光は植物の成長にどのように影響しますか? 異なるスペクトルは作物の成長に影響を与える。

植物は、発芽から花や種子の生産に至るまで、その一生を通して光を必要とします。 成長プロセスの間に、それらはすべての波長の光(太陽放射)を吸収するのではなく、その要件に応じて適切な波長を吸収することを選択的にする。

クロロフィル(クロロフィルaおよびb)は光合成に重要な役割を果たしますが、それらだけが発色団ではありません。 植物にアンテナ顔料として知られている他の光合成の顔料があります(カロテノイドのβカロチン、zeaxanthin、リコピンおよびルテイン等のような。光吸収に加わり、光合性の重要な役割を担う)。

LEDは、より良い成長を提供し、植物の形態だけでなく、開花や光合成効率などの異なる生理学的プロセスに影響を与えるために、スペクトル組成の制御 複数のレポートはLEDの照明の下の植物の巧妙な成長を確認しました。

例えば、赤色LED発光の波長が660nmから690nmに増加すると、レタスのバイオマス収量が増加しました。 赤色Ledと組み合わせて使用される青色Led(440および476nm)は、白菜植物におけるより高いクロロフィル比を引き起こした。 緑の野菜の成長および栄養価に対する赤いLEDライトを伴う青(400-500nm)LEDライトの肯定的な効果は複数の実験で示されていました。 唯一の源として赤いLED(640nm)ライトおよび結果は赤い葉のキャベツのアントシアニンの内容の増加を示しました。 緑(495-566nm)および黄色(566-589nm)ライトは光合性に貢献します、オレンジ(589-627nm)は最高の光合性のために最大限に活用し、赤灯(627-770nm)は開花、茎の延長を高めます。 ジャガイモ、大根およびレタスを用いたいくつかの園芸実験は、より高いバイオマスおよび葉面積のための青色(400-500nm)光の要件を示している。

光スペクトルの最も重要な部分は400から700nmであり、これは光合成活性放射線(PAR)として知られており、このスペクトル範囲は人間の目の可視スペク

遠赤も成長過程で重要です。 遠赤(730nm)と赤(640nm)のアプリケーションは、アントシアニンと抗酸化電位が抑制された間、総バイオマスと葉の長さの増加を引き起こした。 ピーマンの赤色(660nm)LEDライトに遠赤(735nm)を添加すると、赤色Ledだけよりも茎のバイオマスが高い背の高い植物が得られました。

日射量

日射量は三つの波帯に分けることができます:

  • 紫外線(UV)は400nm未満の波長に対応し、その高いエネルギーのために皮膚の損傷を引き起こす可能性があります。
  • 可視光は、380-770nmの波長帯内にあり、PAR(400-700nm)の波長帯を含んでいます。 異なる波長帯に対応する可視光の異なる色は、植物の発達に向けて同じ機能を持たない可能性がある。
  • 赤外線(IR)は、770nmより大きく、暖房効果をもたらします。 赤:遠赤(R:FR)比は、植物の成長応答に影響を与えるため、植物にとって非常に重要です。


赤(630-720nm)光は、光合成装置や光合成の開発に必要です。 これは、茎の成長だけでなく、葉の拡張のために不可欠です。 この波長はまた、開花、休眠期間、および種子の発芽を調節する。

青色
青色(400-520nm)光は、クロロフィルの合成、葉緑体の発達、気孔開口および光形態形成にとって重要である。 この波長の光への過度の露出は、特定の植物種の成長を妨げる可能性があるため、青色光は他のスペクトルの光と慎重に混合する必要があります。 青色の範囲の光は、植物に存在するクロロフィル含量および葉の厚さにも影響する。


緑(500–600nm)は厚い天蓋を貫通し、下の天蓋の葉を支えます。 緑の光だけでは、植物に吸収されにくいため、植物の成長をサポートするのに十分ではありませんが、赤、青、遠赤と組み合わせて使用すると、緑色の光は確かにいくつかの重要な生理学的効果を示します。 緑色光の補充は、赤と青のLED照明の下でレタスの成長を強化しました。 高PPF(300μ mol/m-2/S-1)を有する緑色Ledは、レタスの成長を促進するために最も効果的である。

遠赤LEDライト
PARを超えた遠赤LEDライト(700-725nm)は、植物の成長と光合成をサポートすることが示されています。 遠赤色光はまた、植物の下部に位置する葉の成長をサポートするために密な上部の天蓋を通過します。 さらに、IRライトへの露出は植物が花を咲かせる必要がある時間を減らす。 遠赤色光の別の利点は、この波長に曝された植物は、このスペクトルの光に曝されていない植物よりも大きな葉を生成する傾向があることである。

赤+青
赤(660、670、680、690nm)と青(430、440、460、475nm)の波長が異なる光は、植物の種によって植物に不均一な影響を与える可能性があります。

緑+赤+青
緑(525nm)LED光がシロイヌナズナ苗の発芽に及ぼす影響とその結果、緑、赤、青のLED光の下で栽培された苗は、赤(630nm)および青(470nm)単独で栽培された苗よりも長いことが示された。

緑+赤+青+遠赤
赤と遠赤の光は光形態形成に影響を与えることが示されているため、赤と遠赤の光の比率も開花の調節に重要な役割を果たしています。 異なる波長の緑色、赤色、青色、および遠赤色光(Ledによって提供される)を用いた実験は、植物成長のための種特異的な最適波長を決定するのに有益であ 光応答スペクトル研究の知見は、特定の植物種のためのエネルギー効率の高いテーラード光応答スペクトルを設計するために使用することができます。

植物が成熟し、苗から成体に成長サイクルを経て開花し、結実すると、異なる色のスペクトルを使用するので、理想的なLEDライトは成長の段階ごとに異 最高の色スペクトルは、あなたが成長しようとしている植物の種類によっても異なります。 これは非常に複雑になる可能性があり、結果を最大化したい商業栽培者にとって重要です。

それはまたライトが緑の野菜の栄養価そして高められた酸化防止状態を高めることができることを提案します:増加されたカロテノイド、ビタミンC、アントシアニンおよびポリフェノール。 将来的には、ますます多くの研究が、ライトが植物の成長をどのように形作るかをよりよく理解するのに役立ちます。

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