Особенности освещения растений для занятых

Дискуссии в форуме по светодиодному досвечиванию показали, что не все понимают главного различие между освещением освещении среды обитания человека с освещением растений. Это закономерно, потому что фотосинтез очень неочевиден для нас -не биологов.
Для растений свет - источник сложного биохимического процесса, описываемого фотосинтезом –основой всей жизни на земле.
Для человека свет – не просто источник комфорта, но и самой жизни! В результате фотосинтеза растения выделяют кислород которым мы дышим.

Ученые сделали вывод о том, для фотосинтеза нужен свет определенных длин волн.
У растений есть светоулавливающие пигменты -хлорофиллы. Есть и другие -каротиноиды. Цвет хлорофилла -зеленый, как и любого окрашенного вещества, обусловлен сочетанием тех лучей, которые пигмент не поглощает.
А поглощают эти пигменты только «свои» лучи. Из научной литературы известны два главных пика поглощения света : это синие (445нм) и красные (660нм) световые лучи. Эти цвета считают "правильными".



По результатам собственных экспериментов, убедился, что результат фотосинтеза зависит в основном от мощности света, а что это такое – можно подробнее рассмотреть здесь:
http://www.forumhouse.ru/entries/2737/
Если примитивно: чем больше ущербного красно- синего света - тем быстрее процессы роста.

Вспомним, что свет обладает дуализмом (двойственными свойствами):
1) когда свет проходит через разные среды, отражается и преломляется на границах раздела сред - проявляются его волновые свойства - ведет себя как поток электромагнитных волн ( длина волны).
2) когда свет взаимодействует с веществом, поглощается или испускается, то он ведет себя как поток частиц – корпускул. Под этими частицами подразумеваются кванты света – фотоны.

Для хода процессов фотосинтеза важна не столько суммарная мощность света, сколько количество поглощаемых фотонов за единицу времени. Ведь фотосинтез, – это сугубо квантовый физико-химический процесс. Поэтому интенсивность возбуждающего фотосинтез света принято выражать в квантовых единицах – в "молях фотонов на квадратный метр площади за секунду" (моль× м–2с–1). Такая интенсивность означает, что на квадратный метр поверхности каждую секунду падает 1 моль фотонов видимого света. 1моль=6 х 1023.(число Авогадро)

В интернете есть ненаучное соотношение между люксами и молями : 1моль=76лк.
Каждый фотон "оплодотворяет" (извините за ненаучность) только одну клетку растения. Больше фотонов - больше синтеза - больше клеток –больше томатов!
Короче говоря параметр МОЛЬ- самый объективный для характеристики полезности источника света для фотосинтеза.
В лишние цвета растения отражают за ненадобностью!
на рисунке видно, что в спектре ламп есть много «лишних» квантов, которые очень расточительно расходуют электроэнергию и не принимаются растениями.
Доказано, что в разных лучах солнечного света величина этих квантов различна.

Эта закономерность определенная - чем меньше длина волны (синий), тем «крупнее» сами кванты и больше их энергия. С ростом длины световой волны (красный) кванты «мельчают», их энергия МЕНЬШЕ, но их ЧИСЛО БОЛЬШЕ!!! А фотосинтез зависит от количества квантов-фотонов, а не от их энергии!
Этим и объясняется быстрый рост растения, когда преобладает красный. При облучении синим светом растения набирают массу, растут корни, растения имеют короткие междуузлия , но не происходит вытягивания растений, повышается холодостойкость. Эту особенность можно использовать для "торможения" роста, "ввода растения в ступор".

Если сказать попроще - ... для растений нужны не яркие люмены смеси всех цветов, а только фотоны пары главных цветов (440 и 660). Таими моноцветами обладают только специализированные светодиоды, которые весьма эксклюзивны и дороги. Но и обычные белые светодиоды (осветительные ) можно использовать как источник досвечивания, если добавить к ним красный свет! Пробовал- эффективность незначительно меньше и рассада растет!


продолжение тут: http://www.forumhouse.ru/entries/4904/ ,
как сделать бюджетный светодиодный светильник для рассады, здесь:
http://www.forumhouse.ru/entries/4843/