แสงแดดหรือไฟ LED ดีกว่าสำหรับพืชหรือไม่?

หัวข้อหนึ่งที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในขณะที่การเกษตรในร่มพัฒนาขึ้นคือแสง LED หรือแสงแดดดีกว่าสำหรับพืชหรือไม่ ไฟปลูกเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เชื่อถือได้สำหรับการทำฟาร์มในร่ม ไฮโดรโปนิกส์ และเกษตรกรรมที่มีสภาพแวดล้อมควบคุม (CEA) บทความนี้จะตรวจสอบความแตกต่างระหว่างไฟปลูกและแสงแดดธรรมชาติ ผลกระทบที่มีต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร และไฟปลูกมีความสำคัญต่อการเกษตรร่วมสมัยอย่างไร

สเปกตรัมของแสงที่สมบูรณ์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง-กระบวนการที่พืชผลิตพลังงาน-นั้นมาจากแสงแดด

สเปกตรัมที่มองเห็นได้ (400–700 นาโนเมตร) และเกินกว่านั้นถูกปกคลุมไปด้วยแสงแดดธรรมชาติ ซึ่งมีความยาวคลื่นตั้งแต่อัลตราไวโอเลต (UV) ไปจนถึงอินฟราเรด (IR)

เนื่องจากให้พลังงานที่สมดุลสำหรับกิจกรรมต่างๆ ของพืช คลื่นความถี่กว้างจึงเหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของพืชในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ ในขณะที่แสงสีแดงส่งเสริมการออกดอกและการออกผล แสงสีน้ำเงินสนับสนุนพืชในทุกขั้นตอนของการพัฒนาโดยส่งเสริมระบบใบและรากที่กะทัดรัดและแข็งแกร่ง

สุขภาพของพืชยังได้รับอิทธิพลจากปริมาณแสงแดดและความแปรผันตามธรรมชาติของมันด้วย พืชมีความยืดหยุ่นมากขึ้นอันเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงและสเปกตรัมที่เกิดขึ้นตลอดทั้งวันและปีอย่างช้าๆ

แม้ว่าการสัมผัสกับแสงแดดมากเกินไปอาจสร้างความเสียหายได้ แต่รังสียูวีก็เสริมสร้างการป้องกันโรคของพืช ส่งผลให้ผลผลิตมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

นอกจากนี้แสงอินฟราเรดยังช่วยให้เนื้อเยื่ออุ่นขึ้น ซึ่งช่วยในการเจริญเติบโตในช่วงฤดูหนาว ตามการวิจัย แสงแดดธรรมชาติส่งเสริมการผลิตเม็ดสีที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งทำให้ได้สีที่สดใส รสชาติดีขึ้น และเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ

การรู้ว่า "แสงจากหัวโตแตกต่างจากแสงแดดอย่างไร" ช่วยให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นว่าเหตุใดแสงประดิษฐ์ โดยเฉพาะไฟ LED จึงมักสร้างความยาวคลื่นเฉพาะมากกว่าสเปกตรัมทั้งหมด

ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ความยาวคลื่นสีแดงและสีน้ำเงิน ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในการส่งเสริมการสังเคราะห์ด้วยแสง การเลือกสรรนี้ช่วยให้พืชมีการตอบสนองแบบโฟกัสได้

ด้วยการผสมผสานสีแดง-สีน้ำเงินหรือสีแดง-สีน้ำเงิน-สีแดงไกล-ที่ส่งเสริมลักษณะพิเศษต่างๆ เช่น ใบหนา พื้นที่ใบกว้าง และวงจรการเจริญเติบโตที่รวดเร็ว วิทยาศาสตร์ที่เป็นรากฐานของ "สูตรอาหาร" แบบเบาๆ เหล่านี้ได้พัฒนาขึ้น

ประสิทธิผลของสเปกตรัมโฟกัสเหล่านี้แสดงให้เห็นในงานวิจัยจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น มีการแสดงให้เห็นว่าไฟ LED สีแดงและสีน้ำเงินเร่งอัตราการเติบโตและความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ในพืชผล เช่น แตงกวาและผักกาดหอม

แสงสีฟ้าส่งเสริมการเปิดปากใบ ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ ในขณะที่แสงสีแดงกระตุ้นโปรตีนรับแสงที่สนับสนุนการออกดอก

ผู้ปลูกสามารถควบคุมพารามิเตอร์การเจริญเติบโตเพื่อสร้างลักษณะที่ต้องการ เช่น ใบใหญ่ขึ้น ปล้องสั้นลง และการสะสมชีวมวลเร็วขึ้นโดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสง

อย่างไรก็ตาม ไฟ LED เติบโตจำนวนมากมีความยาวคลื่น UV และ IR ไม่เท่ากันกับแสงแดด การทำงานของพืชบางอย่าง เช่น ความต้านทานต่อโรคและกิจกรรมการสังเคราะห์แสงทั้งหมด อาจถูกจำกัดโดยส่วนประกอบที่ขาดหายไปเหล่านี้

ด้วยเหตุนี้ ไฟเติบโต LED จึงไม่สามารถเลียนแบบสเปกตรัมธรรมชาติได้อย่างสมบูรณ์ และผลกระทบเล็กน้อยที่แสงแดดมีต่อรูปร่างของพืชและการเผาผลาญ แม้ว่าพวกมันสามารถปรับปรุงการเจริญเติบโตได้ภายใต้สถานการณ์บางอย่างก็ตาม

หัวข้อ "ปลูกไฟทดแทนแสงแดดได้" ดึงความสนใจไปที่ความยากลำบากในการใช้แสงประดิษฐ์เพื่อเลียนแบบความเข้มและความหลากหลายของสเปกตรัมของแสงแดด

แม้ว่าไฟเติบโตจะทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม แต่ก็อาจไม่สามารถตอบสนองทุกความต้องการของพืชได้อย่างเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฟที่ใช้ในระดับแสงสูง ในทางตรงกันข้าม แสงแดดเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่มีใครเทียบได้ ตัวอย่างเช่น พืชแตงกวาสามารถเติบโตได้อย่างแข็งแกร่งภายใต้แสงไฟ LED- ที่มีความเข้มสูง แต่พวกมันยังสามารถขยายตัวได้อย่างกว้างขวางมากขึ้นและมีอัตราการสังเคราะห์แสงที่มากขึ้นเมื่อสัมผัสกับแสงแดดธรรมชาติ

นอกจากนี้ หากแสงไม่มีการแปรผันหรือสัญญาณความร้อน พืชที่ได้รับแสงประดิษฐ์คงที่อาจแสดงสัญญาณความเครียด เช่น คลอรีนหรือใบเหลือง

จังหวะการเต้นของหัวใจของพืช ซึ่งควบคุมการเจริญเติบโต ปริมาณสารอาหาร และปฏิกิริยาความเครียด ได้รับอิทธิพลจากวงจรกลางวัน{0}}กลางคืนตามธรรมชาติ เว้นแต่ว่ามีการใช้รอบเปิด/ปิดบางรอบหรือแหล่งกำเนิดแสงที่หลากหลาย แสงที่เติบโตอาจทำให้จังหวะนี้ปั่นป่วน ส่งผลให้คุณภาพและสุขภาพลดลงในที่สุด

จากการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ แสงแดดเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับบางชนิดและระยะการเจริญเติบโต แม้ว่าไฟปลูกจะมีประสิทธิภาพสำหรับการเกษตรแบบควบคุมก็ตาม พืชที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งอาจยังคงได้รับพลังชีวิตที่สูงขึ้นภายใต้แสงแดดธรรมชาติ

แสงประดิษฐ์ประเภทใดดีที่สุดสำหรับพืช

ไฟเร่งโต LED มีความโดดเด่นในหมู่ไฟประดิษฐ์ เนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนาน การประหยัดพลังงาน และความสามารถในการผลิตสเปกตรัมเฉพาะสำหรับระยะของพืชต่างๆ ผู้ปลูกสามารถปรับสูตรแสงตามระยะการเจริญเติบโตของพืชแต่ละชนิด ตั้งแต่การเจริญเติบโตจนถึงการออกดอก ด้วยเทคโนโลยี LED

ไฟ LED สีน้ำเงินช่วยเสริมพัฒนาการทางพืชและโครงสร้าง ในขณะที่ไฟ LED สีแดงส่งเสริมการเจริญเติบโตของใบและการออกดอก แสงสีแดงที่ไกลเป็นพิเศษ-มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสายพันธุ์ที่มีโครงสร้างใบหนา เนื่องจากสามารถเพิ่มการผลิตชีวมวลและขนาดทรงพุ่มได้

สีใดที่เหมาะกับการปลูกแสง? มีการแสดงให้เห็นว่าการผสมแสงบางอย่าง เช่น สีแดง-สีน้ำเงิน- สีขาว ให้อัตราการเจริญเติบโตและการผลิตเม็ดสีที่ดีที่สุดในพืชผล เช่น ผักกาดหอมและมันฝรั่ง ด้วยการรวมแสงสีแดง เขียว และน้ำเงินเข้าด้วยกัน ไฟ LED สีขาวจึงให้สเปกตรัมที่กว้างกว่าซึ่งคล้ายกับแสงแดดธรรมชาติมากกว่า เนื่องจากช่วยให้พืชสามารถผ่านกระบวนการที่โดยปกติแล้วถูกกระตุ้นโดยแสงแดดธรรมชาติ เทคนิคสเปกตรัมเต็ม-นี้จึงเริ่มแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ในการเกษตร

ไฟเร่งโต LED เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งในฟาร์มที่มีความหนาแน่นสูง- เนื่องจากพวกมันให้ความร้อนเพียงเล็กน้อยและสามารถติดตั้งไว้ใกล้กับต้นไม้มากขึ้นโดยไม่ทำให้พวกมันไหม้

การควบคุมความเข้มของแสง ระยะเวลา และระยะห่างจากต้นไม้อย่างระมัดระวังเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อใช้ไฟปลูกแทนแสงแดด

ตามการวิจัย พืชมักต้องการแสงประดิษฐ์ 12-16 ชั่วโมงทุกวันเพื่อให้เท่ากับพลังงานที่ได้รับจากแสงแดด ไฟ LED ที่อยู่ในตำแหน่งและปรับอย่างถูกต้องสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตในร่มและลดความเครียดของพืชได้

เพื่อปรับปรุงการเจริญเติบโต คุณภาพ และการผลิตในพืชผล เช่น มันฝรั่ง การผสมผสานระหว่างไฟ LED สีแดง สีน้ำเงิน และสีแดงไกล- ซึ่งปรับเป็นความหนาแน่นโฟตอนฟลักซ์สังเคราะห์แสง (PPFD) 100 μmol m²/s สามารถจำลองสภาพแสงแดดในระดับปานกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อกำหนดของโรงงานแต่ละแห่งจะกำหนดทางเลือกของสเปกตรัมแสงและความเข้ม แม้ว่าพืชที่ติดผลอาจต้องการความเข้มข้นที่มากขึ้นเพื่อรักษาระยะเวลาการออกดอกและติดผล แต่ผักใบเขียวจะได้ผลดีที่สุดในที่มีแสงปานกลาง

นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงอย่างช้าๆ ซึ่งจำลองพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกยังเป็นประโยชน์ต่อพืชผลบางชนิดอีกด้วย การปรับเปลี่ยนเหล่านี้ทำได้โดย-เทคโนโลยี LED ที่ล้ำสมัย ช่วยลดความเครียดที่อาจเกิดขึ้นและกระตุ้นให้เกิดวงจรการเติบโตภายในอาคารมากขึ้น

โดยสรุป แสงแดดยังคงเป็นแหล่งกำเนิดแสงเต็ม-ที่ดีที่สุดซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชตามธรรมชาติ แม้ว่าไฟปลูกจะปฏิวัติเกษตรกรรมในร่มและในเมืองโดยนำเสนอแหล่งกำเนิดแสงที่เชื่อถือได้และปรับแต่งได้ ไฟเติบโต โดยเฉพาะไฟ LED เป็นสิ่งจำเป็นในการตั้งค่าที่ได้รับการควบคุม แต่ก็ยังไม่มีช่วงและความเข้มของแสงแดดที่ครบถ้วน ไฟสำหรับปลูกพืชจะมีประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น ทำให้จำเป็นสำหรับการเกษตรร่วมสมัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมืองและมีความหนาแน่นสูง-

Led Grow Tube Lights