پروژه HI-LED در گلخانه

در گلخانه و بررسی تاثیر لامپ های LED در گلخانه ها

HI-LED

لامپ های LED  در گلخانه باغبانی

پروژه HI-LED یک پروژه از نوع EU (پروژه هایی که در آلمان انجام می شود) است که هدف آن توسعه مدل های پیشرفته  LED برایر دست یابی به بیشترین عملکرد  روشنایی برای اهداف مختلف است. یکی از این کاربرد ها در  باغبانی بوده و در این زمینه لامپ های مصنوعی برای تولید نوری با کیفیت نور خورشید استفاده می شود. نور خورشید در گلخانه در زمستان برای گیاهان مناسب نیست (برای برقراری رشد و تولید محصولات باغبانی کافی نیست) بنابراین نورهای مصنوعی به عنوان مکمل نور خورشید ضروری اند.

کدام بخش از طیف  نور برای رشد گیاه مهم است؟

 

گیاهان از نور  برای پردازش در فتوسنتز(رشد),همچنین برای Photomophogenesis(توسعه گیاه و متابولیسم سلولی) استفاده می کنند . بر اساس شکل زیر گیاهان از تشعشعات فعال فتوسنتزی (PAR), و  طول موج نوری بین ۴۰۰-۷۰۰nm برای فتوسنتز استفاده می کنند.

HI-LED

شکل ۱ – پاسخ گیاهان در فتوسنتز فعال دامنه نوری مشخص

HI-LED

شکل ۲ –  پاسخ چشم انسان. پاسخ مشخص سلول های خطی و مخروطی ناحیه شبکیه چشم

در حالی که  چشم انسان ها به طور مخصوص سبز, زرد و نارنجی را می بیند گیاهان بیشتر تمایل به دریافت  آبی و قرمز دارند. بنابراین بخش های مختلف طیف قابل دید و برخی از طول موج های که از لامپ LED پار خارج می شود به راحتی توسط گیاهان جذب شده و نسبت به این طیف نور از خودشان واکنش نشان می دهدو این اتفاقات به دلیل تغییراتی است که در مورفولوژی و فیزیولوزی گیاهان اتفاق افتاده است. موفوزن ها تعیین کننده ظاهر گیاه هستند در واقع این بخش از گیاه است که رنگ گل و شمایل گل را تشکیل می دهد.  به صورت عمومی طی تابشی لامپ های پار ال ای دی همانند خورشید بوده و رشد نرمال گیاهان را تضمین می کند.

تحولات اخیر در استفاده از نورهای مصنوعی در کشاورزی:

HI-LED

در دهه گذشته لامپ های LED به عرصه کشاورزی معرفی شدند. شروع معرفی این لامپ ها با رنگ های قرمز و آبی بوده است که به طور واضح نور قرمز LED باعث افزایش راندمان رشد و نور آبی دارای تاثیر بر مورفوژن ها بوده است . در این دهه نور های LED به همراه امواج ساتع شونده از آنها با عملکرد بی نظیر به خوبی به جامعه کشاورزی معرفی شده اند. در علم کشاورزی ممکن است از LED های تک رنگ که دارای پهنای باند ۲۰ تا ۵۰ نانومتر هستند استفاده کنند. به عنوان مثال در کشاورزی می توان از نور آبی با طول موج ۴۵۰ نانومتر استفاده کرد. لامپ های LED معمولا به عنوان لامپ های بالایی یا لامپ های درونی در گلخانه ها استفاده می شود که به صورت کامل رشد گیاهان را پوشش می دهند.

تجربیات کشاورزی که پروژه HI- LED انجام داده است:

بر اساس چهارچوب HI-LED سازمان پژوهش اروپا ، اثر طیف نوری بر رشد گیاهان را بررسی کرده است. در این پروژه  توسعه و رشد در گیاهان جوان فلفل و گوجه فرنگی مورد بررسی قرار گرفته است. در پس زمینه نور طبیعی ، نور های به وسیله LED های Hortilux که نورهایی به رنگ های سفید ، قرمز، آبی ، کهربایی و سبز از خود متسع می کردند تابانده شد. ( شکل ۳)

HI-LED

شکل ۳- آزمایش HI-LED  بر روی گوجه فرنگی و فلفل

چگونگی بررسی اثرات طیف نور بر روی رشد گیاهان:

آنها آزمایشات خود را با گوجه فرنگی و فلفل های جوان آغاز کردند. رشد این گیاهان را تحت مدت ۳ تا ۴ هفته زیر ۶ رنگ نور بررسی کرده و اندازه گیری کردند. در این بررسی طول گیاه، فتوسنتز ، دمای گیاه ، گشایش روزنه ها و زاویه برگ ها مورد بررسی قرار گرفته است. در انتهای آزمایش گیاهان به صورت کامل برداشته و حذف شدند. سپس برگ ها و ساقه های گیاهان را جدا کردند و تعداد برگ ها و وزن آنها به علاوه وزن ساقه ها اندازه گیری شد. به وسیله اندازه گیری این پارامتر ها آنها توانستند اثر ترکیب طیف نوری در طول زمان مشخص بر روی فرآیند جذب و مورفولوژی گیاه بررسی کردند. بر اساس این بررسی ها آنها فهمیدند که در زیر نور آبی و سبز اثرات زیر رخ می دهد:

رشد گیاهان در زیر نور سبز از نظر قدی بیشتر بوده و برگ ها پهن تر بوده اند اما در زیر نور آبی گیاهان  کوتاه تر بوده و دارای ساقه های پهن تر با زاویه بیشتر هستند و دز زیر نور آبی وزن کلی گیاه کمتر بوده و حرارات سطح برگ نیز میزان کمتری دارد.

لامپ های LED در صنعت گلخانه ای چه چشم اندازی دارند؟

HI-LED

در ۱۰ دسامبر سال ۲۰۱۴ ، ۱۳۰ پرورش دهنده گلخانه دوره HI-LED را در شهر Bleiswijk هلند بررسی کردند. آنها از اثر طیف نوری بر رشد گیاهان و پیشرفت آنها شگفت زده شدند. سوالات آنها برروی کاربرد لامپ های LED به عنوان نور اصلی برای رشد گیاه متمرکز بود. روی هم رفته ،آنها معتقد بودند که نیاز به دانش بیشتری درباره ی فواید لامپ های LED در بهبود رشد است، ولی لامپ های LED جنبه های بسیار مناسبی برای تولید و کیفیت محصولات در گلخانه ها ی کشاوری عرضه میکنند.

منبع

مترجم: فهیمه رستگار نژاد