James Prietzel, produktchef på Intelligent LED Solutions (ILS)
James är ILS produktchef för allt relaterat till lysdioder och har varit på ILS sedan 2012. James är dedikerad att förstå de senaste teknikerna och innovationerna från ledande leverantörer inom optoelectronikens värld, från optik, till lysdioder och till intelligenta LED-drivare.
LED-lampor skapar revolutionerande framsteg inom många teknikområden och i livet, särskilt inom trädgårdsskötsel. Komplexiteten och kunskapskraven ökar dagligen med olika växter som kräver olika spektral belysning och kontroll.
Denna artikel kommer att utforska användningen av ultraviolett (UV) LED-belysning inom trädgårdsskötsel, dess fördelar och var den kan tillämpas i odlingsprocessen. Vi kommer att utforska olika sätt som ultraviolett ljus kan gynna trädgårdsbranschen med och förklara hur UV-ljus kan gynna djurlivet, t.ex. bin och getingar, under odlingsprocessen och förbättra tillväxtpotentialen.
What is ultraviolet?
Ultraviolett strålning är en strålning som finns både i det synliga och osynliga spektrumet. Ju kortare våglängd, desto mindre synlig och skadlig är den. Det finns tre olika typer av ultraviolett strålning baserat på våglängd.
- UVA-strålning (från 315 till 420 nm). UV-A är knappt synlig för det mänskliga ögat och har den längsta våglängden, är minst skadlig för det mänskliga ögat och är den mest effektiva. Den största delen av UV-A-strålningen som avges av solen passerar genom ozonlagret och är därför den vanligaste formen av ultraviolett strålning.
- UVB-strålning (från 280 nm till 315 nm). Används främst inom vattensterilisering och dekontaminering för att säkerställa att det inte bildas mögel och sporer på växter. Detta görs genom att begränsa bakterierna i vattnet som mögel och sporer vanligtvis skulle fästa vid och utvecklas från.
- UVC-strålning (vanligtvis under 280 nm). Dessa våglängder filtreras vanligtvis av ozonskiktet och finns oftast inte i solljuset. Med rätt dos kan UV-C faktiskt öka tillväxten hos växter. Denna våglängd säkerställer att bekämpningsmedel och mögel som kan påträffas under tillväxten hos växter hämmas/utrotas, vilket gör att växten kan blomstra i optimala odlingsförhållanden.
Why do plants need ultraviolet light?
Ultraviolett ljus är extremt viktigt för växternas tillväxt. I säkra doser hjälper ultraviolett ljus växter och grödor att producera nödvändiga växtoljor som inte bara förstärker smaken och lukten hos frukt, utan som även hjälper växterna att skydda sig själva från överdriven ultraviolett exponering. Detta fungerar som deras egna naturliga solskydd.
Denna naturliga skyddsmekanism säkerställer att växtens inre processer skyddas och garanterar optimala växtförhållanden. Växter är i detta avseende mycket smarta eftersom de endast kommer att absorbera en korrekt mängd ultraviolett ljus som behövs för att denna självskyddande process ska starta och inte mer.
Ultraviolett strålning ligger utanför det fotosyntetiskt aktiva vågbandet (PAR – den totala energi som en växt behöver, 400 – 700 nm), men den är biologiskt aktiv och reglerar tillväxten av växter. Några vanliga positiva effekter av ultraviolett strålning på grödor inkluderar:
- Hämning av översta skottet (kortare stjälkar och mindre blad)
- Tjockare blad och mer vax (tjockare kutikula)
- Bättre färg på bladen (särskilt för växter med lila blad som rödbladig sallat, lila hirs och fjäderborstgräs).
Forskning har också visat att växter som utsätts för ultraviolett strålning brukar ha färre skadedjur som livnär sig på dem, visar ökad pollinering och ger en övergripande ökning av produktionen.
Inkluderingen av UV-C inom LED-lampor för tillväxt i trädgårdsodling kommer att göra det möjligt för växter att växa och bli högre. Däremot måste man vara mycket försiktig med UV-C eftersom växterna kan hämmas i tillväxten om de får för mycket. Det rekommenderas att tillämpa en dos på högst 15 minuter per vecka. Detta rekommenderas för all växttillväxt (inklusive träd).
What are the individual benefits of UVA, UVB and UVC in horticulture?
Att använda riktade UV-våglängder erbjuder en energieffektiv och optimal belysningslösning jämfört med andra befintliga alternativ på marknaden. Inkluderingen av ultravioletta LED-lampor gör att odlingsmiljön bättre kan efterlikna dagsljus och förlänga odlingstimmarna. Detta kan tillämpas i miljöer både med och utan solljus.
UV-A är våglängden som oftast återfinns inom det filtrerade solljuset/hela spektrumet. Att inkludera detta i ditt spektrum kommer att öka växtens effektivitet i fotosyntesen. Detta görs genom att rikta in sig på klorofyll A- och B-områdena i växten som absorberar den högsta mängden ljus från intervallet 400 nm − 460 nm. När det används tillsammans med fjärröda våglängder (720 − 740 nm) kommer detta att kraftigt öka ljusabsorptionen som behövs för fotosyntesen.
En annan fördel med att använda UV-A i växttillväxt avser skillnaden i hur ett bi ser ljus jämfört med det mänskliga ögat (vilket förklaras mer detaljerat nedan). Användningen av UV-A förbättrar odlingsmiljön och gör det lättare för bina att pollinera växterna.
UV-C, och mindre vanligt UV-B, används för att desinficera vatten och ytor eftersom det dödar nästan alla mikroorganismer när det är koncentrerat. Dessa våglängder med hög energi kan potentiellt levereras till växter för att döda patogener som även kan finnas på bladen. Ultraviolett ljus används också av insekter för att hjälpa dem navigera till blommor. Om ett växthus helt saknar ultraviolett ljus kan pollinerare ha svårt att hitta blommorna.
Något som emellertid måste beaktas är att alla former av ultraviolett ljus (UV-A, UV-B och UV-C) är skadliga för människor och nödvändiga försiktighetsåtgärder måste vidtas när man arbetar i en miljö som använder UV LED-belysning. Arbetarna bör inte titta direkt in i ljuset och ett korrekt optiskt system måste användas under drift. Det rekommenderas att bära skyddsglasögon hela tiden under drift.
Is ultraviolet light important for pollination?
Ett av de mest förvånande aspekterna av ultraviolett ljus är att det är avgörande för bin att använda som en referenspunkt vid pollinering. I en nyligen genomförd studie av USDA (USA:s jordbruksministerium) upptäcktes det att bin står för cirka 80 % av pollineringen och utan ultraviolett ljus hade bina vanligtvis svårt att hitta växterna att pollinera och dog innan de kunde göra det.
Ultraviolett strålning är mycket viktigt i denna process. Sättet som binas receptorer fungerar på är mycket annorlunda jämfört med hur människoögat fungerar. Medan människoögat är mest känsligt för den gröna delen av spektrumet, har det visat sig att bin är mer känsliga för den osynliga ultravioletta sidan av spektrumet. Därför förstärker det ultravioletta ljuset synligheten av pollen för binas receptorer och de framstår som ett “måltavla” som bina kan sikta på.
En annan anledning till att UV är viktigt för pollinering är att bin kan se tredimensionellt, vilket gör att de kan bedöma djup och avstånd bättre, samt se hela omkretsen av ett föremål. Människoögon ser emellertid oftast bara i två dimensioner, vilket innebär att vi endast kan se framsidan av ett föremål och inte baksidan. Utan inkludering av ultraviolett våglängd skulle därför biets receptorer helt enkelt inte ha en referenspunkt, vilket försvårar pollineringen mycket.
För eventuella frågor eller ytterligare information, kontakta +44 (0) 1635 294606 eller info@i-hled.co.uk eller gå till vår webbplats https://www.i-hled.co.uk/
