하루 종일 식물이 자라는 조명을 켜둘 수 있나요?
수경재배와 실내 재배가 대중화되면서 정원사들은 식물 재배 조명을 하루 종일 켜도 되는지 자주 묻습니다. 이 질문에 대한 답은 식물의 생물학, 조명의 기능 및 잠재적인 절충안을 아는 데 달려 있습니다. 성장 조명이 특히 저조도 환경에서 자연 채광을 향상시키는 데 중요하더라도-그렇습니다. 문제를 완전히 다루기 전에 먼저 식물이 빛에 반응하는 방식, 암흑기의 기능, 연속 조명의 실제 효과를 조사해야 합니다.{4}}
빛-식물 상호작용 연구
빛 에너지가 화학 에너지(포도당)로 변환되어 성장, 개화 및 과일 발달에 힘을 주는 과정인 광합성은 식물의 빛에 달려 있습니다. 그러나 호흡-식물이 세포 기능을 위한 에너지를 생성하기 위해 포도당을 분해하는 과정-은 연속적인 과정이 아닌 광합성과 균형을 이루어야 합니다. 호흡에는 밝은 조건과 어두운 조건이 모두 필요하지만, 자연 환경에서는 어두운 시간에 식물이 광합성 "경쟁"에서 벗어나 호흡에 집중합니다.
엽록소에 가장 잘 흡수되는 특정 파장의 햇빛(주로 빨간색과 파란색)은 성장 조명에 의해 복제됩니다. 지속적인 조명은 일광 기간을 일광 시간 이후로 연장할 수 있음에도 불구하고 식물이 따르도록 진화한 자연적인 '명-암주기'(광주기)를 방해합니다. 이 주기는 에너지 생산 외에도 개화, 휴면, 스트레스 반응과 같은 중요한 생리적 기능을 제어합니다. 예를 들어, 장-일 식물(시금치나 상추 등)은 암흑 기간이 짧을 때 잘 자라는 반면, 단-일일 식물(국화나 포인세티아 등)은 개화를 시작하기 위해 암 기간이 더 길어야 합니다. 그러나 어떤 식물도 암흑기 없이 살 수 있도록 발달한 적이 없습니다.
대부분의 식물이 24시간 조명의 혜택을 받지 못하는 이유
1. 광합성 효율 감소
많은 사람들이 생각하는 것과는 달리 더 많은 빛이 반드시 더 많은 성장으로 이어지는 것은 아닙니다. 식물이 광합성을 위해 효과적으로 사용할 수 있는 빛의 최대량을 빛 포화점이라고 합니다. 그 후에는 더 많은 빛이 더 많은 포도당을 생성하지 않습니다. 오히려 너무 많은 빛이 엽록소 및 기타 광합성 구성 요소에 해를 끼치는 상태인 광억제(photoinhibition)로 이어질 수 있습니다. 빛을 에너지로 변환하는 식물의 능력은 광억제에 의해 점차 감소하며, 이로 인해 성장이 둔화되고 잎이 황변되거나 심지어 잎이 타는 현상이 발생할 수 있습니다. 식물에는 손상된 세포를 복구하거나 광합성 시스템을 재설정할 수 있는 암흑기가 없기 때문에 지속적인 햇빛은 이러한 위험을 증가시킵니다.
2. 중단된 에너지 할당 및 호흡
식물이 에너지를 효율적으로 분배하려면 암흑기가 필수적입니다. 광합성은 낮 동안 포도당을 생성하고 밤에 빛이 없을 때 식물은 성장(예: 뿌리 확장, 세포 분열 및 영양분 흡수)을 위해 포도당을 사용하는 데 집중합니다. 식물은 성장 조명이 켜져 있는 24시간 내내 광합성을 우선시해야 하며, 이로 인해 호흡 및 성장 관련 활동에 사용할 수 있는 에너지의 양이 줄어듭니다.- 이러한 불일치는 식물이 성장하는 데 사용할 수 있는 것보다 광합성을 유지하는 데 더 많은 에너지를 사용하기 때문에 결국 "에너지 낭비"를 초래합니다. 예를 들어 상추와 같은 잎채소에 대한 연구에 따르면 하루에 16~18시간 빛을 받는 식물은 24시간 빛을 받는 식물보다 영양분 함량이 더 높고 더 빨리 자라는 것으로 나타났습니다. 왜냐하면 짧은 암기 기간이 광합성 고갈 없이 효과적인 호흡을 허용하기 때문입니다.
3. 스트레스와 질병의 위험이 더 높습니다.
스트레스를 견디는 식물의 능력은 지속적인 조명으로 인해 약화됩니다. 식물은 암흑기가 없으면 빛(예: 광합성 중에 생성된 활성 산소종)으로 인한 산화 손상을 회복할 수 없습니다. 재배 조명(기존 HPS 또는 CFL 조명보다 온도가 낮은 LED 모델 포함)에서 발생하는 열 외에도 시간이 지남에 따라 이러한 손상이 축적되어 식물이 질병(흰가루병 등) 및 해충(진딧물 또는 거미 진드기 등)에 더 취약해집니다. 특히 환기가 거의 되지 않는 화분에서는 고온과 지속적인 빛이 습하고 정체된 분위기를 제공하여 곰팡이 성장과 뿌리 부패에 적합합니다.
4. 에너지 낭비 및 비용 증가
에너지 효율적-LED 성장 조명항상 전기를 사용합니다. 12~18시간 주기에 비해 24시간 내내 가동하면 에너지 비용이 훨씬 더 높아집니다. 예를 들어, 미국의 평균 전기 요금에 따라 100W는LED 성장 램프하루 16시간 사용 비용은 주당 약 \\(0.50)입니다. 24시간 사용시 주당 0.75원으로 비용이 두배가 됩니다. 그 결과 식물 성장에는 눈에 띄는 증가가 없이 1년 동안 조명 비용이 50% 증가합니다. 이러한 비효율성은 수율을 높이지 않고 이윤을 감소시키기 때문에 상업 생산자에게 특히 큰 비용이 들 수 있습니다.
제외: 지속적인 조명이 일시적으로 가능한 경우는 언제입니까?
장기간의 공장 유지 관리에는 24-시간 조명이 권장되지 않지만-전략적으로 사용할 수 있는 몇 가지 드물고 짧은 상황이 있지만 주의해야 합니다.
종자 발아 및 묘목 발달 단계: 종자 발아 후 1~2주 동안 일부 정원사는 강력한 뿌리와 잎 발달을 촉진하기 위해 24시간 조명을 사용합니다. 초기에는 높은 에너지 요구량으로 인해 묘목에서 광저해가 발생할 가능성이 적습니다. 스트레스를 예방하려면 묘목에 첫 번째 본잎이 나온 후 12~16시간의 조명 주기로 전환하는 것이 중요합니다. 비상 조명 보충: 재배자는 겨울이 극도로 어두운 지역(예: 자연 일광이 6시간 미만인 고위도 지역)에서 식물이 휴면 상태에 빠지는 것을 방지하기 위해 일시적으로 조명을 하루 18~20시간으로 늘릴 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 24시간은 위험하고 불필요합니다.
이러한 예외는 종에 따라 다르며-일시적이라는 사실을 간과해서는 안 됩니다. 예를 들어, 연장된 조명 지속 시간을 견딜 수 있는 능력에도 불구하고 건조하고 높은 조명 조건에 적합한 다육 식물과 선인장은 번성하기 위해 여전히 4~6시간의 어둠이 필요합니다. 영구적으로 -24시간-시계 조명을 켜는 것은 식물에 이롭지 않습니다.
성장 조명 일정 모범 사례
식물의 종류와 성장 단계에 따라 이상적인 조명 지속 시간이 결정됩니다.
허브 및 잎채소: 빠르게 자라는 이 식물(상추, 시금치, 바질)은 번성하려면 매일 14~16시간의 햇빛이 필요합니다. 8~10시간의 암흑기를 통해 잎의 쓴맛을 피하고 효과적인 호흡이 가능해집니다.
꽃이 피고 열매를 맺는 식물: 영양 단계에서는 토마토, 고추, 대마초-인기 실내 작물-에 빛이 12~14시간 필요하고, 개화 단계에서는 10~12시간이 필요합니다. 꽃이 피는 동안 암흑기가 짧아지면 새싹 발달이 도움이 됩니다.
선인장과 다육식물: 이 가뭄에 강한{0}}식물은 본래 사막의 순환을 재현하기 위해 매일 10~12시간의 빛과 12~14시간의 어둠이 필요합니다.
이전에 언급한 바와 같이, 묘목은 성체 식물의 일정으로 전환하기 전 처음 1~2주 동안 매일 16~18시간의 빛을 받아야 합니다.
재배자는 지속 시간 외에 거리와 빛의 강도도 고려해야 합니다.
타는 것을 방지하려면 빛이 식물에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 조정하십시오(LED의 경우 전력량에 따라 12~24인치).
타이머를 사용하여 명{0}}암주기를 자동화하면 규칙성이 보장되며 이는 식물 건강에 필수적입니다.
결론적으로
결론적으로 대부분의 식물은조명을 키우다항상. 에너지 낭비 외에도 지속적인 조명은 자연광-암흑주기를 방해하고 광합성 효율을 낮추며 호흡을 손상시키고 질병과 스트레스의 위험을 높입니다. 가끔 예외(예: 묘목의 발아)가 있지만 이는 일시적이므로 면밀한 관찰이 필요합니다.
좋은 실내 정원 가꾸기의 비결은 가능한 한 많은 자연광을 재현하는 것입니다. 24-시간 조명의 단점 없이 생산자는 조명 지속 시간을 식물의 종과 성장 단계에 맞게 조정하여 성장, 생산 및 식물 건강을 최적화할 수 있습니다. 특정 식물에 대한 이상적인 조명 일정을 결정하려면 종별 성장 매뉴얼이나 현지 확장 기관을 참조하는 것이 좋습니다.
조명을 키우다궁극적으로 빛과 그림자의 자연스러운 균형을 대체하는 것이 아니라 향상시키는 도구입니다. 실내 정원사는 이러한 균형을 유지함으로써 에너지 비용과 환경 영향을 조절하면서 튼튼하고 건강한 식물을 키울 수 있습니다.
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