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Pflanzenbeleuchtung – der Unterschied zwischen weißem und violettem/rosa Licht
Pflanzenbeleuchtung – der Unterschied zwischen weißem und violettem/rosa Licht
Heute möchte ich über die richtige Pflanzenbeleuchtung sprechen. Das könnte für viele von Ihnen hilfreich sein, die sich gerade ihre erste Pflanzenlampe zulegen oder den Unterschied zwischen weißem und violettem Licht verstehen möchten. Vielleicht haben Sie sich schon gefragt, warum es LED-Pflanzenlampen mit verschiedenen Lichtfarben gibt, was Vollspektrumlicht und was Ecklicht ist und wie man den Unterschied erkennt. Wenn Sie wissen möchten, welches Licht am besten für Ihre Pflanzen geeignet ist, lesen Sie bitte weiter.
WIE WIRKT SICH VOLLSPEKTRUM (WEISSES LICHT) AUF PFLANZEN AUS UND WIE WIRKT SICH ECKSPEKTRUM (VIOLETT/ROSA LICHT) AUF PFLANZEN AUS?
Die Beleuchtung von Pflanzen mit Vollspektrum-LED-Lampen ermöglicht es Ihnen, das genetische Potenzial der Pflanzen voll auszuschöpfen, da die Pflanze allen sieben Grundfarben des sichtbaren Lichts sowie unsichtbarem Licht wie Infrarot und Ultraviolett ausgesetzt ist (mehr über die Vorteile der einzelnen Farben erfahren Sie weiter unten).
Neben der Effizienz und Energieeffizienz von LED-Lampen ist das verwendete Lichtspektrum für das Pflanzenwachstum von entscheidender Bedeutung. Manche Farben wirken synergistisch und stimulieren die Pflanzen allein durch ihr gemeinsames Vorhandensein. Pflanzen profitieren daher von allen Wellenlängen, nicht nur von zweien.
Vollspektrum-LED-Lampen imitieren das Sonnenlicht viel besser und ermöglichen es den Pflanzen, in ihrem gesamten Wachstumszyklus zu wachsen, nicht nur in bestimmten Phasen (Keimung, Wachstum, Blüte oder Fruchtbildung).
Die Beleuchtung von Pflanzen mit LED-Lampen, deren Lichtspektrum im Eckbereich variiert, kombiniert rote und blaue LEDs in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen, von 75 bis 90 % roten und 10 bis 25 % blauen LEDs. Dieses Farbverhältnis basiert hauptsächlich auf Forschungsergebnissen. Pflanzen gewinnen den größten Teil ihrer Photosynthese aus rotem und blauem Licht. Daher sind rote und blaue LEDs sehr effizient bei der Pflanzenbeleuchtung, da sie absorbierte elektrische Energie ohne nennenswerte Verluste in Lichtphotonen umwandeln. Diese Lösung ist zwar sehr energieeffizient, hat aber auch Nachteile.
Zunächst einmal empfiehlt sich die Beleuchtung von Pflanzen mit Licht mit einem bestimmten Lichtspektrum vor allem im Gewächshaus oder auf der Fensterbank im Haus. Warum? Weil dies an Orten mit Zugang zu Sonnenlicht (d. h. Vollspektrum-Sonnenlicht) die beste Kombination für Pflanzen darstellt. Zusätzlich zum Licht von außen erhalten sie so auch Licht, das ihre Photosynthese maßgeblich beeinflusst und ihr schnelles Wachstum anregt.
Die Verwendung von Lampen mit einem Ecklichtspektrum ohne Zugang zu Vollspektrumlicht kann dazu führen, dass die Pflanzen einem sogenannten „schnellen Wachstum“ ausgesetzt sind, und obwohl rote und blaue Farben sehr effizient sind, kann die Beleuchtung von Pflanzen mit nur dieser Art von Licht über einen längeren Zeitraum dazu führen, dass sich die Pflanze zum Licht hin verlängert und schlaff wird.
Dieser Effekt wird als ätiolischer Effekt bezeichnet. Er beschreibt übermäßiges Längenwachstum und Erschlaffung der Pflanzentriebe, die durch unzureichendes Blaulicht verursacht werden. Auch zu viel Rotlicht von LED-Lampen kann diesen Effekt hervorrufen, da Pflanzen für ein gesundes Wachstum und eine optimale Entwicklung ein bestimmtes Verhältnis verschiedener Lichtfarben benötigen.
WEISSES LICHT ODER VIOLETTLES LICHT – WELCHES LICHT IST BESSER FÜR DAS PFLANZENWACHSTUM?
Vollspektrumdioden
Weiße Dioden sind im Herstellungsstadium eigentlich nicht weiß, sondern blau. Durch das Aufbringen einer Phosphorschicht auf die blaue Diode lassen sich rotes, grünes und blaues Licht zu einer Farbe kombinieren, die vom Auge als Weiß wahrgenommen wird.
Weiße Dioden sind daher Dioden mit einem vollen Lichtspektrum; die Beleuchtung von Pflanzen mit Lampen, die weiße Dioden enthalten, kann als Lampen mit VOLLSPEKTRUM-Licht bezeichnet werden.
Obwohl weiße LEDs nicht so effektiv sind wie blaue oder rote LEDs, ist neben der Effizienz und Energieeinsparung von LED-Licht das in der Lampe verwendete Spektrum für den Pflanzenanbau von größter Bedeutung, und erst danach kommt die Effizienz der Dioden zum Tragen.
Weitere Vorteile der Beleuchtung von Pflanzen mit Vollspektrumlampen:
– Angenehme Wirkung auf die Umgebung in der Herbst-Winter-Saison, helle Farbe, die die Augen nicht ermüdet.
– Möglichkeit zur Beobachtung der Pflanzen, einfache Erkennung von Schädlingen, Pilzen und Nährstoffproblemen.
6500K – Kaltweiß
3500K – Warmweiß
Das Lichtspektrum unserer Lampe ist warm und enthält zusätzlich rote, infrarote und ultraviolette Farben.
Eckspektrumdioden
Lampen mit violettem Licht weisen eine sehr hohe Lichtausbeute auf. Das von ihnen erzeugte Licht wirkt unmittelbar auf Pflanzen und fördert innerhalb kurzer Zeit verstärktes Wachstum, Blüte und Fruchtbildung. Es wirkt stimulierend. Der Einsatz einer Lampe mit diesem Lichtspektrum und blau-roten LEDs eignet sich besonders gut für die anfängliche Wachstumsphase einer Pflanze oder kurz vor der Ernte.
Beispiele für Spektrogramme von Lampen mit Rot-Blau- und Rot-Blau-Infrarot-Dioden
EINFLUSS ANDERER WELLENLÄNGEN AUF DIE PFLANZENBELEUCHTUNG
1. Ultraviolett – Es regt die Produktion von Sekundärstoffen an, die vor oxidativem Stress, Krankheitserregern und Schädlingen schützen. Ultraviolette Strahlung verbessert die Pflanzengesundheit, beeinflusst Wachstum und Wurzelentwicklung, steigert Blüte und Fruchtbildung und intensiviert die Pflanzenfarbe.
2. Blaue Farbe – Es spielt eine sehr wichtige Rolle im Photosyntheseprozess der Pflanzen, indem es Chlorophyll A aktiviert. Blaues Licht ist sehr wichtig für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen, insbesondere in den Anfangsstadien ihres Lebens, da es das Wachstum junger und kompakterer Pflanzentriebe fördert.
3. Grüne Farbe – Es beeinflusst die Form und Größe der Blätter, normalisiert deren räumliche Anordnung in der Pflanze, reguliert die Öffnungs- und Schließzeit der Stomata in den Blättern, dringt in die unteren Teile der Blätter ein und verbessert deren Photosynthese.
4. Gelbe Farbe – Es ist von großer Bedeutung für die Lichtwahrnehmung der Pflanzen und reguliert deren Ausrichtung zur Lichtquelle.
5. Rote Farbe Rotes Licht ist ein Schlüsselfaktor für die Aktivierung der Photosynthese. Chlorophyll a und b, die rotes Licht absorbieren, liegen in diesem Lichtspektrum. Die Absorption dieses Lichts führt zur Energieproduktion, zur Synthese organischer Verbindungen, zum Wachstum, zur Samenkeimung, zur Spross- und Wurzelbildung sowie zur Blattwinkelung. Rotes Licht reguliert die Blüten- und Fruchtbildung und kann die Blüte von Kurztagpflanzen beschleunigen.
6. Infrarotfarbe „Infrarotlicht liegt außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Bereichs, und seine Rolle in der Pflanzenphysiologie wird noch erforscht. Infrarotlicht erzeugt Wärme und beeinflusst dadurch die Thermoregulation von Pflanzen sowie deren Reaktion auf Veränderungen der Umgebungstemperatur. Die Verwendung von Infrarotlicht kann bei Pflanzen einen Wahrnehmungsprozess auslösen: Pflanzen, die Infrarotwellenlängen nutzen, erkennen Nachbarn und Konkurrenten, was ihr Wachstum beeinflussen kann. Infrarotlicht wirkt sich außerdem auf das Längenwachstum der Pflanzen aus, verkürzt die Blütezeit (in einigen Fällen von 44 auf 34 Tage) und verbessert Form und Größe der Blätter.“
Kombination mehrerer Wellenlängen und deren Auswirkung auf Pflanzen
1. Rotes und infrarotes Licht – Rotes und infrarotes Licht interagieren über das Pigment Phytochrom (Photorezeptor). Durch Absorption der entsprechenden Wellenlänge (rot oder infrarot) wandelt sich das Phytochrom in eine Form um, die Reaktion wird durch die andere Wellenlänge umgekehrt. Dies ermöglicht die Regulierung des zirkadianen Rhythmus der Pflanze, die Bestimmung von Tag und Nacht sowie die Beeinflussung der Blüte durch das optimale Verhältnis von roten und infraroten LEDs in der Lampe. Die gleichzeitige Verwendung von rotem und infrarotem Licht kann zudem eine Reaktion der Pflanze auslösen, die als „Schattenvermeidung“ bezeichnet wird. Schattenvermeidung bedeutet, dass die Pflanze (über Stängel und Blätter) auf der Suche nach Licht in die Länge wächst. Je mehr Infrarotlicht, desto stärker ist dieser Effekt. Eine geringe Menge Infrarotlicht hingegen sorgt dafür, dass die Pflanze kompakt und gesund bleibt.
2. Kombination aus warmem Licht (3500 K) und kaltem Licht (6000 K) – Die Kombination von Licht mit unterschiedlichen Farbtemperaturen simuliert jahreszeitliche Veränderungen und beeinflusst so Pflanzenwachstum, Blüte und Fruchtbildung. Warmes und kaltes Licht, die gleichzeitig eingesetzt werden, sorgen für ein optimales Gleichgewicht zwischen Photosynthese und Pflanzenwachstum.
3. Warmes und/oder kaltes weißes ultraviolettes Licht – Die Zugabe von ultraviolettem Licht regt die Produktion von Lichtrezeptoren an, wodurch die Pflanze mehr Licht aufnehmen kann und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Stressfaktoren wie Lichtmangel, Austrocknung oder Nährstoffmangel erhöht wird.
EXPERIMENTELLE BEISPIELE
Im ersten Kontrolltest Salat war unter Vollspektrumlicht 16 % kleiner als unter reinem Rotlicht, wog aber 28 % mehr als unter Rot-Blau-Licht (89 % Rot + 11 % Blau). Im Vergleich zu Rot-Blau-Licht mit einem Verhältnis von 67 % Rot zu 33 % Blau war der Salat 29 % kleiner. Unter Rot-Blau-Licht mit einem Verhältnis von 44 % Rot zu 56 % war das Salatgewicht hingegen 50 % geringer als unter Vollspektrumlicht. Die Größe des Salats nahm mit steigendem Blauanteil im Licht ab.
Im zweiten Kontrolltest Salat wog unter Vollspektrumlicht und unter reinem Rotlicht (100 %) ähnlich viel. Salat unter Rot-Blaulicht (89 % + 11 %) war 26 % kleiner als Salat unter Vollspektrumlicht, während Salat unter reinem Blaulicht (100 %) 63 % kleiner war.
Im dritten Kontrolltest (Die Düngermenge wurde geändert.) Salatpflanzen unter Vollspektrumlicht waren 33 % größer als unter Rot-Blau-Licht (67 % + 33 %). Bei der Beleuchtung nachfolgender Pflanzenproben wurde Infrarotlicht hinzugefügt. Im Vergleich zu Vollspektrumlicht war Salat unter Rot-Blau-Infrarotlicht 20 % kleiner (3. Probe), sehr ähnlich (4. Probe) und 45 % größer (5. Probe), wenn mehr Infrarotdioden verwendet wurden.
Die dritte Probe in der dritten Kontrollprobe enthielt: blau – 22 %, infrarot – 11 %, rot – 67 %
Die vierte Probe der dritten Kontrollprobe enthielt folgende Anteile: blau – 11 %, infrarot – 22 %, rot – 67 %
Die fünfte Probe der dritten Kontrollgruppe enthielt folgende Anteile: Rot – 67 %, Infrarot – 33 %
SCHLUSSFOLGERUNGEN
Rot-blaues oder violettes Licht ist im Vergleich zu weißem/Vollspektrumlicht nicht das „Beste“. Untersuchungen an Salatpflanzen haben gezeigt, dass die Pflanze unter Vollspektrumlicht mindestens 26 % größer ist als unter Rot-blauem Licht.
Pflanzen bevorzugen das gesamte Lichtspektrum (Vollspektrum) in einem angemessenen Verhältnis, und jede Farbe ist während ihres gesamten Lebenszyklus wichtig. Pflanzen besitzen verschiedene Photorezeptoren, die an die Aufnahme unterschiedlicher Lichtfarben angepasst sind. Unterschiedliche Lichtfarben sind für die Photosynthese und die biologische Entwicklung verantwortlich und somit nicht nur für das Wachstum, sondern auch für die Pflanzengesundheit entscheidend.
Blau-rote LED-Beleuchtung eignet sich ideal für Gewächshäuser oder die industrielle Produktion, wo Pflanzenbeleuchtung viel Energie verbraucht und Sonnenlicht vorhanden ist. Sie vereint Energieeinsparung und hohe Effizienz und gewährleistet so optimales Pflanzenwachstum.
Forschungen zu Vollspektrumlampen und deren Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum zeigen, dass Pflanzen von einer Vielzahl von Wellenlängen profitieren, nicht nur von den beiden häufigsten. Vollspektrum-LED-Lampen mit zusätzlichen Infrarot- und Ultraviolettdioden liefern vermutlich das dem Sonnenlicht am nächsten kommende Lichtspektrum.
