光质是指植物所受光照的光谱组成。各个光谱能量分布对植物的影响不同。对于植物形态建成和生长发育来说,从紫外线到远红光都有作用。对植物生长发育和营养品质有比较大的影响。
LED植物灯蓝光
LED植物灯蓝光非常重要。如果没有蓝光,大多数植物将无法正常生长。植物有几种不同的测量LED植物灯蓝光的方法,每种方法都有自己的效果。当您看到植物向着光的方向生长时,它仅对LED植物灯蓝光做出响应。没有任何蓝光成分,植物将不知道朝向哪里生长。
LED植物灯蓝光还会影响茎和叶的生长方式,发出LED植物灯蓝光照射的植物幼苗和植物往往会矮小茁壮,它们倾向于长出大叶子并散开。
LED植物灯蓝光与红光一起可以帮助植物“知道”白天还是晚上,并帮助设定昼夜节律。大麻植物每天在LED植物灯灭之前就开始下垂,而在LED植物灯亮时它们就开始伸展。这是植物在“睡眠”时节省能量的一种方法。由于LED植物灯中的蓝色有助于“了解”时间表,因此它将为灯光熄灭和灯光点亮做好最大的准备。
LED植物灯红光
我们当然可以看到红色的光,但一般来说人类看不到远红光,但是植物可以感知红色和远红色的光。
红光可能是植物最需要的光类型,当涉及光合作用时,植物最能从红光中产生能量。实际上,即使它们只获得纯红色的光,许多植物实际上也可以生长,尽管它们不会像在全光谱光下那样大且健康。每种类型的生长光,甚至是像金属卤化物一样富含蓝色的光,都可以提供相当多的红光。
种子破裂后,壳打开,但在壳到达表面之前,根部下降,种子的生长方向是与远红色相比更高的红光方向。蓝光通常不会使其根部深扎进入地下,但种子可以从表面感觉到红色,并朝该方向生长。
种子到达表面并暴露于蓝光之后,它将停止像根一样起作用,而开始像幼苗一样,打开其叶子并向最接近的蓝光光源生长。如果它在表面没有得到足够的蓝光,它会继续生长越来越长的主茎而没有留下任何叶子,其行为更像根的生长,因为它仍然“认为”它在地下,最少隐藏在阳光下。
种子朝着光移动,一旦植物击中了表面,里面的叶子就不会打开……它正在寻找适量的正确颜色的光!如果植物无法从表面获取足够的光线,它将停留在“根模式”下并保持更高的高度,而无需打开叶子。
在明亮的阳光下,大麻植物往往相对矮小,这是因为直射的阳光通常比远红色具有更多的红色,并且植物会对此比例做出反应。因此,如果植物获得的660nm比730nm的光更多,则茎趋于短而植物会长出许多茎较短的节。
如果植物获得的730nm的光比660nm的多,则它往往会长得又高又有弹性。当植物被很多植被包围时,周围的树叶会吸收很多红光,因此无论什么光线滤除到隐藏的植物或茎上,远红的的比例都要高。
随着高水平的远红光的响应,茎将开始伸长并长高,因为植物正“向着”光的方向伸展,直到其与红色的比例增加,并且“感觉”到了它再次处于直射阳光下。如果植物被绿色植物所包围,它将开始感应出更高比例的远红光,并开始向上“伸展”,直至越过其他植被并获得质量更好的光。
远红光是植物在日落时“看到”的最后一件事,因此当远红光水平伴随着一段黑暗时期时,植物“知道”到了晚上。当植物开始从早晨的阳光中获取更高水平的红光和蓝色时,它“知道”这一天又开始了。如果植物在黑暗时期暴露在红光下,它将被“唤醒”,因为它认为白天正在发生。蓝光还会通过扰乱其昼夜节律来影响植物。
这些过程可帮助温室农场自己为植物设置内部时钟,跟踪夜晚的时间是大麻植物知道何时开始开花(萌芽)的主要方式。当夜晚变长时,它会发出开花反应,因为它“认为”冬天快到了!因此,种植者只需更改植物的光照时间表,就能在任何时候迫使植物开始开花!
LED植物灯绿光
关于不同光谱如何影响植物生长的研究很多,尤其是在过去的十年中,美国宇航局的研究人员试图找到一种方法来利用LED植物灯在太空中最有效地让植物生长。
我们早就知道植物至少需要红色和蓝色的光才能正常生长,但是最近的发现发现,绿色的光虽然不是光合作用的最有效光谱,但对植物的生长也具有重要影响。LED植物灯绿光已被证明与幼苗期和生长期以及开花期的开始,CO2 /水的使用,茎的生长和整个植物的高度有关。我们还不知道的可能更多。
但是像其他光谱一样,植物似乎只需要适量的绿光就可以达到最佳生长,而不是过多或不足。经过多次绿光实验后,NASA生物科学研究小组报告说,主要由绿色组成的光源会使植物生长变慢。红色和蓝色的组合(包括高达24%的绿色)实际上比纯红色和蓝色的光增强了某些植物的生长。
大麻绝对不同于生菜,这并不一定意味着增加绿光成分会增加大麻的产量!几乎所有的LED植物灯都提供一定比例的绿光成分,添加过多的绿色可能会降低产量。要探索从绿色照明中获得更大的增长效率。
紫外线
当我们谈论植物时,有时将UV-A(315至400 nm)和UV-B(280至315 nm)归类为“蓝色”光谱的一部分,尽管在最近几年中,在一些研究中发现紫外线光谱对植物有其独特的影响。
受到高强度紫外线照射的植物也会受到损害,而且我们了解到,植物会通过制造化学物质,抗氧化剂和酶来帮助预防和修复伤害,从而对紫外线产生反应。他们正在制作自己的“防晒霜!” 这有点像我们的身体在紫外线照射后如何使我们晒黑,以保护我们免受进一步的皮肤伤害。
一些种植者认为,向植物提供UV-B光线可能会增加THC含量或大麻芽效力的其他方面。这是有可能的,因为我们知道UV-B光确实会改变植物的生长方式。但是我们不知道大麻到底是如何对UV-B做出反应的。它可能会增加THC的水平,但也有可能降低它,或根本不影响THC。由于我们今天所掌握的信息很少,因此很难知道用额外的UV-B补充大麻是否真正有益。
大多数LED植物灯也会产生一定量的紫外线,尽管远低于太阳。唯一例外的是具有窄带光谱的LED植物灯,需要专门安装UV二极管。还有其他紫外线光源。
LED植物灯光质对作物根系生长的影响,光可经过内光环境,通过光受体的调节,并对其生长发育进行调控。LED植物灯蓝光有利于植物根系的生长发育。用LED植物灯蓝光照射培育的稻苗,发现稻苗根系内积累的蛋白质含量高非蛋白氮含量低,蛋白质氮总氮的比值高,总氮量亦高,从而说明LED植物灯蓝光能提高稻苗根系氮化物的合成,生产蛋白质在根系内积累。以作物根系的LED植物灯蓝光效应为理论依据的育秧已经再生产商开始应用。
LED植物灯光质对叶片生长的影响,叶片是植物进行光合作用的主要器官,LED植物灯光质的改变直接影响叶片生长。生长在蓝光下的桦树幼苗的叶面积是红光下幼苗面积的2倍,其叶表皮细胞面积、栅栏组织、海绵组织和功能叶绿体面积都比白光和红光下大。研究也表明,在复合光中增加LED红光比例对烟草叶面积的增加有一定的促进作用,但叶片的叶重降低,叶片变的很薄。
LED植物灯植物灯光质对气孔器调节的影响,气孔是水和氧气出入的通道,是植物光合作用的门户。气孔运动受许多外界环境因素和内在因素的调控,其中光是一个重要的调控 因子。在单子叶和双子叶植物中都发现,LED植物灯蓝光可促进气孔的开张,LED植物灯蓝光促使气孔常开启的原理,即蓝光活化质膜ATP酶不断泵出质子,形成跨膜电化学梯度,
LED植物灯植物灯光质对作物茎生长的影响,不同波长的光可以通过影响植物体内的内源激素水平来实现对茎的生长调节。蓝紫光能提高吲哚乙酸氧化酶的活性,降低生长素的水平,从而抑制植物的生长。在分子结构水平上,红光能够促进细胞的伸长,而蓝光具有相反的效果。总的说来,长波长的LED植物灯红光促进茎的伸长,而短波长 的光抑制茎的伸长。
LED植物灯光质对植物光合特性的影响,对叶绿素的合成有调控作用。根据种植植物的需求进行光质配比补光,给植物更好的生长状态。