光譜中的哪種光對植物光合作用最重要?
光照是植物生長發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)境要素,光合作用是地球上物質(zhì)無機有機轉(zhuǎn)化的主要受波長在300mm到800mm范圍內(nèi)能夠被綠色植物葉綠素或光受體吸收,并不是所有的波長范圍對植物的生長有效,這就需要對LED植物生長燈光譜知識有充分的了解。
自20世紀60年代起,紅光LED的發(fā)明為植物光質(zhì)生物學研究提供了工具。90年代藍光的發(fā)現(xiàn)推動了光質(zhì)生物學研究。研究證實,光合有效輻射光譜中不同光質(zhì)對植物光合作用和形態(tài)建成的重要性是不等同的,其中紅光和藍光對植物光合作用最為重要,植物光合作用相對量子效率較高。這種光質(zhì)效率的差異為確定以紅光、藍光質(zhì)為核心的人工光栽培植物提供了初步的科學依據(jù)。
采用LED紅藍組合光代替太陽光和傳統(tǒng)連續(xù)光譜光源進行人工光植物生產(chǎn)的技術(shù)突破,為LED人工光植物工廠栽培提供了理論基礎(chǔ)。植物可以吸收利用太陽光中連續(xù)光譜中的多種光質(zhì),但具有特定的光譜響應(yīng)曲線,一般在紅光區(qū)和藍光區(qū)存在吸收峰,峰值分別為660m和460mm。所以,紅藍光對植物的光合作用和光形態(tài)建成具有重要意義。
提高植物生長補光照明系統(tǒng)的效率有兩大途徑。其一,確定植物種類及品種的光譜響應(yīng)曲線、紅藍光需求比例,以及所需的光照總量和光周期;其二,按照植物光環(huán)境需求提供人工光照明系統(tǒng)。光照作為植物生長過程中的一種營養(yǎng)素,既要保證植物的健康生長,又要最大限度地節(jié)約照明能耗,提高照明系統(tǒng)效率。