為什麼要在LED植物燈中添加括UV-A ?

許多種植者誤解了紫外線。他們認為UV會傷害他們的植物。
或者,他們認為只有UV-B 是什麼....?

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什麼是紫外線?

自然界的紫外線背大氣過濾

紫外線是電磁輻射,其能量僅次於可見光,但能量低於X射線。它們的範圍是10~400nm(這比可見光的波長分集更大,波長範圍為400至780 nm)。 對於植物,有兩種相關的紫外線類型:UV-A和UV-B。 UV-A是最低的能量UV,範圍從315nm~400nm。 UV-B的能量高於UV-A,範圍為280nm~315nm。 在赤道附近的海平面,太陽輻射的6%為紫外線-5.7%為UV-A,0.3%為UV-B。根據緯度,海拔和一年中的時間,植物收到的UV-A比UV-B多10到100倍。較高能量的紫外線(例如UV-C)會被我們的大氣層濾除,並且不會到達地球表面。(謝天謝地!UV-C對生物體非常危險。)

VITALUX台灣專業LED植物燈: 添加紫外光(UV+)系列

使用UV-A的理由1:可以提高植物產量

紫外線對植物的影響是一個經過數十年研究的高度研究的話題。為什麼對此主題進行瞭如此多的研究?主要是溫室。溫室內的農業是價值數十億美元的產業,大多數溫室缺乏紫外線,因為覆蓋溫室的最常見材料會阻擋紫外線,例如玻璃或聚碳酸酯。

關於紫外線影響的許多初步研究使受試者感到困惑。這些研究僅使用植物的一部分-葉綠體或類囊體-而不是整個葉子或通過追踪植物隨時間的生長。這些不完整的研究錯誤地使UV享有了不應有的聲譽,並低估了已經高度適應UV的植物的獨創性。以下是研究樣本,介紹了對紫外線的複雜,多方面且通常取決於物種的響應。

UV-A增加光合作用和生長的實驗效果

作物結果引文羅勒,甜菜和小白菜的微生菜“幾乎所有的補充UV-A輻照處理都會增加葉片面積和鮮重。”Brazaitytė,A。等人。“固態照明中補充UV-A輻射對微綠植物生長和植物化學含量的影響。” 國際農業物理學 29.1(2015):13–22。Poa annua,高粱balepense和Nerium oldeander340 nm UV-A在500 umol m-2s-1下具有非飽和背景PAR,使光合作用提高了8–10%。Mantha,Sailaja V.,Gregory A. Johnson和Thomas A. Day。“來自作用和熒光光譜的證據表明,紫外線誘導的紫-藍-綠熒光增強了葉片的光合作用。” 光化學和光生物學 73.3(2001):249–256。Pimelea女貞光合作用提高12%Turnbull,Tarryn L.,Alexandra M. Barlow和Mark A.Adams。“紫外線A對亞高山澳大利亞的木本灌木Pimelea ligustrina的光合益處。” Oecologia 173.2(2013):375–385。散葉萵苣(萵苣(Lactuca sativa var。crispa)增加葉片大小和植物乾重。Chang,Chung-Liang和Kuang-Pi Chang。“生菜在不同階段對多種波段發光二極管照明的生長響應。” 園藝科學 179(2014):78–84。黃瓜(Cucumis sativus)與在紅,綠或黃光下生長的植物相比,發現在UVA光下生長的黃瓜植物具有更高的光合作用潛力和固碳所需基因的轉錄增加。Wang,G.,M.Gu,Cui J.,Shi.Y. Zhou,and J.Yu. 2009。光質對黃瓜吸收二氧化碳吸收,葉綠素熒光猝滅,卡爾文循環基因表達和碳水化合物積累的影響。

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使用UV-A的理由2:它 可以增加植物的營養

就像紫外線對人體有益一樣,因為紫外線可以幫助我們產生維生素D,因此植物還可以通過產生抗氧化劑化合物(如類黃酮和酚類化合物)來應對低劑量紫外線(順便說一下,這些化合物使水果和蔬菜呈現出充滿活力的紫色,紅色和藍色)。對我們來說幸運的是,這些化合物中有許多是強大的抗氧化劑並且食用非常健康。類黃酮與壽命更長,體重更輕,心臟更健康,降低癌症發生率以及避免神經退行性疾​​病高度相關。其他酚類化合物在癌症的預防和治療中也起著重要的作用。

UV-A對植物營養化合物的實驗作用

作物結果引文羅勒,甜菜和小白菜的微生菜“幾乎所有的補充UV-A輻射處理都導致……趨勢是增加DPPH自由基清除活性,總酚,花色苷和α-生育酚的含量。”Brazaitytė,A。等人。“固態照明中補充UV-A輻射對微綠植物生長和植物化學含量的影響。” 國際農業物理學 29.1(2015):13–22。薄荷(薄荷)“…… 當應用於薄荷植物時,增加了葉面積,總酚和萜類化合物的生產率。”Maffei,M。等。“ UV-A對胡椒薄荷的形態形成和精油成分的影響。” 光化學與光生物學雜誌B:生物學 52.1(1999):105–110。

VITALUX自然光全光譜植物燈: 添加深紅光與紫外光晶片

使用UV-A的理由3:它 可以增加植物的鮮美/ UV-A可以提高萜烯水平

上面提到的那些相同的“防曬霜”化合物也是植物中許多風味的來源。

使用UV-A的理由4:它 可以使您植物對真菌感染更具抵抗力

暴露於紫外線下會增加葉片“皮膚”或表皮的厚度,從而增加其對真菌感染的抵抗力。(Victório,Cristiane Pimentel等人,“補充UV-A對體外培養的餘甘楠的發育,解剖和代謝產物產生的影響。” 光化學和光生物學 87.3(2011):685–689。)

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紫外線如何增加光合作用和生長?

您可能會想,“ UV-A光合活性不是很高時,如何增加植物的生長?” UV-A的神奇之處並不在於其具有光合作用的活性(儘管在相當程度上,它對於大部分UV-A光譜而言,並被葉綠素a和類胡蘿蔔素很好地吸收了)。最重要的是它會在您的植物中觸發什麼。

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紫外線告訴您的植物改變生長方式,化學和蒸騰作用

光不僅是植物的能量,更是植物的能量。這也是信息。植物已經進化出了令人難以置信的“觀察”周圍環境的方式,因此它們可以調整生長以優化能量捕獲。植物需要“看到”的第一件事是其他植物。如果另一棵植物在它們的上方或側面,則可以調整葉片的數量,大小和分佈。葉子的化學性質;以及應該出現新增長的地方。儘管有這個競爭者,所有這些使它能夠捕獲最大量的光。

我們所討論的不僅僅是確定哪個方向具有最亮的光線。這還與確定光的波長以及在何處存在有關。當光通過或離開植物時,紫外線,藍色和紅色光會被嚴重過濾,而綠色和紅外光將被留下。因此,當紫外線,藍色和紅色的含量很高時,植物就會知道它們處於直射或明亮的陽光下。反之亦然-如果紫外線/藍色/紅色水平低,綠色和紅外線水平高,則工廠將認為它已被遮擋。對於認為其被遮蔽的植物,最常見的反應是顯著延長其莖並伸展。如果發生這種反應並且植物沒有被阻塞(例如在綠色和紅外線較高的生長室中),則會浪費能量並降低產量。

UV-A與藍色一起觸發了許多感光器(檢測光並將信號發送到植物的分子)。目前確定的那些包括冷凍色素,光養蛋白,ZTL / FKF1 / LKP2,以及程度較小的植物色素。這些光感受器引發了許多變化,包括增加葉綠素的產生,創建更大的葉片以捕獲更多的光以及打開葉片上的氣孔以吸收更多的二氧化碳。

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UV-A對植物生長的實驗影響

作物結果引文羅勒,甜菜和小白菜的微生菜“幾乎所有的補充UV-A輻照處理都會增加葉片面積和鮮重。”Brazaitytė,A。等人。“固態照明中補充UV-A輻射對微綠植物生長和植物化學含量的影響。” 國際農業物理學 29.1(2015):13–22。一年前的木質木質地中海物種(P. lentiscus,D。gnidium和P. angustifolia,R。sempervirens,L。nobilis和I. aquifolium)的幼苗在乾旱條件下,UV-A增加了根的質量。M. Bernal,L。Llorens,J。Badosa,D。Verdaguer,《紫外線輻射和水分供應對六種地中海木本植物幼苗的相互作用》,生理學。廠。147(2013)234–247。黃豆UV-A導致更多的分支,更少的拉伸。張凌霄等。“排除太陽紫外線會增加大豆節間長度和株高。” 農業和森林氣象 184(2014):170–178。擬南芥UV-A引起明顯更大的葉子。Biswas,Dilip K.和Marcel AK Jansen。“擬南芥種質中UV-B保護的自然變化。” 阿聯酋食品和農業雜誌 24.6(2012):621。散葉萵苣(萵苣(Lactuca sativa var。crispa)增加葉片大小和植物乾重。Chang,Chung-Liang和Kuang-Pi Chang。“生菜在不同階段對多種波段發光二極管照明的生長響應。” 園藝科學 179(2014):78–84。薄荷(薄荷)增加葉面積。Maffei,M。等。“ UV-A對胡椒薄荷的形態形成和精油成分的影響。” 光化學與光生物學雜誌B:生物學 52.1(1999):105–110。

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紫外線使植物發光(不是在開玩笑)

紫外線可以使植物發光,正是這種發光可以提高光合作用的效率。就像在黑光下(當然會發出紫外線),葉子中的酚類化合物發出熒光(儘管肉眼看不見)。然後,該藍綠色發出的光隨後推動葉片中其他位置的光合作用。多麼酷啊!?(Mantha,Sailaja V.,Gregory A. Johnson和Thomas A. Day。“作用和熒光光譜的證據表明,紫外線誘導的紫-藍-綠熒光增強了葉片的光合作用。”,光化學和光生物學 73.3(2001):249 -256。)

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