Was Sie über Pflanzenbeleuchtung wissen müssen.
Das Spektrum
...bestimmt nicht nur die Wirksamkeit des Lichts, sondern stellt Ihren Pflanzen auch wichtige Informationen zur Verfügung.
Die Intensität
...ist ebenfalls ein entscheidender Faktor. Zu viel davon belastet Ihre Pflanze, zu wenig führt jedoch zu geringerer Produktivität.
Das Timing
...unterschiedlicher Spektren und Intensitäten sowie wechselnder Beleuchtungsdauer hat ebenfalls einen großen Einfluss.
Die Verteilung
...des Lichts bestimmt, wie viel Energie und Informationen jede Pflanze erhält. Gleichmäßige Verteilung = gleichmäßige Leistung.
Was Sie über Pflanzenbeleuchtung wissen müssen.
Licht ist die wichtigste Energiequelle für Pflanzen. Natürliches Sonnenlicht besteht aus verschiedenen Farben. Denken Sie nur an den Regenbogen. Diese Farben spiegeln unterschiedliche Wellenlängenbereiche wider, die in Diagrammen dargestellt werden können (siehe Abbildung). Pflanzen können Licht von 280 nm (UVB) bis 800 nm (NIR) nutzen, jedoch nicht mit derselben Effizienz. Die ersten Wissenschaftler, die untersuchten, wie effizient Pflanzen verschiedene Wellenlängen nutzen können, waren McCree im Jahr 1972 und Inada im Jahr 1976. Im Jahr 1999 aktualisierte Tazawa diese Forschung, indem er anhand von Daten von 61 verschiedenen Arten ein durchschnittliches Photosynthese- Wirkungsspektrum (siehe gepunktete Linie in der Abbildung) erstellte. Was sollte auf dieser Grundlage berücksichtigt werden?
1. Pflanzen nutzen das gesamte sichtbare Lichtspektrum für die Photosynthese. Rotes Licht ist am effizientesten, aber auch grünes und gelbes Licht sind wichtig, insbesondere in den tieferen Schichten der Blätter und des Blätterdachs.
2. Verschiedene Pflanzenarten und -sorten haben unterschiedliche Wirkungsspektren. Für optimale Ergebnisse sollte das Lichtspektrum der Grow-Leuchte auf die jeweilige Pflanzenart abgestimmt oder vollständig einstellbar sein.
Das Spektrum – Photomorphogenese
Licht ist mehr als nur eine Energiequelle für Pflanzen. Über 100 Gene und 26 biochemische Stoffwechselprozesse werden durch Licht reguliert. Derzeit sind Forschern fünf Familien von Photorezeptoren bekannt, darunter mindestens zwölf Rezeptoren. Da Pflanzen offensichtlich ortsfest sind, haben sie die Fähigkeit entwickelt, die spektrale Zusammensetzung des Lichts zu interpretieren, um Informationen über ihre Umgebung zu gewinnen. Beispielsweise können Pflanzen in den unteren Schichten des Blätterdachs anhand des Verhältnisses von Rot zu Fernrot ihre relative Position zu anderen Pflanzen erkennen und beginnen, ihre Stängel zu verlängern. Dies wird als Schattenvermeidungsreaktion bezeichnet. Neben dem Einfluss von Licht und Spektrum auf die Pflanzen- und Blattform kann die spektrale Zusammensetzung auch die Blüte, die Immunität und Abwehrkräfte der Pflanzen, die Stresstoleranz oder die Produktion von Phytozeuten und anderen sekundären Metaboliten beeinflussen. Eine gute Lektüre, um sich näher mit diesem Thema zu befassen, ist Mawphlang und Kharshiing 2017. Was bedeutet das für Grower?
1. Grower sollten sich der Existenz dieser Prozesse bewusst sein und, wenn möglich, Grow-Leuchten mit einem abstimmbaren Spektrum wählen.
2. Im besten Fall sollten Grower beginnen, sich eingehender mit diesem Thema zu befassen, um diese Prozesse zu fördern und so den Ertrag und die Qualität der Pflanzen zu optimieren.
Die Intensität und das Timing
In der Natur ist die Lichtintensität nicht statisch. Denken Sie nur an die täglichen und saisonalen Veränderungen. Pflanzen haben sich an diese natürlichen Gegebenheiten angepasst. Zu viel oder zu wenig Intensität führt zu Stress und/oder Produktivitätsverlusten. Folgende Aspekte sollten berücksichtigt werden:
1. In der Natur ändert sich die Lichtintensität immer allmählich, was in der Indoor-Pflanzenzucht noch weitgehend ignoriert wird.
2. Ausgefeilte Dimmstrategien können dazu beitragen, Erträge zu optimieren, Wachstumszyklen zu verkürzen und die Gesamtqualität der Pflanzen durch Stressreduzierung zu steigern.
3. Dimmstrategien sollten immer auf die Optimierung anderer Umweltparameter wie CO2, Temperatur usw. abgestimmt sein.
Die Umsetzung einer Dimmstrategie ist der einfachste Weg, um Erträge usw. zu steigern. Dazu ist es wichtig, die Intensität feinabstimmen zu können und mindestens 6 Schaltpunkte pro Tag festzulegen. Automatisierung wird dabei eine Schlüsselrolle spielen.
Die Lichtverteilung
Bisher haben wir uns mit den Eigenschaften des Lichts befasst. Aber selbst die beste Lichtkomposition und Dimmstrategie funktioniert nicht, wenn das Licht die Pflanze nicht erreicht. Die Lichtverteilung wird nach wie vor stark unterschätzt. Und selbst wenn sie berücksichtigt wird, hat in den meisten Fällen nur eine horizontale Optimierung stattgefunden. Aber Pflanzen sind dreidimensionale Lebewesen! Folgende Aspekte sollten berücksichtigt werden:
1. Eine homogene, vertikale Lichtverteilung führt zu höheren Erträgen, da weniger Konkurrenz besteht und die Pflanzen eine ausgewogenere Leistung erbringen.
2. Eine diffuse Verteilung erhöht die Chance, dass das Licht viel tiefer in das Blätterdach eindringt, und verbessert dadurch die gesamte Biomasseproduktion.
Reflektion und diffuses Licht
Die Reflektion der Wände muss ebenfalls berücksichtigt werden. Es ist wichtig, dass die Reflektionseigenschaften der Wände bekannt sind. Wir stellen dies durch die Verwendung von speziellem reflektierendem Material sicher.
Diffuses (nicht gerichtetes) Licht erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass das Licht viel tiefer in das Blätterdach eindringt und somit die gesamte Biomasseproduktion steigert.
Es ist daher nicht ratsam, Grow-Leuchten mit Sekundäroptik (z. B. Linsen) zu verwenden, um das Licht so präzise wie möglich auf einen Zielbereich zu lenken. Dieser Ansatz hilft zwar den Herstellern von Grow-Leuchten, die Lichtleistung besser auf den Zielbereich abzustimmen, ist jedoch für die Wirksamkeit des Lichts keineswegs hilfreich.
Es ist auch wichtig, dass die Leuchten immer in ausreichendem Abstand zur obersten Pflanzenebene positioniert werden. Wir empfehlen einen Mindestabstand von 400 mm zwischen der Unterkante der Leuchte und der obersten Pflanzenebene.