Bolehkah Tumbuhan Berfotosintesis dengan Lampu Tiub?
Tumbuhan mampu mengekalkan perkembangannya dan menyumbang kepada ekologi planet melalui proses asas fotosintesis, yang melibatkan transformasi tenaga cahaya kepada tenaga kimia. Lampu tiub ialah jenis sumber cahaya tiruan yang tipikal, dan salah satu soalan paling penting yang perlu dijawab oleh tukang kebun dan hortikultur dalaman ialah sama ada mereka dapat menyokong proses penting ini dengan jayanya atau tidak. Kita perlu menyiasat sains fotosintesis, ciri-ciri lampu tiub, dan cara-cara di mana perkara ini boleh diaplikasikan dalam bidang kultur tumbuhan untuk mencari penyelesaian kepada masalah ini.
Pigmen utama yang terdapat dalam sel tumbuhan, klorofil, bertanggungjawab untuk proses penting fotosintesis, yang melibatkan penyerapan cahaya. Penyerapan puncak berlaku di kawasan biru (400–500 nm) dan merah (600–700 nm) spektrum cahaya untuk klorofil a dan klorofil b, yang merupakan dua bentuk klorofil yang terdapat dalam kelimpahan terbesar. Proses yang bergantung kepada cahaya-didorong oleh panjang gelombang ini, yang mengakibatkan pemisahan air dan penghasilan adenosin trifosfat (ATP) dan nikotinamida adenine dinukleotida fosfat (NADPH), yang merupakan pembawa tenaga yang diperlukan untuk penukaran karbon dioksida kepada glukosa. Walaupun fakta bahawa cahaya hijau (500-600 nm) dipantulkan terutamanya, yang memberikan tumbuhan warna hijau mereka, ia boleh memberi kesan ke atas fungsi stomata dan percambahan daun dalam beberapa spesies.
Seluruh julat panjang gelombang disediakan oleh cahaya matahari semula jadi; bagaimanapun, ruang dalaman kadangkala tidak menerima jumlah cahaya matahari yang mencukupi, yang memerlukan penggunaan pencahayaan buatan. Sejenis lampu pendarfluor yang dikenali sebagai lampu tiub berfungsi dengan menyebabkan wap merkuri teruja, mengakibatkan pancaran cahaya ultraungu (UV). Cahaya ini kemudiannya diubah menjadi cahaya yang boleh dilihat oleh salutan fosfor yang terletak di dalam lampu tiub. Keluaran spektrum cahaya ditentukan oleh jenis fosfor, yang mengakibatkan turun naik yang mempunyai kesan ke atas perkembangan tumbuhan.
Majoriti cahaya yang dipancarkan oleh tiub pendarfluor putih yang sejuk adalah dalam spektrum biru dan hijau, dan suhu warnanya berjulat dari 4100K hingga 6500K. Mereka menemui aplikasi yang meluas dalam tetapan rumah dan komersil untuk tujuan menyediakan pencahayaan umum. Walaupun panjang gelombang biru adalah berfaedah untuk pertumbuhan vegetatif, kerana ia menggalakkan perkembangan daun dan mengekalkan struktur tumbuhan yang padat, jumlah cahaya hijau yang banyak, yang mana tumbuhan tidak dapat menyerap dengan baik, menghalang keupayaan mereka untuk melakukan fotosintesis. Tiub ini bagus untuk tumbuhan yang memerlukan cahaya malap, seperti tumbuhan ular atau pothos, tetapi ia mungkin mengalami kesukaran menyokong spesies yang berkembang dengan lebih cepat.
Tiub pendarfluor yang menghasilkan lebih panjang gelombang merah dan kuning dikenali sebagai tiub pendarfluor putih hangat. Suhu warna mereka berjulat dari 2700K hingga 3000K. Salah satu peranan paling penting yang dimainkan oleh cahaya merah semasa mekar dan berbuah ialah ia penting untuk proses bebas cahaya-yang berlaku semasa fotosintesis. Penurunan pengeluaran cahaya biru mereka, sebaliknya, mungkin menghalang pertumbuhan daun semasa peringkat vegetatif, yang menjadikannya kurang sesuai untuk anak benih atau hijau berdaun. Mereka lebih bermanfaat untuk tumbuhan yang berada dalam fasa pembiakan, seperti tumbuhan mekar yang telah mencapai kematangan.
Panjang gelombang biru (400–500 nm) dan merah (600–700 nm) bagi tiub pendarfluor spektrum penuh-diimbangi dengan kuantiti spektrum hijau dan lain-lain yang lebih sedikit. Susunan ini direka bentuk untuk mensimulasikan cahaya matahari semula jadi yang terdapat di alam sekitar. Indeks pemaparan warna (CRI) lampu ini selalunya lebih tinggi daripada 85, menjadikannya sebagai-sumber cahaya menyeluruh yang sesuai untuk semua fasa pembangunan tumbuhan. Kajian, seperti yang diterbitkan dalam HortScience, menunjukkan bahawa herba yang ditanam dalam tiub spektrum-penuh mempunyai kandungan biojisim dan klorofil yang setara dengan yang ditanam di bawah sinar matahari, jadi mengesahkan kegunaan kaedah ini.
Jika dibandingkan dengan tiub konvensional, tiub-output (HO) dan sangat tinggi-output (VHO) memberikan keamatan cahaya yang lebih tinggi (yang diukur dalam ketumpatan fluks foton fotosintetik atau PPFD). Pada jarak 12 inci, tiub HO mempunyai keupayaan untuk mencapai nilai PPFD 400–600 μmol/m2/s, menjadikannya boleh diterima untuk tumbuhan sederhana-seperti tomato. Tiub VHO, yang mempunyai faktor kuasa nyahcas (PPFD) sehingga 800 μmol/m2/s, direka bentuk untuk menampung{11}}spesies cahaya tinggi. Walau bagaimanapun, ia memerlukan balast pakar dan menghasilkan haba yang lebih besar, yang memerlukan pengudaraan.
Keamatan cahaya adalah sangat penting, kerana kebanyakan tumbuhan memerlukan ketumpatan fluks foton (PPFD) 100-2000 μmol/m2/s. Pada jarak 12–18 inci, tiub standard mampu menyalurkan 50–300 μmol/m²/s, yang mencukupi untuk-tanaman cahaya rendah seperti salad dan pasli. Memperluas spektrum ini, tiub HO menyediakan bantuan untuk tumbuhan yang mempunyai keperluan sederhana. Oleh kerana keamatan cahaya adalah berkadar dengan peraturan kuasa dua songsang, yang menyatakan bahawa menggandakan jarak menggandakan keamatan, cara optimum untuk mengoptimumkan penyerapan ialah meletakkan tiub antara 6 dan 12 inci di atas tumbuhan.
Masa cahayapendedahan, sering dikenali sebagai fotokala, adalah sama penting. Cahaya selama 12-16 jam sehari adalah mencukupi untuk kebanyakan tumbuhan, tetapi kegelapan diperlukan untuk pernafasan. Untuk meminimumkan tekanan yang boleh disebabkan oleh corak cahaya yang tidak teratur, lampu tiub, yang boleh dikawal dengan mudah oleh pemasa, menyediakan kitaran yang stabil.
Walaupun ia berkesan, lampu tiub mempunyai kelemahan tertentu. Mereka mempunyai kecekapan tenaga yang lebih rendah berbanding dengan LED, yang mampu menukar lebih banyak elektrik kepada cahaya dan memancarkan panjang gelombang yang disasarkan, dan seterusnya mengurangkan sisa. Selain itu, LED mempunyai jangka hayat yang lebih lama (50,000 jam atau lebih, berbanding 10,000–20,000 jam untuk tiub) dan menghasilkan haba yang lebih sedikit, yang menghasilkan perbelanjaan penyejukan yang lebih murah. Lampu-nyahcas berintensiti tinggi (HID), yang termasuk halida logam (MH) dan-natrium tekanan tinggi (HPS), mempunyai faktor faktor kuasa (PPFD) yang lebih tinggi untuk operasi-skala besar; walau bagaimanapun, mereka memerlukan lebih banyak tenaga dan menghasilkan sejumlah besar haba.
Walaupun begitu, lampu tiub terus digunakan secara meluas untuk berkebun pada skala yang lebih kecil kerana kos permulaannya yang munasabah, pemasangan mudah dan ketersediaan yang meluas. Mereka menunjukkan prestasi yang sangat baik untuk pertumbuhan anak benih, mikrohijau dan tanaman berdaun, yang kesemuanya memerlukan kurang cahaya. Menurut penemuan penyelidikan yang dijalankan oleh University of California Cooperative Extension, sebagai contoh, bayam yang ditanam dalam tiub spektrum-penuh mencapai kadar pertumbuhan sembilan puluh peratus lebih tinggi daripada bayam yang ditanam di luar.
Kesimpulannya,lampu tiubmempunyai potensi untuk memudahkan fotosintesis jika ia menawarkan panjang gelombang biru dan merah yang mencukupi, keamatan yang boleh diterima, dan tempoh foto yang sesuai yang diperlukan untuk proses tersebut. Tiub spektrum penuh-yang optimum ialah tiub yang memenuhi keperluan spektrum kebanyakan tumbuhan. Walaupun mereka tidak secanggih teknologiLEDatau HID, mereka menyediakan tukang kebun dalaman dengan penyelesaian yang praktikal dan menjimatkan. Mereka menunjukkan bahawa tumbuhan boleh berkembang di bawah cahaya tiub tiruan dengan syarat syarat yang sesuai dipenuhi.
maklumat lanjut:https://www.benweilight.com/lighting-tiub-mentol/100w-200w-300w-plant-led-tube-light.html
