Ánh sáng, tia cực tím và hồng ngoại: Tác động đến thực vật

Không còn là tin tức mới mẻ nữa khi ánh sáng đầy đủ là một trong những con át chủ bài giúp cây trồng phát triển thành công. Lợi ích của việc sử dụng hệ thống chiếu sáng phù hợp là vô tận và đáng lưu ý.

Người trồng cũng cần hiểu cách ánh sáng khác nhau tác động đến cây trồng, ví dụ, ánh sáng hồng ngoại và cực tím đối với cỏ dại . Bài viết này tìm cách đi sâu vào chi tiết về đèn trồng cây và cung cấp cho người trồng thông tin đầy đủ, dễ hiểu và dễ áp ​​dụng.

• Phần 1: Kiến thức cơ bản về tia UV + IR
• Phần 2: Ánh sáng IR và UV có hiệu quả trong việc nuôi trồng cây không?
• Phần 3: Tia UV/IR có gây hại không?
• Phần 4: Cây có cần tia UV và tia IR không?
• Phần 5: Kết luận
• Phần 6: Những câu hỏi thường gặp

Kiến thức cơ bản về tia UV + IR

<Nguồn hình ảnh:iStock/Sergio Lacueva>

Có rất nhiều khoa học giải thích về cách thực vật phản ứng với các quang phổ ánh sáng khác nhau và cách những loại ánh sáng này cũng ảnh hưởng đến thực vật. Tuy nhiên, chúng ta hãy xem xét một vài chi tiết liên quan đến khoa học.

Phổ bức xạ điện từ

Nói một cách đơn giản, phổ điện từ là một phạm vi của tất cả các bức xạ điện từ. Nó mô tả một phạm vi năng lượng photon, bước sóng và tần số bao phủ từ 1 đến ¹⁰²⁵ Hz. Phổ bao gồm một phạm vi bức xạ điện từ với các phạm vi phụ được gọi là các phần. Các phần này sau đó có thể được phân loại thành bức xạ khả kiến, hồng ngoại và cực tím.

Các tác nhân tạo nên quang phổ này bao gồm tia vũ trụ, tia gamma, tia X, bức xạ cực tím, ánh sáng khả kiến, bức xạ hồng ngoại, sóng vi ba và sóng vô tuyến (theo thứ tự giảm dần tần số và tăng dần bước sóng). Sau đây là một số ứng dụng của sóng điện từ trong cuộc sống hàng ngày:

Ánh sáng khả kiến : Nó được gọi như vậy vì mắt chúng ta có thể nhìn thấy. Ví dụ, các ngôi sao và bóng đèn phát ra ánh sáng khả kiến.

Tia cực tím : Nguồn bức xạ UV chính là mặt trời. Có một số tác động tiêu cực của việc tiếp xúc với tia UV, ví dụ như bỏng và rám nắng.

Tia gamma : Có ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học. Tia gamma được sử dụng trong chụp ảnh và chẩn đoán một số bệnh lý.

X-quang : Có nhiều trường hợp có thể sử dụng X-quang. Ví dụ, bác sĩ có thể yêu cầu chụp X-quang để đánh giá răng và xương xem có bất kỳ bệnh lý nào không. Các tia này cũng được nhân viên an ninh sân bay sử dụng để kiểm tra hành lý của hành khách.

Hồng ngoại : Được sử dụng cho kính nhìn ban đêm. Các thiết bị này có thể thu được ánh sáng hồng ngoại phát ra từ da người và các vật thể phát ra nhiệt.

Lò vi sóng : Đây là loại sóng được sử dụng trong lò vi sóng để nấu ăn tại văn phòng hoặc gia đình.

Sóng vô tuyến : Được sử dụng rộng rãi trong truyền hình và di động.

Tác động lên Động vật và Con người

<Nguồn hình ảnh:iStock/Dejan Marjanovic>

Bây giờ chúng ta đã biết các ứng dụng khác nhau của dạng sóng điện từ, hãy cùng xem chúng ảnh hưởng đến động vật và con người như thế nào. Khi xem xét kỹ hơn hai bức xạ (hồng ngoại và cực tím), bạn sẽ thấy rằng chúng có xu hướng gây hại nhiều hơn là có lợi trong bối cảnh tiếp xúc quá mức. Ngày nay, xét về ánh sáng UV trong nhà, bức xạ cực tím cũng có thể được phát ra trong nhà. Vì vậy, chúng ta cần hiểu mức nào là quá nhiều và điều này có thể ảnh hưởng đến bạn như thế nào.

Đầu tiên, tia hồng ngoại có thể được sử dụng như bức xạ trị liệu, vì nó có thể được sử dụng như một phương pháp chữa ung thư tiềm năng , chữa lành chấn thương cơ, giải độc, kiểm soát tình trạng viêm và đau, và cải thiện sức khỏe tim mạch. Tuy nhiên, những rủi ro liên quan đến liệu pháp này bao gồm nhiệt hoặc chấn thương do nhiệt và các biến chứng đối với bệnh nhân mang thai và những người mắc bệnh nan y.

Tiếp theo, tia cực tím được phát ra trực tiếp từ ánh sáng mặt trời và tác động sinh học phụ thuộc vào cường độ phát ra. Dựa trên cường độ, bức xạ cực tím có ba loại: UVA, UVB và UVC. Trong ba loại, UVC có tác động gây hại ít nhất vì nó phân tán vào khí quyển.

Tuy nhiên, cả UVA và UVB đều có tác động nghiêm trọng đến các mô mềm như mắt và da. Tiếp xúc với bức xạ UV gây ra khoảng 90% tình trạng lão hóa da . Cũng có thể có các tổn thương và ảnh hưởng khác ở mắt như viêm giác mạc do ánh sáng, thoái hóa điểm vàng, đục thủy tinh thể và tổn thương giác mạc. Điều này đúng với cả người và động vật.

Ánh sáng IR và UV có hiệu quả trong việc trồng cây không?

Khi cây được trồng tự nhiên, chúng nhận được quang phổ ánh sáng hoàn chỉnh bao gồm các bức xạ như ánh sáng khả kiến, tia hồng ngoại và tia cực tím. Giống như con người, cây cũng cần các điều kiện và chất dinh dưỡng phù hợp để phát triển. Chúng ta có thể nói như vậy đối với cây không? Nó chỉ áp dụng cho cây nói chung không?

Tác động của ánh sáng hồng ngoại lên cây trồng

Ánh sáng hồng ngoại nằm ở dưới cùng của quang phổ EM. Tại thời điểm này, một số ánh sáng có bước sóng và năng lượng khác nhau. Tuy nhiên, hồng ngoại có bước sóng dài hơn với ít năng lượng. Một số bước sóng có thể không nhìn thấy được nhưng tỏa ra nhiệt.

Khi ánh sáng đỏ và xanh kết hợp với tia đỏ xa hoặc tia hồng ngoại, quá trình quang hợp được đẩy nhanh nhờ hiệu ứng Emerson. Cuối cùng, điều này khiến thực vật sinh sôi nảy nở, vì phytochrome dễ dàng cảm nhận được các bước sóng này. Tiếp xúc với bức xạ này giúp chuyển đổi quần từ trạng thái sinh dưỡng sang trạng thái ra hoa.

Tác động của tia cực tím

Như đã nêu ở trên, tia cực tím bao gồm ba loại ánh sáng, UVA, UVB và UVC, có bước sóng lần lượt là 100-280nm, 280-315nm và 315-400nm. Các loại thiết yếu cho thực vật là UVA và UVB, vì chúng dễ dàng đi qua tầng ozon, trong khi UVC bị phân tán và hấp thụ bởi tầng ozon.

Lợi ích đặc biệt của đèn UV đối với cây trồng

Hiện tại, có những quy tắc và yêu cầu cơ bản cần đáp ứng trước khi bạn có được giấy phép sử dụng đèn trồng cây hoặc đèn trồng cây UV bổ sung để trồng cây trong nhà. Một số yêu cầu này bao gồm

• Một sự đảm bảo rằng việc kiểm soát dịch hại sẽ được thực hiện.
• Người trồng cây có thể sử dụng đèn UV trong nhà để tạo ra môi trường 'hoang dã' tương tự để cây phát triển mạnh.

Cây trồng sẽ luôn phản ứng với môi trường xung quanh. Vì vậy, các điều kiện này phải được đáp ứng trước. Ánh sáng UV từ đèn LED trồng cây chuyên nghiệp, chẳng hạn như Medicgrow Spectrum Y, có thể phát ra các hóa chất bảo vệ cây khỏi sâu bệnh. Các hợp chất bảo vệ này làm cho cây ít hấp dẫn hơn đối với sâu bệnh. Người trồng có thể sử dụng đèn UV cho cây trồng trong nhà để đánh lừa cây trở nên thơm.

Người trồng trọt cũng có thể thực hiện những việc sau:

• Tăng cường nội dung

Con người rám nắng để bảo vệ bản thân khỏi ánh sáng mặt trời (có nhiều tia hồng ngoại và tia cực tím). Tuy nhiên, thực vật cũng sử dụng cơ chế tương tự.

• Kem chống nắng

Đầu tiên, chúng tạo ra kem chống nắng. Thực vật phát triển nhiễm sắc thể giúp bảo vệ thực vật khỏi ánh sáng mặt trời.

• Đẩy nhanh quá trình phát triển của cây bằng cách sử dụng bộ lều trồng cây trong nhà .
• Bức xạ cực tím cũng giúp đẩy nhanh quá trình sinh trưởng của cây khi hạt bắt đầu nảy mầm trong đất.
• Người trồng có thể thực hiện điều này bằng cách di chuyển cây và cây con đến những nơi có cường độ ánh sáng cao hơn.
• Việc chiếu tia UV vào cây trong giai đoạn phát triển đầu sẽ làm giảm thời gian sốc và thúc đẩy quá trình sinh trưởng.

Ánh sáng hồng ngoại cũng có lợi cho thực vật.

Đầu tiên, với lượng nhỏ hơn, đèn hồng ngoại vô hại với cây trồng và vòng đời của chúng. Hầu hết thời gian, khi cây trồng trong một khu vực, thứ phá hủy cây là việc tiếp xúc quá nhiều với ánh sáng hồng ngoại luôn có sẵn. Cây trồng phát triển tốt hơn khi tiếp xúc với lượng tia hồng ngoại vừa đủ. Bên cạnh sự phát triển, đèn hồng ngoại còn mang lại một số lợi ích khác cho cây trồng. Chúng bao gồm:

• Bảo vệ tốt hơn khỏi sâu bệnh và vi khuẩn
• Sự gia tăng về số lượng và chất lượng nhựa

Để biết thêm chi tiết về lợi ích của tia UV đối với cây trồng, bạn có thể đọc bài viết này: Đèn trồng cây có gây hại cho con người không?

Tia UV/IR có gây hại không?

Gần đây chúng ta đã thấy hai bức xạ này từ các góc nhìn khác nhau và chúng ta chỉ có thể suy ra rằng có những mặt tích cực và tiêu cực về mặt tăng trưởng của thực vật. Ví dụ, đèn hồng ngoại tạo ra mức năng lượng nhiệt cao, nếu không được kiểm soát đúng cách, có thể dẫn đến thiệt hại nhiệt cho thực vật. Ngoài ra, ung thư da xảy ra do tiếp xúc với bức xạ cực tím ở người và động vật.

Cuộc trò chuyện nghiêng nhiều hơn về phía tiếp xúc quá mức hơn là về bản chất của sóng. Đây là lý do tại sao đèn LED trồng cây tốt, như đèn trồng cây Medicgrow 1000 watt , phải có khả năng phân phối bức xạ này (hồng ngoại và cực tím) với lượng vừa đủ.

Cây trồng có cần tia UV và IR không?

Cây cần được tiếp xúc toàn diện với toàn bộ quang phổ ánh sáng để phát triển; Đèn hồng ngoại và tia cực tím là một phần của quang phổ đó. Chúng rất quan trọng trong các giai đoạn phát triển tinh tế của cây, ví dụ như giai đoạn chuyển từ giai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn ra hoa. Vì vậy, không thể phủ nhận rằng cây cần được tiếp xúc với bức xạ UV/IR.

Thực vật thường không di động nhưng nhận và đánh giá các tín hiệu môi trường từ hàm lượng đất và độ ẩm, quang phổ ánh sáng và nhiệt độ. Để thực vật biết rằng có bầu trời quang đãng, chúng nhận được các tín hiệu từ bức xạ sóng ngắn, ví dụ, UVA và ánh sáng xanh. Bầu trời quang đãng có nghĩa là "môi trường không cạnh tranh" đối với thực vật.

Do đó, không có áp lực nào khiến cây bắt đầu sinh sản (tạo hạt) hoặc vươn ra về phía ánh sáng. Điều này có nghĩa là khi cây được trồng dưới ánh sáng UVA và quang phổ màu xanh lam, chúng có xu hướng có lá dày, diện tích lá nhỏ và đốt ngắn.

Những phản ứng này có thể được đảo ngược bằng cách sử dụng ánh sáng đỏ xa hoặc xanh lục, gây ra hội chứng được gọi là hội chứng tránh bóng râm. Một biểu hiện cổ điển của hội chứng này bao gồm tăng cường ra hoa, trong khi những biểu hiện khác là kéo dài thân và tăng diện tích lá.

Vì vậy, có thể cải thiện sự tích tụ sinh khối và kích thước khi chúng ta điều chỉnh lượng tia UVA và đèn xanh. Yếu tố này cần được xem xét khi sử dụng đèn UV cho cây trồng trong nhà.

Phần kết luận

Tập trung vào các cánh tay do ánh sáng hồng ngoại và tia cực tím gây ra có thể khiến người trồng cây không muốn sử dụng nó. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng cây cần tất cả các tia trong quang phổ để phát triển. Vì vậy, phải có cách cung cấp các bức xạ này với số lượng phù hợp. Đây là lý do tại sao việc mua đèn LED chuyên nghiệp là điều cần thiết, vì nó hứa hẹn sẽ giúp người trồng cây điều chỉnh bức xạ cực tím và hồng ngoại.

Bài viết liên quan:

Đèn trồng cần sa tốt nhất năm 2024

Một cây cần sa có thể kiếm được bao nhiêu?

Cây cỏ đực và cây cỏ cái

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tia UV lại quan trọng cho sự phát triển của thực vật?

UV-B làm tăng hoạt động quang hợp ở nhiều loài thực vật. Có sự đảm bảo về việc tăng sản xuất flavonoid trong lá của cây già và cây non. Ngoài ra, bức xạ UV-A cũng có tác động tích cực đến hoạt động quang hợp của thực vật khi tiếp xúc với UV-B.

2. Ánh sáng nào thúc đẩy sự phát triển của cây nhiều nhất?

Để điều chỉnh sự phát triển, ánh sáng đỏ là tốt nhất cho công việc này. Ánh sáng đỏ có dải sóng 400 – 700nm, trong đó nó hoạt động quang hợp.

3. IR có tác dụng gì đối với cây trồng?

Đèn hồng ngoại tỏa ra hiệu ứng nhiệt, giúp cung cấp nhiệt độ cần thiết cho cây phát triển. Có nhiều khả năng quả chín hơn dưới bức xạ hồng ngoại; ngoài ra, việc tăng ánh sáng có xu hướng ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của thân cây. Tuy nhiên, tiếp xúc ngắn với tia hồng ngoại sẽ mở rộng khoảng cách giữa các nút.

4. Cây trồng có cần ánh sáng UV và IR không?

Có chứ. Thực vật thường cần bước sóng cao hơn và thấp hơn phổ ánh sáng khả kiến; bao gồm cả tia UV và tia hồng ngoại.