לגדל ספקטרום אור: מה זה?
ספקטרום האור האלקטרומגנטי המיוצר על ידי מקור אור כדי לעודד התפתחות צמחים מכונה "ספקטרום האור לגדל". צמחים זקוקים לאור בטווח של 400-700 ננומטר (ננומטר) של ספקטרום ה-PAR (קרינה פעילה פוטוסינתטית) לצורך פוטוסינתזה.
מכיוון שרק ספקטרום האור הנראה (380-740 ננומטר) יכול להיות מזוהה על ידי בני אדם, ננומטרים משמשים גם למדידת ספקטרום האור. מצד שני, צמחים יכולים לזהות אורכי גל המשתרעים מעבר לאור הנראה שלנו, כמו ספקטרום ה-UV והאדום הרחוק.
חשוב לזכור שלספקטרום אור שונים יש השפעות שונות על התפתחות הצמח בהתבסס על גורמים כמו מיני יבול, גורמים סביבתיים וכו'. לצורך פוטוסינתזה, כלורופיל, מולקולת הצמח ההופכת אנרגיית אור לאנרגיה כימית, סופגת בדרך כלל את רוב האור בגוף. ספקטרום אור כחול ואדום. הפסגות בטווח ה-PAR מכילות גם אור אדום וגם אור כחול.
מנורות LED לגידול
חקלאים מקורים וחממות, כמו גם יצרני קנאביס, מעסיקים נורות LED חסכוניות באנרגיה. נוריות LED מאפשרות לצמחים להתפתח באמצעות תאורה בספקטרום מלא בעלות זולה יותר מאשר מנורות HPS קונבנציונליות, בין אם הן משמשות כמקור אור ראשי (בפנים) או כעזר (חממות) (1).
בשל יכולתה לספק ספקטרום אור רחב, דרישות תחזוקה נמוכות ותוחלת חיים ממושכת, נורות LED משמשות מגדלים רבים כדי לסייע בתפוקת צמחים בקנה מידה. בנוסף, בהתחשב בכך שלספקטרום מסוים יש השפעה משמעותית על הפיזיולוגיה והמורפולוגיה של הצמח (2), נורות LED לגידול יכולות לעודד ביעילות התפתחות בגידולים בנקודות מסוימות במחזור הצמיחה. ניתן פשוט להעריך את תפוקת האנרגיה להגדלת הייצור החקלאי עם היכולת לבדוק את האיכות במדויק.
תרשים ספקטרום של אור גידול
מפת ספקטרום פוטוסינתזה לצמחים
ספקטרום האור שצמחים צריכים לפוטוסינתזה מתואר באיור לעיל כטווח ה-PAR. הוכח כי אורכי גל מחוץ לטווח ה-PAR מועילים גם לפיתוח צמחים, ולכן גדלים תרשימי ספקטרום אור כמו אלה משלבים גם את טווח ה-PAR וגם ספקטרום נוסף.
ספקטרום האור האדום והכחול של טווח ה-PAR תואמים את שיא היעילות הפוטוסינתטית (ספיגת אור). אור אדום עם אורך גל של 700 ננומטר נחשב ליעיל ביותר בקידום פוטוסינתזה, במיוחד בתקופת הפריחה שבה פיתוח ביומסה חיונית עבור חקלאי קנאביס. גם השלב הצומח וגם השלב הפריחה של התפתחות הצמח דורש אור כחול, אם כי הוא הכרחי בעיקר לפיתוח צמיחה וגטטיבית ומבנית.
מהו הספקטרום האידיאלי של אורות גידול לצמחים?
הספקטרום הטוב ביותר של אור גידול לצמחים מסתמך על מספר משתנים. אלה כוללים הן את אורכי הגל מחוץ לטווח 400-700nm וכן את הדרכים שבהן צמחים מסוימים מנצלים אור בספקטרום PAR לפוטוסינתזה. אור זה יכול להאיץ צמיחה, האכלה, פריחה ותהליכים אחרים. אילו ספקטרום אור לגידול יש להשתמש תלוי גם אם מקור האור הוא ראשוני (בפנים) או משני (חממות).
צמחים סופגים לרוב את הספקטרום הללו כשהם גדלים מכיוון שיעילות הפוטוסינתזה היא הגבוהה ביותר בפסגות האדומות והכחולות. אפשר להניח שספקטרום האור האופטימלי לגידול זהה לאור השמש מכיוון שהוא קיים כבר מיליוני שנים, אבל הוא הרבה יותר מורכב מזה.
ספקטרום האור הנגיש ביותר, ירוק, צהוב וכתום, מיוצרים בשפע על ידי אור השמש. במציאות, מחקרים (3) מראים שאור ירוק חיוני לפוטוסינתזה גם אם הכלורופיל אינו סופג אותו ביעילות כמו אדום וכחול (וזו הסיבה שרוב הצמחים נראים ירוקים).
מכיוון שלאדומים וכחולים יש את הרמות הגבוהות ביותר של פעילות פוטוסינתזה, צמחים מנצלים את ספקטרום האור מחוץ לצבעים האלה הכי פחות כדי להתפתח. זוהי אחת הסיבות העיקריות לכך שאורות גידול בספקטרום מלא הם כל כך יעילים מכיוון שהם מאפשרים למגדלים להתמקצע במיוחד.
מה זה התפרצות, בדיוק?
כל ספקטרום האור המופק על ידי אור השמש מכונה תאורת ספקטרום רחב, המכונה לעתים תאורת ספקטרום מלא. בהתאם לכך, תאורת ספקטרום רחבה כוללת אורכי גל גלויים כמו טווח 380 ננומטר-740 ננומטר וגם אורכי גל בלתי נראים כמו אינפרא אדום ואולטרה סגול.
היכולת ליצור אורכי גל מסוימים בזמנים ספציפיים במהלך היום או הלילה היא יתרון אחד של נורות LED לגידול. מכיוון שגננים עשויים להפריד צבעי ספקטרום מסוימים בהתבסס על גידולים ונסיבות צמיחה, זה מושלם לצמחים. בנוסף, תאורה בספקטרום מלא עשויה להגביר או להקטין את קצב הגדילה, לקדם התפתחות שורשים, לשפר צבע ותזונה וכן הלאה.
