В исследовании сравниваются разные оттенки белого LED-света с традиционным сочетанием красного и синего по таким параметрам: влияние на человеческое зрение, рост растений и энергоэффективность.
Последнее десятилетие ученые исследовали влияние разных LED-диапазонов и их комбинаций на развитие растений. Вот основные характеристики роста, на которые влияют LED-лампы:
- размер растения;
- ветвление;
- пигментация;
- пора цветения.
Красный свет (600-700 nm) эффективней и быстрей всего влияет на фотосинтез, но многие культуры нуждаются в добавлении синего света (400-500 nm) для нормализации роста.
Красно-синяя сочетание эффективно преобразовывает электрическую энергию в свет для фотосинтеза. Такие лампы создают багрянистый свет сквозь фиолетовый фильтр, что усложняет обнаружение пятен, свидетельствующих о болезнях или недостатке питательных веществ.
Индекс цветопередачи (CRI) — общий показатель для оценки способности источника света показать цвета освещаемых объектов. Верхний предел индекса — 100, его достигают солнечный свет и лампы накаливания, у флуоресцентных ламп — между 50 и 98, в зависимости от типа лампы, а у натриевых — 24. Чем ниже индекс, тем хуже цветопередача.
Для человеческого зрения необходим показатель выше 70. У красно-синих LED-ламп негативный показатель цветопередачи.
Существует два способа улучшить свет красно-синих LED-ламп:
- добавление зеленого (500-600 nm);
- замена голубого на белый.
Белый свет создают при помощи фосфорного покрытия, которое превращает синий в красный и зеленый, а в некоторых случаях в инфракрасный (700-800 nm).
Зеленый LED базируется на преобразовании электричества в фотосинтетический свет и потому по сравнению с белым менее эффективный.
Наиболее эффективное LED-освещение то, у которого высокие показатели роста и цветения растений, энергоэффективности, достаточный уровень CRI.
Как проводились исследования
Было протестировано 6 источников света, чтобы проанализировать их воздействие на растения:
- сочетание синего и красного (15% синего и 85% красного);
- 100% мятно-белый;
- сочетание мятно-белого и красного №1: мятно-белый 75% и 25% красный;
- сочетание мятно-белого и красного №2: мятно-белый 45%, красный 55%;
- сочетание мятно-белого и красного №3: мятно-белый 25%, красный 75%;
- сочетание синего (20%), зеленого (40%), красного (40%).
Растения на которых проводились эксперименты:
- бегония Olympia Red;
- герань Deep Rose;
- петуния Wave Blue;
- львиный зев Liberty Classic Yellow.
Программное обеспечение ColorCalculator измеряло индекс цветопередачи, используя два параметра:
- эффективность фотосинтезирующего фотона, который измеряет эффективность преобразования электроэнергии в фотосинтезирующий фотон;
- эффективность сухого веса для измерения эффективности преобразования энергии в сухую массу растения.
Результаты
CRI. У сочетания сине-красного негативный показатель (-175), у остальных позитивные — от 48 до 77. У 100% мятно-белого показатель выше чем у сочетания зеленого, синего и красного. Самый высокий у сочетания бело-мятного с 25% красным — 77, затем идет сочетание с 55% красного — 72.
Показатели CRI. Источник: greenhousegrower.com.
Рост растений. В целом показатели прорастания у всех 6 сочетаний очень похожи по всем показателям: высота рассады, общая площадь лиственного покроя, свежая и сухая масса.
Семена петунии после пересадки прорастали дольше, чем планировалось. По сравнению со сочетаниею сине-красного, цветение под мятно-белым светом и сочетаниею с 75% мятно-белого началось быстрее.
Показатели роста растений. Источник: greenhousegrower.com.
Энергоэффективность. В этом исследовании у сочетания синего и красного — самый высокий показатель эффективности фотосинтезирующего фотона, а 100% мятно-белый и сочетание зеленого, синего и красного получили на 33% меньший результат.
Показатели сочетаний мятно-белого с красным аналогичны показателю сине-красного света.
По показателям сухого веса прорастание рассады под красно-синим светом сходно с результатами под сочетаниями мятно-белого и красного.
Показатели энергоэффективности. Источник: greenhousegrower.com.
Большинство производителей создает LED-лампы с красным и синим цветом, хотя как показало исследование сочетание мятно-белого света с красным также эффективно содействует росту растения, и при этом лучше подходит для человеческого зрения. В то же время мятно-белый и сочетание зеленого, синего и красного менее эффективны, чем сочетание красно-синего света.
О том, как создать умную теплицу можно прочитать здесь.
Источник: greenhousegrower.com
