CH316638A - Method of irradiating plants - Google Patents

Method of irradiating plants

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CH316638A
CH316638A CH316638DA CH316638A CH 316638 A CH316638 A CH 316638A CH 316638D A CH316638D A CH 316638DA CH 316638 A CH316638 A CH 316638A
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light
plants
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wavelength
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Veen Rutger Van Der
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Philips Nv
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Description

  

  



  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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Bestrahlen von Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pflanze mit Licht bestrahlt wird, wobei der grössere Teil der Energie zwei Wellenlängenbereichen entspricht, die zwischen 4400 und 5100 A bzw. zwischen 6000 und 7000 A liegen. PATENT CLAIM Method for irradiating plants, characterized in that a plant is irradiated with light, the greater part of the energy corresponding to two wavelength ranges which are between 4400 and 5100 A and between 6000 and 7000 A, respectively. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass die Energie des dem Weenlängenbereich zwischen 4400 und 5100 A entsprechenden Lichtes und diejenige des dem Wellenl#ngenbereich zwischen 6000 und 7000 A entsprechenden Lichtes je wenig- stens 30 /o lmd zllsammen wenigstens 75 bis 90"/9 der Gesamtmenge an Lichtenergie betragen, die dem Wellenlängenbereich zwischen 4400 und 7000 A entspricht. SUBClaims 1. Method according to patent claim, characterized in that the energy of the light corresponding to the wavelength range between 4400 and 5100 A and that of the light corresponding to the wavelength range between 6000 and 7000 A each at least 30 / o lmd together at least 75 up to 90 "/ 9 of the total amount of light energy corresponding to the wavelength range between 4400 and 7000 A. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, diass als Belichtungsquelle cine Cadmiumlampe verwendet wird. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that a cadmium lamp is used as the exposure source. 3. Verfahren nach Unteranspru.ehl,da- durch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei verschiedene Arten von Lichtqmellen verwen- det werden, die Licht im Wellenlängenbereieh zwischen 4400 und 5100 # bzw. zwischen 6000 und 7000 # emittieren. 3. The method according to sub-claims, characterized in that at least two different types of light sources are used which emit light in the wavelength range between 4400 and 5100 # or between 6000 and 7000 #. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Neonrohren in Verbindung mit im wesentlichen blaues Licht emittierenden Fluoreszenzrohren verwendet werden. 4. The method according to dependent claim 3, characterized in that neon tubes are used in conjunction with fluorescent tubes which essentially emit blue light.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0077496A1 (en) * 1981-10-15 1983-04-27 BASF Aktiengesellschaft Process for utilizing the light of wavelengths in the range from 470 to 600 nm for photo synthesis
NL8702216A (en) * 1987-09-16 1989-04-17 Nijssen Koeling B V METHOD AND APPARATUS FOR EXPOSING SEED OR PLANT.

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