被吸收光谱 vs 作用光谱

当人们谈起LED植物照明的时候,很多人都会想到包含了红色和蓝色的二极管发散出来的偏紫色的光,这种混合光似乎成为了唯一的行业标准。

但是为什么红光和蓝光是众多企业不约而同地选择呢?或许有人会说,叶绿素a和叶绿素b主要吸收这两种光。


图中两个高峰处于蓝光和红光区域

众所周知,叶绿素是整个光合作用过程的关键因素,但是如何衡量叶绿素所吸收的光呢?叶绿素吸收的光谱是直接与光合作用和植物生长有关?

如果我们只考虑这个因素,而忽略了其它因素,是不是也会影响对于植物的生长的判断?

植物真的不需要绿光吗?

吸收光谱和作用光谱之间有什么不同?


作用光谱

1970年,McCree和Inada博士就开始研究光合作用中的作用光谱。这项研究成果,作为基础理论,奠定了光合作用有效光合辐射(PAR)的波长范围。

在此之前,很少有提到不同波长的光对于植物光合作用和植物生长所产生的不同作用。

单一波长的光被单一叶片吸收进行光合作用的分析

从图中可以看出,叶片吸收了绿光的部分并进行了有效的光合作用。

为什么叶绿素吸收的光谱和起作用的光谱具有如此差别的时候,答案显而易见:叶绿素并非是参与光合作用的唯一光受体。还有其他类型的受体同样作用于光合作用,如类胡萝卜素。

而当使用红蓝光光源的时候,这些类胡萝卜素并不能发挥其作用。需要注意的是,绿光实际上可以促进叶绿素在光合作用中的作用。

最近研究还表明,绿光的穿透性较红蓝光强,可以促进底层叶片内叶绿素参与的光合作用。当光合有效光量子通量密度(PPFD)增加的时候,大部分红蓝光被植物顶部叶片吸收和转化,而绿光可刺激底部叶片的叶绿体活性(Terashima et.al.,2009)。绿光较红蓝光具有更强的穿透力,在目前的高密度栽培中尤为重要。


结论

对于种植者来说,这意味着什么呢?研究光受体不同的功能,以及植物如何吸收和利用光谱的研究仍在进行。这项研究对于种植者来说具有很强的指导意义。

从目前的研究成果来看,植物确实需要绿光进行光合作用。

因此根据实际需求选择红蓝光或者全光谱作为温室的补充光,达到最理想的增产提质的效果。

(来源:欧司朗植物照明)