led植物燈對(duì)植物的幫助

Led植物燈，依照植物生長(zhǎng)規(guī)律必須是需要太陽光，而led植物補光燈就是利用太陽光的原理，燈光來(lái)代替太陽光給植物提供更好的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

光環(huán)境是植物生長(zhǎng)發(fā)育中不可缺少的重要物理環(huán)境因素之一，通過(guò)光質(zhì)的調(diào)節(jié)，控制植株形態(tài)的建成是設(shè)施栽培領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。 依照植物光合作用需要的光線(xiàn )，我們將植物燈基本都是做成紅藍(lán)相組合和全藍(lán)與全紅三種形式，覆蓋光合作用所需要的波長(zhǎng)範圍。在視覺的效果上，紅藍(lán)相組合的植物燈呈現(xiàn)粉紅色。紅光促進(jìn)植物發(fā)芽，開(kāi)花, 藍(lán)光能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，可以自主選擇更合適的波長(zhǎng)與顏色比例促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。 紅藍(lán)燈色譜比例一般是在5:1 ~ 10:1之間為宜，通常可選7 ~ 8:1的比例。當(dāng)然是有條件的可根據(jù)植物生長(zhǎng)周期調(diào)整紅色和藍(lán)色光的比例最好。

LED植物燈具有一下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：

1、波長(zhǎng)類(lèi)型很豐富、正好與植物光合成和光形態(tài)建成的光譜範圍吻合；

2、頻譜波寬度半寬窄，可按照需要相組合獲得純正單色光和複合光譜；

3、可以集中特定波長(zhǎng)的光，均勻地照射作物；

4、不僅可以調(diào)節(jié)作物開(kāi)花與結(jié)實(shí)，而且還可以控制株高和植物的營(yíng)養(yǎng)成分；

5、系統(tǒng)發(fā)熱很少，佔用空間很小，可用於多層栽培立體相組合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了低熱負(fù)荷和生產(chǎn)空間的小型化； 高光效: 90% 散發(fā)的光能夠被植物所吸收，而傳統(tǒng)高壓納燈與金滷燈，只有 8-10% 的光效；光衰是很小, 壽命是高達(dá)5萬(wàn)小時(shí)；特強(qiáng)的耐用性也是降低了運(yùn)行成本。

一、太陽光譜：

太陽光譜是一個(gè)連續(xù)譜，其中藍(lán)色和綠色光譜相對(duì)於紅色光譜而言要強(qiáng)，其可見(jiàn)光光譜範圍是在380~780 nm左右。自然界的植物生長(zhǎng)是和光譜的強(qiáng)度有關(guān)的，比如在赤道附近區(qū)域的大多數(shù)植物的生長(zhǎng)速度是很快的，同時(shí)生長(zhǎng)的長(zhǎng)度也比較大。但太陽的照射強(qiáng)度並不是越高就越好，對(duì)於動(dòng)植物的生長(zhǎng)是有一定選擇性的。影響植物生長(zhǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵生長(zhǎng)素對(duì)於光的吸收光譜是有著很明顯的區(qū)別。led植物生長(zhǎng)燈的應(yīng)用不是件很簡(jiǎn)單的事，而是非常有針對(duì)性的。在這裡有必要介紹兩(liǎng)個(gè)最主要的光合作用led植物生長(zhǎng)燈對(duì)植物生長(zhǎng)要素的概念。

1、葉綠素

葉綠素(chlorophyll)是一種與光合作用(photosynthesis)有關(guān)的最重要的色素，存在於所有能夠營(yíng)造光合作用的生物體，包括綠色植物和原核的藍(lán)綠藻(藍(lán)菌)與真核的藻類(lèi)。葉綠素是從光中吸收能量，然後能量就被用來(lái)將二氧化碳轉(zhuǎn)變為碳水化合物。葉綠素a主要是吸收紅光，葉綠素b主要是吸收藍(lán)紫光，主要是為了區(qū)別陰生植物與陽生植物。陰生植物的葉綠素b和葉綠素a的比值很小，所以陰生植物是能強(qiáng)烈地利用藍(lán)光，適應(yīng)於遮陰處生長(zhǎng)。 葉綠素a呈顯藍(lán)綠色，葉綠素b呈顯黃綠色。葉綠素a、葉綠素b的強(qiáng)吸收帶有兩(liǎng)個(gè)，1個(gè)在波長(zhǎng)是為630~680 nm 的紅光區(qū)，另1個(gè)在波長(zhǎng)是為400~460 nm的藍(lán)紫光區(qū)。

2、類(lèi)胡蘿蔔素

類(lèi)胡蘿蔔素(carotenoids) 是一類(lèi)重要的天然色素的總稱(chēng)，普遍存在於動(dòng)物、 高等植物、真菌、藻類(lèi)中的黃色、橙紅色或紅色的色素之中。迄今被發(fā)現(xiàn)的天然類(lèi)胡蘿蔔素已達(dá)600多種。類(lèi)胡蘿蔔素吸收光涵蓋範圍是在OD303~505 nm，它提供食物的顏色並影響著人體對(duì)食物的攝取；在藻類(lèi)和植物以及微生物中，因其顏色被葉綠素覆蓋從而無(wú)法呈現(xiàn)。在植物的細(xì)胞中，產(chǎn)生的類(lèi)胡蘿蔔素除了吸收並轉(zhuǎn)移能量來(lái)幫助光合作用的進(jìn)行，同時(shí)還要具有保護(hù)細(xì)胞免於被激態(tài)的單電子鍵氧分子破壞的功能。

對(duì)於植物生長(zhǎng)所需要的光譜應(yīng)該是一個(gè)有一定分布寬度的連續(xù)光譜，使用光譜很窄(如圖3(a))的紅、藍(lán)兩(liǎng)個(gè)特定波長(zhǎng)晶片製成的光源很顯然是不合適的，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，植物會(huì)發(fā)生偏黃，葉莖很輕，葉莖很單薄等等現(xiàn)象。對(duì)於植物生長(zhǎng)所需要的光譜應(yīng)該是一個(gè)有一定分布寬度的連續(xù)光譜，使用光譜很窄(如圖3(a))的紅、藍(lán)兩(liǎng)個(gè)特定波長(zhǎng)晶片製成的光源很顯然是不合適的，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，植物會(huì)發(fā)生偏黃，葉莖很輕，葉莖很單薄等等現(xiàn)象。

可見(jiàn)光中的藍(lán)紫光和青光對(duì)植物生長(zhǎng)及幼芽的形成有著很大作用，這類(lèi)光能一直是植物的伸長(zhǎng)而使其形成矮而粗的形態(tài)；同時(shí)藍(lán)紫光也是可以支配細(xì)胞分化最重要的光線(xiàn )；藍(lán)紫光還可以影響植物的向光性。紫外線(xiàn )是使植物體內(nèi)某些生長(zhǎng)激素的形成受到了抑制，從而也就是抑制了莖的伸長(zhǎng)；紫外線(xiàn )也是能夠引起向光性的敏感，並和可見(jiàn)光中的藍(lán)和紫與青光一樣是可以促進(jìn)花青素的形成。可見(jiàn)光中的紅光與不可見(jiàn)光中的紅外線(xiàn )，都是能夠促進(jìn)種子或者孢子的萌發(fā)和莖的伸長(zhǎng)。led植物補光燈中紅光還可以促進(jìn)二氧化碳的分解和葉綠素的形成。

led植物生長(zhǎng)燈的光譜對(duì)植物的光合作用的影響對(duì)植物影響較甚的光線(xiàn )，主要是分三大類(lèi)。紫外線(xiàn )和可見(jiàn)光與紅外線(xiàn )。下面我們就來(lái)具體的分析下這三大類(lèi)光線(xiàn )。

第1波段的輻射光:是含有大量能量的紫外線(xiàn )，但部份的紫外線(xiàn )都是被臭氧層所吸收。所以我們較關(guān)心的是與農(nóng)膜有密切相關(guān)的部份：紫外線(xiàn )-b（波長(zhǎng)2是在80—320nm）及紫外線(xiàn )-a（波長(zhǎng)是在320—380nm），這二種波段的紫外線(xiàn )有其不相同的作用如：對(duì)植物的花產(chǎn)生著色的作用。

第2波段的輻射光:是可見(jiàn)光（波長(zhǎng)是在400—700nm），相當(dāng)於藍(lán)光和綠光與黃光及紅光，又稱(chēng)為PAR，即光合作用的活躍區(qū)。是植物用來(lái)進(jìn)行光合作用尤其的最重要可見(jiàn)光部份。藍(lán)光和紅光是在PAR光譜帶中是尤其最重要的部份，因為植物中的核黃素 能有效的吸收此一部份的光線(xiàn )，而綠光則不容易被吸收。

第3波段的輻射光:是紅外線(xiàn )，又可分為近紅外線(xiàn )和遠(yuǎn)紅外線(xiàn )。近紅外線(xiàn )（波長(zhǎng)是在780—3,000nm）的光基本上對(duì)植物是沒有作用的，它只會(huì)產(chǎn)生熱能。遠(yuǎn)紅外線(xiàn )波長(zhǎng)3000—50,000nm，這一部份的輻射線(xiàn )並不是直接從太陽光而來(lái)的。它是一種帶有熱能分子所產(chǎn)生的輻射線(xiàn )，一到晚上就很容易散失掉。

植物對(duì)於紅光的光譜最為敏感，對(duì)綠光不是很敏感，並且對(duì)光譜最大的敏感地區(qū)是為400~700nm。此區(qū)段光譜通常稱(chēng)為光合作用有效能量的區(qū)域。陽光的能量約有45％在於此段的光譜。因此如果以人工光源來(lái)補充光量，光源的光譜分布也應(yīng)該是接近於此範圍。我們知道了光譜波長(zhǎng)對(duì)光合作用的效果分布時(shí)，通過(guò)光譜的輻射計(jì)，能夠得到準(zhǔn)確的光合有效輻射（PAR）的準(zhǔn)確指標(biāo)。led植物生長(zhǎng)燈光源已經(jīng)可以根據(jù)光合作用的有效光譜，配置成效率好的植物光源，led植物生長(zhǎng)燈是依據(jù)照植物生長(zhǎng)規(guī)律一定需要太陽光，而led植物生長(zhǎng)燈就是利用太陽光的原理，led植物生長(zhǎng)燈的燈光代替太陽光給植物提供更好的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境的一種燈具。