A fény meghatározása
A fény nem más, mint fotonok által közvetített elektromágneses sugárzás. A növények a fényt elnyelik a pigmentjeiken és a fotoreceptoraikon keresztül. A növények a fényt a fotoszintézis láncreakciója során használják fel, melynek eredményeképp a fény energiája kémiai energiává alakul át. Ezenkívül a fény információt közvetít a növény számára a növény életteréről.
A színkép spektrumok definiálása
A színkép spektrumok definiálása összetett feladat. Léteznek ISO szabványok, de a növényi fotobiológia értelmezésében kicsit eltérünk ezektől a definícióktól. Például az ISO szabványban a vörös 610-760 nm-es tartományban tart, de a fotobiológiában a Sellaro (2010) által meghatározott 620-680 nm-es tartományt használjuk. Ráadásul a 650-670 és 720-740 nm-es tartományok kiemelkedően fontosak a számítások során, mint vörös/távoli vörös arány (Smith 1982).
PBAR
A PAR tartományon kívül, azaz 400 nm alatt (UV) és 700 nm feletti (FR) is kritikus jelentőségű információkhoz jut a növény. Ezek a sugárzások és egymáshoz viszonyított arányuk nagymértékben befolyásolják a növény növekedését. A nagyobb pontosság érdekében ezért a fotobiológiailag aktív sugárzás hullámhosszát 280 és 800 nm közé tesszük.
PAR
A PAR (Photosynthetically Active Radiation) a napsugárzás 400-700 nm-es tartományba eső része, amelyet a fotoszintetizáló organizmusok képesek felhasználni a fotoszintézis során. 400 és 700 nm között minden hullámhossz közreműködik a fotoszintézisben, emellett a különböző hullámhosszú fény információt közvetít a növény számára környezetéről.
R:FR
Vörös és a távoli vörös arány a fényspektrumban meghatározza az aktív és inaktív fitokrómok arányát. A vörös és távoli vörös arány az egyik legfontosabb információ a növény számára a környezetéről. Az árnyékban lévő növények hajlamosak hosszabb szárat és leveleket növeszteni a jobb fényviszonyok elérése érdekében, továbbá igyekeznek mielőbb magokat termelni (hajlamosak a korai virágzásra). Napfényben a vörös és a távoli vörös arány 1 az 1.2-höz, árnyékban ugyanez az arány 1 a 0.1-hez. Az alacsony vörös/távoli vörös arány magasabb aktív fitokróm számhoz vezet, amely a növény részéről nagyobb árnyék elkerülési választ generál. A vörös/távoli vörös arányt Smith (1982) meghatározása alapján (650-670 nm)/(720-740 nm) között írhatjuk le.
B:G és CRY effektív energia sugárzás
A kék és zöld arány (B:G) meghatározza a kék fény reakciók hatékonyságát. Az árnyék elkerülésre (szár és levélnyurgulás) hatással van a kék és zöld arány.
- Ha a B:G arány magas, a növény rövid ízközöket, sűrű levélzetet nevel.
- Ha növekszik a zöld fény aránya a spektrumban, a fototropizmus gyengül, a növény nem lesz annyira sűrű, és a levél hőmérséklete enyhén nő a részleges sztómazáródás következtében.
A B:G fotonok arányát Sellaro (2010) meghatározása alapján (420-490 nm)/(500-570 nm) között írhatjuk le. A kriptokróm aktivitására (CRY2, kék fény receptor) szintén hatással van B:G arány, ha csökken a kék, és növekszik a zöld fény aránya, akkor a kriptokróm aktvitás értéke kisebb.
Pr:P
A Pr:P arányon a főként vörös fényt elnyelő (Pr) fitokrómok arányát értjük az összes (P) fitokrómhoz mérten, egy adott spektrumon mérve (úgy, mint fotostacioner állapot). Vörös fény hatására a fiziológiailag inaktív, föként vörös fényt elnyelő (Pr) forma egy fiziológiailag aktív, távoli vörös fényt elnyelő (Pfr) formába alakul át. A Pfr is elnyel valamennyi vörös fényt, ezért vörös fény sugárzása esetén az egyensúlyi arány 85% Pfr és 15% Pr. A Pr fitokróm nagyon kevés távoli vörös fényt abszorbeál, ezért távoli vörös fényben 97% a Pr és 3% a Pfr a fitokrómok arányának egyensúlya.
Mesterséges fény emberi szemmel
Korrelált színhőmérséklet (CCT), színhőmérséklet (Kelvin)
Színhőmérsékletet használjuk a színek arányainak leírására a fényspektrumban. Általánosságban az érték csak fehér fénynél értelmezhető, amely a vöröses-narancssárgán keresztül a kékesfehér fényig terjed. Az alacsony színhőmérsékleti, azaz 2700-3000 K-ig terjedő tartományban meleg fehér, 4000 K közelében természetes fehér, az 5000 K felett hideg fehér fényről beszélünk.
CRI
A színvisszaadási index, amely egy mennyiségi érték, megmutatja egy adott fényforrás színvisszaadási képességét összehasonlítva a tökéletesnek vagy természetesnek tekintett fényforrással. A CRI index alkalmazható annak mérésére, hogy mennyire kényelmes a munkavégzés az ember számár adott megvilágítású környezetben. 50-es CRI érték alatti megvilágítás esetén a helyiségben kellemetlen hosszú ideig tartózkodni. A HPS fényforrások (nagynyomású nátriumgőz lámpák) 20-40 CRI értékkel rendelkeznek, típustól függően. A hagyományos vörös-kék LED fényforrások CRI értéke 0!
A növénytermesztéshez optimalizált mesterséges fényforrásokat keresse webáruházunkban!