نور نقش مهمی در رشد و رشد گیاه دارد. این تقریبا تمام مراحل رشد گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد.
اثر نور بر روی گیاهان عمدتا در دو جنبه نشان داده شده است:
یکی برای تامین انرژی تابشی برای فتوسنتز است.
دوم، به عنوان یک سیگنال برای تنظیم بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی در سراسر چرخه زندگی گیاهان.
اثر نور بر روی رشد گیاه - فتوسنتز و رنگدانه های حساس به نور
معمولا رشد و توسعه گیاهان به نور خورشید بستگی دارد، اما تولید گیاهان سبزی، گل و سایر محصولات تجاری، کشت بافت و تولید مثل در نهال های in vitro و غیره نیز به منبع نور مصنوعی برای تکمیل نور نیاز دارد ترویج فتوسنتز
فتوسنتز فرایندی است که از طریق آن گیاهان سبز از انرژی نور از طریق کلروپلاست ها استفاده می کنند تا دی اکسید کربن و آب را به موجودات ذخیره سازی انرژی تبدیل کنند و اکسیژن را آزاد کنند. یک بازیکن کلیدی در این فرآیند، کلروپلاست ها در سلول های گیاهی است. تحت اثر نور خورشید، کلروپلاستها دی اکسید کربن را به داخل برگ وارد می کنند و آب را از طریق ریشه ها به گلوکز جذب می کنند و همزمان اکسیژن را آزاد می کنند.
عکس سیستم که در آن واکنش های نور رخ می دهد تشکیل شده از رنگدانه های مختلف، از جمله کلروفیل a، کلروفیل b و کاتونوئید. طیف جذب اصلی کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها در 450nm و 660nm متمرکز می شوند. بنابراین، به منظور ارتقاء فتوسنتز، LED های آبی روشن با ابعاد 450nm و LED های فوق العاده قرمز 660nm عمدتا مورد استفاده قرار می گیرند، و بعضی از LED های سفید برای دستیابی به کارآیی مؤثر نور LED گیاهی اضافه می شوند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است:
گیاهان قادر به درک شدت نور، کیفیت نور، جهت نور و دوران فتوای محیط اطراف و پاسخ دادن به تغییرات آن هستند، سیستم نور سنجی (گیرنده نور) را توسعه داده است.
Photoreceptors کلید برای گیاهان است برای احساس تغییر در محیط خارجی. مهمترین نور فتوسنتز در گیاهان فیتوکروم است که نور قرمز / قرمز را جذب می کند.
رنگدانه های حساس به نور یک گروه از پروتئین های رنگدانه است که باعث جذب نور قرمز و قرمز می شوند، در فتومورفوژنز شرکت می کنند و تنظیم می کنند. آنها به نور قرمز (R) و نور قرمز (FR) بسیار حساس هستند و در فرآیند رشد و توسعه از جوانه زنی تا بلوغ نقش مهمی ایفا می کنند.
رنگدانه های حساس به نور در گیاهان در دو حالت پایدار وجود دارد: نوع جذب نور قرمز (Pr، lmax = 660nm) و نوع جذب نور قرمز قرمز (Pfr، lmax = 730nm). دو نوع جذب نور را می توان در نور قرمز و دور قرمز تغییر داد.
مطالعات مرتبط با رنگدانه های حساس به نور، اثرات رنگدانه های حساس به نور بر روی مورفولوژی گیاه شامل جوانه زنی بذر، سولفوریزاسیون، طول عمر ساقه، گسترش برگ، جلوگیری از سایه و القای گلدهی است.
بنابراین، طرح کامل LED کارخانه نیازمند نه تنها نور آبی نور 450nm و نور قرمز 666nm بلکه نور 730nm قرمز قرمز است. نور آبی عمیق (450nm) و نور فوق لرزه (660nm) طیف مورد نیاز برای فتوسنتز را فراهم می کنند، در حالی که نور قرمز نور (730 نانومتر) فرایند را از جوانه زنگی تا رشد رویشی تا گلدهی کنترل می کند.
همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، یک ترکیب مناسب از آبی (450nm)، فوق رنگ قرمز (660nm) و دور قرمز (730nm) پوشش کروماتوگرافی بهتر و الگوهای رشد مطلوب را فراهم می کند.
دو اثر 730 نانومتری LED قرمز روی گیاهان وجود دارد
1. جلوگیری از سایه نور نور قرمز در 730 نانومتر
یکی از مهمترین اثرات نور کم قرمز 730 نانومتری در گیاهان، اجتناب از سایه است (شکل 3).
اگر یک گیاه در معرض تنها 660 نانومتر نور قرمز عمیق قرار گیرد، به نظر می رسد که در نور مستقیم خورشید باشد و به طور طبیعی رشد کند. اگر گیاه به طور عمده در معرض نور قرمز قرمز 730 نانومتر قرار گیرد، گیاه احساس می کند که گیاه دیگری بالاتر از نور مستقیم خورشید است، بنابراین گیاه به سختی کار می کند تا از سایه بیفتد که به رشد گیاه کمک می کند اما لزوما به این معنی نیست که بیشتر زیست توده (توده زیستی) وجود خواهد داشت.
2. اثر القاء گل دهی نور قرمز 730 نانومتر
یکی دیگر از اهمیت مهم نور کم قرمز 730 نان در برنامه های کاربردی باغبانی این است که می تواند چرخه گلدهی را از طریق 660 و 730 نانومتر کنترل کند و تنها بر نفوذ فصل ها تأکید داشته باشد که ارزش زیادی برای گل های زینتی دارد.
تبدیل رنگدانه حساس به نور از پر به Pfr عمدتا توسط نور قرمز عمیق 660nm (نشان دهنده نور خورشید در طول روز) است، در حالی که تبدیل Pfr به Pr معمولا به طور طبیعی در شب رخ می دهد، و همچنین می تواند توسط تحریک دور قرمز نور 730nm، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.
به طور کلی اعتقاد بر این است که گل گیاهان کنترل شده توسط رنگدانه های حساس به نور به طور عمده به نسبت Pfr / Pr وابسته است، بنابراین ما می توانیم مقدار Pfr / Pr را با 730 نانومتر نور قرمز قرمز کنترل کنیم و به همین ترتیب چرخه گلگیری را دقیق تر کنترل کنیم.
3. نسخه گیاهان LED برای نور ثابت
لد ها در باغبانی استفاده می شود و می توانند رشد گیاه را تا 40 درصد یا فلورسنت انعطاف پذیر افزایش دهند. از آنجا که LED واحد مستقل از یکدیگر است، می تواند عملکرد را به راحتی در گلخانه کنترل کند.
شتاب فوتون سنتز (PPF) از خود LED بسیار موثر است و PPF معمولی از آبی (450nm) و قرمز (730nm) LED 2.3 است. مول / J، چراغ فوقانی قرمز (660nm) با عملکرد تصویری PPF معمولی 3.1؟ درباره mol / J و طول موج این LED به خوبی با chlorophyll a / b، کاروتنوئید و رنگ پذیری حساس به نور / Prf جذب می شود که می تواند راندمان بالا و به میزان قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش دهد.
لوده ها گرما را در جهت گیاه نزول نمی کنند و به گیاه آسیب نمی رسانند و برای کشت بالا، داخلی و چند لایه مناسب هستند. نسبت R / FR نسبت نور قرمز (660 نانومتر) به نور قرمز قرمز (730 نانومتر) است. نسبت R / B نسبت نور قرمز (660 نانومتر) به نور آبی (450 نانومتر) است. از طریق کنترل R / FR نسبت و R / B نسبت، نسخه بهینه نور را می توان برای گیاهان مختلف به دست آورد.
