Влияние спектральных характеристик освещения на рост растений.

Выбор темы обусловлен возрастающими потребностями населения планеты в продуктах питания. Продукция растениеводства занимает большое значение в рационе питания человека. Также возрастает роль качества, экологической безопасности, всесезонности производства продукции растениеводства. Очень важное значение имеет себестоимость производимой продукции. Энергозатраты на освещение и обогрев посевных площадей занимают ведущее место в структуре себестоимости. Помочь в решении этих проблем может применение передовых разработок в области энергосбережения, а также биотехнологии.

Наиболее современной технологией в области освещения является применение светодиодов и светодиодных матриц. Светодиодная технология позволяет конструировать системы освещения с заданными уникальными спектральными характеристиками. Как известно, около 95% сухого вещества растений создается в результате фотосинтеза. Управление фотосинтезом - наиболее эффективный путь воздействия на продуктивность и урожайность растений.

Наиболее наглядно потребность растения в лучах того или иного спектра демонстрирует кривая восприятия ФАР (фотосинтетически активной радиации), из которой наблюдаются два пика потребления световой энергии. Первый пик приходится на область синего излучения , второй пик излучения приходиться на область красного спектра излучения. Приведенные результаты указывают на возможность применения светодиодных светильников для освещения растений.

Преимущества светодиодных светильников: соответствие спектру эффективности фотосинтеза растений; низкое потребление энергии; длительное время эксплуатации; возможность управлять интенсивностью излучения; невысокая температура на поверхности светодиода; возможность использовать в быту. Изучив информацию по теме проекта и обнаружив, что светодиодный светильник возможно сделать в домашних условиях, я приступил к эксперименту. По заданным параметрам я изготовил светодиодный светильник. Для этого взял 2 красных и 2 синих светодиода. В качестве посевного материала я выбрал сорт листового салата «Лолло Росса».

Данный вид салата имеет короткий срок вегетации и характеризуется увеличенной скоростью метаболизма, что позволяет провести эксперимент в более короткие сроки.

Производим посадку посевного материала. Размещаем посадочные емкости в соответствии со схемой эксперимента. Образец №1 размещаем под светодиодным светильником красно-синего спектра . Образцы №2 и №3 размещаем под светодиодными светильниками белого спектра. В целях соблюдения одинаковых условий эксперимента проводим измерения уровня освещенности под каждым образцом. Корректируем высоту установки светильников №1 и №2 до одинакового уровня в 3200 люкс. Для изучения воздействия уровня освещенности на рост растений образец №3 размещаем под светильником в 6400 люкс. Данные моего эксперимента были занесены в таблицу.

Эксперимент длился два месяца, и я пришел к следующим выводам. Образец№1, который освещался светодиодным светильником с улучшенными спектральными характеристиками, не только обогнал в росте образцы №2 и №3, но и имеет более раскидистую листовую розетку. Цвет и форма листьев более естественная. Образец №3, который освещался светодиодами белого спектра с большей интенсивностью, немного уступил в развитии образцу №1. Несомненно, интенсивность светового потока имеет также большое значение, как и спектральный состав света. Результаты проведенного эксперимента полностью доказывают эффективность применения светодиодных технологий в растениеводстве, а преимущества светодиодных ламп и матриц подтверждают целесообразность использования такого освещения в промышленных масштабах.

• Цели
• Задачи
• Актуальность
• Результаты
• Применение
• Оборудование