LED植物光スペクトルの役割について話しましょう - UVA、青白色光、赤白色光、遠赤色光
以下は比較的新しいスペクトル研究の 2 つです。1 つはバジル栽培用の新しいスペクトル、もう 1 つはレタス栽培用のスペクトルです。ご興味があれば、それぞれの論文を参照してください。
これら 2 つのスペクトルと基本的に同じランプがあります。関連する LED 波長を変更すれば、ほぼ同じになります。
これら 2 つのスペクトルを、より人間的なスペクトル (後述) と比較して違いを確認します。栽培されている作物もレタスとバジルです。
まずはバジルの栽培範囲についてお話しましょう
出典: https://www.mdpi.com/2073-4395/10/7/934
これはイギリスの研究です。主な結論は、435nm の青色光は 450nm の青色光よりも植物の成長に有益であるということです。
上図のスペクトルの赤青比は1:1.5(1.4)です。電流で計算すると実際は1:1になります。
私がもっと関心があるのは、スイートバジルの光吸収曲線です。図 2 を参照してください。
図2 スイートバジルの光吸収曲線
図では、400nm 未満の光もかなり吸収できます。340nm ランプで実験する機会があります。340nm ランプは非常に高価です。
バジルの光吸収曲線によると、これは 435nm:663nm のスペクトルよりも優れているでしょうか?
レタス栽培スペクトル
出典: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.01563/full
これは中国の研究です。主な結論は、特定の期間にUVA光を増やすと、レタスの収穫量と品質が大幅に向上する可能性があるというものです。
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.01563/full
このスペクトルは、UVA 部分に若干の違いがあるものの、F89 スペクトルと同等です。
制御テストにはさらに 2 つのスペクトルが参加します。どちらも、より人間的な光、つまり人に優しい光を追加します。少なくとも、はっきりと見ることができます。前述したように、植物照明の 5 つの主要要素は次のとおりです。
そして、植物の光を制御するシステム、Horti Guru。
紫外線A（UVA）は320～400nmの波長を持ち、自然光の中で地球の大気を通過する光子の約3％を占めています。植物にとってUVA光はDNAにダメージを与えません。
UVは大麻植物のTHC、CBD、テルペンの生成量を増加させることが示されています。
UVA は、THC、CBD、テルペン、フラボノイドなどの二次代謝産物の生成を増加させますが、UVB 光の悪影響はありません。
UVA放射は室内レタスの収穫量と品質に有益である
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.01563/full
可溶性糖分とタンパク質含有量
フェノールおよびフラボノイド含有量
アントシアニン含有量
マロンジアルデヒド（MDA）含有量
アスコルビン酸含有量
UVA下で育った葉はアントシアニン含有量が高かった
UVAはSODとCATの活性を高めた
UVAはバイオマス生産を増加させる
制御された環境でのUVAの添加は、バイオマス生産を刺激しただけでなく（表2および4）、レタスの栄養価も向上しました（表3および5）。
ここでは、制御された環境で UVA を追加すると、バイオマス生産が刺激されるだけでなく (表 2 および 4)、レタスの栄養価も向上する (表 3 および 5) ことを示しています。
UVAは葉の光合成能力を低下させないが、高強度では葉の光合成を阻害する
UVAは二次代謝産物の生成を促進する
UVAは二次代謝産物の生成を促進する
結論
制御された環境で LED 光に UVA 放射を補うと、葉面積が大きくなり、光遮断が改善され、バイオマス生産が大幅に増加しました。さらに、UVA 放射はレタスの二次代謝産物の蓄積も促進しました。UVA 強度が高い場合、植物は脂質過酸化 (つまり、MDA 含有量の増加) と光化学系 II 光化学の最大量子効率 (F v / F m) の低下によって示されるようにストレスを受けました。私たちの結果は、レタスの成長に対する UVA の刺激効果が UVA 線量に対して飽和反応を示すことを示しています。
10、20、30 µmol m-2 s-1のUVA照射を追加したところ、対照群と比較してシュート重量がそれぞれ27%（UVA-10）、29%（UVA-20）、15%（UVA-30）増加した。葉面積は、UVA-10、UVA-20、UVA-30処理でそれぞれ31%、32%、14%増加した（図2、表2）。さらに、UVA照射は葉数も刺激した（11%～18%）。比葉面積、シュート/根比、シュート質量含有量はUVAの影響を受けなかった（表2）。
これは、G550 4チャンネル植物ライトで植えたトマトです。植物テントのサイズは1.2x1.2mです。
