English
Español (España, Alfabetización Internacional)
Nederlands
Was Wellenlängen und Farben bewirken
Um zu verstehen, wie Ihre Pflanzen auf verschiedene Wellenlängen und Farben reagieren werden, müssen Sie bedenken, dass jede Pflanze und jedes Wachstumsstadium einen individuellen Ansatz erfordert.
Dieser Prozess ist eine photochemische Reaktion in den Chloroplasten der Pflanzenzellen, bei der CO₂ unter Einfluss von Lichtenergie in Kohlenhydrate umgewandelt wird.
Für die Photosynthese sind die blauen und roten Bereiche am wichtigsten.
Der Zeitpunkt / die Dauer des Lichts, auch Fotoperiode genannt, beeinflusst die Blüte von Pflanzen vor allem. Die Blütezeit kann durch die Steuerung der Fotoperiode kontrolliert werden.
Durch die fotosynthetisch aktive Strahlung (PAR) werden weitere fotosynthetische Pigmente, auch Antennenpigmente genannt, wie Carotinoide - Karotin, Zeaxanthin, Lycopin und Lutein etc.
| Wellenlängenbereich [nm] | Photosynthese | Weitere Auswirkungen | Weitere Auswirkungen | Weitere Auswirkungen |
|---|---|---|---|---|
| 200 – 280 | Schädlich | |||
| 280 – 315 | Schädlich | |||
| 315 – 380 | ||||
| 380 – 400 | Ja | |||
| 400 – 520 | Ja | Vegetatives Wachstum | ||
| 520 – 610 | Ein wenig | Vegetatives Wachstum | ||
| 610 – 720 | Ja | Vegetatives Wachstum | Blüte | Knospenbildung |
| 720 – 1000 | Keimung | Blattbildung und Wachstum | Blüte | |
| > 1000 | Umgewandelt in Wärme |
Die phytomorphogenen Effekte werden durch Anwendung eines Spektrums mit einer bestimmten Mischung aus 660nm und 730nm gesteuert, um die Phytochrome Pr und Pfr zu stimulieren.
Ein typisches Anwendungsbeispiel für den Einsatz von 730nm: Die Schattenfluchtreaktion
Einer der offensichtlichsten Einflüsse von Fernrotlicht auf eine Pflanze ist die Schattenfluchtreaktion.
Beleuchtung mit 660nm:
Wenn die Pflanze hauptsächlich mit 660nm beleuchtet wird, fühlt sie sich wie in der direkten Sonne beleuchtet und wächst normal.
Beleuchtung mit 730nm:
Wenn die Pflanze hauptsächlich mit 730nm beleuchtet wird, hat sie das Gefühl, im Schatten einer anderen Pflanze zu wachsen, die das Sonnenlicht überschattet.
Daher reagiert die Pflanze mit einem erhöhten Längenwachstum, um dem Schatten zu entkommen. Dies führt zu höheren Pflanzen, aber nicht unbedingt zu mehr Biomasse.
Besonderes Potenzial von LEDs in der Blumenzucht-Beleuchtung
Traditionell haben Zierpflanzen eine hohe wirtschaftliche Bedeutung. Das rote und fernrote Licht ermöglicht die Umwandlung von Phytochromen, die die Auslöser für die Blüte steuern können.
Beleuchtung mit 730nm:
Der Zyklus von Pr zu Pfr wird durch rotes Licht von 660nm ausgelöst, das Tageslicht darstellt. Während der Nacht wird das Pfr wieder in Pr umgewandelt. Diese Rückumwandlung kann auch aktiv durch 730nm fernes Rotlicht beeinflusst werden.
Dies ermöglicht eine perfekte Steuerung des Blühzeitpunktes unabhängig von den Jahreszeiten.
Steuerung der Blüte durch Regulierung der Tageslänge mit beliebigem Licht
Durch den Einfluss des Pr- und Pfr-Verhältnisses kann die Blüte gesteuert werden, um den Zeitpunkt an Umwelt- oder saisonale Anforderungen anzupassen.
| Pflanze | Strahlungsquelle | Wirkung auf die Pflanzenphysiologie |
|---|---|---|
| Indischer Senf (Brassica juncea L.) Basilikum (Ocimum gratissimum L.) | Rot (660 und 635 nm), LEDs mit Blau (460 nm) | Verzögerung des Übergangs der Pflanze zur Blüte im Vergleich zur 460 nm + 635 nm LED-Kombination |
| Kohl (Brassica olearacea var. capitata L.) | Rote (660 nm) LEDs | Erhöhter Anthocyan-Gehalt |
| Babyblattsalat (Lactuca sativa L. cv. Red Cross) | Rote (658 nm) LEDs | Phenolkonzentration um 6% erhöht |
| Tomate (Lycopersicum esculentum L. cv. MomotaroNatsumi) | Rote (660 nm) LEDs | Erhöhter Ertrag der Tomate |
| Grünkohlpflanzen (Brassica olearacea L. cv Winterbor) | Rote (640 nm) LEDs (Vorbehandlung mit kaltweißem Licht mit Leuchtstofflampe) | Erhöhte Akkumulation von Lutein und Chlorophyll a, b |
| Weißer Senf (Sinapsis alba), Spinat (Spinacia oleracea), Grüne Zwiebeln (Allium cepa) | Rote (638 nm) LEDs mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1), Gesamt-PPF (photosynthetischer Photonenfluss) wird bei 300 μmol m-2 S-1 gehalten | Erhöhter Vitamin-C-Gehalt in Senf, Spinat und grünen Zwiebeln |
| Kopfsalat (Lactuca sativa), Grüne Zwiebeln (Allium cepa L.) | Rote (638 nm) LEDs und natürliche Beleuchtung | Verringerung des Nitratgehalts |
| Grüner Babyblattsalat (Lactuca sativa L.) | Rote (638 nm) LEDs (210 μmol m-2 S-1) mit HPS-Lampe (300 μmol m-2 S-1) | Gesamtphenole (28,5 %), Tocopherole (33,5 %), Zucker (52,5 %) und antioxidative Kapazität (14,5 %) erhöht, aber Vitamin-C-Gehalt verringert |
| Rote Blatt-, grüne Blatt- und hellgrüne Blattsalate (Lactuca sativa L.) | Rote (638 nm) LEDs (300 μmol m-2 S-1) mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1) | Die Nitratkonzentration in hellgrünem Blattsalat (12,5 %) nahm zu, aber in rotem (56,2 %) und grünem (20,0 %) Blattsalat ab |
| Grüner Blatt- 'Lolo Bionda' und roter Blatt- 'Lola Rosa' Kopfsalat (Lactuca sativa L.) | Rote (638 nm) LEDs (170 μmol m-2 S-1) mit HPS-Lampe (130 μmol m-2 S-1) | Gesamtphenol- und α-Tocopherol-Gehalt erhöht |
| Paprika (Capsicum annuum L.) | Rote (660 nm) und fernrote (735 nm) LEDs, Gesamt-PPF wird auf 300 μmol m-2 S- 1 gehalten | Die Zugabe von fernrotem Licht erhöhte die Pflanzenhöhe mit höherer Stängelbiomasse |
| Rotblättriger Kopfsalat 'Outeredgeous' (Lactuca sativa L.) | Rote (640 nm, 300 μmol m-2 S-1) und fernrot (730 nm, 20 μmol m- 2 S-1) LEDs. | Die Gesamtbiomasse nahm zu, aber der Gehalt an Anthocyanen und die antioxidative Kapazität nahmen ab |
| Roter Blattsalat 'Outeredgeous' (Lactuca sativa L.) | Rote (640 nm, 270 μmol m-2 S-1) LEDs mit blauen (440 nm, 30 μmol m-2 S-1) LEDs | Anthocyan-Gehalt, antioxidatives Potenzial und Gesamtblattfläche nahmen zu |
| Tomatensämlinge 'Reiyo' | Rot (660 nm) und Blau (450 nm) in verschiedenen Verhältnissen | Ein höheres Blau/Rot-Verhältnis (1:0) verursachte eine Verringerung der Stammlänge |
| Pflanze | Strahlungsquelle | Wirkung auf die Pflanzenphysiologie |
|---|---|---|
| Kirschtomaten-Setzling | Blaue LEDs in Kombination mit roten und grünen LEDs, Gesamt-PPF wird bei 300 μmol m-2 S-1 gehalten | Netto-Photosynthese und Anzahl Stomaten pro mm² erhöht |
| Kohl (Brassica olearacea var. capitata L.) | Rote (660 nm) LEDs | Erhöhter Anthocyan-Gehalt |
| Sämlinge von Kohl (Brassica olearaceavar. capitata L.) | Blaue (470 nm, 50 μmol m-2 S-1) LEDs nur | Höherer Chlorophyll-Gehalt und erhöhte Blattstielstreckung |
| Chinakohl (Brassica camprestis L.) | Blaue (460 nm, 11 % der Gesamtstrahlung) LEDs mit roten (660 nm) LEDs, Gesamt-PPF wird bei 80 μmol m-2 S-1 gehalten | Die Konzentration von Vitamin C und Chlorophyll wurde durch die Anwendung von blauen LEDs erhöht |
| Babyblattsalat 'Red Cross' (Lactuca sativa L.) | Blaue (476 nm, 130 μmol m-2 S- 1) LEDs | Anthocyane (31 %) und Carotinoide (12 %) erhöht |
| Gurke 'Bodega' (Cucumis sativus ) und Tomate 'Trust' (Lycopersicon esculentum) | Blaue (455 nm, 7-16 μmol m-2 S- 1) LEDs mit HPS-Lampe ( 400- 520 μmol m-2 S-1) | Die Anwendung von blauem LED-Licht mit HPS erhöhte die Gesamtbiomasse, reduzierte aber den Fruchtertrag |
| Sämling der Gurke 'Mandy F1' | Blau (455 und 470 nm, 15 μmol m-2 S-1) mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1) | Die Anwendung von 455 nm führte zu langsamerem Wachstum und Entwicklung, während 470 nm zu erhöhter Blattfläche, frischer und trockener Biomasse führte |
| Pflanze | Strahlungsquelle | Wirkung auf die Pflanzenphysiologie |
|---|---|---|
| Rotblättriger Salat (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire) | Es wurden grüne 510-, 520- und 530-nm-LEDs verwendet, und der Gesamt-PPF betrug 100, 200 bzw. 300 μmol m-2 S-1. | Grüne LEDs mit hohem PPF (300 μmol m-2 S-1) waren am effektivsten, um das Wachstum von Kopfsalat zu verbessern. |
| Verpflanzung der Gurke 'Mandy F1' | Grün (505 und 530 nm, 15 μmol m-2 S-1), LEDs mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1) | 505 und 530 nm führten beide zu einer erhöhten Blattfläche, Frisch- und Trockengewicht |
| Rotblättriger Kopfsalat (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire) | Es wurden grüne LEDs mit 510, 520 und 530 nm verwendet, und der Gesamt-PPF betrug 100, 200 bzw. 300 μmol m-2 S-1 | Grüne LEDs mit hohem PPF (300 μmol m-2 S-1) waren am effektivsten, um das Wachstum von Salat zu verbessern |
| Tomate 'Magnus F1' Paprika 'Reda' Salatgurke | Grüne (505 und 530 nm, 15 μmol m-2 S-1) LEDs mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1) | 530 nm zeigte nur bei Gurken einen positiven Effekt auf die Entwicklung und photosynthetische Pigmentakkumulation, während 505 nm bei Tomaten und Paprika eine Zunahme der Blattfläche, der frischen und trockenen Biomasse bewirkte |
| Sämling von Gurke 'Mandy F1' | Grün (505 und 530 nm, 15 μmol m-2 S-1), LEDs mit HPS-Lampe (90 μmol m-2 S-1) | 505 und 530 nm führten beide zu einer Erhöhung der Blattfläche, des Frisch- und Trockengewichts |
| Allgemeiner Einsatz - hoher Wirkungsgrad |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Typ | Wellenlänge | mW Verhältnis | ||
| LD Cxxx | 450nm | 23% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 77% | ||
| Die höchste Effizienz von μmol/J aus dem Spektrum kann erreicht werden, wenn die roten 660-nm-LEDs mit einigen blauen 450-nm-LEDs kombiniert werden, um ein vernünftiges Verhältnis zwischen den Wellenlängen zu erhalten. | ||||
| Vegetatives Wachstum |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Typ | Wellenlänge | mW Verhältnis | ||
| LD Cxxx | 450nm | 50% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 50% | ||
| Speziell für das Wachstum der blattgrünen Gemüsepflanzen wird das vegetative Wachstumsverhältnis verwendet, um das schnellste Wachstum zu erreichen, bei dem die sichtbare Beurteilung der Pflanzengesundheit nicht wichtig ist. | ||||
| Optimal für Sämlinge |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Typ | Wellenlänge | mW Verhältnis | ||
| LD Cxxx | 450nm | 75% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 25% | ||
| Ein hoher Blauanteil im Spektrum wird für das Wachstum der Sämlinge empfohlen. | ||||
