האם אור שמש או אור LED טובים יותר לצמחים?

נושא אחד שממשיך לעלות ככל שהחקלאות הפנימית מתפתחת הוא האם אור LED או שמש טובים יותר לצמחים. אורות גידול הם מקור עיקרי לאור אמין לחקלאות מקורה, הידרופוניקה וחקלאות בסביבה מבוקרת (CEA). מאמר זה בוחן את ההבדלים בין אורות גידול לשמש טבעית, כיצד הם משפיעים על צמיחת הצמחים ועד כמה חשובים אורות גידול לחקלאות עכשווית.

הספקטרום המלא של האור הנדרש לפוטוסינתזה-התהליך שבו צמחים מייצרים אנרגיה- מסופק על ידי אור השמש.

הספקטרום הנראה (400-700 ננומטר) ומעלה מכוסה באור שמש טבעי, בעל אורכי גל הנעים בין אולטרה סגול (UV) לאינפרא אדום (IR).

מכיוון שהוא מציע אנרגיה מאוזנת לפעילויות צמחיות שונות, הספקטרום הרחב שלו מושלם לגידול צמחים בסביבה טבעית. בעוד שאור אדום מקדם פריחה וייצור פירות, אור כחול תומך בצמחים בכל שלב של התפתחות על ידי עידוד עלווה ומערכות שורשים קומפקטיות וחזקות.

בריאות הצמחים מושפעת גם מכמות השמש ומהווריאציות הטבעיות שלה. צמחים נעשים גמישים יותר כתוצאה מהשינויים האיטיים בעוצמת האור ובספקטרום המתרחשים לאורך היום והשנה.

למרות שחשיפה מוגזמת לאור השמש עלולה להזיק, קרני UV מחזקות את הגנת הצמח מפני מחלות, וכתוצאה מכך לקצירים עמידים יותר.

בנוסף, אור אינפרא אדום מקדם התחממות רקמות, מה שעוזר לצמיחה בחורף. על פי מחקרים, שמש טבעית מעודדת את ייצור הפיגמנט הטוב ביותר האפשרי, מה שמעניק לתוצרת את הצבעים העזים שלה, הטעמים המשופרים והערך התזונתי המוגבר.

הידיעה "במה שונה האור מנורת גידול מאור השמש" מקלה להבין מדוע תאורה מלאכותית, במיוחד נוריות לד, מייצרת בדרך כלל אורכי גל מסוימים ולא את כל הספקטרום.

על ידי התמקדות באורכי גל אדום וכחול, אשר שימושיים במיוחד לקידום פוטוסינתזה, סלקטיביות זו מאפשרת תגובות צמחים ממוקדות.

עם שילובי אדום-כחול או אדום-כחול-רחוק-אדום המעודדים מאפיינים מסוימים כמו עלווה עבה, שטח עלים רחב ומחזורי צמיחה מהירים, המדע העומד בבסיס ה"מתכונים" הקלים הללו התפתח.

היעילות של ספקטרום ממוקד אלה הוכחה במחקרים רבים. לדוגמה, הוכח שנורות לד אדומות וכחולות מאיצים את קצב הצמיחה והריכוז של הכלורופיל בגידולים כמו מלפפון וחסה.

אור כחול מקדם את פתיחת הסטומטית, מה שמשפר את צריכת ה-CO2, בעוד שאור אדום מפעיל חלבונים קולטן פוטו התומכים בפריחה.

מגדלים יכולים לווסת את פרמטרי הצמיחה כדי לייצר תכונות רצויות כמו עלים גדולים יותר, פנימיות קצרות יותר והצטברות ביומסה מהירה יותר על ידי שינוי אורכי גל אור.

עם זאת, להרבה מנורות LED לגידול אין את אותם אורכי גל UV ו-IR כמו אור השמש. פונקציות צמחים מסוימות, כגון עמידות למחלות וכל טווח הפעילות הפוטוסינתטית, עשויות להיות מוגבלות על ידי רכיבים חסרים אלה.

בשל כך, נורות LED לגידול אינן יכולות לחקות לחלוטין את הספקטרום הטבעי ואת ההשפעות העדינות שיש לאור השמש על צורת הצמח וחילוף החומרים, למרות שהם יכולים לשפר את הצמיחה בנסיבות מסוימות.

הנושא של "יכולים לגדל אורות להחליף את אור השמש" מפנה את תשומת הלב לקשיים בשימוש בתאורה מלאכותית כדי לחקות את העוצמה והמגוון הספקטרלי של אור השמש.

בעוד שמאורות גידול עובדים היטב במסגרות מוסדרות, ייתכן שהם לא יוכלו לספק את כל הצרכים של צמחים, במיוחד אלה שרגילים לרמות אור גבוהות. לעומת זאת, אור השמש מציע מקור אנרגיה שאין שני לו. צמחי מלפפון, למשל, יכולים לגדול בחוזקה תחת תאורת LED בעוצמה גבוהה-, אך הם עדיין יכולים להתרחב בצורה נרחבת יותר ולהיות בעלי קצב פוטוסינתזה גבוה יותר כאשר הם נחשפים לשמש טבעית.

בנוסף, אם האור אינו מכיל וריאציות מסוימות או רמזים תרמיים, צמחים הנתונים לתאורה מלאכותית מתמדת עשויים להפגין אינדיקטורים של מתח כגון כלורוזה או הצהבת עלים.

הקצב הצירקדי של הצמח, השולט בגדילה, צריכת חומרים מזינים ותגובות מתח, מושפע ממחזור היום-הלילה הטבעי. אלא אם כן נעשה שימוש במחזורי הדלקה/כיבוי מסוימים או במקורות אור מגוונים מבחינה ספקטרלית, אורות גידול יכולים לשבש את הקצב הזה, ולגרום בסופו של דבר לירידה באיכות ובבריאות.

על פי מחקר שנערך לאחרונה, אור השמש הוא הכרחי עבור מינים מסוימים ומשלבי צמיחה, למרות שאורות גידול יעילים לחקלאות מבוקרת. צמחים המותאמים לנסיבות חיצוניות עשויים עדיין להגיע לחיוניות גבוהה יותר תחת אור שמש טבעי.

אילו סוגי אור מלאכותי מתאימים לצמחים?

נורות LED לגידול ייחודיות בין נורות מלאכותיות בגלל תוחלת החיים הארוכה שלהן, צריכת האנרגיה והיכולת לייצר ספקטרום ספציפי לשלבי צמחים שונים. המגדלים יכולים להתאים מתכוני אור בהתאם לשלב הצמיחה של כל צמח, מהצמח ועד לפריחה, הודות לטכנולוגיית LED.

נוריות LED כחולות משפרות את ההתפתחות הווגטטיבית והמבניה, בעוד שהנוריות האדומות מעודדות צמיחת עלים ופריחה. אור אדום- רחוק במיוחד שימושי במיוחד למינים בעלי מבני עלים עבים מכיוון שהוא יכול להגביר את ייצור הביומסה ואת גודל החופה.

מהו הצבע האידיאלי לגידול אור? הוכח ששילובי אור מסוימים, כגון אדום-כחול-לבן, מספקים את שיעורי הצמיחה והייצור הטובים ביותר של פיגמנטים בגידולים כמו חסה ותפוחי אדמה. על ידי שילוב אור אדום, ירוק וכחול, נוריות LED לבנות מספקות ספקטרום רחב יותר הדומה יותר לזה של אור השמש הטבעי. מכיוון שהיא מאפשרת לצמחים לעבור תהליכים המופעלים בדרך כלל על ידי אור השמש הטבעי, טכניקת הספקטרום המלאה הזו הופכת נפוצה יותר ויותר בחקלאות.

נורות LED לגידול מושלמות עבור מתקנים חקלאיים בצפיפות גבוהה- מכיוון שהם מייצרים מעט חום וניתן למקם אותם קרוב יותר לצמחים מבלי לשרוף אותם.

זה חיוני לשלוט בקפידה על עוצמת האור, משך הזמן והמרחק מצמחים בעת שימוש באורות גידול במקום אור שמש.

על פי מחקר, צמחים דורשים בדרך כלל 12-16 שעות של אור מלאכותי מדי יום כדי להשוות את צריכת האנרגיה מקרני השמש. נורות LED הממוקמות ומכווננות בצורה נכונה יכולות לקדם צמיחה פנימית ולהפחית את הלחץ של הצמח.

כדי לשפר את הצמיחה, האיכות והייצור בגידולים כמו תפוחי אדמה, שילוב של נוריות LED אדומות, כחולות ואדומות-רחוקות המותאמות ל-100 מיקרומול מ"ר לשנייה (PPFD) יכול לדמות ביעילות תנאי שמש מתונים.

הדרישות של כל צמח קובעות את בחירת ספקטרום האור ועוצמתו. בעוד שצמחי פרי עשויים להזדקק לעוצמות גדולות יותר כדי לקיים את תקופות הפריחה והפרי, הירוקים העלים מסתדרים בצורה הטובה ביותר באור מתון.

בנוסף, שינויים איטיים בעוצמת האור המדמים זריחה ושקיעה מועילים לגידולים מסוימים. שינויים אלה, המופעלים על ידי-טכנולוגיית LED מתקדמת, מפחיתים גורמי לחץ אפשריים ומעודדים יותר מחזורי צמיחה אורגניים בתוך הבית.

לסיכום, אור השמש ממשיך להיות המקור הטוב ביותר לאור-ספקטרום מלא המקדם צמיחה טבעית של צמחים, גם אם אורות הגידול חוללו מהפכה בחקלאות הפנימית והעירונית על ידי הצעת מקורות אור אמינים וניתנים להתאמה אישית. נורות גידול, במיוחד נוריות LED, חיוניות בהגדרות מבוקרות, אך עדיין אין להן את מלוא הטווח ועוצמת אור השמש. אורות גידול יהפכו שימושיים יותר ויותר ככל שהטכנולוגיה מתפתחת, מה שיהפוך אותם לחיוניים לחקלאות עכשווית, במיוחד בהגדרות עירוניות ובצפיפות גבוהה-.

Led Grow Tube Lights