MechaTronix Grow Light

Wat golflengten en kleuren doen

Om te begrijpen hoe uw gewassen gaan reageren op verschillende golflengten en kleuren, dient u te bedenken dat elk gewas en elk groeistadium een individuele aanpak vergt.

LED Grow Light Absorptiecurven van planten

De hoeveelheid licht beïnvloedt het fotosyntheseproces in de plant.

Dit proces is een fotochemische reactie in de bladgroenkorrels van de plantcellen waarin CO₂ wordt omgezet in koolhydraten onder invloed van lichtenergie.

De spectrale samenstelling van de verschillende golflengtegebieden (blauw, groen, geel, rood, verrood of onzichtbaar, bv. UV of IR) is van belang voor de groei, vorm, ontwikkeling en bloei (fotomorfogenese) van de plant.

Voor fotosynthese zijn de blauwe en rode gebieden het belangrijkst.

De timing / lichtduur, ook wel fotoperiode genoemd, is vooral van invloed op de bloei van de planten. De bloeitijd kan worden beïnvloed door de fotoperiode te sturen.

Fotosynthetische efficiëntie wordt vooral aangestuurd door chlorofyl a en b.
Chlorofyl a en b zijn vooral verantwoordelijk voor de fotosynthese en verantwoordelijk voor de definitie van het gebied voor de fotosynthetisch actieve straling PAR.

De fotosynthetisch actieve straling (PAR) laat verdere fotosynthetische pigmenten zien, ook wel antennepigmenten genoemd, zoals carotenoïden – caroteen, zeaxanthine, lycopeen en luteïne enz.

Verschillende golflengtegebieden in het belichtingsspectrum hebben verschillende effecten op de planten:
Golflengtebereik [nm]FotosyntheseVerdere effectenVerdere effectenVerdere effecten
200 – 280
Schadelijk

280 – 315
Schadelijk

315 – 380



380 – 400Ja


400 – 520JaVegetatieve groei

520 – 610EnigszinsVegetatieve groei

610 – 720JaVegetatieve groeiBloeiKnopvorming
720 – 1000
OntkiemingBladvorming en -groeiBloei
> 1000
>Omgezet in warmte

De fytochromen Pr (rood) en Pfr (verrood) hebben vooral invloed op de ontkieming, plantgroei, bladopbouw en bloei.

De fytomorgene effecten worden gestuurd door een spectrum toe te passen met een bepaalde mix van 660 nm en 730 nm om de Pr en Pfr fytochromen te stimuleren.



Een typisch praktijkvoorbeeld van gebruik van 730 nm: Ontsnappen aan schaduw

LED Grow Light Shade escape reaction of plants

Een van de duidelijkste invloeden van verrood licht op een plant is de reactie om aan de schaduw te ontsnappen.

Belichting met 660 nm:

Als de plant voornamelijk wordt belicht met 660 nm voelt het alsof deze wordt belicht door direct zonlicht en zal deze normaal groeien.

Belichting met 730 nm:

Als de plant vooral wordt belicht met 730 nm voelt het alsof deze groeit in de schaduw van een andere plant die het zonlicht wegneemt.
Daar reageert de plant op door extra lang te groeien om aan de schaduw te ontsnappen. Dit leidt tot hogere planten maar niet per se tot meer biomassa.

Speciaal potentieel van LEDs in sierteeltbelichting


Van oudsher hebben sierplanten grote economische waarde. Het rode en verrode licht maakt het omzetten van fytochromen mogelijk waarmee de triggers voor bloei gestuurd kunnen worden.

Signaaltransductie in planten

Belichting met 730 nm:

De cyclus van Pr naar Pfr wordt ingezet door rood licht van 660 nm, wat daglicht vertegenwoordigt. Gedurende de nacht wordt de Pfr weer omgezet in Pr. Deze omgekeerde omzetting kan ook actief worden beïnvloed door 730 nm verrood licht.
Dit maakt perfecte controle mogelijk over de timing van de bloei, ongeacht het seizoen.



Sturing van de bloei door sturing van de daglengte door gebruik van welk licht dan ook


Vanwege de invloed van de Pr en Pfr ratio kan de bloei worden gestuurd om de timing aan te passen aan omgevings- of seizoensfactoren.

LED-groeilicht Kritieke daglengte

Effect van rood licht rond 660 nm op fysiologie van groenten
Plant Stralingsbron Effect op plantfysiologie
Sareptamosterd (Brassica juncea L.) Basilicum (Ocimum gratissimum L.) Rood (660 en 635 nm), LEDs met blauw (460 nm) Vertraging in planttransitie naar bloei vergeleken met 460 nm + 635 nm LED combinatie
Kool (Brassica olearacea var. capitata L.) Rood (660 nm) LEDs Verhoogd gehalte anthocyaan
Pluksla (Lactuca sativa L. cv. Red Cross) Rood (658 nm) LEDs Concentratie fenolen toegenomen met 6%
Tomaat (Lycopersicum esculentum L. cv. MomotaroNatsumi) Rood (660 nm) LEDs Hogere opbrengst tomaten
Boerenkool (Brassica olearacea L. cv Winterbor) Rood (640 nm) LEDs (voorbehandeling met koel wit licht van fluorescentielamp) Toegenomen opbouw luteïne en chlorofyl a, b
Witte mosterd (Sinapsis alba), Spinazie (Spinacia oleracea), Bosuien (Allium cepa) Rood (638 nm) LEDs met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1), totale PPF (Photosynthetic Photon Flux) gehandhaafd op 300 μmol m-2 S-1 Hoger gehalte vitamine C in mosterd, spinazie en bosuien
Sla (Lactuca sativa), Bosuien (Allium cepa L.) Rood (638 nm) LEDs en natuurlijke belichting Vermindering van nitraatgehalte
Groene pluksla (Lactuca sativa L.) Rood (638 nm) LEDs (210 μmol m-2 S-1) met HPS-lamp (300 μmol m-2 S-1) Totaal fenolen (28,5%), tocoferolen (33,5%), suikers (52,5%), en antioxidantcapaciteit (14,5%) toegenomen maar gehalte vitamine C verlaagd
Rode, groene en lichtgroene sla (Lactuca sativa L.) Rood (638 nm) LEDs (300 μmol m-2 S-1) met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1) Nitraatgehalte in lichtgroene sla (12,5%) toegenomen maar afgenomen in rode (56,2%) en groene (20,0%) sla
Groene ‘Lollo Bionda’ en rode ‘Lolla Rossa’ sla (Lactuca sativa L.) Rood (638 nm) LEDs (170 μmol m-2 S-1) met HPS-lamp (130 μmol m-2 S-1) Totale hoeveelheid fenolen en α-tocoferol toegenomen
Paprika (Capsicum annuum L.) Rood (660 nm) en verrood (735 nm) LEDs, totale PPF gehandhaafd op 300 μmol m-2 S- 1 Toevoeging van verrood licht leidt tot hogere planten met meer biomassa in de stengel
Rode sla ‘Outredgeous’ (Lactuca sativa L.) Rood (640 nm, 300 μmol m-2 S-1) en verrood (730 nm, 20 μmol m- 2 S-1) LEDs. Totale biomassa verhoogd maar anthocyaan en antioxidantcapaciteit verlaagd
Rode sla ‘Outredgeous’ (Lactuca sativa L.) Rood (640 nm, 270 μmol m-2 S-1) LEDs met blauw (440 nm, 30 μmol m-2 S-1) LEDs Anthocyaangehalte, antioxidantpotentieel en totaal bladoppervlak verhoogd
Jonge tomatenplanten ‘Reiyo’ Rood (660 nm) en blauw (450 nm) in verschillende verhoudingen Hogere blauw/rood ratio (1:0) veroorzaakt kleinere stengellengte



Effect van blauw licht rond 450 nm op fysiologie van groenten
PlantStralingsbronEffect op plantfysiologie
Jonge cherrytomatenplantBlauwe LEDs in combinatie met rode en groene LEDs, totale PPF gehandhaafd op 300 μmol m-2 S-1Netto fotosynthese en hoeveelheid stomata per mm² toegenomen
Kool (Brassica olearacea var. capitata L.)Rood (660 nm) LEDsHoger gehalte anthocyaan
Jonge koolplanten (Brassica olearaceavar. capitata L.)Blauw (470 nm, 50 μmol m-2 S-1) alleen LEDsHoger chlorofylgehalte en stimulering langere bladstelen
Chinese kool (Brassica camprestis L.)Blauw (460 nm, 11% van totale straling) LEDs met rood (660 nm) LEDs, totale PPF gehandhaafd op 80 μmol m-2 S-1Concentratie vitamine C en chlorofyl hoger dankzij toepassing van blauwe LEDs
Pluksla ‘Red Cross’ (Lactuca sativa L.)Blauw (476 nm, 130 μmol m-2 S- 1) LEDsAnthocyaan (31%) en carotenoïden (12%) toegenomen
Komkommer ‘Bodega’ (Cucumis sativus ) en tomaat ‘Trust’ (Lycopersicon esculentum)Blauw (455 nm, 7-16 μmol m-2 S- 1) LEDs met HPS-lamp ( 400- 520 μmol m-2 S-1)Toepassing van blauw LED-licht met HPS verhoogde totale biomassa maar verminderde vruchtopbrengst
Kiemplant van komkommer ‘Mandy F1’Blauw (455 en 470 nm, 15 μmol m-2 S-1) met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1)Toepassing van 455 nm resulteerde in tragere groei en ontwikkeling terwijl 470 nm resulteerde in toegenomen bladoppervlak, verse en droge biomassa



Effect van groen licht rond 520 nm op fysiologie van groenten
PlantStralingsbronEffect op plantfysiologie
Rode sla (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire)Groen 510, 520 en 530 nm LEDs werden gebruikt, en totale PPF was respectievelijk 100, 200 en 300 μmol m-2 S-1Groene LEDs met hoge PPF (300 μmol m-2 S-1) waren het meest effectief in stimuleren slagroei
Kiemplant van komkommer ‘Mandy F1’Groen (505 en 530 nm, 15 μmol m-2 S-1), LEDs met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1)505 en 530 nm resulteerden beiden in toegenomen bladoppervlak, vers- en drooggewicht
Rode sla (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire)Groene 510, 520 en 530 nm LEDs werden gebruikt, en totale PPF was respectievelijk 100, 200 en 300 μmol m-2 S-1Groene LEDs met hoge PPF (300 μmol m-2 S-1) waren het meest effectief in stimuleren slagroei
Tomaat ‘Magnus F1’ Paprika ‘Reda’ KomkommerGroen (505 en 530 nm, 15 μmol m-2 S-1) LEDs met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1)530 nm toonde alleen een positief effect op ontwikkeling en opbouw fotosynthetisch pigment in komkommer terwijl 505 nm leidde tot toename in bladoppervlak, verse en droge biomassa in tomaat en paprika
Kiemplant komkommer ‘Mandy F1’Groen (505 en 530 nm, 15 μmol m-2 S-1), LEDs met HPS-lamp (90 μmol m-2 S-1)505 en 530 nm resulteerden beiden in toegenomen bladoppervlak, vers- en drooggewicht



Tuinbouwbelichting voorbeeld LED-lichtratio’s voor verschillende doeleinden
Algemene doeleinden – hoge efficiëntieTuinbouw Groeilicht Hoog rendement voor algemeen gebruik
TypeGolflengtemW Ratio
LD Cxxx450nm23%
LH Cxxx660nm77%
De hoogste efficiëntie van μmol/J van het spectrum kan worden bereikt door de 660 nm rode LEDs te gebruiken in combinatie met een aantal 450 nm blauwe LEDs om een redelijke verdeling te houden tussen de golflengten.
Vegetatieve groeiTuinbouw Groeilicht Vegetatieve groei
TypeGolflengtemW Ratio
LD Cxxx450nm50%
LH Cxxx660nm50%
Vooral voor groei van bladgroenten wordt de vegetatieve groeiratio gebruikt om de snelste groei te bereiken waar visuele beoordeling van plantgezondheid niet van belang is.
Best voor jonge plantenTuinbouw Groeilicht Best voor jonge planten
TypeGolflengtemW Ratio
LD Cxxx450nm75%
LH Cxxx660nm25%
Een hoog gehalte aan blauw in het spectrum wordt aangeraden voor de groei van jonge planten.
Laden
Laden