In welcher Lichtfarbe wachsen Pflanzen am besten?
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Es gibt eine Reihe von verschiedenen Auswirkungen, die das Lichtspektrum (Farben) auf das Pflanzenwachstum haben kann. Es ist ein komplexes Gebiet, aber wir werden Ihnen die grundlegenden Prinzipien mit praktischen Experimenten und Ergebnissen demonstrieren.
Vor allem gibt es allgemeine Auswirkungen von rotem und blauem Licht auf das Pflanzenwachstum, die für fast alle Anwendungen gelten. Wir untersuchen diese Effekte und vergleichen sie mit der Verwendung von weißem Licht, das blaues, grünes und rotes Licht in ausgewogenen Anteilen enthält und als Vollspektrumlicht bezeichnet wird.
Warum werden rote und blaue LEDs überhaupt für Wachstumslampen verwendet?
Absorptionskurve von Chlorophyll und Carotinoiden in einem Reagenzglas. Dies ist nicht die gesamte Lichtabsorption von Pflanzen im wirklichen Leben
Bis vor ein paar Jahren waren nur rote und blaue LEDs für „Hochleistungs“-Anwendungen (3 Watt, 5 Watt) erhältlich. Daher nutzten die ersten Hersteller von Wachstumslampen die verfügbaren LEDs und stellten die ersten LED-Wachstumslampen her.
Um die Verwendung von nur blauen und roten LEDs für den Gartenbau zu unterstützen, verweisen sie auf Chlorophyll-Absorptionskurven. Diese Diagramme geben nicht das gesamte Bild wieder und sind irreführend. Sie beruhen auf der Absorption von Licht durch Chlorophyll, das aus Blättern extrahiert und in einem Reagenzglas getestet wurde. Sie legen nahe, dass grünes Licht von Pflanzen überhaupt nicht absorbiert wird. Dies ist falsch und ein Argument, das konstruiert wurde, um den Verkauf von roten und blauen LED-Zuchtlampen zu unterstützen. Tatsächlich tragen alle Farben des Lichts im PAR-Spektrum zur Photosynthese und zum Wachstum bei, nur in leicht unterschiedlichem Maße.
Ein erfahrener Züchter wird dies wissen. Zum Beispiel sind HPS-Lampen (High Pressure Sodium) seit Jahrzehnten die bevorzugte Wachstumslichtquelle. HPS-Lampen geben im Allgemeinen etwa 50 % ihres Lichts im grünen Spektrum ab. Wenn grünes Licht keine Photosynthese bewirken würde, wären 50 % der Lichtleistung von HPS-Lampen unwirksam. Das ist einfach nicht der Fall.
Welches Licht absorbieren Pflanzen wirklich?
McCrees Wirkungsspektrum ist der Maßstab für die Absorptionsraten des Lichtspektrums durch Pflanzen
In den 1970er Jahren bestimmte ein Wissenschaftler namens McCree die Wellenlängen des Lichts, die eine Pflanze absorbieren kann. Er bewertete die relative Quanteneffizienz der verschiedenen Lichtwellenlängen bei der Photosynthese. Mit anderen Worten, er zeichnete die Wachstumsrate von Pflanzen auf, die den einzelnen Wellenlängen oder Farben des Lichts ausgesetzt waren.
McCree entdeckte, dass Pflanzen alle Teile des PAR-Spektrums nutzen, jedoch in unterschiedlichem Maße. Die Quanteneffizienz für Rot liegt bei nahezu 100 %, während Blau und Grün mit 65 % bis 75 % weniger effizient waren. McCrees Wirkungsspektrum gibt an, welche Farben des sichtbaren Spektrums für die Photosynthese am besten geeignet sind. McCrees Wirkungsspektrum ist die richtige Referenz, um die Eignung und Effektivität des Spektrums einer Grow-Lampe zu beurteilen.
Experimentelle Tests der Auswirkungen von blauem, rotem und weißem Licht (Vollspektrum)
Wir haben drei Grow-Kammern mit blühenden Pflanzen und produktiven Esswaren eingerichtet. Wir haben einen Wachstumsvergleich unter blauem, rotem und Vollspektrumlicht über drei Wochen durchgeführt, um zu sehen, welches Wachstum sich ergeben würde. Die Lichtintensität war in jeder Wachstumskammer die gleiche. Wir testeten jede Wachstumskammer mit einem PAR-Messgerät (photosynthetisch aktive Strahlung) und passten die Lichtleistung und die Hängehöhe an, um sicherzustellen, dass jede Kammer den gleichen durchschnittlichen PAR-Wert hatte.
Die Ergebnisse waren sehr interessant…
Die Wirkung von blauem Licht auf das Pflanzenwachstum
Blühende Pflanzen und Salat, die unter blauem Licht angebaut wurden. Dichtes, dichtes Wachstum, aber niedrige Produktivität und Ertragsergebnisse
Die blühenden Pflanzen blühten unter blauem Licht weiter, aber mit weniger Kraft als unter rotem oder weißem Licht. Die blühenden Pflanzen wuchsen nicht so stark und hatten weniger und kleinere Blütenblätter und Blätter.
Die Wachstumsrate des Salats war sehr niedrig, aber das Wachstum war kompakt und die Farbe ein tieferes Grün. Insgesamt lag der Ertrag bei weniger als 50 % der anderen Pflanzen.
Die Wirkung von rotem Licht auf das Pflanzenwachstum
Blühende Pflanzen und Salat, die unter rotem Licht gezogen wurden. Hohe Produktion von Blüten und Ertrag, aber gestreckte Pflanzen
Das rote Licht war sehr gut für die blühenden Pflanzen und sie hatten die meisten Blüten und die größte Blatt- und Blütenblattgröße. Das andere Merkmal der unter rotem Licht angebauten Pflanzen ist jedoch die Streckung. Die blühenden Pflanzen und der Salat streckten sich beide im Vergleich zu den anderen Pflanzen. Das bedeutet, dass die Blätter länger und die Abstände zwischen den Knoten oder Zweigen größer waren. Eine Pflanze mit langen Zweigen und weit auseinander liegenden Blüten bringt auf kleinem Raum nicht so viel Ertrag wie eine Pflanze mit kurzem und dichtem Wuchs.
Trotz der Streckung hatte der Kopfsalat hohe Wachstumsraten und der Ertrag war der beste der drei Versuche. Allerdings war die Blattdicke, Farbe und Kompaktheit nicht so gut wie unter Vollspektrumlicht.
Die Wirkung von Vollspektrumlicht (weiß) auf das Pflanzenwachstum
Blühende Pflanzen und Salat, die unter Vollspektrumlicht (weiß) gezogen wurden. Sehr gesundes Wachstum. Gute Blütenproduktion, dichtes Wachstum, hohe Produktivität und Ertrag.
Das Vollspektrumlicht war auch gut für die blühenden Pflanzen und hatte eine ähnliche Qualität der Blüten und Blätter wie das Rotlicht. Die Blätter waren kleiner und das Wachstum war viel dichter, d.h. die Abstände zwischen den Trieben an den Zweigen waren geringer. Das bedeutet, dass das Wachstum in einem begrenzten Raum wie einem Grow-Zelt kompakter und produktiver ist. Das MIGRO-Spektrum enthält 15 % blaues Licht und damit genug blaues Licht, um ein Ausdehnen zu verhindern, aber nicht zu viel, um die Produktivität zu verringern.
Der Salatertrag lag innerhalb von 5 % des Ertrags unter rotem Licht, so dass die Produktivität des Vollspektrums fast gleichwertig mit der des roten Lichts war. Da das Vollspektrumlicht 45 % grünes Licht enthält, zeigt dies deutlich, dass das grüne Licht zum Pflanzenwachstum beiträgt. Andernfalls wäre der Ertrag um mindestens 45 % geringer als beim ROTEN Anbau. Die Blattfarbe, die Dicke und das allgemeine Aussehen des Salats waren bei Vollspektrumlicht viel besser als bei den anderen Kulturen.
Bei welcher Lichtfarbe wachsen Pflanzen am besten?
Ertragsergebnisse (von links nach rechts): Vollspektrum 390g, Rotes Licht 409g, Blaues Licht 168g
Die Testergebnisse zeigen, dass ein gewisser Anteil an blauem Licht (etwa 15%) erforderlich ist, um das Wachstum dicht und gesund zu halten. Bei rotem und grünem Licht scheint es kaum Unterschiede in den Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum zu geben. Dies zeigt, dass die roten und blauen (Burple) LED-Wachstumslichter und die Vollspektrum-Wachstumslichter in Bezug auf die Wachstumseffizienz eng beieinander liegen, auch wenn sie unangenehm anzusehen sind.
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