1、葉綠素
葉綠素(chlorophyll)是一種與光合作用(photosynthesis)有關(guān)的最重要的色素,存在于所有能營造光合作用的生物體,包括綠色植物、原核的藍綠藻(藍菌)和真核的藻類。葉綠素從光中吸收能量,然后能量被用來將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔?。葉綠素a主要吸收紅光,葉綠素b主要吸收藍紫光,主要是為了區(qū)別陰生植物與陽生植物。陰生植物的葉綠素b和葉綠素a的比值小,所以陰生植物能強烈地利用藍光,適應(yīng)于遮陰處生長。 葉綠素a呈藍綠色,葉綠素b呈黃綠色。葉綠素a、葉綠素b的強吸收帶有兩個,1個在波長為630~680 nm 的紅光區(qū),另1個在波長為400~460 nm的藍紫光區(qū)。
2、類胡蘿卜素
類胡蘿卜素(carotenoids) 是一類重要的天然色素的總稱,普遍存在于動物、 高等植物、真菌、藻類中的黃色、橙紅色或紅色的色素之中。迄今被發(fā)現(xiàn)的天然類胡蘿卜素已達600多種。類胡蘿卜素吸收光涵蓋范圍在OD303~505 nm,它提供食物的顏色并影響人體對食物的攝?。辉谠孱?、植物以及微生物中,因其顏色被葉綠素覆蓋而無法呈現(xiàn)。在植物細胞中,產(chǎn)生的類胡蘿卜素除了吸收并轉(zhuǎn)移能量幫助光合作用的進行,同時還具有保護細胞免于被激態(tài)的單電子鍵氧分子破壞的功能。
對于植物生長所需要的光譜應(yīng)該是一個有一定分布寬度的連續(xù)譜,使用光譜很窄(如圖3(a))的紅、藍兩個特定波長芯片制成的光源很顯然是不合適的,在實驗中發(fā)現(xiàn),植物會發(fā)生偏黃,葉莖很輕,葉莖很單薄等等現(xiàn)象。對于植物生長所需要的光譜應(yīng)該是一個有一定分布寬度的連續(xù)譜,使用光譜很窄(如圖3(a))的紅、藍兩個特定波長芯片制成的光源很顯然是不合適的,在實驗中發(fā)現(xiàn),植物會發(fā)生偏黃,葉莖很輕,葉莖很單薄等等現(xiàn)象。
二、led植物生長燈中不一樣波長的光對植物生長有不一樣的影響。
可見光中的藍紫光與青光對植物生長及幼芽的形成有很大作用,這類光能一直植物的伸長而使其形成矮而粗的形態(tài);同時藍紫光也是支配細胞分化最重要的光線;藍紫光還能影響植物的向光性。紫外線是使植物體內(nèi)某些生長激,素的形成受到抑制,從而也就抑制了莖的伸長;紫外線也能引起向光性的敏,感,并和可見光中的藍、紫和青光一樣,促進花青素的形成??梢姽庵械募t光和不可見光中的紅外線,都能促進種子或者孢子的萌發(fā)和莖的伸長。植物補光燈中紅光還可以促進二氧化碳的分解和葉綠素的形成。
植物生長燈的光譜對植物的光合作用的影響對植物影響較甚的光線,主要是三大類。紫外線、可見光和紅外線。下面我們就來具體分析下這三大類光線。
第1波段的輻射光:是含有大量能量的紫外線,但部份的紫外線都被臭氧層所吸收。所以我們較關(guān)心的是與農(nóng)膜有密切相關(guān)的部份:紫外線-b(波長280—320nm)及紫外線-a(波長320—380nm),這二種波段的紫外線有其不同的 作用如:對植物的花產(chǎn)生著色的作用。
第2波段的輻射光:是可見光(波長400—700nm),相當(dāng)于藍光、綠光、黃光及紅光,又稱為PAR,即光合作用活躍區(qū)。是植物用來進行光合作用的最重要可見光部份。藍光與紅光是在PAR光譜帶中最重要的部份,因為植物中的核黃素 能有效的吸收此一部份的光線,而綠光則不容易被吸收。
第3波段的輻射光:是紅外線,又可分為近紅外線和遠紅外線。近紅外線(波長780—3,000nm)的光基本上對植物是沒有用的,它只會產(chǎn)生熱能。遠紅外線波長3000—50,000nm,這一部份的輻射線并不是直接從太陽光而來的。它是一種帶有熱能分子所產(chǎn)生的輻射線,一到晚上就很容易散失掉。
植物對于紅光光譜最為喜歡,對綠光較不喜歡,并且對光譜接近的喜歡地區(qū)為400~700nm。此區(qū)段光譜通常稱為光合作用有效能量區(qū)域。陽光的能量約有45%位于此段光譜。因此如果以人工光源以補充光量,光源的光譜分布也應(yīng)該接近于此范圍。我們知道了光譜波長對光合作用的效果分布時,通過光譜輻射計,可以得到準(zhǔn)確的光合有效輻射(PAR)的準(zhǔn)確指標(biāo)。目前,led植物生長燈光源已經(jīng)可以根據(jù)光合作用的有效光譜,配置成效率好的植物光源,led植物生長燈是依照植物生長規(guī)律一定需要太陽光,而led植物生長燈就是利用太陽光的原理,led植物生長燈的燈光代替太陽光給植物提供更好的生長發(fā)育環(huán)境的一種燈具。