Wachstumslichtspektrum: Was ist das?
Das von einer Lichtquelle erzeugte elektromagnetische Lichtspektrum zur Förderung der Pflanzenentwicklung wird als „Wachstumslichtspektrum“ bezeichnet. Pflanzen benötigen für die Photosynthese Licht im Bereich von 400–700 Nanometern (nm) des PAR-Spektrums (photosynthetisch aktive Strahlung).
Da vom Menschen nur das sichtbare Lichtspektrum (380–740 nm) wahrgenommen werden kann, werden zur Messung des Lichtspektrums auch Nanometer verwendet. Andererseits können Pflanzen Wellenlängen erkennen, die über unser sichtbares Licht hinausgehen, wie etwa das UV- und fernrote Spektrum.
Es ist wichtig zu bedenken, dass unterschiedliche Lichtspektren unterschiedliche Auswirkungen auf die Pflanzenentwicklung haben, basierend auf Faktoren wie Pflanzenarten, Umgebungsfaktoren usw. Bei der Photosynthese absorbiert Chlorophyll, das Pflanzenmolekül, das Lichtenergie in chemische Energie umwandelt, typischerweise den Großteil des Lichts in der Pflanze blaue und rote Lichtspektren. Die Peaks im PAR-Bereich enthalten sowohl rotes als auch blaues Licht.
LED-Wachstumslampen
Indoor- und Gewächshausbauern sowie Cannabisproduzenten setzen energieeffiziente LED-Wachstumslampen ein. LEDs ermöglichen die Entwicklung von Pflanzen mit Vollspektrumbeleuchtung zu geringeren Kosten als herkömmliche HPS-Lampen, unabhängig davon, ob sie als primäre Lichtquelle (in Innenräumen) oder als Hilfslichtquelle (Gewächshäuser) verwendet werden (1).
Aufgrund ihrer Fähigkeit, ein breites Lichtspektrum, geringen Wartungsaufwand und einer längeren Lebensdauer bereitzustellen, werden LED-Leuchten von vielen Züchtern zur Unterstützung der Pflanzenproduktion im großen Stil eingesetzt. Da bestimmte Spektren außerdem einen erheblichen Einfluss auf die Physiologie und Morphologie einer Pflanze haben (2), können LED-Wachstumslampen die Entwicklung von Pflanzen an bestimmten Punkten im Wachstumszyklus wirksam fördern. Der Energieertrag zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion kann einfach bewertet und die Qualität präzise überprüft werden.
Spektrum der Wachstumslichttabelle
Karte des Photosynthesespektrums für Pflanzen
Das Lichtspektrum, das Pflanzen für die Photosynthese benötigen, ist in der obigen Abbildung als PAR-Bereich dargestellt. Es hat sich gezeigt, dass Wellenlängen außerhalb des PAR-Bereichs auch für die Pflanzenentwicklung von Vorteil sind. Daher umfassen Wachstumslichtspektrumdiagramme wie diese sowohl den PAR-Bereich als auch zusätzliche Spektren.
Die roten und blauen Lichtspektren des PAR-Bereichs entsprechen dem Höhepunkt der photosynthetischen Effizienz (Lichtabsorption). Es wird angenommen, dass rotes Licht mit einer Wellenlänge von 700 nm die Photosynthese am wirksamsten fördert, insbesondere während der Blütezeit, wenn die Entwicklung von Biomasse für Cannabisanbauer von entscheidender Bedeutung ist. Sowohl die vegetative als auch die blühende Phase der Pflanzenentwicklung erfordern blaues Licht, obwohl es vor allem für die Entwicklung des vegetativen und strukturellen Wachstums notwendig ist.
Was ist das ideale Spektrum an Wachstumslichtern für Pflanzen?
Das beste Wachstumslichtspektrum für Pflanzen hängt von einer Reihe von Variablen ab. Dazu gehören sowohl die Wellenlängen außerhalb des 400-700nm-Bereichs als auch die Art und Weise, wie bestimmte Pflanzen PAR-Spektrum-Licht für die Photosynthese nutzen. Dieses Licht kann Wachstum, Nahrungsaufnahme, Blüte und andere Prozesse beschleunigen. Welche Wachstumslichtspektren verwendet werden sollten, hängt auch davon ab, ob die Lichtquelle primär (in Innenräumen) oder sekundär (Gewächshäuser) ist.
Pflanzen absorbieren diese Spektren häufig am stärksten, wenn sie wachsen, da die Photosyntheseeffizienz bei den roten und blauen Spitzen am höchsten ist. Man würde annehmen, dass das optimale Wachstumslichtspektrum das gleiche ist wie das Sonnenlicht, da es schon seit Millionen von Jahren existiert, aber es ist viel komplexer.
Die am häufigsten zugänglichen Lichtspektren Grün, Gelb und Orange werden in Hülle und Fülle durch Sonnenlicht erzeugt. Tatsächlich zeigen Studien (3), dass grünes Licht für die Photosynthese unerlässlich ist, auch wenn Chlorophyll es nicht so effektiv absorbiert wie Rot und Blau (weshalb die meisten Pflanzen grün erscheinen).
Da Rot- und Blautöne die höchste photosynthetische Aktivität aufweisen, nutzen Pflanzen für ihre Entwicklung am wenigsten Lichtspektren außerhalb dieser Farben. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass Vollspektrum-Wachstumslampen so effektiv sind, da sie es den Züchtern ermöglichen, sich extrem zu spezialisieren.
Was genau ist Seuche?
Das gesamte durch Sonnenlicht erzeugte Lichtspektrum wird als Breitspektrumbeleuchtung bezeichnet, manchmal auch als Vollspektrumbeleuchtung. Dementsprechend umfasst die Breitspektrumbeleuchtung sichtbare Wellenlängen wie den Bereich von 380 nm bis 740 nm und auch unsichtbare Wellenlängen wie Infrarot und Ultraviolett.
Ein Vorteil von LED-Wachstumslampen ist die Möglichkeit, bestimmte Wellenlängen zu bestimmten Tages- und Nachtzeiten zu erzeugen. Da Gärtner bestimmte Spektralfarben je nach Ernte und Wachstumsbedingungen trennen können, ist es perfekt für Pflanzen. Darüber hinaus kann die Vollspektrumbeleuchtung das Wachstumstempo erhöhen oder verringern, die Wurzelentwicklung fördern, Farbe und Ernährung verbessern und so weiter.
