоидный Fragaria x ananassa cv . Клубничный фестиваль	Летативные молекулы (NMOL KG -1 ): BenzylAl1 2-фенилэтанол фенилацетальдегид метилтират этил Caproate	/660; 755/50 0.23; 0,2 0,25; 0,17 4,5; 4,0 /455; 660; 755/50 ; 660; 755/50 1,8; 2. 1; 3.0 nd; 0,5; 0,2	CFL / 50 0,015 ; 0,02; 2; 1,8; 1,9 1,9	[24]
4 [24]
	440		Panax Ginseng	Метаболиты фенольные кислоты (мкг г -1 33 дсу): Облегающая кислота Coumaric Couraric Couraric Acide Феруловая кислота	/465; 630 / 24 41;27 314;186 586;313	КЛЛ/24 0.33 76 319	[25]
Mentha sp . M. SPICATA M. Piperita M Longifolia M Longifolia	Эфирное масло (% от DW)	/660; 470/500 ; 470/500 ; 470/500 474; 5.03 8 4.37 ; 3.19	/ Солнечный свет / 1800 0,668 0,66 1.40 3.33	[14]

(b) дифференциация хлоропласта и деразъемность

в отсутствие света или под глубоким В условиях затенения у растений появляются симптомы этиоляции, такие как отсутствие Хл, уменьшение размеров листьев и удлинение гипокотилей [5].Когда растения подвергаются воздействию света, дифференцировка хлоропластов включает накопление белков, липидов и фотосинтетических пигментов [26]. Кинетика накопления Хл представляет собой лаг-фазу при белом светодиодном свете, которая устраняется при выращивании растений при синем светодиоде (460–475 нм), а не при красном светодиоде (650–665 нм) [27]. Интересно, что одинаковые количества Хл были достигнуты независимо от цвета светодиода. В отличие от Chl, листья гороха, облученные красным светодиодом, содержали более высокие уровни β-каротина, чем листья гороха, выращенные под синим или белым светом [27].Интенсивность света также важна для синтеза хлорофилла. Например, Tripathy & Brown [28] показали, что проростки пшеницы накапливали Хл под красным светодиодным светом при 100 мкмоль м ^–2 с ^–1 , но не при 500 мкмоль м ^–2 с ^–1 . Этого ингибирования накопления хлорофилла под действием красного светодиодного света с высокой плотностью энергии можно было бы избежать путем добавления синего света (30 мкмоль м ^–2 с ^–1 ). Хотя авторы не представили демонстрацию эффекта, отсутствие накопления Хл под действием красного света с высокой плотностью энергии могло быть результатом быстрой фотодеструкции вновь образованных молекул Хл [29]. Интересно, что повторная этиоляция обеспечивает адекватные условия для производства белой спаржи, цикория или морской капусты [30]. В чайных листьях повторное этиолирование увеличивает содержание летучих веществ (ароматических веществ), особенно летучих фенилпропаноидов/бензоидов и нескольких аминокислот, включая L-фенилаланин [31], что указывает на активацию шикиматного пути, локализованного в пластидах [32].

(c) Светоизлучающий диод с высокой плотностью излучения запускает производство вторичных соединений

Фотосинтезирующие организмы, подвергшиеся воздействию сильного света, развивают механизмы краткосрочной и долгосрочной реакции для снижения воздействия стресса.Некоторым из этих механизмов посвящены другие статьи, включенные в этот специальный выпуск (ксантофилловый цикл [33], нефотохимическое тушение [34], реокисление восстановительных эквивалентов посредством фотодыхания, малатный клапан и действие антиоксидантов [3]. 35]). Этот раздел посвящен метаболическим сдвигам, вызванным сильным световым стрессом. Они используются в механизмах восстановления [36], экранирования [37], тушения активных форм кислорода (АФК) [37] или производства запасных соединений [38].Синтез метаболитов происходит в пластидах (терпеноиды [38]) или с их участием (фенилпропаноиды [32]). Типичными примерами являются лекарственные растения и травы, имеющие фармацевтическое значение, такие как мята ( Mentha sp.) [14] и драгоценная орхидея ( Anoectohilus sp.) [39]. Однако снижение вторичных метаболитов, флавоноидов и фенолов, также наблюдалось при увеличении облучения в кошачьих усах лекарственного растения ( Orthosiphon stamineus ) [40], что указывает на то, что облучение светом может иметь негативные последствия для производства вторичных метаболитов.Было документально подтверждено, что у высших растений в зависимости от вида и условий выращивания вторичные метаболиты и пигменты семейства флавоноидов накапливаются в фотоингибирующих условиях на клеточном уровне [41], хотя механистические аспекты световых эффектов светодиодов не совсем понятны.

Эффект высокой плотности потока светодиодного света больше изучен на фотосинтезирующих микроорганизмах, отчасти потому, что они обладают огромным биотехнологическим и экономическим потенциалом (биотопливо, фармацевтические препараты, пищевые добавки и косметика) [42].Например, Ван и др. . [43] оценили экономическую эффективность преобразования энергии в биомассу в культуре микроводорослей ( Spirulina platensis ) при различном монохроматическом освещении светодиодами в граммах биомассы на литр на доллар. Данные показали, что при интенсивности света 1500–3000 мкмоль·м ⁻² с ⁻¹ красные светодиоды потребляли наименьшую мощность и давали наибольшую экономическую эффективность при одинаковой интенсивности излучения по сравнению с синими светодиодами (до 110 по сравнению с менее чем 10 г на литр за доллар соответственно).Однако такая высокая плотность энергии требуется не всегда. Например, у зеленой микроводоросли Dunaliella salina световой стресс, вызывающий накопление β-каротина, находился в пределах 170–255 мкмоль·м ^-2 с ^-1 при использовании светодиодов, тогда как 1000 мкмоль·м ^{— 2} с ⁻¹ потока фотонов требовалось при использовании обычных источников света, таких как люминесцентные лампы и натриевые лампы высокого давления [44]. Дополнительный красный или синий (470 нм) светодиодный свет вызывал стресс, в результате чего ксантофилловый цикл активировался.Дополнительный синий свет вызывал меньший стресс, чем красный свет [45]. Кацуда и др. . [46] сообщили, что красный светодиод способствует росту зеленой водоросли Haematococcus pluvialis , тогда как синий светодиод увеличивает выработку астаксантина. Совсем недавно Katsuda et al. [47] показали, что в миксотрофных условиях выращивания мигающий светодиодный свет (8 мкмоль фотон·м ^-2 с ^-1 ) вызывает сходную концентрацию астаксантина с непрерывным светодиодным светом (12 мкмоль фотон·м ^-2 с ^-1). ).Такая низкая потребность в освещении предполагает участие фоторецепторов. Предполагаемый механизм передачи синего светового сигнала должен включать главные каротиноиды D. salina . Сигнализация вторичного синтеза каротиноидов включает АФК, генерируемые хлоропластами [37]. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять влияние светодиодного света на первичный и вторичный метаболизм фотосинтезирующих организмов.

(d) Изменение метаболизма посредством дополнительного монохроматического освещения

Эффект дополнительного синего и/или красного светодиодного света не ограничивается свойствами роста и развития.Они также увеличивают содержание антиоксидантов в овощах. Например, красный (658–660 нм) светодиодный свет увеличивал концентрацию фенолов в листьях салата [48] и содержание антоцианов в листьях краснокочанной капусты [27]. Таким образом, можно представить себе разработку дополнительной обработки светодиодным светом в качестве процессов до или после сбора урожая для обработки сырья. Это дало бы большие коммерческие и производственные преимущества. Например, Colquhoun и др. . [24] использовали светодиодную обработку для изменения синтеза летучих соединений в цветах и ​​плодах.У томата обработка красным светодиодом (668 нм, 50 мкмоль фотон·м ^-2 с ^-1 ) вызвала значительное повышение уровней 2-метилбутанола и 3-метил-1-бутанола, в то время как количество цис--3-гексанол был снижен по сравнению с уровнями, достигаемыми при освещении белым светодиодом. Поскольку два из этих трех соединений влияют на степень сладости помидоров [49], можно предположить, что обработка светодиодами повлияет на вкус фруктов. Механизм действия монохроматического света еще не изучен, но можно предположить, что красный свет влияет на продукцию терпеноидов в хлоропластах через фитохром.Альтернативно, специфическая продукция АФК может иметь такое же действие, как показано в случае вторичного синтеза каротиноидов [37].

4. Фотосинтез в свете будущих достижений

Производство продуктов питания зависит от фотосинтеза. Обеспечение достаточного количества и качества продовольствия для девяти миллиардов человек, как прогнозируется в 2050 году, особенно сложно в условиях глобального изменения климата. Технологии земледелия с контролируемой средой (CEA), включая теплицы, гидропонику, аквакультуру и аэропонные системы, а также возможности вертикального земледелия обеспечивают альтернативные и дополнительные источники растениеводства, особенно в районах с ограниченным дневным светом (в северных широтах) или неблагоприятными экологическими условиями. условиях (засухи, наводнения, ураганы и засоленные почвы) или в районах с ограниченным пространством, таких как города и космические станции [1,7].

Преимущества технологий СЕА, т.е. повышенная годовая урожайность (за счет более короткого периода выращивания в оптимальных условиях окружающей среды и круглогодичного возделывания), большая площадь роста на м ² (большая густота растений, многоярусные полки для выращивания), эффективное использование питательных веществ и воды, меньшие потери урожая и отсутствие применения пестицидов делают их эффективными для растениеводства. Кроме того, с помощью этих технологий можно производить стандартную высококачественную садоводческую продукцию. Однако, в отличие от сельского хозяйства на открытом воздухе, выращивание растений в закрытых и закрытых помещениях зависит от новых источников света, таких как светодиоды, способных стимулировать рост растений при резком снижении потребления энергии.

Светодиоды представляют собой инновационный источник искусственного освещения для растений, как в качестве дополнительного, так и в качестве единственного источника освещения, не только благодаря их интенсивному, спектральному и энергетическому прогрессу (см. §2 и электронные дополнительные материалы, таблица S1), но также благодаря возможности целенаправленного управления метаболическими реакциями с целью оптимизации продуктивности и качества растений. В настоящее время светодиоды коммерчески применимы в основном для листовой зелени, овощей, трав и горшечных цветов (и электронных дополнительных материалов, таблица S2).Более полная литература была также представлена ​​на седьмом Международном симпозиуме по освещению в садоводческих системах, проходившем в Вагенингене (http://www.actahort.org/books/956). Применение светодиодов также имеет огромный потенциал для процессов, которые генерируют кислород и очищают воду, в культуре водорослей для производства сырья, фармацевтических препаратов, топлива или красителей, а также в культурах тканей растений для микроразмножения, например, клубники или цветущих растений [50]. ,51]. Исследования влияния светодиодов на первичный и вторичный метаболизм растений и того, как направление и сочетание светодиодов влияют на реакцию растений, в сочетании с достижениями в области динамического изменения количества и качества света на разных фазах роста могут способствовать эффективному использованию Технологии светодиодного освещения при выращивании растений в закрытых помещениях ().

Трехстороннее соединение технологических и физиологических достижений для улучшения растениеводства с использованием светодиодного освещения. CPPS, закрытые заводские производственные системы; pLED, полимерный светодиод; oLED, органический светодиод. (Онлайн-версия в цвете.)

Осветительной промышленности необходимо предлагать энергосберегающие, экологически безопасные лампы, адаптированные к изменяющимся требованиям потребителей. Светодиоды, оснащенные микросхемами драйверов, могут обеспечить дополнительные преимущества эксплуатационной гибкости, эффективности, надежности, управляемости и интеллекта для систем освещения теплиц.Тем не менее, принятие твердотельного светодиодного освещения в нишевых приложениях в садоводческом освещении будет зависеть от повышения эффективности преобразования и светоотдачи на пакет светодиодного света, а также стоимости люменов на пакет. Прогнозируется, что садоводство в контролируемых условиях окружающей среды (садоводство) будет расширяться в ближайшем будущем, как было представлено на семинаре «Проблемы вертикального земледелия» (http://challengesinverticalfarming. org/). Новые технологии открывают возможности экономически эффективного потребления световой энергии для выращивания сельскохозяйственных культур как на Земле, так и в космосе уже в ближайшем будущем, и могут способствовать продовольствию растущего населения и поддержанию наружных (преимущественно лесных) экосистем и, таким образом, защите земли.

Благодарности

Авторы признательны своим институтам, Венгерской академии наук, Университету Ле-Мана и Исфаханскому технологическому университету. Г-ЖА. также благодарит Фонд национальной элиты Ирана за финансовую поддержку работ по строительству светодиодных инкубаторов и выращиванию садовых и сельскохозяйственных культур, освещенных светодиодными лампами.

Отчет о финансировании

E.D. выражает благодарность за частичную финансовую поддержку TÁMOP (грант № 4.2.2A-11/1/KONV-2012-0008).

Ссылки

1. Massa GD, Emmerich JC, Morrow RC, Bourget CM, Mitchell CA. 2006. Освещение роста растений для жизнеобеспечения космоса: обзор. Гравит. Космическая биол. Бык. 19, 19–30. [Google Академия]2. Шэн К.С., Сингх С., Гамбетта А., Дрори Т., Тонг М., Третьяк С., Вардени З.В. 2013. Сверхбыстрый интеркомбинационный переход в π-сопряженных полимерах, содержащих платину, с настраиваемой спин-орбитальной связью. науч. Респ. 3, 2653 (10.1038/srep02653) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]3. Ченг М., Чори Дж., Фанкхаузер С.2004. Трансдукция светового сигнала у высших растений. Анну. Преподобный Жене. 38, 87–117. (10.1146/annurev.genet.38.072902.092259) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]4. Солимоши К., Керестеш А. 2012. Пластидная структура, диверсификация и взаимопревращения II. Наземные растения. Курс. хим. биол. 18, 187–204. (10.2174/2212796811206030003) [CrossRef] [Google Scholar]5. Солимози К., Шефс Б. 2010. Формирование этиопластов и этиохлоропластов в природных условиях: темная сторона биосинтеза хлорофилла у покрытосеменных растений.Фотосинтез. Рез. 105, 143–166. (10.1007/s11120-010-9568-2) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]6. Барбер Дж., Андерссон Б. 1992. Слишком много хорошего: свет может быть плохим для фотосинтеза. Тенденции биохим. науч. 17, 61–66. (10.1016/0968-0004(92)-2) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]7. Йе Н, Чанг Дж.П. 2009. Светодиоды высокой яркости: энергоэффективные источники света и их потенциал в выращивании комнатных растений. Продлить. Поддерживать. Энергия преп. 13, 2175–2180. (10.1016/j.rser.2009.01.027) [CrossRef] [Google Scholar]8.Мартино В., Лефсруд М., Назнин М.Т. 2012. Сравнение обработки светоизлучающим диодом и натриевым светом высокого давления для выращивания бостонского салата на гидропонике. ХортНаука 47, 477–482. [Google Академия]9. Була Р.Дж., Морроу Р.С., Тиббитс Т.В., Барта Д.Дж., Игнатиус Р.В., Мартин Т.С. 1991. Светодиоды как источник излучения для растений. ХортНаука 26, 203–205. [PubMed] [Google Scholar] 10. Чанг Р.Л. и др. 2011. Реконструкция метаболической сети Chlamydomonas дает представление об управляемом светом метаболизме водорослей.Мол. Сист. биол. 7, 518 (10.1038/msb.2011.52) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]11. Хёнеке М.Е., Була Р.Дж., Тиббиттс Т.В. 1992. Важность уровней «синих» фотонов для проростков салата, выращенных под красными светодиодами. ХортНаука 27, 427–430. [PubMed] [Google Scholar] 12. Ахмад М., Гранчер Н., Хейл М., Блак Р.С., Джовани Б., Галланд П., Лардемер Д. 2002. Спектр действия зависимого от криптохрома ингибирования роста гипокотиля у Arabidopsis . Завод Физиол. 129, 774–785.(10.1104/pp.010969) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]13. Шефс Б. 2002. Анализ хлорофилла и каротиноидов в пищевых продуктах. Свойства пигментов и методы анализа. Тенденции Food Sci. Технол. 13, 361–371. (10.1016/S0924-2244(02)00182-6) [CrossRef] [Google Scholar]14. Сабзалян М.Р., Гейдаризаде П., Захеди М., Бороманд А., Агарох М., Сахба М.Р., Шефс Б. В прессе Высокая производительность овощей, цветов и лекарственных растений в красно-синем светодиодном инкубаторе для выращивания комнатных растений. Агрон. Поддерживать. Дев. (10.1007/s13593-014-0209-6) [CrossRef] [Google Scholar] 15. Шварц А, Зейгер Э. 1984. Метаболическая энергия для открывания устьиц: роль фотофосфорилирования и окислительного фосфорилирования. Планта 161, 129–136. (10.1007/BF00395472) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Гоинс Г.Д., Йорио Н.К., Санво-Левандовски М.М., Браун К.С. 1998. Эксперименты с жизненным циклом Arabidopsis при освещении красными светодиодами. Жизнеобеспечение Биосф. науч. 5, 143–149. [PubMed] [Google Scholar] 17.Ким Х. Х., Уилер Р. М., Сагер Дж. К., Гоинс Г. Д., Норикан Дж. Х. 2006. Оценка роста салата с использованием дополнительного зеленого света с красными и синими светодиодами в контролируемой среде: обзор исследований Космического центра Кеннеди. Акта Хорт. 711, 111–119. [Google Академия] 18. Астольфи С., Марианелло С., Грего С., Беллароза Р. 2012. Предварительное исследование светодиодного освещения для выращивания саженцев различных пород деревьев в ростовых камерах. Нет. Бот. Садоводство. Агробот. 40, 31–38. [Google Академия] 19.Тамулайтис Г., Духовскис П., Близникас З., Брейв К., Улинскайте Р., Бразайтите А., Новичковас А., Жукаускас А. 2005. Мощная светодиодная установка для выращивания растений. Дж. Физ. Д, заявл. физ. 38, 3182–3187. (10.1088/0022-3727/38/17/020) [CrossRef] [Google Scholar] 20. Менар С., Дорэ М., Хови Т., Госселин А. 2006. Развитие и физиологические реакции помидоров и огурцов на дополнительный синий свет. Акта Хорт. (ISHS) 711, 291–296. [Google Академия] 21. Kim SJ, Hahn EJ, Heo JW, Paek KY.2004. Влияние светодиодов на скорость фотосинтеза, рост и устьица листьев Chrysanthemum проростков in vitro . науч. Садоводство. 101, 143–151. (10.1016/j.scienta.2003.10.003) [CrossRef] [Google Scholar]22. Урбонавичюте А., Самуолене Г., Бразайтите А., Улинскайте Р., Янкаускене Ю., Духовскис П., Жукаускас А. 2008. Возможность контролировать метаболизм зеленых овощей и рассады с помощью светодиодной подсветки. Sodininkyste ir Darz ininkyste 27, 83–92. [Google Академия] 23.Лефсруд М.Г., Копселл Д.А., Сэмс С. 2008. Излучение от светодиодов с разной длиной волны влияет на вторичные метаболиты в капусте. ХортНаука 43, 2243–2244. [Google Академия] 24. Колкухун Т.А. и соавт. 2013. Легкая модуляция летучих органических соединений из цветов петунии и некоторых фруктов. Послеуборочная биол. Тех. 86, 37–44. (10.1016/j.postharvbio.2013.06.013) [CrossRef] [Google Scholar] 25. Пак С.И., Ли Дж.Г., Чо Х.С., Сон Э.С., Ким Х.И., Ю.С.И., Ким Дж.К. 2013. Метод профилирования метаболитов для оценки воздействия цветного светодиодного освещения на придаточные корни женьшеня ( Panax ginseng C.А. Майер). Плант Омикс Дж. 6, 224–230. [Google Академия] 26. Biswal UC, Biswal B, Raval MK. 2003. Биогенез хлоропластов: от пропластида к геронтопласту. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publisher (Springer). [Google Академия] 27. Wua MC, Hou CY, Jiang CM, Wang YT, Wang CY, Chen HH, Chang HM. 2007. Новый подход светодиодного светового излучения улучшает антиоксидантную активность проростков гороха. Пищевая хим. 101, 1753–1758 гг. (10.1016/j.foodchem.2006.02.010) [CrossRef] [Google Scholar]28. Трипати до н.э., Браун CS.1995. Взаимодействие корней и побегов в позеленении проростков пшеницы, выращенных на красном свете. Завод Физиол. 107, 407–411. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]29. Franck F, Schoefs B, Barthélemy X, Mysliwa-Kurdziel B, Strzalka K, Popovic R. 1995. Защита нативных форм хлорофилла(ида) и фотосистемы II от фотоповреждения на ранних стадиях дифференцировки хлоропластов. Акта Физиол. Растение. 17, 123–132. [Google Академия] 30. Перон Ж.Ю. 1990. Морская капуста: новый овощ, полученный в виде этиолированных ростков.В прогрессе новых культур (ред. Яник Дж., Саймон Дж. Э.), стр. 419–422. Портленд, Орегон: Timber Press. [Google Академия] 31. Ян Зи и др. 2012. Характеристика летучих и нелетучих метаболитов в этиолированных листьях чая ( Camellia sinensis ) растений в темноте. Пищевая хим. 135, 2268–2276. (10.1016/j.foodchem.2012.07.066) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]32. Brillouet JM, Romieu C, Schoefs B, Solymosi K, Cheynier V, Fulcrand H, Verdeil JL, Conéjéro G. 2013. Танносома представляет собой органеллу, образующую конденсированные танины в хлорофилловых органах Tracheophyta .Аня. Бот. 112, 1003–1014. (10.1093/aob/mct168) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]33. Далл’Осто Л., Каззанига С., Вада М., Басси Р. 2014. О происхождении медленно обратимого компонента затухания флуоресценции у мутанта Arabidopsis npq4 . Фил. Транс. Р. Соц. Б 369, 20130221 (10.1098/rstb.2013.0221) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]34. Рогачек К., Бертран М., Моро Б., Жакетт Б., Каплат С., Моран-Мансо А., Шефс Б. 2014. Релаксация нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла у диатомей: кинетика, компоненты и механизмы.Фил. Транс. Р. Соц. Б 369, 20130241 (10.1098/rstb.2013.0241) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]35. Heyno E, Innocenti G, Lemaire SD, Issakidis-Bourguet E, Krieger-Liszkay A. 2014. Предполагаемая роль фермента малатного клапана НАДФ-малатдегидрогеназы в передаче сигналов H ₂ O ₂ у Arabidopsis . Фил. Транс. Р. Соц. Б 369, 20130228 (10.1098/rstb.2013.0228) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]36. Лонг С.П., Хамфрис С., Фальковски П.Г.1994. Фотоингибирование фотосинтеза в природе. Анну. Преподобный Завод Физиол. Завод Мол. биол. 45, 633–662. (10.1146/annurev.pp.45.060194.003221) [CrossRef] [Google Scholar] 37. Ли Д.У., Гулд К.С. 2002. Почему листья краснеют: пигменты, называемые антоцианами, вероятно, защищают листья от повреждения светом путем прямого экранирования и поглощения свободных радикалов. Являюсь. науч. 90, 524–531. [Google Академия] 38. Лемуан Ю., Шефс Б. 2010. Вторичный биосинтез кетокаротиноидов астаксантина в водорослях: многофункциональный ответ на стресс.Фотосинтез. Рез. 106, 155–177. (10.1007/s11120-010-9583-3) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]39. Ма З, Ш Л, Чжан М, Цзян С, Сяо Ю. 2010. Интенсивность света влияет на рост, способность к фотосинтезу и общее накопление флавоноидов растений Anoectohilus . ХортНаука 45, 863–867. [Google Академия]40. Ибрагим М.Х., Джаафар Х.З. 2012. Первичные, вторичные метаболиты, H ₂ O ₂ , малоновый диальдегид и реакции фотосинтеза Orthosiphon stimaneus Benth.на разный уровень освещенности. Молекулы 17, 1159–1176. (10.3390/molecules17021159) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]41. Чан Л.К., Коай С.С., Бой П.Л., Бхатт А. 2010. Влияние абиотического стресса на биомассу и продукцию антоцианов в культурах клеток Melastoma malabatricum . биол. Рез. 43, 127–135. (10.4067/S0716-97602010000100014) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]42. Мимуни В., Ульманн Л., Паске В., Матье М., Пико Л., Бугаран Г., Кадоре Ж.-П., Моран-Мансо А., Шефс Б.2012. Потенциал микроводорослей для производства биоактивных молекул, представляющих фармацевтический интерес. Курс. фарм. Биотехнолог. 13, 2733–2750. (10.2174/138920112804724828) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]43. Ван С.И., Фу С.К., Лю Ю.С. 2007. Влияние использования светодиодов на выращивание Spirulina platensis . Биохим. англ. Дж. 37, 21–25. (10.1016/j.bej.2007.03.004) [CrossRef] [Google Scholar]44. Ламерс П.П., ван де Лаак К.С., Каасенброд П.С., Лориер Дж., Янссен М., Де Вос Р.К., Бино Р.Дж., Вийффелс Р.Х.2010. Метаболизм каротиноидов и жирных кислот у животных Dunaliella salina , подвергшихся световому стрессу. Биотехнолог. биоинж. 106, 638–648. (10.1002/bit.22725) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]45. Фу В., Гудмундссон О., Палья Г., Херйолфссон Г., О.С. Андрессон, Палссон Б., Бриньолфссон С. 2013. Усиление биосинтеза каротиноидов у зеленой микроводоросли Dunaliella salina с помощью светодиодов и адаптивной лабораторной эволюции. заявл. микробиол. Биотехнолог. 97, 2395–2403. (10.1007/s00253-012-4502-5) [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]46.Кацуда Т., Лабабпур А. , Симахара К., Като С. 2004. Производство астаксантина штаммом Haematococcus pluvialis при освещении светодиодами. Ферментный микроб. Технол. 35, 81–86. (10.1016/j.enzmictec.2004.03.016) [CrossRef] [Google Scholar]47. Кацуда Т., Шираиси Х., Исидзу Н., Ранджбар Р., Като С. 2008. Влияние интенсивности света и частоты мигания синих светодиодов на выработку астаксантина штаммом Haematococcus pluvialis . Дж. Биоци. биоинж. 105, 216–220. (10.1263/jbb.105.216) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]48. Ли Кью, Кубота С. 2009. Влияние качества дополнительного света на рост и фитохимические вещества молодого листового салата. Эксп. Эксп. Бот. 67, 59–64. (10.1016/j.envexpbot.2009.06.011) [CrossRef] [Google Scholar]49. Тиман Д. и соавт. 2012. Химические взаимодействия, лежащие в основе вкусовых предпочтений помидоров. Курс. биол. 22, 1035–1039. (10.1016/j.cub.2012.04.016) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]50. Нхут Д.Т., Такамура Т., Ватанабэ Х., Танака М. 2000. Светоизлучающие диоды (СД) как источник излучения для микроразмножения земляники. В «Производстве трансплантатов в 21 веке» (ред. Кубота С., Чун С.), стр. 114–118. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publishers. [Google Академия]51. Лиан М.Л., Мурти Х.Н., Пэк К.Ю. 2002. Влияние светоизлучающих диодов (СИД) на индукцию in vitro и рост луковиц Lilium восточного гибрида «Пезаро». науч. Садоводство. 94, 365–370. (10.1016/S0304-4238(01)00385-5) [CrossRef] [Google Scholar]

7 факторов искусственного освещения, влияющих на рост растений

Для выращивания в помещении обычно требуется искусственное освещение для замены солнечного света, который в противном случае растения получали бы в природе.Растение должно подвергаться воздействию определенного количества света, чтобы создавать энергию посредством фотосинтеза. При покупке и настройке светильников для выращивания растений необходимо учитывать несколько факторов, которые во многом будут определять ваши требования к искусственному освещению . Знание этих факторов заранее важно, чтобы вы могли построить устойчивый крытый сад, который быстрее дает сильные и здоровые растения.

7 Факторы искусственного освещения для садоводства в помещении

1.Размещение: вам нужно будет определить, на каком расстоянии от растения нужно размещать источники света. Это будет зависеть от стадии роста растения, так как сеянцам потребуется более прямое размещение, чем взрослым растениям с большей площадью листовой поверхности.

2. Температура: Некоторые типы освещения, такие как стандартные лампы накаливания, излучают больше тепла, чем другие. Это важно следить, так как слишком высокая температура может повредить ваши растения.

3. Спектр: вы должны определить спектр света, излучаемого лампочкой — красный или синий.

4. Стадия цикла роста: стадия цикла роста определяет, используете ли вы освещение красного или синего спектра. Синий спектр применяется на стадии вегетации, а красный спектр — на стадии цветения.

5. Время и цикл: в зависимости от потребностей растения, вы можете определить цикл времени для ваших ламп для выращивания, чтобы растения регулярно получали рекомендуемое количество света.

6. Зона покрытия : вам может понадобиться добавить или убрать источники света в зависимости от диапазона света, необходимого для охвата всех растений.При слишком широком диапазоне освещения вы будете тратить энергию впустую. Но со слишком маленьким диапазоном вы рискуете исключить некоторые растения из зоны освещения.

7. Количество растений: Убедитесь, что у вас не слишком много растений под лампой для выращивания, так как растения начнут конкурировать за место под лампой. Меньше — больше.

Узнайте больше об искусственном освещении, необходимом для вашего внутреннего садоводства, включая способы усиления света и экономии энергии . Feature Image: Система освещения для выращивания Hydrofarm JSV4. Изображение через зону гидропонных систем.

Искусственное освещение в сельском хозяйстве — светодиодные лампы для выращивания растений Valoya

В течение многих лет известно, что растениям для роста требуется свет, но только в последние сто лет с развитием науки и техники точное воздействие света на растения полностью обнаруженный.

В сельском хозяйстве использование искусственного освещения направлено на обеспечение источника света, подобного солнечному свету.Благодаря технологическим инновациям светодиодные светильники стали идеальным решением для садоводческого освещения, особенно с индивидуальными встроенными спектрами. Светодиодный свет имеет преимущество с точки зрения экологической и производственной эффективности по сравнению с традиционными используемыми источниками света (натриевые, люминесцентные).

В январе 2018 года Valoya в сотрудничестве с Университетом Альмерии и Buresinnova опубликовала исследование об искусственном освещении в сельском хозяйстве. В исследовании представлены эксперименты с использованием различных спектров и типов света, чтобы измерить, как они могут влиять на растения при различных целях выращивания и условиях выращивания.Выдержка из исследования представлена ​​ниже.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Искусственное освещение в сельском хозяйстве

1. Растения и свет  сигнализация

Энергия переносится по воздуху электромагнитными волнами. Микроволны, радио- или телевизионные волны, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи или видимый свет являются примерами электромагнитных волн, которые характеризуются наличием различных частот и длин волн.Электромагнитный спектр представляет собой различные частоты и длины волн, которые известны под разными названиями (микроволны, радиоволны, видимый свет и т. д.).

Электромагнитное излучение имеет двойственную природу; излучение распространяется как волны, но они обмениваются энергией как частицы (фотоны). Альберт Эйнштейн в 1905 году впервые предположил, что свет имеет как корпускулярную, так и волновую природу. Луч света включает в себя набор частиц, называемых фотонами. Фотоны, соответствующие более длинным волнам (более низким частотам), несут меньше энергии, чем фотоны из областей с более короткими длинами волн.

Человеческий глаз улавливает видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров (нм), что примерно соответствует области спектра, используемой растениями для фотосинтеза. Поэтому свет в диапазоне от 400 до 700 нм называется ФАР; фотосинтетически активное излучение. Солнечный свет имеет непрерывный спектр в пределах и за пределами видимых длин волн. Человеческий глаз преобразует различные длины волн в цвета в человеческом мозгу. Короткие волны, близкие к 400 нм, воспринимаются как синий цвет, а более длинные волны в области 600 нм — как красный свет.Человеческий глаз имеет наиболее чувствительную область в желто-зеленой области длин волн.

2. Пигменты растений, фоторецепторы и фотосинтез

Растения поглощают спектр света почти в том же диапазоне, что и человеческий глаз, но, в отличие от человека, лучше всего поглощают красный и синий свет.

Одна из основных молекул, позволяющая растениям поглощать свет и использовать его энергию для преобразования воды и углекислого газа в кислород и сложные органические молекулы, называется хлорофиллом, а этот процесс известен как фотосинтез.Хлорофилл — это растительный пигмент, содержащийся во внутриклеточных хлоропластах, они зеленого цвета и фактически ответственны за зеленую окраску листьев и стеблей. В высших растениях есть два основных типа хлорофилла; хлорофиллы а и б, мало отличающиеся друг от друга своими кривыми светопоглощения. Небольшая разница позволяет им захватывать разные длины волн, улавливая больше спектра солнечного света. Хлорофиллы поглощают в основном красный и синий свет и отражают зеленые длины волн, поэтому мы видим растения зелеными.

Однако хлорофилл — не единственный растительный пигмент; так называемые вспомогательные пигменты (каротиноиды, ксантофиллы и др.) и фенольные вещества (флавоноиды, антоцианы, флавоны и флавоноиды) улавливают длины волн, отличные от только красного и синего. Дополнительные пигменты желтого, красного и фиолетового цвета. Эти цвета привлекают насекомых и птиц, а также помогают защитить ткани от воздействия окружающей среды, например, от яркого света.

Есть и другие частицы, поглощающие свет; фоторецепторы.Основными группами фоторецепторов являются фитохромы, фототропины и криптохромы. Кроме того, имеется специфический фоторецептор для ультрафиолетового света; УВР8. Все фоторецепторы улавливают свет в разных диапазонах длин волн и отвечают за разные реакции растений, как описано ниже:

• Фототропины влияют на расположение хлоропластов и устьичных отверстий. Они поглощают синий свет.
• Криптохромы улавливают внешние раздражители, связанные со светом, и контролируют внутренние часы растений.Кроме того, они связаны с морфологическими реакциями, такими как ингибирование удлинения стебля, расширение семядолей, продукция антоцианов и фотопериодическое цветение. Криптохромы поглощают УФА (ультрафиолетовые), синие и зеленые длины волн.
• Фитохромы отвечают за индукцию цветения и развитие семян. Фитохромы регулируют удлинение стебля, расширение листьев и «синдром избегания тени». Реакции, регулируемые фитохромами, опосредованы соотношением окружающего красного и дальнего красного света, что влияет на фотостационарное состояние молекулы фитохрома.

В дополнение к процессу фотосинтеза, который обеспечивает производство энергии для производства биомассы, цветение, развитие семян и другие функции, такие как прорастание, время цветения и морфология растений, зависят от света. Эти действия тесно связаны с качеством окружающего света, от которого растение воспринимает сигналы окружающей среды. Эти реакции опосредованы длинами волн внутри и за пределами области ФАР, включая также УФ и дальнее красное излучение. Кривые поглощения фитохромов, криптохромов и хлорофиллов представлены на рис. 1.

Рисунок 1 . Относительное поглощение различных фоторецепторов растений.

 

Чтобы прочитать статью полностью, нажмите здесь. .