Verfahren zum Bestrahlen von Pflanzen
Pflanzen brauehen bekanntlich für ihr Wachstum Licht.
Auch ist es bekannt, Pflanzen im Winterhalbjahr dem normalen Tageslicht in Kombination mit einer Bestrahlung durch Neon r#hren zu unterwerfen, wobei der gr##ere Teil der emittierten Energie zwischen 6000 und 7000 A liegenden Wellenl#ngen entspricht. Auf diese Weise bestrahlte Pflanzen haben vielfaeh eine grössere Länge als solche, die nicht auf die erw#hnte Weise behandelt wurden.
Allez wurden in gewissen Fällen Pflanzen unter blauem Licht gezüchtet. In der Litera- tur ist erwähnt, da# viele Pflanzen, unter anderem normaler Salat (Laetuea sativa), unter blauem Licht ein gedrungeneres Aussehen er haltenalsunterdemnormalenTageslicht.Mit blauem Lieht wird Lieht gemeint, bei dem der grössere Teil der Energie zwisehen 4000 und 5000 A liegenden Wellenlängen entspricht.
Solches Licht kann z. B. mit Fluoreszenzroh- ren der sogenannten blauen aktiniscben Art erhalten werden. Die Energieverteilung im Lichtspektrum einer solchen Lampe kann den Charakter haben, wie er in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt ist.
Darin sind aufderwaagrechtenAchse die Wellenlängen in Angstromeinheiten und auf der senkrechten Achse Prozents#tze aufgetra- gen. Die Lage der Linien entspricht der Lage der Wellenlängenbereiche im Spektrum. Die Breite dieser Bereiehe ist in nachstehender Tabelle verzeichnet.
1'sabelle zu Fig. 1
Lage der Linie Lage des entsprechenden im Spektrum Wellenlängenbereiches bei (in (in A
3250 3000--3500
3750 3500--4000
4100 4000-4200
4400 4200-4600
4850 4600-5100
5350 5100--5600
5850 5600-6100
6350 6100-6600
Die Länge der Linien ist ein Mass für den in einem bestimmten Wellenl#ngenbereich emittierten Anteil der Liehtenergiemenge in der von der Robre zwischen-3000 .3000 und 7000 # emittierten Gesamtmenge an Lichtenergie.
Dieser Anteil wird in Prozentsätzen gemessen.
Ferner ist es bekannt, dass in Züchtereien in gewissen F#llen eine Belichtung von Pflanzen mit Hochdruckquecksilberlampen zur Ergänzung des Tageslichtes angewendet wird.
Dies erfolgt z. B. beim Züchten von Gurken im Winter oder im zeitigen Frühjahr. Die zu diesem Zweck verwendeten Hochdruckqueck silberlampen können eine spektrale Energieverteilung haben, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Figur sind auf der waagrechten Achse in #ngstr#meinheiten und auf der senkrechten Achse Prozentsätze abgetragen. Die Lage der Linien entspricht den WVellenltängen, bei denen eine Hochdruckquecksilberlampe Licht emittiert. Die Länge einer Linie gibt den Prozentsatz an, den die Liehtenerg e, die der Wellenlänge entsprieht, mit der die Lage der Linie übereinstimmt, von der Gesamtmenge an Lichtenergie bildet, die eine solche Lampe zwischen 3000 und 7000 A emittiert.
Aus diesem Spektrum ist er sichtlich, dass der grössere Teil der emittierten Lichtenergie bei Verwendung der angegebenen Lichtart Wellenl#ngen entspricht, die zwischen 3600 und 4400 # und zwischen 5400 und 5800 A liegen.
Fermer werden zum Züchten von Pflanzen Fluoreszenzr#hren der sogenannten Tageslicht- art. oder weissen Art verwendet. Licht dieser Rohren kann z. B. eine Liehtenergieverteilung haben, wie sie schematiseh in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Figur muss auf gleiche Seize wie Fig. l gelesen werden. Die Linien entspreehen in diesem Falle Wellenl#ngenbereichen, deren Lage aus nachstehender Tabelle ersicht- lich ist.
Tabelle zu Fi. 3
Lage der Linie Lage des entsprechenden im Spektrum Wellenl#ngenbereiches bei (in #) (in #) 3650 3000-1000
4100 4000-4200
4400 4200-4600
4850 4600-5100
5350. 5100-5600
5850 5600-6100
6350 6100-6600
6900 6600-7200
Bei Anwendung der obenerwähnten Verfahren können in der Praxis Schwierigkeiten auftreten. So kann die Verwendung von Neonrohren den Nachteil haben, da# die Pflanzen von 7-Li langgestreckter Form werden und daher schlaff bleiben.
Obwohl Hochdruckqueck- silberlampen und Fluoreszenzrohren der Weiss- licht-oder der Tageslichtart zur Pflanzenbestrahlung verwendet werden, konnte hiergegen als Bedenken angeführt werden, dass ein Teil der Bestrahlungsenergie bei Pflanzen in verhältnismässig geringem Masse photo- ehemiseh wirksam ist, so dass dieser Teil nahe za unverwertet bleibt. Dies gilt z. B. für Ener gien, die im gr#ngelben Bereich des Spektrums liegenden Wellenlängen entsprechen.
Beim Zustandekommen der Erfindung wurdefestgestellt,dassPflanzenvorteilhaft unter Licht gez#chtet werden können, dessen Energie im wesentliehen in zwei bestimmten getrenntenWellenlängenbereichen liegt.
Die Erfindung besteht in einem Verfah- ren zur Bestrahlung von Pflanzen und weist das Kennzeiehen auf, dass eine Pflanze mit Licht bestrahlt wird, wobei der grössere Teil der Energie zwei Wellenl#ngenbereichen ent- spricht, die zwischen 4400 und 5100 A bzw. zwischen 6000 und 7000 A liegen.
Naeh einer bevorzugten Ausf#hrungsform der Erfindung können die Pflanzen mit einem solchenLichtbestrahltwerden,dass die Ener- gien der beiden angegebenen Wellenlängen- bereiche je wenigstens 30% und zusammen wenigstens 75%, vorzugsweise wenigstens 90% der Gesamtenergie betragen, die dem zwischen 4400 und 7000 A liegenden Wellenlängenbereich entsprieht.
Zur Bestrahlung von Pflanzen nach dem Verfahren der Erfindung können versehiedene Lichtquetlen in Frage kommen. Als besonders geeignet hat sich eine Cadmiumlampe erwiesen. Eine solche Lampe kann z. B. eine spektrale Energieverteilung haben, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Figur ist auf gleiche Weise wie Fig. 2 ztl lesen.
Die Bestrahlung kann mittels zweier verschiedener Arten von Lichtquellen erfolgen, z. B. ist die eine eine Neonröhre mit einem Hauptemissionsbereieh zwisehen 6000 und 7000 A und die andere eine blaue aktinische Fluoreszenzrolire.
Das Verfahren nach der Erfindung wird d nnnmehr an lIand der Ergebnisse erläutert, die beim Durchführen nachfolgender Proben erhalten wurden.
In einem vom Tageslieht abgeschlossenen Raum wurden so viele 450-Watt-Cadmiumlampen angeordnet, dass die Beleuchtungsstärke im Raum etwa 10000 Lux betrug. Im Treibhaus befanden sich mehrere Sonnenblumen (Heliantus annuus), Perilla nankingensis, Mirabilis jalapa, Lactuca sativa (Salat), Cheiranthus cheiri und Solanum lycoperricum (Tomate). Zwischen den Pflanzen und den T. ampen war eine str#mende Wasserschicht zwisehen Glasplatten zur Absorption von Wärmestrahlen vorgesehen.
Die Pflanzen wurden unttnterbrochen 16 Stunden täglich während einer Periode von etwa 3 Monaten be lichtet. Während der Belichtung war die Temperatur etwa 20# C, w#hrend der dunklen Periode etwa 15# C. Es wurden keine besonderen Massnahmen in bezug auf Feuchtigkeit und D#ngung getroffen.
Vergleichsproben wurden mit Pflanzen derselben Art durchgef#hrt. Diese Pflanzen wurden aber nicht mit Cadmiumlampen, son (lern mit Hochdruckquecksilberlampen von gleicher Leistung bestrahlt.
Nach drei Monaten waren die unter Cadmiumlicht gewachsenen Heliantuspflanzen von wesentlich gedrungener Form und hatten ein tiefer gr#nes Blatt als die Vergleichspflan- zen. Der gleiehe Effekt war r besonders deut- lieh bei Laetuca sativa und Cheiranthus cheiri bemerkbar. Die Mirabilis-Pflanzen wiesen au sser dem genannten Effekt unter Cadmium belichtung au#erdem eine stärkere Verzweigung als unter Licht von Hochdruekqueeksil- berlampen auf. Solanum Lycopersicum blühte enter Cadmiumlicht zwei Wochen früher als unter Hochdruckquecksilberlicht. Auch die Blattform war in ersterem Falle besser.
Die gleichen Erscheinungen wie bei Sol anum Lycopersicum festgestellt traten bei Cheiranthus cheiri auf.
Method of irradiating plants
It is well known that plants need light to grow.
It is also known to subject plants to normal daylight in combination with irradiation by neon stirring in the winter half-year, with the greater part of the emitted energy corresponding to wavelengths between 6000 and 7000 A. Plants irradiated in this way are often longer than those which have not been treated in the way mentioned.
However, in certain cases plants have been grown under blue light. It is mentioned in the literature that # many plants, including normal lettuce (Laetuea sativa), appear more compact under blue light than under normal daylight. Blue light means light, in which the greater part of the energy is between 4000 and 5000 A corresponds to lying wavelengths.
Such light can e.g. B. be obtained with fluorescent tubes of the so-called blue actinic type. The energy distribution in the light spectrum of such a lamp can have the character as shown schematically in FIG. 1 of the accompanying drawing.
It shows the wavelengths in Angstrom units on the horizontal axis and percentages on the vertical axis. The position of the lines corresponds to the position of the wavelength ranges in the spectrum. The width of this range is shown in the table below.
1's table for Fig. 1
Position of the line Position of the corresponding wavelength range in the spectrum at (in (in A
3250 3000-3500
3750 3500-4000
4100 4000-4200
4400 4200-4600
4850 4600-5100
5350 5100--5600
5850 5600-6100
6350 6100-6600
The length of the lines is a measure of the portion of the amount of light energy emitted in a certain wavelength range in the total amount of light energy emitted by the Robre between -3000 .3000 and 7000 #.
This proportion is measured in percentages.
It is also known that in certain cases, plants are exposed to high-pressure mercury lamps to supplement daylight.
This is done e.g. B. when growing cucumbers in winter or in early spring. The high-pressure mercury lamps used for this purpose can have a spectral energy distribution as shown in FIG. In this figure, on the horizontal axis in # ngstr # units and on the vertical axis, percentages are shown. The position of the lines corresponds to the wavelengths at which a high pressure mercury lamp emits light. The length of a line indicates the percentage of the total amount of light energy that such a lamp emits between 3000 and 7000 A of the light energy e, which corresponds to the wavelength with which the position of the line corresponds.
From this spectrum it can be seen that the greater part of the emitted light energy when using the specified type of light corresponds to wavelengths between 3600 and 4400 # and between 5400 and 5800 A.
Fermer uses fluorescent tubes of the so-called daylight type to grow plants. or white type. Light from these tubes can e.g. B. have an energy distribution as shown schematically in FIG. This figure must be read in the same way as Fig. 1. In this case, the lines correspond to wavelength ranges whose position can be seen in the table below.
Table for Fi. 3
Position of the line Position of the corresponding wavelength range in the spectrum at (in #) (in #) 3650 3000-1000
4100 4000-4200
4400 4200-4600
4850 4600-5100
5350.5100-5600
5850 5600-6100
6350 6100-6600
6900 6600-7200
Difficulties may arise in practice when using the above-mentioned methods. The use of neon tubes can have the disadvantage that # 7-Li plants become elongated and therefore remain limp.
Although high-pressure mercury lamps and fluorescent tubes of the white light or daylight type are used to irradiate plants, it could be raised as a concern that part of the irradiation energy in plants is photo-formerly effective to a relatively small extent, so that this part is almost unused remains. This applies e.g. B. for energies that correspond to wavelengths in the green-yellow area of the spectrum.
In making the invention, it was found that plants can advantageously be grown under light, the energy of which lies essentially in two distinct distinct wavelength ranges.
The invention consists in a method for irradiating plants and is characterized by the fact that a plant is irradiated with light, the greater part of the energy corresponding to two wavelength ranges between 4400 and 5100 A or between 6000 and 7000 A.
According to a preferred embodiment of the invention, the plants can be irradiated with such a light that the energies of the two specified wavelength ranges each amount to at least 30% and together at least 75%, preferably at least 90% of the total energy, which is between 4400 and 7000 A lying wavelength range corresponds.
Various light squeezes can be used for irradiating plants according to the method of the invention. A cadmium lamp has proven to be particularly suitable. Such a lamp can e.g. B. have a spectral energy distribution as shown in FIG. This figure is partially read in the same way as FIG.
The irradiation can take place by means of two different types of light sources, e.g. B. one is a neon tube with a main emission range between 6000 and 7000 A and the other is a blue actinic fluorescent roller.
The method according to the invention will now be explained on the basis of the results obtained when the following samples were carried out.
So many 450-watt cadmium lamps were arranged in a room that was closed off by the daylight that the illuminance in the room was around 10,000 lux. In the greenhouse there were several sunflowers (Heliantus annuus), Perilla nankingensis, Mirabilis jalapa, Lactuca sativa (lettuce), Cheiranthus cheiri and Solanum lycoperricum (tomato). Between the plants and the T. ampen, a flowing layer of water was provided between glass plates to absorb heat rays.
The plants were exposed 16 discontinuously daily for a period of about 3 months. During the exposure the temperature was about 20 ° C, during the dark period about 15 ° C. No special measures were taken with regard to humidity and moisture.
Comparative tests were carried out with plants of the same species. These plants were not irradiated with cadmium lamps but with high pressure mercury lamps of the same power.
After three months, the Heliantus plants that had grown under cadmium light were of much more compact shape and had deeper green leaves than the comparison plants. The same effect was particularly noticeable in Laetuca sativa and Cheiranthus cheiri. In addition to the above-mentioned effect, the mirabilis plants also showed stronger branching when exposed to cadmium than when exposed to light from high-pressure silver lamps. Solanum Lycopersicum bloomed under cadmium light two weeks earlier than under high pressure mercury light. The shape of the leaves was also better in the former case.
The same symptoms as observed with Sol anum Lycopersicum occurred in Cheiranthus cheiri.