Светодиодные светильники для выращивания растений предоставляют садоводам и ученым простую возможность проводить испытания растений с помощью простых установок и широкого диапазона различных спектров в различных форм-факторах. Следующие советы должны побудить ученых и коммерческих производителей, которые в настоящее время не знакомы с исследованиями в области освещения для садоводства, выяснить, насколько различные свойства света важны для растений в их применении. Эти советы также помогут вам избежать наиболее распространенных ошибок, которые делают результаты бесполезными.
1. окружающая среда
Испытание может проводиться в контролируемой среде, например, в камерах для выращивания, теплицах или пластиковых туннелях (в последних двух спектр светодиодов будет разбавлен естественным светом). В условиях естественного освещения ни один день не похож на следующий, поэтому более длительные испытательные периоды полезны (лучше всего охватить все сезоны зимой, весной, осенью и летом). Дополнительные данные, такие как дневная интегральная освещенность (DLI) наружного освещения или «рабочее время» (включение / выключение) дополнительных светодиодных ламп, помогают проанализировать результат после завершения испытания.
2. интенсивность света
Растения преобразуют энергию фотонов в химическую энергию. С помощью исследования интенсивности вы исследуете реакцию растений на различные уровни интенсивности света.
Если вы проводите испытание в стойке, минимальная интенсивность должна быть на верхней полке, а максимальная - на нижней. Таким образом вы избежите паразитных световых лучей, которые увеличивают интенсивность освещения там, где она должна быть низкой. Естественно, для этой цели подойдет и темная фольга, закрывающая полку и предотвращающая попадание света.
Выберите одинаковые ступени интенсивности для анализа данных, который вы будете проводить. Укажите свою эталонную высоту интенсивности, которая может быть навесом или чем-то еще, и имейте в виду: растения растут к свету! Поэтому используйте светильники с регулируемой яркостью и затемняйте лампы по мере роста растений. Отрегулируйте его в соответствии с вашей целевой интенсивностью в течение испытательного периода, чтобы обеспечить постоянный уровень интенсивности на протяжении всего исследования. В противном случае уровень интенсивности естественным образом увеличится, пока растение растет.
3. качество света
Наряду с интенсивностью световой состав (спектр) управляет ростом и развитием растений. Если вы не уверены, какой спектр поддерживает вашу растущую цель, вы можете найти множество недавно опубликованных исследований (Margit Olle, 2013; Demotes-Mainard et al., 2016; Bantis et al., 2018) или связаться с биологами вашего поставщика освещения. . Если поставщик освещения не проводит исследований и не располагает собственными данными, держитесь от них подальше! Единственный способ убедиться, что спектр будет работать, - это если компания, продающая его, провела обширное исследование с различными заводами, в различных условиях и с циклами проверки.
Исследования с разными световыми спектрами труднее проводить, поскольку необходимо правильно разделять отдельные процедуры (рис.1). Вы можете использовать черную или белую фольгу для разделения обработок, но будьте осторожны, особенно в закрытых помещениях, чтобы не блокировать циркуляцию воздуха.
Задайте одинаковую интенсивность при каждой световой обработке, чтобы получить сопоставимые результаты.
Рис.1 Пробная установка для проверки различных спектров света в тележке.
4. фотопериод
Развитие некоторых видов растений контролируется световым периодом (отношением дневных часов к ночным). Такие растения короткого дня или растения длинного дня цветут только тогда, когда критическая продолжительность светового дня не достигается или не превышается соответственно. Уже ощущается очень низкая интенсивность света 2-3 мкмоль / м -2 / с- 1 , которая опосредует реакцию растений (Lopez, 2009). Обратите внимание, что в теплице или пластиковых туннелях даже лунный или уличный свет передает сигнал растению. Следовательно, вам необходимо очень тщательно спроектировать испытательную площадку, чтобы использовать условия короткого дня летом. С другой стороны, если вам нужно сигнализировать о длинных днях в условиях короткого дня, вы можете сделать это с помощью светодиодных светильников малой мощности (или светильников с пониженной яркостью).
5. однородность света
Если вы проводите исследование на небольшой тестовой площади, очень важно равномерно распределить свет.
Имейте в виду, что ваши результаты будут более надежными и надежными, если они основаны на обработанных растениях, которые получили равные условия.
Чтобы узнать больше о планировании освещения, прочитайте сообщение в блоге «Планирование освещения: 3 шага для обеспечения эффективного роста растений с помощью светодиодов».
Однородность света - непростая задача, но поставщики освещения с достаточно большим количеством вариаций форм-фактора смогут предоставить что-то идеально однородное. Ищите поставщиков, оборудование которых часто используется в академических исследованиях.
6. приборы для измерения света
Растения воспринимают свет иначе, чем люди.
Прочтите сообщение в блоге под названием: Почему LED Grow Light Purple
Вы можете контролировать свою тестовую установку с помощью измерительного устройства, и это настоятельно рекомендуется хотя бы один раз в течение пробного периода. Убедитесь, что вы проверили точность обработки интенсивности с помощью PAR-метра или успешность разделения спектра с помощью спектрометра. На приведенном ниже графике показано измерение, в котором целевой спектр AP67 (от Valoya) разбавлен другим источником света из-за разделения с помощью полупрозрачной ткани.
Рис.2 Обогащение зеленой области в фиолетовой цепи AP67 из-за смешивания разных спектров через полупрозрачные ткани.
7. спланируйте опрос
Постарайтесь быть максимально сосредоточенными и избегайте тестирования более чем одного фактора роста в испытании. Лучше провести два отдельных испытания, чем одно в ситуациях, когда вы планируете исследовать, например, спектр в сочетании с изменениями интенсивности или изменениями интенсивности в сочетании с температурными обработками . Могут быть учтены различные эталонные параметры (измерения), такие как рост растений (накопление биомассы), развитие растений (время укоренения или цветения). Или вы можете придумать другой параметр, более подходящий для вашей растущей цели.
8. потребляемая мощность светильника
Если ваша цель - сравнить энергопотребление, не забудьте включить мощность балластных устройств от традиционных источников света, таких как люминесцентные лампы или натриевые лампы высокого давления. Сделайте свой план испытания так, чтобы либо все световые обработки имели одинаковое общее энергопотребление (и измеряли результирующую интенсивность на растительном покрове), либо уровень интенсивности, и рассчитывайте энергию, используемую для каждой обработки индивидуально.
Эти советы даны командой биологов-биологов Валойи. К настоящему времени Valoya провела 441 испытание растений на 229 видах / сортах растений в 26 странах. Светильники Valoya широко используются в академических исследованиях, и на сегодняшний день они оснащены исследовательскими центрами в таких местах, как Институт Макса Планка, Центр Джона Иннеса, Исследовательский центр Ротамстеда и более чем в 100 университетах по всему миру. Не стесняйтесь обращаться к Валойе за помощью или если у вас есть сомнения относительно того, как интерпретировать свои наблюдения или результаты впоследствии (г-жа Стефани Линцер, биолог - stefanie.linzer (at) valoya.com).
Бантис, Ф., Смирнаку, С., Узунис, Т., Кукунарас, А., Нтагкас, Н., и Радоглу, К. (2018). Текущее состояние и последние достижения в области садоводства с использованием светодиодов (LED). Scientia Horticulturae , (февраль), 0–1.
Демотес-Майнар, С., Перон, Т., Коро, А., Бертело, Дж., Ле Гуррьерек, Дж., Пеллески-Травье, С.,… Сакр, С. (2016). Реакция растений на красный и дальний красный свет, применение в садоводстве. Экологическая и экспериментальная ботаника , 121 , 4–21.
Лопес, Р. (2009). Понимание различий между фотопериодическим и дополнительным освещением. Тепличный садовод , (ноябрь), 26–30.
Маргит Олле, А.В. (2013). Влияние светодиодного освещения на рост и качество тепличных растений. Сельское хозяйство и пищевая наука , 22 (апрель), 223–234.
