هل من الممكن ترك أضواء نمو النبات طوال اليوم؟
نظرًا لأن الزراعة المائية والزراعة الداخلية أصبحت أكثر شيوعًا، كثيرًا ما يتساءل البستانيون عما إذا كان من الممكن ترك مصابيح نمو النباتات طوال اليوم. تعتمد الإجابة على هذا السؤال على معرفة بيولوجيا النبات، ووظيفة الإضاءة، وأي مقايضات محتملة-، حتى لو كانت أضواء النمو ضرورية لتعزيز ضوء الشمس الطبيعي، وخاصة في ظروف الإضاءة المنخفضة-. يجب علينا أولاً فحص كيفية استجابة النباتات للضوء، ووظيفة فترات الظلام، والتأثيرات العالمية الحقيقية-للإضاءة المستمرة قبل أن نتمكن من معالجتها بشكل كامل.
دراسة تفاعل الضوء-مع النباتات
تعتمد عملية التمثيل الضوئي، وهي العملية التي يتم من خلالها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية (الجلوكوز) لدعم النمو والإزهار وتطور الفاكهة، على الضوء بالنسبة للنباتات. ومع ذلك، التنفس-العملية التي تقوم النباتات من خلالها بتكسير الجلوكوز لإنتاج الطاقة اللازمة للوظائف الخلوية-يجب أن تكون متوازنة مع عملية التمثيل الضوئي، وهي ليست عملية مستمرة. تعد ظروف الضوء والظلام ضرورية للتنفس، ولكن في البيئات الطبيعية، تحرر الأوقات المظلمة النباتات من "المنافسة" في عملية التمثيل الضوئي للتركيز على التنفس.
يتم استنساخ أطوال موجية معينة من ضوء الشمس، معظمها أحمر وأزرق، والتي يمتصها الكلوروفيل بشكل أفضل، بواسطة أضواء النمو. تعمل الإضاءة المستمرة على تعطيل "دورة الضوء-المظلمة" الطبيعية (فترة الضوء) التي تطورت النباتات لتتبعها، على الرغم من أنها يمكن أن تطيل فترة الضوء اليومية إلى ما بعد ساعات النهار. تتحكم هذه الدورة في الوظائف الفسيولوجية المهمة مثل الإزهار والسكون والاستجابة للضغط بالإضافة إلى إنتاج الطاقة. على سبيل المثال، تعمل نباتات النهار- الطويلة (مثل السبانخ أو الخس) بشكل جيد خلال فترات الظلام الأقصر، بينما تحتاج نباتات النهار- القصيرة (مثل الأقحوان أو البونسيتة) إلى فترات مظلمة أطول لبدء الإزهار. ومع ذلك، لم يتطور أي نبات على الإطلاق ليعيش بدون أي فترات مظلمة.
لماذا لا تستفيد معظم النباتات من الإضاءة لمدة 24 ساعة؟
1. انخفاض فعالية التمثيل الضوئي
والمزيد من الضوء لا يترجم بالضرورة إلى مزيد من النمو، على الرغم مما يعتقده كثير من الناس. تُعرف أكبر كمية من الضوء يمكن أن تستخدمها النباتات بشكل فعال في عملية التمثيل الضوئي بنقطة تشبع الضوء. وبعد ذلك، لا يؤدي المزيد من الضوء إلى إنتاج المزيد من الجلوكوز؛ بل يمكن أن يؤدي إلى تثبيط الضوء، وهي حالة يؤدي فيها الكثير من الضوء إلى الإضرار بالكلوروفيل ومكونات التمثيل الضوئي الأخرى. تتضاءل قدرة النبات على تحويل الضوء إلى طاقة تدريجيًا عن طريق التثبيط الضوئي، مما قد يؤدي إلى توقف النمو، أو اصفرار الأوراق، أو حتى حرق الأوراق. نظرًا لأن النباتات لا تملك وقتًا مظلمًا لإصلاح الخلايا التالفة أو إعادة ضبط أنظمة التمثيل الضوئي، فإن ضوء الشمس المستمر يزيد من هذا الخطر.
2. توقف تخصيص الطاقة والتنفس
لكي تقوم النباتات بتوزيع الطاقة بكفاءة، تعتبر الأوقات المظلمة ضرورية. يؤدي التمثيل الضوئي إلى إنتاج الجلوكوز أثناء النهار، وعندما لا يكون هناك ضوء في الليل، تركز النباتات على استخدام هذا الجلوكوز للنمو (على سبيل المثال، توسيع الجذور، وانقسام الخلايا، وامتصاص العناصر الغذائية). تضطر النباتات إلى إعطاء الأولوية لعملية التمثيل الضوئي على مدار الساعة-عند ترك مصابيح النمو مضاءة، مما يقلل من كمية الطاقة المتوفرة للأنشطة المرتبطة بالتنفس والنمو-. يؤدي عدم التطابق هذا في النهاية إلى "هدر الطاقة" نظرًا لأن النبات يستخدم طاقة أكبر للحفاظ على عملية التمثيل الضوئي مما يمكنه استخدامه في النمو. على سبيل المثال، كشفت الأبحاث التي أجريت على الخضر الورقية (مثل الخس) أن النباتات التي تتلقى 16-18 ساعة من الضوء يوميًا تحتوي على محتوى غذائي أفضل وتنمو بسرعة أكبر من تلك التي تتلقى إضاءة على مدار 24 ساعة لأن فترة الظلام الأقصر تسمح بالتنفس الفعال دون إرهاق عملية التمثيل الضوئي.
3. ارتفاع خطر التوتر والمرض
تضعف قدرة النباتات على تحمل الإجهاد بسبب الإضاءة المستمرة. لا يمكن للنباتات التعافي من الأضرار التأكسدية الناجمة عن الضوء (مثل أنواع الأكسجين التفاعلية المتولدة أثناء عملية التمثيل الضوئي) في غياب فترات الظلام. بالإضافة إلى الحرارة التي تنتجها مصابيح النمو (حتى نماذج LED، التي تكون أكثر برودة من مصابيح HPS أو مصابيح CFL التقليدية)، يتراكم هذا الضرر بمرور الوقت، مما يجعل النباتات أكثر عرضة للأمراض (مثل البياض الدقيقي) والآفات (مثل حشرات المن أو سوس العنكبوت). توفر درجات الحرارة المرتفعة والضوء المستمر، خاصة في النباتات المحفوظة بوعاء ذات تهوية قليلة، جوًا رطبًا وراكدًا مثاليًا لنمو الفطريات وتعفن الجذور.
4. هدر الطاقة وزيادة النفقات
حتى كفاءة في استخدام الطاقة-.أضواء LED تنمواستخدام الكهرباء في كل وقت. بالمقارنة مع دورة مدتها 12 إلى 18 ساعة، فإن تشغيلها على مدار الساعة يؤدي إلى تكاليف طاقة أعلى بكثير. على سبيل المثال، اعتمادًا على متوسط أسعار الكهرباء في الولايات المتحدة، 100 واطمصباح LED للنمواستخدام 16 ساعة في اليوم يكلف حوالي \\(0.50) في الأسبوع؛ وعند استخدامه 24 ساعة في اليوم، تتضاعف التكلفة إلى \\)0.75 في الأسبوع. وينتج عن ذلك ارتفاع بنسبة 50% في تكاليف الإضاءة على مدار العام، مع عدم وجود زيادة ملحوظة في نمو النباتات. يمكن أن يكون عدم الكفاءة هذا مكلفًا بشكل خاص للمنتجين التجاريين لأنه يقلل من هوامش الربح دون زيادة الغلة.
الاستثناءات: متى يمكن أن تكون الإضاءة المستمرة مؤقتة؟
على الرغم من أنه لا يُنصح باستخدام الإضاءة لمدة 24-ساعة لصيانة المصنع على المدى الطويل-، إلا أن هناك بعض المواقف القصيرة وغير الشائعة التي يمكن استخدامها فيها بشكل استراتيجي - ولكن بحذر:
مراحل إنبات البذور وتطور الشتلات: لمدة أسبوع إلى أسبوعين بعد إنبات البذور، يستخدم بعض البستانيين الإضاءة على مدار 24 ساعة لتعزيز نمو الجذور والأوراق القوية. في وقت مبكر، من غير المرجح أن يحدث التثبيط الضوئي في الشتلات بسبب متطلباتها العالية من الطاقة. لمنع الإجهاد، من الضروري التحول إلى دورة ضوئية مدتها 12-16 ساعة بمجرد أن تحصل الشتلات على أول أوراقها الحقيقية. مكملات الإضاءة في حالات الطوارئ: يمكن للمزارعين زيادة الإضاءة مؤقتًا إلى 18-20 ساعة يوميًا في المناطق ذات ظلام الشتاء الشديد (مثل خطوط العرض العالية مع أقل من 6 ساعات من ضوء النهار الطبيعي) لمنع النباتات من الدخول في حالة سبات. ومع ذلك، فإن 24 ساعة خطرة ولا داعي لها.
لا ينبغي التغاضي عن حقيقة أن هذه الاستثناءات خاصة بالأنواع-وعابرة. على سبيل المثال، على الرغم من قدرتها على تحمل فترات الضوء الطويلة، فإن النباتات العصارية والصبار، التي تتناسب مع ظروف الإضاءة القاحلة والعالية-، لا تزال تحتاج إلى أربع إلى ست ساعات من الظلام حتى تزدهر. الإضاءة الدائمة على مدار الساعة--لا تعد مفيدة لأي نبات.
أفضل الممارسات لجدول Grow Light
يحدد نوع النبات ومرحلة النمو مدة الإضاءة المثالية:
الأعشاب والخضار الورقية: تتطلب هذه النباتات سريعة النمو (الخس والسبانخ والريحان) من 14 إلى 16 ساعة من ضوء الشمس يوميًا لتزدهر. يتم تجنب مرارة الأوراق ويصبح التنفس الفعال ممكنًا من خلال فترة مظلمة مدتها 8-10 ساعات.
النباتات المزهرة والمثمرة: خلال المرحلة الخضرية، تحتاج الطماطم والفلفل والقنب-وهو محصول داخلي شائع-إلى 12-14 ساعة من الضوء، وخلال مرحلة الإزهار، تحتاج إلى 10-12 ساعة. يتم دعم نمو البراعم من خلال فترات مظلمة أقصر أثناء الإزهار.
الصبار والنباتات العصارية: لتكرار دوراتها الصحراوية الأصلية، تحتاج هذه النباتات التي تتحمل الجفاف-إلى 10-12 ساعة من الضوء و12-14 ساعة من الظلام كل يوم.
كما ذكرنا سابقًا، يجب أن تتلقى الشتلات 16-18 ساعة من الضوء يوميًا خلال أول 1-2 أسابيع قبل التحول إلى جدول النبات البالغ.
يجب على المزارعين التفكير في المسافة وشدة الضوء بالإضافة إلى المدة:
لمنع الاحتراق، اضبط مدى بعد الضوء عن النبات (12 إلى 24 بوصة لمصابيح LED، اعتمادًا على القوة الكهربائية).
إن أتمتة دورة الضوء والظلام-باستخدام مؤقت يضمن الانتظام، وهو أمر ضروري لصحة النبات.
ختاماً
في الختام، معظم النباتات لا ينبغي أن يكون لهاتنمو الأضواءفي كل وقت. بالإضافة إلى إهدار الطاقة، تتداخل الإضاءة المستمرة مع دورة الضوء الطبيعي-المظلمة، مما يقلل من كفاءة التمثيل الضوئي، ويضر بالتنفس، ويزيد من خطر الإصابة بالأمراض والإجهاد. وعلى الرغم من وجود استثناءات عرضية (مثل إنبات الشتلات)، إلا أنها تكون عابرة وتحتاج إلى مراقبة دقيقة.
سر البستنة الداخلية الجيدة هو تكرار أكبر قدر ممكن من الضوء الطبيعي. بدون مساوئ الإضاءة لمدة 24-ساعة، يمكن للمنتجين تحسين النمو والإنتاج وصحة النبات عن طريق ضبط مدة الإضاءة بما يتناسب مع الأنواع ومرحلة نمو النبات. لتحديد جدول الإضاءة المثالي لمصنع معين، يُنصح بالرجوع إلى أدلة النمو الخاصة بالأنواع أو وكالات الإرشاد المحلية.
تنمو الأضواءهي في النهاية أداة لتعزيز التوازن الطبيعي للضوء والظل، وليس لاستبداله. يستطيع البستانيون الداخليون زراعة نباتات قوية وصحية مع التحكم في نفقات الطاقة والتأثير البيئي من خلال الالتزام بهذا التوازن.
شنتشن بينوي تكنولوجيا الإضاءة المحدودة
الهاتف: +86 0755 27186329
الجوال(+86)18673599565
واتس اب :19113306783
بريد إلكتروني:bwzm15@benweilighting.com
سكايب: بينويلايت88
الويب:www.benweilight.com
