はじめに
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植物と太陽光(光)の関係については、あまりにも深く広い範囲におよぶので何回かに分けながらメモしていきます。
植物と太陽光(波長)について調べてみた
自然界の植物達は、太陽からの光を受けて光合成をしながら成長していきます。
学校では、当たり前のようにサラッと習いましたがとても重要なことです。
裏を返せば植物は、光が無ければ成長できないことになります。
実は、光合成をしない植物も存在するのですが今回は、光合成をする植物が対象です。
植物の成長に大事な「太陽光」は、身近でありながら複雑な存在です。
地上に届く太陽光とは、ガンマ線が弱くなって電磁波の中の「可視光(目でとらえることができる光の波長)」と呼ばれる波長と「赤外線」や「紫外線」の波長となって到達します。
色々と調べてみると可視光の中でも植物にとって光合成に必要な波長(色)は、異なるようです。
可視光
そこで可視光とは、何ぞやと調べましたが結論、よくわかりません。w
(;・∀・)
詳しい方、是非、ご教授願います。m(_ _)m
研究者や分野によって定義のようなものが異なるようです。
だいたいこれくらい?ということで「さやぼう」なりに可視光の波長領域をまとめてみました。
紫 | 380 – 430 |
青 | 430 – 490 |
緑 | 490 – 550 |
黄 | 550 – 590 |
橙 | 590 – 640 |
赤 | 640 – 780 |
こんなところでしょうか?
余談ですが、日本で虹色は、7色と言われます。紫と青の中間に藍の色があるとして虹は、7色とされているようです。ですが海外では、7色でない国も多々あるようです。中には、虹色が赤と黒の2色とする国も!お国柄っておもしろいですね。
要は、人によって認識できる色の領域や識別が異なるということだと思います。
光合成の話に戻りますが、おおよそ植物の光合成に必要な光の波長は、青い光と赤い光だそうです。
中間色の緑の色は、葉っぱが緑色のため、ほとんど吸収されないようです。わずかですが吸収された分は、光合成されるようです。
赤外線
可視光線の「赤」より外側にある目に見えない波長を「赤外線」と呼び 780 nm から 1 mm までの波長の範囲にあります。
赤外線の中でも可視光の赤に近いのが「近赤外線」となり反対に波長が ~ 1 mm と遠いのが「遠赤外線」、中間が「中赤外線」となります。
赤外線の分類は、各分野によって定義が大きく異なります。
近赤外線 | 780 – 1400 nm or 0.78 μm – 1.4 μm |
中赤外線 | 1.4 μm – 3.0 μm |
遠赤外線 | 3 μm – 1 mm |
植物にとって赤外線は、有害という人もいれば有益という人もいます。
遠赤外線は、徒長(植物の間延び)を抑えるとの実験報告は、あるようです。
自然界でも赤外線は、朝夕と日中では、量が異なります。
少なくとも自然界には、存在するという事実から「さやぼう」は、植物になんらかの影響は、あると考えます。
仮に赤外線が植物にとって悪影響だとすれば、大打撃を受けていると考えられます。
なので何かしら植物の生長に有益なのでは?と考えます。
赤外線は、光のエネルギーとして暖める効果があるとされています。
蛇足ですが「遠赤外線は、体の芯から暖める」とよく耳にしますがウソだそうです。w
紫外線
可視光線の「紫」より外側にある目に見えない波長を「紫外線」と呼び 380 mm 以下の波長の範囲にあります。
紫外線の中でも可視光の紫に近いのが「近紫外線(200 – 380 nm)」となります。
紫外線の分類は、各分野によって定義が大きく異なります。
※可視光の紫と近紫外線の UV-A の波長が一部重なります。
UV-C | 200 – 280 nm |
UV-B | 280 – 315 nm |
UV-A | 315 – 400 nm |
波長の 200 – 10 nm は、「遠紫外線」と呼ぶようです。
UV-C は、植物にも動物にも害を及ぼすとされています。
ですが UV-C 以下の波長は、太陽光としてほぼ地上に届いていないようなので植物との関係は、ここで考慮しません。
UV-A は、赤外線と同じく植物の徒長を抑制する効果があるようです。
特にUV-A は、植物のアントシアニンという色素を生成するのに重要だとする実験結果があるようです。
冬を越す植物は、アントシアニンが欠かせません。
UV-B は、未知の世界だそうですが植物の徒長を抑制する効果があるようです。
最後に
以上から植物にとって大切な太陽光の波長を最後にまとめます。
UV-B | 280 – 315 nm |
---|---|
UV-A | 315 – 400 nm |
紫 | 380 – 430 nm |
青 | 430 – 490 nm |
緑 | 490 – 550 nm |
黄 | 550 – 590 nm |
橙 | 590 – 640 nm |
赤 | 640 – 780 nm |
近赤外線 | 780 – 1400 nm or 0.78 μm – 1.4 μm |
中赤外線 | 1.4 μm – 3.0 μm |
遠赤外線 | 3 μm – 1 mm |
よって植物に必要な太陽光の波長は、280 nm ~ 1mm だと思われます。
もちろん植物の育つ環境や種によって異なります。
参考程度にしてください。
ところで、観葉植物などは、室内で照明をあてて育てている方もいらっしゃると思われます。
植物育成用の照明などで青い光と赤い光が強調されたライトは、光合成を促進するためのしくみだと思われます。
なのですが、ひと昔前だと LED など照明の部品は、種類も少なく価格もそれなりにしました。
植物育成用の照明として開発し販売するのに青い光と赤い光を強調すれば低廉に光合成が促進される照明が作れることになります。という経緯をえて流通してきたと思われます。
最近では、フルスペクトルと呼ばれるより太陽光に近い演色の照明が登場してます。
「さやぼう」でもこのより太陽光に近い植物育成用の照明が作れないかと試行錯誤してきました。
照明の部品として LED チップなど多種多様な種類が絶えず進化して登場してます。
より最新の取り組みで低廉の照明をこれから「さやプラ」シリーズとしてリリースしていきます。
今回は、太陽光の「波長」がメインとなりました。次回は、太陽光の「演色」についてを予定してます。
最後まで、ありがとうございました。
それではマタ!
はじめまして。
遠赤外線は、徒長(植物の間延び)を抑えるとの実験報告は、あるようです。
と記載されていますが近赤外線では無いでしょうか?
こんにちわ!
コメントありがとうございます。
近赤外線について、素人なりに調べたところ、これが徒長を抑えることになるのかわからないのですが、実験で「コンパクト」(徒長を抑えた?)になったとする報告は、ありました。
このコンパクトになった植物にとって健康なのかそうでないのかは、わかりませんが、影響があるのは、確かなようです。
種子の発芽に関する実験も多々あるようです。
こちらも植物の種類によって影響があることの良し悪しまでは、判断できませんでした。
参考までに英文になりますが Google 検索で「Influence of near-infrared radiation on plant growth」と検索していただくと色々な情報が得られます。
参考になるかわかりませんが、わが家では、種子の発芽に「さやぼう製の照明」で近赤外線と青色LEDも当てていますが白色のLED だけより発芽率が高い気がします。また、株や苗の室内育成でも使用していて近赤外線LEDの位置を超えて成長することがほぼ無いことから徒長が抑えられていると感じております。
参考になれば幸いです。