Ką tavo augalas iš tikrųjų daro su šviesa

Spektrinės kokybės ir augalo šviesos sugėrimo supratimas

Ką reikia žinoti

Štai pamatas: augalai nesugeria šviesos taip, kaip ją suvokia tavo akys. Dauguma augintojų veikia darydami prielaidą, kad „pilno spektro” reklaminiai apibūdinimai reiškia, jog jų augalai gauna optimalią šviesą. Tyrimas pasako tau tiksliai, kas iš tikrųjų vyksta lapo lygyje — kurie bangos ilgiai svarbiausi, kodėl žalia šviesa nėra iššvaistoma ir ką įrodymai sako apie UV papildymą. Suderink tai teisingai, ir tavo investicija į šviesą atneša dividendus per visą augimą.

Mokslas

Štai dalykas, kurį dauguma augintojų supranta atvirkščiai: augalai nemato šviesos taip, kaip tu. Tavo akys suderintos žaliai šviesai — todėl žali daiktai tau atrodo ryškūs. Augalai yra priešingybė. Jie sugeria raudoną ir mėlyną šviesą kaip kempinė ir atspindi didžiąją dalį žalios atgal į tave. Būtent todėl jie atrodo žali.

Dar 1972 metais tyrėjas vardu McCree išmatavo 22 skirtingas pasėlių rūšis ir tiksliai sudarė žemėlapį, kuriuos šviesos bangos ilgius augalai iš tikrųjų naudoja fotosintezei. Rezultatas vadinamas PAR kreive — fotosintetiškai aktyvi radiacija — ir ji apima 400 iki 700 nanometrų. Du pikai: vienas apie 440 nm (mėlyna) ir kitas ties 620 nm (raudona). Ten vyksta magija.

Bet štai kur Eichhorn Bilodeau apžvalga apverčia scenarijų „raudonos ir mėlynos užtenka” miniai. Žalia šviesa — toji, kurią visi ignoravo, nes augalas ją „atspindi” — iš tikrųjų irgi sugeriama. Ne paviršiniame chlorofilo sluoksnyje, o giliau lape. Žalia įsiskverbia pro lapo audinį geriau nei raudona ar mėlyna. Lajoje tai svarbu. Viršutiniai lapai gali skęsti raudonoje ir mėlynoje, o apatiniai badauja. Žalia šviesa juos pasiekia. Eichhorn Bilodeau komanda nustatė, kad mažas žalios šviesos procentas (iki 24%) iš tikrųjų pagerino bendrą augalo augimą. Problema prasideda, kai žalia užvaldo mišinį — virš 50% ji ima priešintis mėlynos šviesos atsakams ir gali sumažinti THC lygį.

Ir tada yra šviesa, kurios visai nematai. Žemiau 400 nm tu UV teritorijoje. Tavo augalas turi fotoreceptorių, vadinamą UVR8, kuris aptinka UV-B radiaciją (290–320 nm). UV-B iš esmės yra streso signalas — augalas interpretuoja jį kaip žalos riziką ir atsako gamindamas apsauginius junginius. Kai kurie iš tų junginių pasitaiko esą flavonoidai ir, galimai, kanabinoidai. Eichhorn Bilodeau apžvalga pažymi, kad UV-B buvo pranešta padidinanti THC kaupimąsi lapuose ir pumpuruose. Bet — ir tai svarbu — įrodymai 2019 buvo ploni ir nuo to laiko rimtai užginčyti. Įtrauk tai į „besiformuojantis, neįrodytas”. Sugrįšime prie to modulyje 2.1c, kai pažvelgsime į Llewellyn UV bandymą.

Straipsnis taip pat patikslina kažką apie fotoreceptorius, kas pakeičia, kaip galvoji apie šviesos grafikus. Kanapės turi penkias fotoreceptorių klases: fitochromai (raudonos / tolimosios raudonos juntimas), kriptochromai ir fototropinai (mėlynos / UV-A juntimas), zeitlupai (cirkadinio laikrodžio reguliavimas) ir UVR8 (UV-B). Fitochromas yra tas, kuris paleidžia žydėjimą — jis egzistuoja dviem formomis, kurios verčiasi pirmyn ir atgal priklausomai nuo to, ar augalas gauna raudoną, ar tolimąją raudoną šviesą. Štai kodėl 12/12 veikia: ilgas tamsos periodas leidžia žydėjimo formai (Pfr) kauptis. Bet Eichhorn Bilodeau komanda pažymėjo, kad tam tikri genotipai (kaip G-170) visai nereaguoja į raudonos ir tolimosios raudonos santykio pokyčius. Prielaida, kad kiekvienas kanapės augalas žydi taip pat pagal tą patį šviesos receptą, yra klaidinga.

Kaip tai pritaikyti

• Patikrink savo LED tikrąją spektrinę išvestį naudodamas gamintojo SPD (spektrinės galios pasiskirstymo) lentelę, ne reklaminę kalbą. Šviestuvas, pateikiantis du siaurus smaigus ties 450 nm ir 660 nm su tarpu viduryje, palieka tavo apatinę lają šešėlyje. Nori matyti sklandžią spektrinę aprėptį arba bent prasmingą išvestį per 400–700 nm ruožą.
• Naudok PPFD (fotosintetinį fotonų srauto tankį, µmol/m²/s) kaip savo šviesos matavimo standartą. Liuksai ir liumenai pasverti žmogaus regėjimui, ne augalo fotosintezei. Kvantinis jutiklis yra įrankis, kuris pasako, ką tavo augalai iš tikrųjų mato. Visa kita yra reklaminis triukšmas.
• Lygindamas šviestuvų tipus: HPS koncentruoja išvestį geltonai oranžiniame ruože (560–600 nm), kuris fotosintetiškai ribinis ir generuoja reikšmingą šilumą. LED šviestuvai gali būti sukonstruoti pateikti fotonus ten, kur augalai juos naudoja labiausiai, ir jie veikia vėsiau. Eichhorn Bilodeau komanda tai apskaičiavo — LED konversijos efektyvumas yra maždaug 50%, palyginti su HPS apie 30% įvesties energijos, pasiekiančios naudingą PAR ruožą. Kapitalo kainos skirtumas tampa investicijų grąžos klausimu.
• Dėl UV papildymo kol kas: įrodymai nepakankamai stiprūs, kad pateisintų išlaidas ar audinių žalos riziką. Modulis 2.1c į tai įsigilins tinkamai su Rodriguez-Morrison kontroliuojamu bandymu.

Į ką atkreipti dėmesį

• „Pilnas spektras” kaip reklaminis terminas. Plataus spektro balti LED yra teisėtai naudingi; siauri raudonos-mėlynos šviestuvai — ne. Visada tikrink SPD lentelę. Reklamos skyriai šviesos nekonstruoja — inžinieriai konstruoja.
• Prielaida, kad kiekvienas augalas žydi taip pat. Eichhorn Bilodeau komanda nustatė, kad tam tikri genotipai (kaip G-170) nereaguoja į raudonos ir tolimosios raudonos santykio pokyčius. Tavo šviesos grafikas veikia daugumai veislių, bet ne visoms.
• UV-B entuziazmas be įrodymų. Ankstyvas tyrimas apie UV-B ir kanabinoidų gamybą yra plonas. Jis buvo rimtai užginčytas nuo 2019. Neleisk pinigų vaikydamasis signalo, kurio gali ten ir nebūti.
• Lapo lygio fotosintezės painiojimas su lajos lygio produktyvumu. Vienas lapas turi šviesos prisotinimo tašką. Visas augalas — ne. Šis skirtumas bus svarbus kitame modulyje.

Quiz