Warum ist blaues und rotes Licht wichtig?
Sie haben vielleicht schon von der Bedeutung von blauem und rotem Licht für die Photosynthese von Pflanzen gehört. In Bezug auf diese Farben und ihre Verwendung in Growlampen gibt es eine Menge Wahrheit und Missverständnisse. Zunächst ist es wichtig zu wissen, dass alle sichtbaren Farben des Spektrums von Pflanzen genutzt werden, aber wir werden uns jetzt auf blaues und rotes Licht konzentrieren und darauf, was mit ihrer Verwendung erreicht werden kann.
Für die beiden Photosysteme I & II gibt es die Chlorophylle a & b, die den photosynthetischen Prozess unterstützen, indem sie bestimmte Spektren der Lichtenergie absorbieren. Chlorophyll a absorbiert die violett-blauen – blauen Wellenlängen des Lichts (390-450nm mit einer Spitze bei 420nm) und die orangefarbenen bis weitroten (600-700nm mit einer Spitze bei 680nm). Chlorophyll b hingegen absorbiert violettblaues bis grünblaues Licht (390-500nm mit einer Spitze bei 480nm) und gelbes bis rotes Licht (600nm-680nm mit einer Spitze bei 630nm). Pflanzen nutzen immer noch das grüne und gelbe Spektrum, da es Photopigmente gibt, die grüne oder gelbe Photonen (500-600nm Wellenlänge) durch Anregungs- und Emissionsreaktionen in blaue und rote Photonen umwandeln.
Blaues Licht
Blaues Licht trägt natürlich hauptsächlich über das Chlorophyll zur Photosynthese bei, aber es beeinflusst eine Pflanze auch auf andere Weise. Blaues Licht tritt in der Natur typischerweise zur Mittagszeit auf, wenn der Winkel der Sonne direkt senkrecht oder nahe daran ist. Dies ist in der Regel die Zeit der höchsten Intensität und Wärme. Daher veranlasst die hohe Intensität des blauen Lichts bei vielen Pflanzen die Chlorophylle, zur Abschirmung an den Boden der Zelle zu wandern. Außerdem ist Cryptochrom ein Phytochemikal, das das blaue Spektrum absorbiert und den Phototropismus (Wachstum in Richtung Licht) auslöst sowie den zirkadianen Rhythmus der Pflanze (in Kombination mit Phytochrom und der Photoperiode) bestimmt. Interessanterweise reduziert starkes blaues Licht die intermodale Länge der Blätter einer Pflanze und bewirkt, dass sie kompakt und buschig wächst und keine Energie für die Länge der Stängel verschwendet, was unter blau-dominanten Bedingungen in voller Sonne unnötig wäre. Viele Züchter verwenden blaues Licht, um die Pflanzen kompakt und unter Kontrolle zu halten. Außerdem nimmt die Anzahl der Spaltöffnungen mit der Intensität des blauen Lichts zu, was möglicherweise die Photosyntheseraten weiter erhöht.
Carotine (ein antioxidatives orangefarbenes Pigment in Karotten und vielen orangefarbenen Obst- und Gemüsesorten, das für die Bildung von Vitamin A verantwortlich ist) werden durch blaues Licht angeregt und erzeugen durch Anregung und Emission ein orange-rotes Spektrum.
In ähnlicher Weise werden viele Flavonoide in der Pflanze mit Hilfe von blauen Photonen (und anderen) produziert. Flavonoide helfen einer Pflanze, UV-Licht zu filtern, Farbe zu produzieren, um Insektenbestäuber anzulocken, für die Stickstofffixierung, das Immunsystem und die Zellfunktionen. Anthocyane und Flavonoide sind stark von blauem Licht abhängig und werden bei der Biosynthese durch Phototropine produziert.
Lycopene sind ein weiteres Produkt, das mit blauem Licht erzeugt wird und große gesundheitliche Vorteile für den Menschen hat. Tomaten, die unter stark blauem Licht angebaut werden, haben einen viel höheren Lycopingehalt als solche ohne.
Zusammengefasst: Blaues Licht:
- Macht die Pflanzen buschiger und kompakter und reduziert die Internodienlänge
- Kann die Photosynthese insgesamt etwas verlangsamen, indem es die Chloroplasten bei hoher Intensität verdeckt
- Erzeugt gesündere und nährstoffreichere Pflanzen
- Hilft bei der Einstellung des zirkadianen Rhythmus
Rotes Licht
Rotes Licht ist der zweite Hauptfaktor bei der Photosynthese, aber ähnlich wie blaues Licht führt es zu einzigartigen Ergebnissen in der Pflanzenphysiologie. Rotes Licht gibt es am meisten, wenn die Sonne tief am Himmel steht, also im Winter, morgens und abends. Sie können sich vorstellen, dass eine Pflanze durch die Anwesenheit von rotem Licht weiß, welche Tageszeit es ist, und Sie hätten Recht. Phytochrome sind Phytochemikalien, die rotes und fernes rotes Licht, insbesondere das Gleichgewicht zwischen beiden, sorgfältig beobachten und viele Entscheidungen auf der Grundlage dieses Gleichgewichts treffen, wie z. B. die Verlängerung der Stängel, um das Krähen durch andere Pflanzen zu übertreffen, die Festlegung der saisonalen oder täglichen Blütezeit, die Knospung und den Beitrag zum circadianen Rhythmus der Pflanze. Weitere Informationen zu Phytochromen und ihrer Verwendung finden Sie in unserem Artikel ‘Phytochrom-Manipulation’.
Rotes Licht ist insofern etwas Besonderes, als es der Pflanze ein hohes Wachstum bescheren kann, aber ohne die begrenzende Wirkung von blauem Licht, das die Chloroplasten vor der hochblauen Mittagssonne schützt. Daher ist Rot sehr effizient bei der Erzeugung schnell wachsender, hoher und kräftiger Pflanzen und erzeugt in der Tat einige der beeindruckendsten Wachstumsraten bei Höhe und Stängelbreite von Pflanzen.
Das Gleichgewicht finden
Bei excite haben unsere Lampen Kanäle, mit denen Sie wählen können, ob das emittierte Spektrum blau-dominant (GROW), rot-dominant (BLOOM) oder das volle Spektrum ist. Wir haben die folgenden Richtlinien für Sie erstellt.
- Wenn Sie kompakte und buschige Pflanzen wünschen, lassen Sie nur GROW an.
- Wenn Sie hingegen große und kräftige Pflanzen wünschen, schalten Sie GROW aus und BLOOM ein.
- Wenn Sie beides beibehalten, erhalten Sie eine gesunde und nahrhafte Pflanze, aber mit reinem Rot wächst Ihre Pflanze am höchsten.
- Wenn Sie die meisten Nährstoffe in einer Ernte haben möchten, sollten Sie sicherstellen, dass GROW immer eingeschaltet ist.