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光合成

植物が光合成をしているのは周知の事実。

屋内で人工光源を用いて植物を成育させる場合、その光合成をいかに効率よく、あるいは最大限にドライブさせるかを考えていくことになる。

そうすると、光合成の立役者:葉緑素に含まれるクロロフィルが、どんな波長の光をメインに吸収しているかというところに考えが至る。

そこでクロロフィルを抽出してどんな波長をよく吸収するのか調べると、赤(660nm)と青(470nm)の波長のところにピークがあることがわかったりする。

赤と青の間には緑色の波長もあるのだが、そもそも植物が緑色なのは緑の波長の光を反射しているからで、すなわち光合成には対して役に立ってないのだ、と結論付けちゃったりする。

そんなこんなで、植物育成時の人工光源には、青や赤の波長の光が多いものが用いられる。
赤色LEDと青色LEDのみを用いたLED育成灯などは、その最たるものである。


が、東大の植物生態研・寺島さんの研究結果を見ると、上記のような考え方は必ずしもベストとは言えない模様。

過程をすっ飛ばして結論を急ぐと、弱い光の下では赤色光の効率が良いが、強い光の下では、むしろ緑色の光が光合成に貢献するとのこと。

葉っぱは薄っぺらいが、何層もの細胞からできている。赤や青の光はさっさとクロロフィルに吸収され、葉っぱの表面近くで止まってしまう。
一方、緑色の光は吸収されにくいゆえに、葉っぱの奥深くまで到達する。で、葉っぱの中を反射して何度も行き来して、光合成に使われる。

語弊はあるが、赤や青の光が強烈な一発屋なら、緑の光はロングセラーという感じか。総売り上げではロングセラーの方が勝ることがあるのは当然の話。そういうことらしい。

なお、緑の波長は植物に反射されるというのは半分間違いだ。緑の波長も吸収されるが、赤や青ほどには吸収されず反射されちゃうというイメージの方が正確だ。


ということは、あまり照度を稼げないような場合とか、意図的に照度を下げたい場合なんかでは、赤や青に振った方が効率がよさそうだ。
が、十分明るい照明を用意できるのなら、緑色の光も取り入れた方が良いということになる。

そうなると、パワーLEDを用いた超強力な育成灯を創るなら、赤と青だけでなく、緑のLEDも混ぜておくと光合成を一層効率的にドライブできるかもしれない。

3波長がそろうことになり、見た目にも普通の白色光に近づくはずだから、鑑賞の面でも具合がよさそうだ。

実践してみたいがお金も暇もないので、先送り。
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