การเลือกไฟปลูกต้นไม้

การเลือกไฟปลูกต้นไม้ ต้องพิจารณาอะไรบ้าง

การเลือกไฟปลูกต้นไม้ ต้องพิจารณาอะไรบ้าง

การเลือกไฟปลูกต้นไม้ เราควรมาทำความเข้าใจกันก่อนว่าทำไมพืชจึงต้องการแสงแดด พืชเอาแสงแดดไปใช้ทำอะไร หลังจากที่เราทราบว่าพืชใช้แสงแดดเพื่ออะไร เราค่อยมาศึกษาต่อว่าในแสงแดดมีอะไรอยู่ และส่วนที่พืชนำไปใช้นั้นคืออะไร เราจึงจะได้คำตอบว่าการเลือกหลอดไฟปลูกต้นไม้นั้นต้องพิจารณาอะไรบ้าง

พืชใช้แสงแดดทำอะไร

พืชใช้แสงแดดในการสังเคราะห์แสง เราคงจะคุ้นเคยกับคำว่าสังเคราะห์แสงกันเป็นอย่างดี แต่อาจจะยังไม่ค่อยทราบว่ากระบวนการสังเคราะห์แสงนั้นมีขั้นตอนอย่างไร กระบวนการก็เป็นไปตามชื่อ คือการใช้แสงเป็นส่วนสำคัญในการสังเคราะห์ให้ได้สิ่งอื่นขึ้นมา โดยสิ่งหลักๆที่ได้จากการสังเคราะห์แสงคือ แป้ง น้ำตาล ออกซิเจน และพลังงานที่สะสมในรูปสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต และเจริญเติบโตของพืช

ปัจจัยสำคัญในการสังเคราะห์แสงคือ

  1. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
  2. น้ำ
  3. รงควัตถุ
  4. แสงแดด

กระบวนการสังเคราะห์แสง วัตถุดิบที่พืชใช้ และผลที่ได้จากการสังเคราะห์แสง

แสงทำปฏิกิริยาอะไรกับพืช

ในส่วนนี้เราจะพูดถึงแสง และส่วนที่พืชใช้รับพลังงานแสง(รงควัตถุ) เพื่อให้เข้าใจว่าแสงไปทำปฏิกิริยากับส่วนไหนของพืชเพื่อให้เกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

พืชที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ จะต้องมีสารที่มีความสามารถในการดูดกลืนพลังงานแสง (รงควัตถุ) แล้วนำพลังงานนั้นไปใช้ในการทำปฏิกิริยาเคมี โดยทำให้เกิดการแตกตัวของน้ำ ทำให้ได้ออกซิเจน อีเลคตรอนและโปรตอนออกมา และทำให้เกิดการเปลี่ยน คาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาลต่อไป

โมเลกุลที่มีความสามารถในการดูดกลืนแสงที่มีอยู่ในพืชคือ รงควัตถุ (pigment) รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ตามลักษณะของโครงสร้างของโมเลกุล ได้แก่

  1. คลอโรฟิลล์ Chlorophyll
  2. คาร์โรทีนอยด์ Carotenoids
  3. ไฟโคบิลินส์ Phycobilins

ซึ่งใน 3 ส่วนนั้น สามารถแบ่งแยกย่อยออกไปได้อีก ในส่วนของรงควัตถุที่เราคุ้นเคยและรู้จักกันดีคือ คลอโรฟิลล์

การดูดกลืนแสงของรงควัตถุ

รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงก็มีความสามารถในการดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นต่างๆ กัน ดังต่อไปนี้

ชนิดของรงควัตถุช่วงแสงที่ดูดกลืนแสง (nm)ชนิดของพืช
คลอโรฟิลล์
คลอโรฟิลล์ เอ420, 660พืชชั้นสูงทุกชนิดและสาหร่าย
คลอโรฟิลล์ บี435, 643พืชชั้นสูงทุกชนิดและสาหร่ายสีเขียว
คลอโรฟิลล์ ซี445, 625ไดอะตอมและสาหร่ายสีน้ำตาล
คลอโรฟิลล์ ดี450, 690สาหร่ายสีแดง
คาร์โรทีนอยด์
เบตา คาร์โรทีน425, 450, 480พืชชั้นสูงและสาหร่ายส่วนใหญ่
แอลฟา คาร์โรทีน420, 440, 470พืชส่วนใหญ่และสาหร่ายบางชนิด
ลูตีออล (Luteol)425, 445, 475สาหร่ายสีเขียว สีแดงและพืชชั้นสูง
ไวโอลาแซนธอล425, 450, 475พืชชั้นสูง
ฟูโคแซนธอล425, 450, 475ไดอะตอมและสาหร่ายสีน้ำตาล
ไฟโคอีรีธรินส์490, 546, 576สาหร่ายสีแดง    และสาหร่ายสีน้ำเงิน
ไฟโคบิลินส์
ไฟโคอีรีธรินส์490, 546, 576สาหร่ายสีแดง    และสาหร่ายสีน้ำเงิน
ไฟโคไซยานินส์618สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว   และ สาหร่ายสีแดง

เมื่อมีแสงในช่วงที่พืชต้องการส่องมายังใบพืชที่มีรงควัตถุอยู่ จะเกิดกระบวนการสังเคราะห์แสง ทำให้เกิดการสร้างอาหารในพืช แสงธรรมชาติที่มาจากดวงอาทิตย์ ประกอบด้วยสเปกตรัมของแสง ในช่วงความยาวคลื่นแสงระหว่าง 200-5000 นาโนเมตร (nm) การที่แสงมีความยาวคลื่นแตกต่างกัน ทำให้เกิดสีที่แตกต่างกันไปด้วย แสงที่พืชนามาใช้ประโยชน์ในการสังเคราะห์ด้วยแสง คือแสงในช่วงที่มนุษย์มองเห็น ซึ่งเป็นแสงที่มีความยาวคลื่น 380-770 นาโนเมตร

รูปความยาวคลื่นและแสงสีที่ตามองเห็น

ปริมาณของแสง (ความเข้มแสง) คือจำนวนพลังงานรวมที่แสงผลิตออกมา จะอยู่ในรูปของพลังงานต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น วัตต์ต่อตารางเมตร (W/m2) หรือในเทอมของจำนวนโฟตอน มีหน่วยเป็นไมโครโมลต่อตารางเมตรต่อวินาที (μmol /m2/ s)

ในส่วนของความเข้มแสงนั้น ยิ่งแสงมีความเข้มมาก ก็จะยิ่งมีพลังงานมาก ทำให้พืชสังเคราะห์แสงได้มากขึ้น หากแสงมีความเข้มมาก แต่ความยาวคลื่นแสงไม่ตรงกับที่พืชต้องการก็จะไม่เกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

ใช้แสงอื่นแทนแสงแดดได้หรือไม่

การเลือกไฟปลูกต้นไม้ หลังจากที่เราได้ทราบแล้วว่าพืชใช้ประโยชน์จากแสงอย่างไร และใช้แสงแบบไหนที่มีอยู่ในแสงแดด เราก็สามารถเลือกใช้แสงอื่นแทนแสงแดดได้ โดยสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกใช้แสงอื่นแทนแสงแดดนั้นมีอยู่ 2 สิ่งที่สำคัญคือ

  • คุณภาพของแสง (ความยาวคลื่นแสง) ต้องเลือกแสงเทียมที่มีคุณภาพ สามารถสร้างคลื่นแสงในช่วงความยาวคลื่นที่พืชต้องการได้ ซึ่งพืชแต่ละชนิดก็มีความต้องการคุณภาพแสงที่แตกต่างกันไป ค่าที่ใช้พิจารณาคือ ความยาวคลื่นแสง มีหน่วยเป็น นาโนเมตร หรือที่เรียกกันว่าค่าสเปกตรัมแสง
  • ปริมาณของแสง (ความเข้มแสง) ต้องเลือกแสงเทียมที่มีความสามารถในการสร้างพลังงานแสงได้มากเพียงพอต่อความต้องการของพืช ค่าที่ใช้พิจารณาคือ จำนวนโฟตอน มีหน่วยวัดเป็น ไมโครโมลต่อตารางเมตรต่อวินาที (μmol /m2/ s) หรือที่เรียกกันว่าค่า PPFD

ในส่วนของแหล่งกำเนินแสงเทียมที่เหมาะกับการใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงเทียมมากที่สุดในปัจจุบันคือ หลอดLED ซึ่งมีประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน มีความร้อนน้อย น้ำหนักเบา

สรุป

การเลือกไฟปลูกต้นไม้ หรือ ใช้แสงเทียมในการปลูกต้นไม้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพมากที่สุดควรพิจารณาสิ่งต่างๆดังต่อไปนี้

  • คุณภาพของแสง(ความยาวคลื่นแสง)หรือเสปคตรัมแสง ซึ่งควรจะมีเสปคตรัมแสงครบทุกช่วงแสง ตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตร(แสงสีขาว)
  • ปริมาณของแสง (ความเข้มแสง) หรือค่า PPFD ยิ่งมีค่ามากพืชจะเจริญเติบโตได้ดี แต่ถ้ามากจนถึงจุดหนึ่งจะเกิดผลเสียกับพืชได้
  • ผลการทดสอบ ดูจากผลการทดสอบจริงที่ผู้จำหน่ายได้ทดสอบโชว์ ผลทดสอบจริง จะมีภาพการเติบโตของต้นไม้ทุกช่วงอายุของต้นไม้ หากโชว์แต่ต้นไม้ที่โตแล้วอาจจะไม่ได้มีการทดสอบจริง

=====คำถามที่พบบ่อย=====

หลอดไฟปลูกต้นไม้ สีแดง-น้ำเงิน เป็นหลอดไฟปลูกต้นไม้ยุคแรกๆ ที่เน้นช่วงความยาวคลื่น 400 และ 600 นาโนเมตร ความยาวคลื่น 400 นาโนเมตรจะเป็นแสงสีน้ำเงิน ความยาวคลื่น 600 นาโนเมตรจะเป็นแสงสีแดง เหตุที่ใช้แค่ 2 สีมาจากหลักการที่ว่าพืชสามารถดูดกลืนแสงสีน้ำเงินและสีแดงได้ดีที่สุด ในยุคแรกๆของไฟปลูกต้นไม้จึงเน้นไปที่ 2 สีนี้เท่านั้น

หลอดไฟปลูกต้นไม้แสงขาว เป็นหลอดไฟปลูกต้นไม้ที่ได้รับการพัฒนาให้มีเสปคตรัมแสงครบทุกช่วงตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตรจึงทำให้เห็นเป็นแสงสีขาว เนื่องจากการศึกษาเรื่องแสงกับการสังเคราะห์แสงของพืชพบว่าช่วงแสงอื่นๆระหว่าง 400 ถึง 700 นาโนเมตรนั้น ถึงแม้จะไม่ได้เป็นแสงหลักในการสังเคราะห์แสงของพืช แต่ก็มีส่วนช่วยในการสังเคราะห์แสงของพืช การที่ใช้หลอดไฟปลูกต้นไม้แสงขาวที่มีครบทุกช่วงเสปคตรัมแสงจึงทำให้พืชเจริญเติบโตได้ดีกว่าการใช้หลอดไฟปลูกต้นไม้ที่มีเฉพาะแสงสีน้ำเงินและสีแดง/span>

ค่า PPFD คือปริมาณแสง ถ้าปริมาณแสงมาก แต่เสปคตรัมแสง(คุณภาพแสง)ไม่ตรงกับที่พืชต้องการ ก็ไม่เกิดประโยชน์กับการสังเคราะห์แสงของพืช พืชจึงเติบโตได้ไม่ดี

ระยะยิ่งห่างทำให้ค่า PPFD ลดลง เพราะฉะนั้นยิ่งติดตั้งหลอดไฟใกล้ต้นไม้เท่าไหร่ยิ่งดี แต่ถ้าหลอดที่ใช้มีค่า PPDF สูงมาก การที่ติดตั้งใกล้เกินไปจะทำให้เกิดผลเสียกับต้นไม้ได้

ไม่ควรเปิดตลอด 24 ชั่วโมง เพราะพืชต้องมีช่วงเวลาที่ไม่ได้รับแสงด้วย อีกทั้งพืชยังใช้ชั่วโมงการรับแสง และไม่ได้รับแสงในการแบ่งฤดูกาล ซึ่งมีผลต่อการออกดอกออกผล ตามแต่ละชนิดของพืชที่ต้องการ ว่าพืชนั้นต้องการวันสั้น หรือวันยาว

จากการทดลอง พืชที่รับประทานใบ สามารถเปิดไฟ 16 ชั่วโมงต่อวันได้ หากเปิดนานกว่านี้ในพืชที่ต้องการแสงน้อย จะทำให้พืชเกิดอาการใบไหม้ได้
พืชที่ต้องการวันสั้น เช่น สตรอว์เบอร์รี หากต้องการให้ออกดอกควรให้รับแสงน้อยกว่า 8 ชั่วโมงต่อวัน หากต้องการขยายพันธุ์ให้เกิดต้นไหล ควรได้รับแสงมากกว่า 11 ชั่วโมงต่อวัน

ใช้ได้ แต่ได้ผลดีไม่ดี เนื่องจากมีสเปคตรัมแสงไม่ครบทุกช่วง และมีความเข้มแสงต่ำมาก จึงไม่เหมาะที่จะใช้เป็นไฟปลูกต้นไม้

แนะนำหรือพูดคุยกับเราที่ด้านล่าง

แวะทักทายเราได้ที่ช่องทาง https://www.facebook.com/MasakiGarden