የዕፅዋትን እድገት የሚነኩ አምስት ሞኖክሮማቲክ መብራቶች

ብርሃን ለዕፅዋት እድገትና ልማት መሠረታዊ የአካባቢ ሁኔታ ነው. ለፎቶሲንተሲስ መሠረታዊ የኃይል ምንጭ ብቻ ሳይሆን የእጽዋት እድገትና ልማት አስፈላጊ ተቆጣጣሪ ነው. የእጽዋት እድገት እና እድገት በብርሃን ብዛት ወይም በብርሃን መጠን ብቻ የተገደበ አይደለም (የፎቶን ፍሰት እፍጋታ ፣ የፎቶን ፍሰት እፍጋታ ፣ ፒኤፍዲ) ፣ ግን በብርሃን ጥራት ፣ ማለትም የተለያዩ የብርሃን እና የጨረር የሞገድ ርዝመቶች እና የእነሱ የተለያዩ ጥንቅር ሬሾዎች።

የፀሐይ ስፔክትረም ወደ አልትራቫዮሌት ጨረሮች (አልትራቫዮሌት፣ ዩቪ

ተክሎች በብርሃን ጥራት, የብርሃን ጥንካሬ, የብርሃን ርዝመት እና በማደግ ላይ ባለው አካባቢ ውስጥ ያሉ ጥቃቅን ለውጦችን መለየት ይችላሉ, እና በዚህ አካባቢ ውስጥ ለመኖር አስፈላጊ የሆኑትን የፊዚዮሎጂ እና የስነ-ሕዋስ ለውጦችን ያስጀምራሉ. ሰማያዊ ብርሃን፣ ቀይ ብርሃን እና የሩቅ ቀይ ብርሃን የእጽዋትን የፎቶሞፈርጅን ሂደት ለመቆጣጠር ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ። ፎቶግራፍ ተቀባዮች (ፊቶክሮም ፣ ፋይ) ፣ ክሪፕቶክሮም (ጩኸት) እና ፎቶ ተቀባዮች (phototropin ፣ phot) የብርሃን ምልክቶችን ይቀበላሉ እና በሲግናል ልውውጥ የእፅዋትን እድገት እና እድገት ያመጣሉ ።

ሞኖክሮማቲክ ብርሃን እዚህ ጥቅም ላይ እንደዋለ በተወሰነ የሞገድ ርዝመት ውስጥ ያለውን ብርሃን ያመለክታል። በተለያዩ ሙከራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ተመሳሳይ monochromatic ብርሃን የሞገድ ርዝመት ሙሉ በሙሉ ወጥ አይደለም, እና የሞገድ ውስጥ ተመሳሳይ የሆኑ ሌሎች monochromatic መብራቶች በተለይ አንድ monochromatic LED ብርሃን ምንጭ መልክ በፊት, በተለያየ መጠን መደራረብ. በዚህ መንገድ, በተፈጥሮ, የተለያዩ እና እንዲያውም የሚቃረኑ ውጤቶች ይኖራሉ.

ቀይ ብርሃን (R) የኢንተርኖድ ማራዘምን ይከለክላል, የጎን ቅርንጫፎችን እና እርባታዎችን ያበረታታል, የአበባውን ልዩነት ያዘገያል, አንቶሲያኒን, ክሎሮፊል እና ካሮቲኖይድ ይጨምራል. ቀይ ብርሃን በአረብኛ ሥሮች ውስጥ አዎንታዊ የብርሃን እንቅስቃሴን ሊያስከትል ይችላል. ቀይ ብርሃን በእጽዋት ባዮቲክ እና አቢዮቲክ ጭንቀቶች ላይ አዎንታዊ ተጽእኖ ይኖረዋል.

የሩቅ ቀይ ብርሃን (FR) የቀይ ብርሃን ተፅእኖን በብዙ ሁኔታዎች መቋቋም ይችላል። ዝቅተኛ የ R/FR ጥምርታ የኩላሊት ባቄላ የፎቶሲንተቲክ አቅም እንዲቀንስ ያደርጋል። በእድገት ክፍል ውስጥ ነጭ የፍሎረሰንት መብራት እንደ ዋና የብርሃን ምንጭ ሆኖ ያገለግላል, እና የሩቅ-ቀይ ጨረር (የ 734 nm ከፍተኛ መጠን ያለው ልቀት) በ LEDs ተጨምሯል አንቶሲያኒን, ካሮቲኖይድ እና ክሎሮፊል ይዘት እና ትኩስ ክብደት ለመቀነስ. ደረቅ ክብደት, የዛፉ ርዝመት, የቅጠል ርዝመት እና ቅጠል የተሰሩ ናቸው. ስፋቱ ጨምሯል. የተጨማሪ FR እድገት በእድገት ላይ ያለው ተጽእኖ በቅጠል አካባቢ መጨመር ምክንያት የብርሃን መሳብ መጨመር ሊሆን ይችላል. በዝቅተኛ R/FR ሁኔታዎች ውስጥ የሚበቅለው አረብቢዶፕሲስ ታሊያና በከፍተኛ R/FR ውስጥ ከሚበቅሉት ፣ ትልቅ ባዮማስ እና ጠንካራ ቅዝቃዜን የመላመድ ችሎታ ካለው የበለጠ ትልቅ እና ወፍራም ነበር። የተለያዩ የ R/FR ሬሾዎች እንዲሁም የእፅዋትን የጨው መቻቻል ሊለውጡ ይችላሉ።

በአጠቃላይ የሰማያዊ ብርሃን ክፍልፋይ በነጭ ብርሃን መጨመር ኢንተርኖዶችን ያሳጥራል፣ የቅጠል ቦታን ይቀንሳል፣ አንጻራዊ የእድገት ምጣኔን ይቀንሳል እና የናይትሮጅን/ካርቦን (ኤን/ሲ) ሬሾን ይጨምራል።

ከፍተኛ የእፅዋት ክሎሮፊል ውህደት እና የክሎሮፕላስት አፈጣጠር እንዲሁም ክሎሮፕላስት ከፍተኛ ክሎሮፊል a/b ሬሾ እና ዝቅተኛ የካሮቲኖይድ ደረጃዎች ሰማያዊ ብርሃን ያስፈልጋቸዋል። በቀይ ብርሃን ስር የአልጌ ህዋሶች የፎቶሲንተቲክ ፍጥነት ቀስ በቀስ እየቀነሰ እና የፎቶሲንተቲክ ፍጥነት ወደ ሰማያዊ መብራት ከሄደ ወይም በተከታታይ በቀይ ብርሃን አንዳንድ ሰማያዊ ብርሃን ከጨመረ በኋላ በፍጥነት አገገመ። የጨለማው የትንባሆ ሴሎች ለ 3 ቀናት ወደ ቀጣይ ሰማያዊ ብርሃን ሲተላለፉ, የሩቡሎዝ -1, 5-ቢስፎስፌት ካርቦክሲላሴ / ኦክስጅን (Rubisco) አጠቃላይ መጠን እና የክሎሮፊል ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል. ከዚህ ጋር በሚስማማ መልኩ በዩኒት ባህል መፍትሄ መጠን ውስጥ ያሉት የሴሎች ደረቅ ክብደት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, ይህም በተከታታይ በቀይ ብርሃን ውስጥ በጣም በዝግታ ይጨምራል.

በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, ለፎቶሲንተሲስ እና ለተክሎች እድገት, ቀይ ብርሃን ብቻ በቂ አይደለም. ስንዴ የህይወት ዑደቱን በአንድ ቀይ የኤል.ዲ.ኤስ ምንጭ ሊያጠናቅቅ ይችላል፣ነገር ግን ረዣዥም ተክሎችን እና ብዙ ዘሮችን ለማግኘት ተገቢውን መጠን ያለው ሰማያዊ ብርሃን መጨመር አለበት (ሠንጠረዥ 1)። በአንድ ቀይ ብርሃን የሚበቅሉት የሰላጣ፣ ስፒናች እና ራዲሽ ምርት በቀይ እና በሰማያዊ ጥምረት ከሚበቅሉት እፅዋት ያነሰ ሲሆን በቀይ እና በሰማያዊ ጥምር የሚመረቱ ተክሎች ደግሞ ተገቢው ሰማያዊ ብርሃን ጋር ሊወዳደር ይችላል። በቀዝቃዛ ነጭ የፍሎረሰንት መብራቶች ስር የሚበቅሉ ተክሎች. በተመሳሳይ አረብዶፕሲስ ታሊያና በአንድ ቀይ ብርሃን ውስጥ ዘሮችን ማምረት ይችላል, ነገር ግን በቀዝቃዛ ነጭ የፍሎረሰንት መብራቶች ውስጥ ከሚበቅሉ ተክሎች ጋር ሲነፃፀር የሰማያዊ ብርሃን መጠን (ከ 10% እስከ 1%) ስለሚቀንስ በቀይ እና በሰማያዊ ብርሃን ጥምረት ያድጋል. የእፅዋት መቆንጠጥ, አበባ እና ውጤቶች ዘግይተዋል. ነገር ግን፣ 10% ሰማያዊ ብርሃንን በያዙ በቀይ እና በሰማያዊ ብርሃን ጥምረት የበቀለው የእፅዋት ዘር ፍሬ በቀዝቃዛ ነጭ የፍሎረሰንት መብራቶች ስር ከሚበቅሉት እፅዋት ግማሹ ብቻ ነው። ከመጠን በላይ ሰማያዊ ብርሃን የዕፅዋትን እድገት ይከለክላል ፣ ኢንተርኖዶችን ያሳጥራል ፣ ቅርንጫፎችን ይቀንሳል ፣ የቅጠል አካባቢን ይቀንሳል እና አጠቃላይ ደረቅ ክብደትን ይቀንሳል። ተክሎች በሰማያዊ ብርሃን ፍላጎት ላይ ጉልህ የሆነ ልዩነት አላቸው.

ምንም እንኳን የተለያዩ የብርሃን ምንጮችን በመጠቀም አንዳንድ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የእጽዋት ሞርፎሎጂ እና የእድገት ልዩነት ከሰማያዊው ብርሃን ስፔክትረም ውስጥ ካለው ልዩነት ጋር የተቆራኘ ቢሆንም, መደምደሚያዎቹ አሁንም ችግር አለባቸው ምክንያቱም ሰማያዊ ያልሆኑ ስብጥር ናቸው. ጥቅም ላይ በሚውሉት የተለያዩ ዓይነት መብራቶች የሚፈነጥቀው ብርሃን የተለየ ነው። ለምሳሌ፣ ምንም እንኳን በተመሳሳይ የብርሃን ፍሎረሰንት መብራት ስር የሚበቅሉት የአኩሪ አተር እና የማሽላ እፅዋት ደረቅ ክብደት እና የተጣራ የፎቶሲንተቲክ መጠን በአንድ ቅጠል አካባቢ ዝቅተኛ ግፊት ባለው የሶዲየም አምፖሎች ውስጥ ከሚበቅሉት በጣም ከፍ ያለ ቢሆንም እነዚህ ውጤቶች ሙሉ በሙሉ በሰማያዊ ብርሃን ስር ሊሆኑ አይችሉም። ዝቅተኛ ግፊት የሶዲየም መብራቶች. እጦት, ዝቅተኛ ግፊት ባለው የሶዲየም መብራት እና ብርቱካንማ ቀይ መብራት ስር ካለው ቢጫ እና አረንጓዴ ብርሃን ጋር የተያያዘ መሆኑን እፈራለሁ.

በነጭ ብርሃን (ቀይ፣ ሰማያዊ እና አረንጓዴ ብርሃንን የያዘ) የቲማቲም ችግኞች ደረቅ ክብደት በቀይ እና በሰማያዊ ብርሃን ከሚበቅሉት ችግኞች በጣም ያነሰ ነበር። በቲሹ ባህል ውስጥ የእድገት መከልከልን ልዩ መለየት እንደሚያመለክተው በጣም ጎጂ የሆነው የብርሃን ጥራት አረንጓዴ ብርሃን በ 550 nm ጫፍ ላይ ነው. በአረንጓዴ ብርሃን ውስጥ የበቀለው የማሪጎልድ ቁመት፣ ትኩስ እና ደረቅ ክብደት ከ 30% እስከ 50% ጨምሯል። ሙሉ-ስፔክትረም ብርሃን-የተሞላ አረንጓዴ ብርሃን ተክሎች አጭር እና ደረቅ እንዲሆኑ ያደርጋል, እና ትኩስ ክብደት ይቀንሳል. አረንጓዴ ብርሃንን ማስወገድ የማሪጎልድ አበባን ያጠናክራል, አረንጓዴ ብርሃንን ማሟላት የ Dianthus እና የሰላጣ አበባን ይከለክላል.

ይሁን እንጂ አረንጓዴ ብርሃን እድገትን እንደሚያበረታታ ሪፖርቶችም አሉ. ኪም እና ሌሎች. የቀይ-ሰማያዊ ጥምር ብርሃን (LEDs) የጨመረው የአረንጓዴ ብርሃን ውጤት አረንጓዴ ብርሃን ከ 50% ሲበልጥ የእጽዋት እድገት ይከለከላል የሚል መደምደሚያ ላይ ሲደርስ የዕፅዋት ዕድገት የሚሻለው የአረንጓዴው ብርሃን ጥምርታ ከ 24 በመቶ በታች በሚሆንበት ጊዜ ነው። ምንም እንኳን የሰላጣው የላይኛው ክፍል ደረቅ ክብደት በ LED በተሰጡት በቀይ እና በሰማያዊ ጥምር ብርሃን ዳራ ላይ በአረንጓዴ ፍሎረሰንት መብራት በተጨመረው አረንጓዴ ብርሃን ቢጨምርም አረንጓዴው ብርሃን መጨመሩ እድገቱን እንደሚያሳድግ እና የበለጠ ምርት ይሰጣል ። ከቀዝቃዛው ነጭ ብርሃን ይልቅ ባዮማስ ችግር አለበት፡ (1) የሚመለከቱት የባዮማስ ደረቅ ክብደት ከመሬት በላይ ያለው ክፍል ደረቅ ክብደት ብቻ ነው። የከርሰ ምድር ስር ስርአት ደረቅ ክብደት ከተካተተ ውጤቱ የተለየ ሊሆን ይችላል; (2) በቀይ ፣ ሰማያዊ እና አረንጓዴ መብራቶች ስር የበቀለው የሰላጣ የላይኛው ክፍል በቀዝቃዛ ነጭ የፍሎረሰንት መብራቶች ስር በከፍተኛ ሁኔታ የሚበቅሉ እፅዋት ከውጤቱ በጣም ያነሰ ባለ ሶስት ቀለም መብራት ውስጥ ያለው አረንጓዴ መብራት (24%) ሊኖራቸው ይችላል። ከቀዝቃዛው ነጭ የፍሎረሰንት መብራት (51%) ማለትም ከቀዝቃዛው ነጭ የፍሎረሰንት መብራት የአረንጓዴ ብርሃን መጨናነቅ ውጤት ከሶስት ቀለሞች ይበልጣል። የመብራት ውጤቶች; (3) በቀይ እና በሰማያዊ ብርሃን ጥምረት የሚበቅሉት የዕፅዋት ፎቶሲንተሲስ መጠን በአረንጓዴ ብርሃን ውስጥ ከሚበቅሉት ዕፅዋት በጣም ከፍ ያለ ነው ፣ ይህም ያለፈውን ግምት ይደግፋል።

ይሁን እንጂ ዘሩን በአረንጓዴ ሌዘር ማከም ራዲሽ እና ካሮትን ከቁጥጥር ሁለት እጥፍ የበለጠ ያደርገዋል. ደብዛዛ አረንጓዴ የልብ ምት በጨለማ ውስጥ የሚበቅሉትን ችግኞች ማራዘምን ያፋጥናል ፣ ማለትም ፣ ግንድ ማራዘምን ያበረታታል። የአረቢዶፕሲስ ታሊያና ችግኞችን በአንድ አረንጓዴ ብርሃን (525 nm ± 16 nm) ምት (11.1 μሞል · 2 · s-1, 9 ሰ) ከ LED ምንጭ ጋር ማከም የፕላስቲድ ቅጂዎችን መቀነስ እና የዛፍ እድገትን መጨመር አስከትሏል. ደረጃ.

ካለፉት 50 ዓመታት የዕፅዋት ፎቶባዮሎጂ ምርምር መረጃ በመነሳት የአረንጓዴው ብርሃን በእጽዋት ልማት፣ አበባ፣ ስቶማታል መክፈቻ፣ ግንድ ማደግ፣ ክሎሮፕላስት ጂን አገላለጽ እና የእጽዋት እድገት ደንብ ላይ ያለው ሚና ተብራርቷል። የአረንጓዴው ብርሃን ግንዛቤ ስርዓት ከቀይ እና ሰማያዊ ዳሳሾች ጋር እንደሚስማማ ይታመናል. የእፅዋትን እድገት እና እድገትን ይቆጣጠሩ። በዚህ ግምገማ ውስጥ፣ አረንጓዴ መብራት (500~600nm) የተዘረጋውን የብጫውን የስፔክትረም ክፍል (580~600nm) ለማካተት እንደተዘረጋ ልብ ይበሉ።

ቢጫ ብርሃን (580 ~ 600nm) የሰላጣ እድገትን ይከለክላል. የክሎሮፊል ይዘት እና ደረቅ ክብደት ለተለያዩ የቀይ ፣ የሩቅ ቀይ ፣ ሰማያዊ ፣ አልትራቫዮሌት እና ቢጫ ብርሃን ሬሾዎች በቅደም ተከተል እንደሚያመለክቱት ቢጫ ብርሃን (580 ~ 600nm) በከፍተኛ ግፊት የሶዲየም መብራት እና በብረታ ብረት መካከል ያለውን የእድገት ተፅእኖ ልዩነት ሊያብራራ ይችላል ። መብራት ማለትም, ቢጫ ብርሃን እድገትን ይከለክላል. እንዲሁም ቢጫ ብርሃን (ከፍተኛው በ 595 nm) ከአረንጓዴ ብርሃን (ከፍተኛው 520 nm) የኩከምበር እድገትን ከልክሏል።

ስለ ቢጫ/አረንጓዴ ብርሃን የሚጋጩ ተጽእኖዎች አንዳንድ ድምዳሜዎች በእነዚያ ጥናቶች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉት የብርሃን የሞገድ ርዝመቶች ያልተመጣጣኝ ክልል ምክንያት ሊሆን ይችላል። ከዚህም በላይ አንዳንድ ተመራማሪዎች ብርሃንን ከ 500 እስከ 600 nm እንደ አረንጓዴ ብርሃን ስለሚከፋፍሉ, ቢጫ ብርሃን (580-600 nm) በእጽዋት እድገትና ልማት ላይ ስለሚያስከትላቸው ውጤቶች ጥቂት ጽሑፎች አሉ.

አልትራቫዮሌት ጨረሮች የዕፅዋትን ቅጠሎች አካባቢ ይቀንሳል፣ ሃይፖኮቲል ማራዘምን ይከለክላል፣ ፎቶሲንተሲስን እና ምርታማነትን ይቀንሳል እንዲሁም እፅዋትን ለበሽታ አምጪ ተህዋስያን ተጋላጭ ያደርጋል፣ ነገር ግን የፍላቮኖይድ ውህደት እና የመከላከያ ዘዴዎችን ያስከትላል። UV-B የአስኮርቢክ አሲድ እና β-ካሮቲን ይዘት ሊቀንስ ይችላል, ነገር ግን አንቶሲያኒን ውህደትን ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊያበረታታ ይችላል. UV-B ጨረሮች ድንክ እፅዋት ፍኖታይፕ፣ ትናንሽ፣ ወፍራም ቅጠሎች፣ አጫጭር ፔቲዮል፣ የአክሲዮን ቅርንጫፎች መጨመር እና የስር/አክሊል ጥምርታ ለውጦችን ያስከትላል።

ከቻይና፣ ህንድ፣ ፊሊፒንስ፣ ኔፓል፣ ታይላንድ፣ ቬትናም እና ሲሪላንካ በግሪን ሃውስ ውስጥ በተገኙ 16 የሩዝ ዝርያዎች ላይ የተደረገው የምርመራ ውጤት እንደሚያሳየው የ UV-B መጨመር አጠቃላይ ባዮማስ እንዲጨምር አድርጓል። Cultivars (አንድ ብቻ ጉልህ ደረጃ ላይ ደርሷል, ከስሪላንካ), 12 cultivars (ከዚህ ውስጥ 6 ጉልህ ነበሩ), እና UV-B ትብነት ጋር በቅጠሉ አካባቢ እና የሰሌዳ መጠን ላይ በእጅጉ ቀንሷል. የክሎሮፊል ይዘት የጨመረባቸው 6 ዝርያዎች አሉ (ከዚህ ውስጥ 2 ከፍተኛ ደረጃ ላይ ይደርሳሉ); ቅጠል ፎቶሲንተቲክ ፍጥነት በከፍተኛ ሁኔታ የቀነሰ 5 cultivars እና 1 cultivar በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ (አጠቃላይ ባዮማስ እንዲሁ ጉልህ ነው) ይጨምራል።

የUV-B/PAR ጥምርታ ለUV-B የእጽዋት ምላሽ ወሳኝ ወሳኝ ነው። ለምሳሌ፣ UV-B እና PAR በአንድ ላይ ከፍተኛ መጠን ያለው ያልተጣራ የተፈጥሮ ብርሃን የሚፈልገውን የአዝሙድ ዘይቤ እና የዘይት ምርት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል።

የ UV-B ውጤቶች የላብራቶሪ ጥናቶች ምንም እንኳን የጽሑፍ ግልባጭ ሁኔታዎችን እና ሌሎች ሞለኪውላዊ እና ፊዚዮሎጂያዊ ሁኔታዎችን ለመለየት ጠቃሚ ቢሆኑም ከፍተኛ የ UV-B ደረጃዎችን በመጠቀም ፣ ምንም UV-A concomitant እና ብዙ ጊዜ ዝቅተኛ ዳራ PAR ፣ ውጤቶቹ ብዙውን ጊዜ በሜካኒካል ወደ ተፈጥሯዊ አከባቢ አይገለሉም። የመስክ ጥናቶች UV-B ደረጃዎችን ለመቀነስ ማጣሪያዎችን ለማንሳት ወይም ለመጠቀም የUV መብራቶችን ይጠቀማሉ።