Desbloquejar la ciència darrere de la llum ultraviolada per a les plantes: els avantatges, els beneficis i les aplicacions pràctiques d'utilitzar la il·luminació UV en el creixement de les plantes
L'ús de la llum ultraviolada (UV) per a les plantes ha esdevingut més important en els àmbits de la jardineria interior, la hidroponia i l'horticultura comercial. Això es deu al fet que la llum UV té la capacitat de maximitzar el creixement de les plantes, millorar la qualitat del cultiu i maximitzar la resistència. La llum ultraviolada (UV) té un paper únic en la configuració de la fisiologia de les plantes, que sovint es passa per alt en les configuracions d'il·luminació tradicionals. La llum UV juga un paper en l'enfortiment de les estructures cel·lulars i augmenta la producció de compostos valuosos com ara flavonoides i antioxidants. Si bé la llum visible (vermella, blava i verda) és àmpliament reconeguda com a essencial per a la fotosíntesi, la llum UV té un paper únic en la configuració de la fisiologia de les plantes. Per evitar les limitacions estacionals, les plagues i la fluctuació climàtica, un nombre creixent de conreadors recorren a l'agricultura d'interior o de medi ambient-controlat (CEA). Com a resultat, la llum ultraviolada s'ha convertit en un component essencial dels sistemes d'il·luminació de plantes contemporanis. Amb l'objectiu d'aclarir com aquesta solució d'il·luminació especialitzada millora la salut i la producció de les plantes, aquest llibre-toda l'estudi investiga els principis científics que subjauen les interaccions entre la llum ultraviolada (UV) i les plantes, així com els molts tipus deLlums UV de plantes, els seus avantatges fonamentals, aplicacions pràctiques i bones pràctiques per al seu ús.
Per començar, cal tenir una comprensió sòlida de la ciència que hi ha darrereultraviolat (UV)la radiació i com reaccionen les plantes davant d'ella per entendre la importància de la llum UV per a les plantes. Hi ha tres bandes bàsiques que formen la llum ultraviolada, que és una part de l'espectre electromagnètic que té longituds d'ona més curtes que la llum visible (100-400 nanòmetres, nm). Aquestes bandes són i són les següents: UVC (100–280 nm), UVB (280–315 nm) i UVA (315–400 nm). Cada banda té una manera única d'interaccionar amb les plantes, i els efectes de cada banda canvien en funció de la intensitat, la durada de l'exposició i el tipus de planta.
La capa d'ozó té la capacitat de filtrar de manera natural la radiació ultraviolada C, que té la longitud d'ona més curta i la major energia. Com a resultat, les plantes que es conreen a l'exterior són poques vegades exposades a aquest tipus de llum. D'altra banda, la-dosi baixa d'ultraviolat C té el potencial de funcionar com a desinfectant natural en entorns regulats. Ajuda a eliminar la floridura, la floridura i els bacteris perillosos que estan presents a les superfícies de les plantes i al medi de creixement (com el sòl o les solucions de nutrients hidropòniques). Com que els UVC no són-tòxics i no deixa cap residu, és una opció excel·lent per a l'agricultura ecològica on no s'utilitzen fungicides químics. Tanmateix, és essencial tenir en compte que les-dosis altes d'ultraviolat C poden danyar les cèl·lules vegetals i l'ADN. Com a resultat, l'UVC s'aplica sovint de manera limitada i només durant els períodes no-de creixement (per exemple, en els intervals entre cicles de cultiu) o amb intensitats molt baixes durant la fase de creixement de les plantes.
La llum UVB, en canvi, es produeix en nivells de traça a la superfície de la Terra i té un paper important en la regulació del creixement de les plantes. Al llarg de la seva evolució, les plantes han desenvolupat fotoreceptors (com ara UV RESISTANCE LOCUS 8, o UVR8) que són capaços de detectar UVB i activar una varietat de reaccions biològiques. La promoció de la formació de metabòlits secundaris és un dels impactes més significatius de la radiació ultraviolada B. Els metabòlits secundaris són substàncies que no participen directament en la fotosíntesi però que són essencials per a la supervivència de les plantes i per a la nutrició humana. Aquests inclouen els flavonoides, que són els responsables dels colors brillants de fruites i flors, les antocianines, que són antioxidants eficaços, i els fenòlics, que són substàncies que milloren el sabor de cultius com el tomàquet i el raïm. els flavonoides es troben en fruites i flors. Per proporcionar un exemple, la investigació ha demostrat que exposar les plantes de tomàquet a una radiació UVB moderada pot augmentar la quantitat de licopè que contenen fins a un trenta per cent. Això suposa un impuls substancial per a la capacitat de la planta per suportar els efectes de la llum ultraviolada, així com per al valor nutritiu de la fruita per als clients. A més, els raigs ultraviolats B reforcen les parets cel·lulars de les plantes augmentant la formació de lignina. Això fa que les plantes siguin més resistents a l'estrès ambiental i a les plagues, com els pugons i el vent. Com a benefici addicional, l'ultraviolat B (UVB) controla el desenvolupament de les plantes evitant l'allargament excessiu de la tija. Això fa que les plantes siguin més curtes, més gruixudes i que tinguin arrels més fortes, la qual cosa les fa adequades per a la jardineria interior on no hi ha espai.
Hi ha una major abundància de radiació UVA a la llum solar natural, que té la longitud d'ona més llarga de l'espectre ultraviolat. Aquest tipus de llum té una influència més subtil però significativa sobre les plantes. En comparació amb UVB, l'ultraviolat A no estimula la formació de potents metabòlits secundaris; no obstant això, millora l'eficiència de la fotosíntesi en interactuar amb els complexos-de recol·lecció de llum que estan presents als cloroplasts de les plantes. Com a benefici addicional, millora els colors de les plantes. Per exemple, quan s'hi exposen plantes decoratives com suculentes o arbustos amb florsLlum UVA, les tonalitats de les seves fulles i flors es tornen més vibrants, de manera que són més atractives per als observadors. La fotomorfogènesi de les plantes, que és el procés pel qual les plantes canvien el seu creixement en reacció a la llum, és una altra àrea en què els UVA tenen un paper. Aquest procés ajuda les plantes a orientar les seves fulles cap a fonts de llum i a maximitzar la seva capacitat per absorbir la llum. A més, l'ultraviolat A (UVA) té la capacitat d'augmentar l'eficàcia de l'ultraviolat B (UVB): quan es combinen, els UVA i els UVB proporcionen un entorn de llum més natural que recorda les circumstàncies que existeixen a l'exterior, la qual cosa es tradueix en un desenvolupament vegetal més equilibrat i una millor salut general.
Amb el propòsit d'atendre els requisits individuals de diverses espècies vegetals i fases de desenvolupament, el disseny de la llum ultraviolada (UV) per a plantes es personalitza per oferir la combinació adequada de bandes UV, intensitat i durada. Les llums ultravioletes (UV) específiques-de plantes, a diferència de les làmpades UV generals (com les que s'utilitzen per a la desinfecció o el bronzejat), estan dissenyades per emetre longituds d'ona específiques (principalment UVA i UVB, amb UVC baixes).Aquestes llums UVde vegades es combinen amb LED de llum visible per tal de produir un sistema d'il·luminació complet.
La gran majoria dels contemporanisllums de plantes ultravioletes (UV).estan formats per-díodes emissors de llum (LED) a causa de la seva capacitat d'emetre longituds d'ona exactes, la seva llarga vida útil i la seva economia energètica. Entre les llums UV LED per a plantes, hi ha dues configuracions principals que són accessibles: accessoris UV autònoms, que s'afegeixen a les instal·lacions de llum visible existents, i làmpades d'espectre complet-, que inclouen UVA, UVB i llum visible en una sola unitat. Aquestes dues configuracions estan disponibles. Els productors que ja disposen d'un sistema de llum visible (com ara llums de cultiu LED vermelles-blaus) i que volen afegir UV per millorar la qualitat del cultiu són els millors candidats per a làmpades UV autònomes. Les bombetes UV d'espectre complet-, en canvi, són més útils per als cultivadors novells que acaben de començar.
La precisió de la longitud d'ona, el control d'intensitat i la programació del temps són tres dels elements tècnics més importants de l'exposició a la llum ultraviolada de les plantes. La precisió de la longitud d'ona garanteix que la llum emeti les bandes ultravioletes adequades. Per exemple, un LED UVB per a plantes hauria de tenir un pic a 290-310 nm, que és el rang més eficaç per a la generació de metabòlits secundaris. D'altra banda, un LED UVA hauria de tenir un pic a 360–380 nm, que és el rang que augmenta la fotosíntesi. Controlar la intensitat de la llum ultraviolada (UV) és de màxima importància, ja que l'exposició excessiva a la llum UV pot causar danys a les plantes. La majoria de llums UV de plantes inclouen nivells d'intensitat ajustables, que es mesuren en microjoules per metre quadrat (μJ/m2), que permeten als jardiners adaptar l'exposició als requisits específics de les seves plantes. Per exemple, les plàntules acabades de néixer només podrien necessitar entre el 10 i el 20% de la intensitat UV, però les plantes fructíferes madures podrien suportar el 50-70% de la intensitat UV. La programació de la durada és una altra característica important: per evitar l'estrès, les plantes requereixen un equilibri entre l'exposició UV i els períodes foscos. Com a resultat, moltsLlums UV de plantesvénen amb temporitzadors-incorporats o són compatibles amb controladors intel·ligents que permeten als productors establir temps d'exposició específics (normalment entre dues i quatre hores al dia, depenent de l'espècie de planta).
La durabilitat i la seguretat són altres factors importants a tenir en compte a l'hora de dissenyar llums UV. Com a resultat del fet que la radiació ultraviolada té el potencial de deteriorar els materials amb el temps, les llums UV de les plantes es construeixen amb carcasses resistents a la radiació ultraviolada. Aquestes carcasses solen estar compostes d'alumini o plàstic-d'alt grau. El vidre de quars, que s'encarrega de transmetre la llum ultraviolada de manera més eficient que el vidre convencional, s'utilitza per encapsular les bombetes o els LED, i de vegades es protegeixen amb una reixeta protectora per evitar que es produeixi cap dany. Les llums UV de les plantes estan dissenyades per millorar la seguretat de l'usuari incorporant funcions com l'apagada automàtica en cas que l'aparell estigui inclinat o danyat. A més, la majoria d'aquestes llums compleixen els estàndards de seguretat internacionals (com ara CE o FCC) per garantir que la quantitat de fuites d'UV estigui dins del rang segur per als éssers humans.
L'ús de la llum ultraviolada (UV).a les plantes té una àmplia gamma d'avantatges, com ara la millora de la qualitat dels cultius, l'augment de la resistència de les plantes a les malalties i una major sostenibilitat ambiental. Un dels beneficis més importants és la millora de la qualitat del cultiu, que és especialment beneficiós per a plantes comestibles i plantes que es conreen amb finalitats decoratives. Com es va assenyalar abans, la radiació ultraviolada B augmenta el desenvolupament de metabòlits secundaris com ara antioxidants, flavonoides i fenòlics. Aquests metabòlits milloren el contingut nutricional, el gust i la vida útil de fruites i verdures. Per exemple, les maduixes que es conreen sota la radiació UVB tenen quantitats més elevades de vitamina C i antocianines, la qual cosa resulta en un sabor més agradable i permet emmagatzemar-les durant un període de temps més llarg. Tant la llum ultraviolada A com la ultraviolada B tenen la capacitat d'intensificar els colors de les fulles i flors de les plantes ornamentals. Les suculentes, per exemple, adquireixen tonalitats vermelles o morades més intenses, mentre que les plantes amb flors, com les roses, creen flors més acolorides. A causa del fet que la gent està disposada a pagar un preu més alt pels aliments i les plantes que són més saludables i visualment més atractives, aquesta millor qualitat es pot traduir en un valor de mercat més elevat per als productors comercials.
El cultiu de plantes que siguin més resistents a malalties i plagues és un altre avantatge important. La producció de lignina i metabòlits secundaris en reacció a la llum ultraviolada dóna lloc a la formació d'una barrera física i química que protegeix contra plagues com els pugons, els àcars i les mosques blanques. A més, aquesta lignina i els metabòlits secundaris dificulten el creixement de fongs com l'oïdi i el floridura. Com a resultat, hi ha una disminució del requisit per a l'ús de pesticides i fungicides químics, la qual cosa fa que la llum UV sigui una opció respectuosa amb el medi ambient tant per als productors orgànics com per als convencionals. En una investigació que es va dur a terme en un hivernacle comercial, per exemple, es va descobrir que les plantes de tomàquet que estaven exposades aRadiació UVBva tenir un quaranta per cent menys d'infestacions de pugons i un trenta per cent menys de casos d'oïdi en comparació amb les plantes que es van conrear sense llum UV. En conseqüència, això no només redueix l'impacte que l'agricultura té sobre el medi ambient, sinó que també minimitza els costos que han de suportar els productors. Això es deu al fet que els pesticides i fungicides solen ser cars i s'han d'aplicar amb freqüència.
La capacitat de les plantes per respondre a l'estrès ambiental també es millora amb la llum ultraviolada. Les plantes que es conreen en un entorn que conté llum ultraviolada produeixen parets cel·lulars més robustes i sistemes radiculars més efectius. Això els fa més capaços de tolerar les tensions ambientals com la sequera, les temperatures severes i els dèficits de nutrients. Aquells que conreen les seves plantes a l'interior tindran menys possibilitats de fracàs dels cultius com a conseqüència dels canvis de temperatura o humitat, mentre que els que conreen les seves plantes a l'exterior tindran plantes més equipades per fer front als efectes de les condicions meteorològiques canviants. A més, la llum ultraviolada té la capacitat de governar el desenvolupament de les plantes limitant l'allargament excessiu de la tija, la qual cosa és un repte que apareix amb freqüència en entorns interiors amb nivells de llum baixos, i fomentant un creixement més arbustiu i compacte. Això és especialment útil per als cultivadors que tenen una quantitat d'espai restringit, ja que permet el cultiu de plantes més curtes per a una major densitat sense fer-los competir per la llum.
Hi ha una sèrie de beneficis principals associatsLlums LED UV per a plantes, incloent l'eficiència energètica i la sostenibilitat. A diferència de les llums ultravioletes (UV) convencionals, com ara les làmpades fluorescents o de vapor de mercuri-, les llums UV LED tenen una vida útil d'almenys 50.000 hores i utilitzen una quantitat relativament escassa d'energia, que sovint oscil·la entre 10 i 20 watts per aparell d'il·luminació. Això es tradueix en una reducció de la petjada de carboni de les operacions de jardineria interior, així com una reducció de les despeses d'energia per als productors. A més, és més senzill disposar de llums UV LED ja que no contenen elements tòxics com el mercuri, present en les làmpades UV fluorescents. Això fa que les llums UV LED siguin més ecològiques i menys perilloses per al medi ambient.
La jardineria interior, l'horticultura comercial, la hidroponia i la investigació són només algunes de les moltes aplicacions de la llum ultraviolada per a les plantes. Les aplicacions addicionals inclouen la investigació. L'ús de la llum ultraviolada (UV) com a complement de la llum LED natural o visible és habitual en l'agricultura d'interior, que inclou tendes de cultiu casolans, jardins de finestres i granges verticals. Això ajuda a garantir que les plantes rebin tot l'espectre de llum que necessiten per florir. Per millorar la qualitat de les seves herbes, hortalisses (com els tomàquets i els pebrots) i les plantes decoratives (com les suculentes i les orquídies), els cultivadors domèstics utilitzen sovint llums LED UV que són independents entre si. Per exemple, un cultivador domèstic que utilitza una tenda de campanya per conrear alfàbrega podria afegir una llum LED UVA/UVB a la tenda per millorar el sabor i el perfum de l'herba. De la mateixa manera, un cultivador de suculentes pot utilitzarllum UVper tal d'intensificar els colors de les suculentes.
La llum ultraviolada s'utilitza a major escala en l'horticultura comercial, que inclou hivernacles i vivers, amb l'objectiu de millorar la qualitat dels cultius i reduir la pressió dels insectes. Els llums LED visibles d'espectre complet-UV-s'inclouen sovint als sistemes d'il·luminació dels agricultors comercials de cultius d'alt-valor com ara baies, raïm i verdures de fulla verda. Això es fa per tal d'augmentar els rendiments i el contingut nutricional dels productes agrícoles. Per exemple, les vinyes de zones que reben una quantitat limitada de radiació ultraviolada natural (com el nord d'Europa) utilitzen làmpades ultravioletes B (UVB) per augmentar el contingut d'antocians del raïm, millorant així la qualitat del vi que s'elabora amb aquests raïms. És possible que els vivers que conreen plantes decoratives utilitzin llum ultraviolada A per millorar el color de les flors i la forma de les plantes, fent que els seus productes siguin més atractius per als comerciants i clients.
L'ús de la llum ultraviolada també és molt beneficiós per als sistemes hidropònics, que inclouen el cultiu de plantes en aigua rica en nutrients-en lloc del sòl. Hi ha una probabilitat significativa de desenvolupament de bacteris i fongs en solucions de nutrients quan s'utilitza la hidroponia. Per tant, la llum ultraviolada C s'utilitza amb freqüència per desinfectar l'aigua, cosa que ajuda a evitar la podridura de les arrels i altres malalties. Per millorar encara més la qualitat de les verdures hidropòniques com l'enciam, els espinacs i els tomàquets, s'utilitzen llum ultraviolada A i ultraviolada B per fomentar un desenvolupament equilibrat i millorar la qualitat del cultiu. A tall d'il·lustració, l'enciam que es produeix hidropònicament amb llum ultraviolada té una textura més cruixent i més quantitats de vitamines i minerals que l'enciam que es conrea sense llum ultraviolada.
A més, les organitzacions de recerca i els col·legis agrícoles utilitzen llum ultraviolada per a les plantes per investigar la fisiologia de les plantes i crear nous mètodes de cultiu. Els investigadors utilitzen l'exposició ultraviolada controlada (UV) per entendre com reaccionen diverses espècies vegetals a la radiació ultraviolada i determinar les dosis UV ideals per aconseguir la màxima qualitat i producció de cultius possibles. Els resultats d'aquesta investigació estan contribuint al desenvolupament de sistemes d'il·luminació UV més efectius i a la millora dels mètodes de creixement tant per a l'agricultura d'interior com per a l'exterior.
Quan es tracta de posar llum ultraviolada a les plantes, hi ha algunes pràctiques recomanades que garanteixen resultats exitosos i eviten danys a les plantes. Per començar, la llum UV s'ha d'adaptar al tipus de planta i a l'etapa de creixement. Les plantes tenen diferents necessitats d'exposició a la radiació ultraviolada (UV). Per exemple, les verdures de fulla verda (com l'enciam i els espinacs) requereixen menys exposició als UV que les plantes fructíferes (com els tomàquets i els pebrots), mentre que les plàntules joves són més susceptibles als UV que les plantes madures. Els productors haurien d'investigar els requisits precisos d'ultraviolats (UV) de les plantes, i la intensitat i la durada de l'exposició s'han d'ajustar en conseqüència. Una regla bàsica és començar amb una intensitat modesta (10-20%) i una durada curta (1-2 hores al dia), i després augmentar progressivament la intensitat i la durada a mesura que les plantes s'acostumen a l'estrès.
El segon pas és combinar la llum visible amb la llum ultraviolada. La radiació UV no s'ha d'utilitzar en lloc de la llum visible, que és necessària per a la fotosíntesi; més aviat, s'hauria d'utilitzar com a complement de la llum visible. La majoria dels productors fan ús d'una combinació de llums LED vermelles-blaves (per a la fotosíntesi) iLlums UVA/UVB(per qualitat i durabilitat), amb la llum UV que representa entre el 5 i el 10 per cent de la intensitat de la llum total de les llums LED. A causa del fet que les plantes són incapaços de crear quantitats suficients d'energia mitjançant la fotosíntesi, l'ús de la llum UV només pot provocar un desenvolupament retardat i una salut precaria.
En tercer lloc, tingueu en compte la reacció de la planta. Per tal d'identificar qualsevol indicador d'estrès UV, com ara el groc, l'enrossament o l'enrotllament de les fulles, els productors haurien de fer inspeccions rutinàries de les seves plantes. És imprescindible que la força o la durada dels UV es redueixi ràpidament en el cas que es manifestin aquests indicadors. En el cas que les plantes no mostrin cap signe de millora del color o de la resistència després d'haver estat sotmeses a radiació UV durant diverses setmanes, la intensitat o la durada de l'exposició es pot augmentar modestament.
Utilitzar el temps adequat per a l'exposició UV és el quart pas. Això permet que les plantes utilitzin l'energia de la llum visible per processar els metabòlits secundaris que es formen en reacció a la llum UV, per això el moment òptim per exposar les plantes a la llum UV és durant la meitat del cicle de la llum, que és quan la fotosíntesi està en el seu moment més activa. A causa del fet que les plantes no estan fent la fotosíntesi activa durant el cicle fosc, no es recomana exposar-les a la llum ultraviolada durant aquest temps. Això es deu al fet que les plantes poden ser més vulnerables a l'estrès.
Seguiu els requisits de seguretat, com a darrer pas. Com a resultat del fet que la radiació ultraviolada pot ser perjudicial per a la pell i els ulls humans, els productors haurien de portar equip de protecció (com ara guants i ulleres que bloquegen la radiació UV) quan instal·lin o ajusten sistemes UV. Els productors han d'evitar mirar directament les llums quan estiguin enceses durant tot el procés de creixement. Les làmpades UV s'han de col·locar en un lloc fora de l'abast dels joves i les mascotes.
Amb el propòsit de millorar la salut vegetal, millorar la qualitat dels cultius i promoure la sostenibilitat en jardineria i agricultura,llum ultraviolada (UV).per a les plantes és un instrument potent que es pot utilitzar amb eficàcia. Els productors són capaços d'aprofitar tot el potencial de les seves plantes aconseguint una comprensió de la ciència darrere de la llum ultraviolada i les interaccions de les plantes, seleccionant el sistema d'il·luminació ultraviolada adequat i adherint-se a les millors pràctiques per a la seva aplicació. Això és cert independentment de si estan conreant herbes a l'ampit de la finestra, produint cultius d'alt-valor en un hivernacle comercial o investigant noves tècniques agrícoles. Fins i tot en absència de sol natural, la llum ultraviolada (UV) jugarà un paper cada cop més important per garantir que les plantes rebin les condicions de llum adequades que necessiten per sobreviure. Això es deu al fet que l'agricultura-ambiental controlada continua guanyant popularitat. El futur de la llum ultraviolada (UV) per a les plantes sembla ser brillant, gràcies als continus desenvolupaments de la tecnologia LED i la ciència de les plantes. Aquests avenços oferiran als productors noves oportunitats de crear cultius més sans, més duradors i més nutritius.
https://www.benweilight.com/lighting-tub-bombeta/uv-llum-per a-plantes.html
Junts, ho fem millor.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mòbil/Whatsapp:(+86)18673599565
Correu electrònic:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Lloc web: www.benweilight.com
Afegiu: Edifici F, Zona Industrial Yuanfen, Longhua, Districte de Bao'an, Shenzhen, Xina
