how does infrared light affect plant growth
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红外线如何影响植物生长?

室内种植者习惯使用植物生长灯进行种植。有些人可能想知道红外光是什么,红外光对植物有什么影响,以及红外光是否对他们的植物有益。

如果红外线对植物有益,那么它们需要多少红外线辐射呢?有些人可能还想知道红外线与紫外线有何不同。

红外光位于微波和可见光之间,位于电磁波谱的红端。

在本文中,我们将讨论有关红外辐射的所有知识以及在种植室中使用红外光可能带来的好处。

我们将探讨:

什么是红外线?

电磁辐射包括七种波,分别是:

  • 1.无线电波
  • 2.微波炉,
  • 3.红外线,
  • 4.可见光,
  • 5.紫外线,
  • 6.X 射线
  • 7.伽马射线。

这些波由于其来源不同以及对物质的不同影响而被赋予不同的名称。

电磁辐射

图片来源: accessscience.com

根据美国宇航局的说法,红外波是电磁波谱中介于微波和可见光之间的波,属于中低频率范围。

当物体变热时,它会发出红外辐射。尽管我们无法用肉眼看到这种“热量”,即人眼无法检测到这些波长,但我们可以感觉到它。这些波是肉眼看不见的,但人们可以以温暖的形式“感觉到”它们。

红外摄像机或夜视镜等仪器可以探测到来自周围环境的“热量”,因此能够显示物体发射的红外波。

例如,人体会散发热量,但只有通过红外摄像机等特殊设备才能捕捉到。

这些波的大小各有不同,范围从 700 纳米到 1 毫米。

当这些波更接近微波时,它们更有可能以热量的形式被感受到。

波长较长的红外线会产生热量,而波长较短的红外线则不会产生太多热量。

红外波用于物理治疗、夜视镜、红外灯、红外加热器、遥控器、摄影等。

这些波是被吸收还是被反射完全取决于这些波击中的物体的性质。例如,某些材料(如水蒸气、石头、木头)可能会吸收红外线,而雪等材料可能会反射红外线。

当物体/身体变热时,它们会比冷物体/身体发出更多的红外辐射。在绝对零度或物体没有温度时,它不会发出任何红外辐射。

植物不使用红外线进行光合作用,但红外线可以为植物提供温暖。

让我们进一步探讨构成红外光的不同波长:

近红外光

图片来源:jnhlifestyles.com

●近红外光:

顾名思义,此带宽内的电磁辐射波长是全光谱光中最短的。此光最接近可见光波长范围,用于摄影、光纤通信和远程控制。

●中红外光:

此波长范围内的波长比近红外线更热。科学家和天文学家通常在天文学中使用它。

●远红外线:

处于这一范围内的较长波长的辐射称为远红外光,且很热。这种红外辐射光通常在种植室内发现。

在下一部分中,让我们看看各种生长灯如何使用红外光。

各种生长灯如何使用红外线?

正如我们之前的一些文章中所讨论的,HID、LED 和 T5 灯是用于室内园艺的三种主要生长灯具。这些灯能够提供红外辐射。

●HID生长灯:

HID 生长灯具由气体驱动,为树冠内的植物提供热量和光线。它们用于实验室和室内种植作业。

HID灯管内装有气体和金属盐,灯管内有两个电极,电弧在两个电极之间产生,并与灯管内的气体融合。

一些消息来源声称,大约 30% 的 HID 光是红外辐射。

●LED生长灯:

Medicgrow 1000W 生长灯等 LED 生长灯具使用可提供高 PAR 读数的 LED 芯片。这些灯能够为生长中的植物提供红外光。

LED 生长灯

●T5生长灯:

T5 生长灯与 HID 类似,工作原理相同。这些灯会发出少量红外光。

在下一部分中,让我们快速了解一下红外线对植物的影响。

红外线对植物的影响

几乎所有类型的生长灯具都会产生一些热量——以红外光或红外辐射(IR)的形式。

尽管红外光不在光合作用所需的可见光光谱范围内,但它确实能为植物提供热辐射,从而促进植物生长。

Planta 声称,增加红外线可以影响茎的生长速度。短暂暴露于远红外辐射光可以增加节间距。

这是植物在光照 8 小时后暴露在远红外光下后发生的。这表明,用于植物生长的红外光可以促进适当的节点间距。

一些研究人员声称,红外光可以促进植物开花,因为有一种名为光敏色素的光感受器。

这些光感受器对于植物的发育至关重要,并调节叶片的扩展、茎的生长和开花等过程。根据德克萨斯农工大学的研究,红外光在开花植物的开花过程中发挥着作用。

植物色素对红外光有强烈的反应,暴露在最佳量的红外光下会使其误以为接收到的光量与在户外接收到的光量相同。

你的种植室需要红外线来种植植物吗?

红外线辐射是否适合您的种植室完全取决于种植条件。

不同种类的分子对不同频率的红外辐射有不同的反应。尤其是水分子,当暴露于 970 nm、1200 nm、1450 nm、1950 nm 和 3000 nm 的红外辐射时会受到激发。

请记住,对于大多数温带植物来说,发生最大光合作用的最佳叶片温度是 25-30°C,红外线辐射可以发挥作用,并有助于提高寒冷生长室的温度。

相反,如果您已经在应对高温,那么红外线辐射就不适合您种植的房间。

照明设备发出的红外线辐射能够加热叶子的温度。在室内种植帐篷套件等已经很热的环境中,红外线辐射并不理想。

幸运的是,植物可以通过蒸腾作用调节叶片温度。蒸腾作用看起来就像叶子在出汗,但实际上,它正在调节温度。

通常,生长灯用于冬季或气候较冷的地区,植物难以获得足够的阳光。在这种情况下,红外辐射可以加热叶片表面并有助于提高叶片温度。这可以促进和加速植物的生长。

当种植者不想让植物表面过热时,LED 生长灯可以以最小的红外辐射提供适量的光。LED 生长灯具效率高,可以与传统照明系统相媲美。

选择高效的生长灯是改变种植室温度的几个因素之一。种植者还可以使用风扇、恒温器、空调机组、自动调光功能等。

电磁波谱中的另一种光是紫外线。让我们试着了解一下紫外线是什么,以及它对植物有什么好处。

紫外线对植物的影响

阳光中自然含有紫外线,因此所有在户外生长的植物都会暴露在紫外线下。紫外线辐射在电磁波谱上介于可见光和 X 射线之间。

正确使用紫外线或 UV 光对植物大有裨益。它可以赋予植物美丽而丰富的色彩,并增加其味道。尽管 UV 光对植物来说并非绝对必要,但它确实具有显著的优势,可以提高农作物的质量。

紫外线

图片来源:ccohs.ca

紫外线生长灯有三种:

●UVA(320nm至400nm):

UVA 对植物的作用与蓝光类似。这包括促进花青素的产生、增加色素沉着和促进细胞伸长。

●UVB(280nm至320nm):

UVB 光能够向植物发出应激反应信号。植物对 UVB 光非常敏感,其反应表现为色素产量增加、抗氧化剂产量增加和树脂产量增加。

使用这些灯的主要好处是这些反应可以帮助增强植物的味道。

UVB 灯通常在生长的最后几周使用。由于这些灯会减缓生长,因此必须在植物已经长得相当大并且植物开始产生味道时使用。UVB 灯可以少量/小剂量地使用。

在几种植物上,种植者在引入 UVB 灯后可以看到树脂产量的明显差异。然而,必须注意的是,每种作物都是不同的。一定要慢慢引入光线,看看它如何反应。

●UVC 灯(100 nm 至 280 nm):

UVC 光可能是所有光中最危险的,它具有杀菌作用,能够杀死微生物。它用于对表面和液体进行消毒(例如水消毒)。

种植者通常在管道中使用它来净化供应到植物冠层的营养液或水源。

这种光的另一个用途是杀死植物冠层中的病原体(例如白粉病)。 UVC 光有可能破坏植物 DNA,这就是为什么必须谨慎使用这些光的原因——严格限制在种植者(以及他们的植物)不在生长区域或不与光相互作用时使用。

即使短时间暴露在 UVC 光下也会对植物造成损害,因此请务必小心。使用 UVC 光时,种植者必须穿戴防护服,因为这种光可能会导致灼伤或损伤。

现在,让我们来看看种植者在使用红外线照射植物时应该考虑的一些因素。

使用红外线照射植物时应注意的事项

●植物需要最佳的生长室温度,同时保持各种热量和光源的平衡。为此,种植者必须策略性地放置植物,以确保它们获得最佳光照强度,而不必处理过热问题。

●结出硕果和花朵的植物拥有更多的生物量来吸收辐射热。这意味着开花、发芽或结果的植物在生长和成熟时会吸收更多的红外辐射。这可能很有挑战性,尤其是对于在秋季成熟的一年生植物,因为秋季气温自然下降,或者对热敏感的植物。

●让植物受到过量 PAR 光子和红外辐射会导致植物产生热应激。

热应激对植物的影响极大,会导致叶片向下卷曲以保持水分,叶片变黄变干。叶片上的气孔会关闭以保持水分,光合作用率也会降低。

结论

那么,你的植物需要红外线灯吗?

答案是:视情况而定!

红外辐射对植物有很多好处,例如足够的节点间距。红外光可以加热植物表面,从而提高叶片温度。这可以促进和增加植物的生长。

然而,植物过度暴露在红外光下可能会造成损害。

大多数生长照明系统都会提供一定量的红外线。

关键是找到植物生长灯的最佳位置,以便植物能够获得充足的光照和最佳剂量的红外辐射。务必检查叶片温度和生长室温度,以确保植物的生长条件适合。

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