植物生長(zhǎng)燈的光譜和光合作用的關(guān)系

日期： 2020-09-15 分類(lèi)：新聞中心, 行業(yè)資訊

太陽(yáng)光譜：

太陽(yáng)光譜是一個(gè)連續(xù)光譜，其中藍(lán)色與綠色光譜相對(duì)于紅色光譜而言要強(qiáng)，其可見(jiàn)光光譜范圍在380~780 nm左右。自然界的生物的生長(zhǎng)是與光譜的強(qiáng)度有關(guān)的，比如在赤道附近區(qū)域大多數(shù)植物的生長(zhǎng)速度是非?？斓?，同時(shí)生長(zhǎng)的尺寸也比較大。但太陽(yáng)的照射強(qiáng)度不是越高越好，對(duì)于動(dòng)植物的生長(zhǎng)是有一定選擇性的。影響植物生長(zhǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵生長(zhǎng)素對(duì)于光的吸收光譜是有顯著區(qū)別的。因此，LED植物生長(zhǎng)燈的應(yīng)用不是件簡(jiǎn)單的事，而是非常有針對(duì)性的。在這里有必要介紹兩個(gè)最主要的光合作用植物生長(zhǎng)要素的概念。

植物生長(zhǎng)燈的光譜和光合作用的關(guān)系插圖

葉綠素

葉綠素(chlorophyll)是一類(lèi)與光合作用(photosynthesis)有關(guān)的最重要的色素，存在于所有能營(yíng)造光合作用的生物體，包括綠色植物、原核的藍(lán)綠藻(藍(lán)菌)和真核的藻類(lèi)。葉綠素從光中吸收能量，然后能量被用來(lái)將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔铩Ｈ~綠素a主要吸收紅光，葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光，主要是為了區(qū)別陰生植物與陽(yáng)生植物。陰生植物的葉綠素b和葉綠素a的比值小，所以陰生植物能強(qiáng)烈地利用藍(lán)光，適應(yīng)于遮陰處生長(zhǎng)。葉綠素a呈藍(lán)綠色，葉綠素b呈黃綠色。葉綠素a、葉綠素b的強(qiáng)吸收帶有兩個(gè)，1個(gè)在波長(zhǎng)為630~680 nm 的紅光區(qū)，另1個(gè)在波長(zhǎng)為400~460 nm的藍(lán)紫光區(qū)。

類(lèi)胡蘿卜素

類(lèi)胡蘿卜素(carotenoids) 是一類(lèi)重要的天然色素的總稱(chēng)，普遍存在于動(dòng)物、高等植物、真菌、藻類(lèi)中的黃色、橙紅色或紅色的色素之中。迄今被發(fā)現(xiàn)的天然類(lèi)胡蘿卜素已達(dá)600多種。類(lèi)胡蘿卜素吸收光涵蓋范圍在303~505 nm，它提供食物的顏色并影響人體對(duì)食物的攝取；在藻類(lèi)、植物以及微生物中，因其顏色被葉綠素覆蓋而無(wú)法呈現(xiàn)。在植物細(xì)胞中，產(chǎn)生的類(lèi)胡蘿卜素除了吸收并轉(zhuǎn)移能量幫助光合作用的進(jìn)行，同時(shí)還具有保護(hù)細(xì)胞免于被激態(tài)的單電子鍵氧分子破壞的功能。

對(duì)于植物生長(zhǎng)所需要的光譜應(yīng)該是一個(gè)有一定分布寬度的連續(xù)譜，使用光譜很窄的紅、藍(lán)兩個(gè)特定波長(zhǎng)芯片制成的光源很顯然是不合適的，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，植物會(huì)發(fā)生偏黃，葉莖很輕，葉莖很單薄等等現(xiàn)象。

植物生長(zhǎng)燈的光譜和光合作用的關(guān)系插圖1