نحوه استفاده گیاهان از نور لامپ رشد گیاه

همه می دانیم که اکثر گیاهان برای رشد به نور احتیاج دارند. حال سوال این است که گیاهان چگونه از نور استفاده می کنند و مهمتر از همه، نوع نور مورد استفاده چگونه بر سلامت عمومی و عملکرد گیاهان تأثیر می گذارد؟یک جستجوی ساده در گوگل اطلاعات متناقضی در مورد رابطه بین نور و رشد گیاه به ارمغان می آورد. برای روشن شدن همه این اطلاعات، ما به سراغ متخصصان رفته ایم و نحوه استفاده گیاهان از نور را در سه مرحله آسان تقسیم بندی کرده ایم.در حالی که برخی از آنها ممکن است بسیار فنی به نظر برسند، در واقع بسیار ساده است هنگامی که بفهمید گیاهان چگونه از انواع مختلف نور برای رشد استفاده می کنند. با استفاده از فناوری پیشرفته امروزی، می توانیم این نور را بهینه کنیم تا محیط مناسبی برای رشد گیاهان شاد و سالم و افزایش محصول در زمان برداشت فراهم شود.

 

مرحله اول- تصویربرداری چرا چراغ های قرمز و آبی کار نمی کنند؟

یک تصور غلط رایج این است که گیاهان فقط نور قرمز و آبی را جذب می کنند، در حالی که بقیه رنگها، مانند سبز و زرد، توسط اکثر گیاهان بلا استفاده می ماند.برای درک اینکه این تصور غلط از کجا آمده است، باید به گذشته نگاه کنید، آزمایشی که در دهه ۱۹۷۰ انجام شد. دانشمندان از مواد شیمیایی برای استخراج کلروفیل گیاه، قرار دادن آن در لوله آزمایش و اندازه گیری رنگهای جذب شده توسط آنها استفاده کردند. نمودار نشان دهنده طول موج های نوری که کلروفیل جذب می کند، قله هایی را در طول موج های قرمز و آبی نشان می دهد، بنابراین می توانید ببینید این ایده از کجا آمده است.این منجر به طرح های جدیدی از چراغ رشد گیاه شد که فقط چراغ های قرمز و آبی تولید می کردند. با این حال، تولیدکنندگان از این چراغ ها از حداقل عملکردی که گیاهان آنها تولید می کردند ناامید شدند. به طور خلاصه، علیرغم تحقیقات انجام شده، گیاهان آنها کاملاً رشد نمی کردند.بنابراین اشکال در آزمایش علمی چه بود؟حقیقت این است که گیاهان برای عملکرد بهینه به طیف کامل نور نیاز دارند. به یاد داشته باشید که دانشمندان دهه ۱۹۷۰ فقط عصاره کلروفیل را آزمایش کردند (اساساً خمیر گیاه). وقتی برگ را به صورت یکپارچه (یعنی در حالت طبیعی آن) می گیرید، برگ نور سبز و زرد بیشتری را جذب می کند. برگ گیاه دارای ساختار خاصی است که از عناصر مختلف تشکیل شده است. این عناصر با هم کار می کنند تا تمام طیف نور را جذب کنند. هنگامی که ساختار سالم است، برگ نور سبز و زرد بیشتری را جذب می کند.در حقیقت آزمایش روی کلروفیل، اندازه گیری دقیق نیازهای گیاه را به ما نمی دهد. برای به دست آوردن نتایج دقیق، باید گیاه را بگیرید و آن را در شکل طبیعی آن تجزیه و تحلیل کنید.در زیر توضیح خواهیم داد که چگونه ساختار گیاه نقش محوری در جذب نور دارد.

 

 

   قدرت انتقال

تصور کنید که اشعه ایکس از یک برگ از کنار گرفته شده است. خواهید دید که نور قرمز و آبی به سختی به لایه بالایی برگ نفوذ می کند. از طرف دیگر، نور سبز و زرد در تمام برگ جاری می شود.از آنجا که کلروفیل نور قرمز و آبی را به خوبی جذب می کند، مانع نفوذ آن به عمق برگ و بقیه گیاه در زیر می شود. نور سبز و زرد قدرت انتقال بیشتری دارند، بنابراین رشد را در زیر تاج گیاه تقویت می کند. این به اندازه رویشی که در بالای سایبان رخ می دهد مهم است.نکته مهم: انتقال نیز به اندازه جذب مهم است.بعد از گرفتن این نور چه اتفاقی می افتد؟ این ما را به مرحله بعدی یعنی فتوسنتز می رساند.

 

مرحله دوم- فتوسنت

زنمودار نشان داده شده در زیر، معروف به نمودار McCree’s P.A.R، میزان فتوسنتز را بر اساس رنگ نشان می دهد، در مقابل سرعت فتوسنتز توسط جذب. همانطور که می بینید، وقتی فتوسنتز را مطابق طبیعت اندازه گیری می کنید، گیاهان از طیف کامل نور، از ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر، استفاده می کنند.P.A.R. مخفف )تابش فعال فتوسنتزی( است و مترادف این مفهوم است که گیاهان از نور قرمز و آبی برای رشد استفاده می کنند. پس از نتایج ناامیدکننده از استفاده از ال ای دی های قرمز و آبی در لامپ رشد گیاه، تولید کنندگان به امید دستیابی به نتایج بهتر به ال ای دی های سفید در چراغ رشد گیاه روی آوردند.  (عکس نمودار PAR را اینجا بزار)به یاد داشته باشید که ال ای دی های سفید برای گیاهان طراحی نشده اند. در عوض، آنها برای انسان ها طراحی شده اند تا بتوانند بهتر ببینند (به مطب دندانپزشکی، میزهای جراحی و غیره فکر کنید). چشم انسان بهترین نور را در طیف سبز و زرد می گیرد، به همین دلیل ال ای دی های سفید روی این رنگ های طیف تمرکز می کنند.علاوه بر این، محدوده نوری که چشم انسان می گیرد بسیار محدود است، از ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر. با این حال، در حالی که ممکن است انسانها خارج از این محدوده نبینند، رنگهای خارج از این محدوده برای فرآیند فتوسنتز که در گیاهان رخ می دهد ضروری است.هنگامی که دکتر مک کری آزمایش خود را آغاز کرد، تا آنجا که ممکن است متغیرها را حذف کرد. بدین گونه که به سادگی با قرار دادن یک برگ در هر محفظه آزمایش، و در معرض قرار گرفتن آن در یک رنگ در یک زمان با شدت کم، سپس اندازه گیری میزان فتوسنتز حاصل از آن یک رنگ. او نتایج فردی را در همان زمان ثبت کرد.البته در دنیای واقعی، گیاهان به طور همزمان در معرض همه رنگ های طیف قرار می گیرند. با این حال، این آزمایش ما را متوجه کرد که چرا همه رنگهای طیف در فرایند فتوسنتز از اهمیت یکسانی برخوردارند.

 

nemudar PAR - نحوه استفاده گیاهان از نور لامپ رشد گیاه

نور مادون قرمز

دانشمند دیگری به نام دکتر امرسون آزمایش کرد که چه اتفاقی می افتد هنگامی که یک گیاه را در دو طول موج به طور همزمان قرار می دهید (یکی در محدوده قرمز و دیگری در محدوده مادون قرمز). آنچه او دریافت این بود که این دو طول موج با هم کار می کردند تا فتوسنتز را افزایش دهند. این افزایش فتوسنتز را اثر امرسون می نامند، که در هر رنگ نور در P.A.R کار می کند. محدوده (نمودار بالا) با نور مادون قرمز ترکیب شده است.اثر امرسون محصول دو سیستم فتوسیستم است که برای حداکثر رساندن فتوسنتز با هم کار می کنند.حال این دو سیستم فتوسیستم متمایز چگونه با هم کار می کنند؟اول، فتوسیستم ۲ نور زیر ۶۰۰ نانومتر را جذب می کند که نور قرمز است. از این نور برای جدا کردن الکترون از آب و ارسال آن به فتوسیستم ۱ استفاده می کند. فتوسیستم ۱ سپس آن الکترون را گرفته و از نور بالای ۷۰۰ نانومتر (نور مادون قرمز) برای افزایش سرعت فتوسنتز استفاده می کند. فتوسنتز مانند یک ماشین عضلانی است. فتوسیستم ۲ مانند موتور است، اگر آن را روشن نکنید، ماشین کار نمی کند. فتوسیستم ۱ مانند سوپرشارژر است، به خودی خود روشن می شود، همه چیز را انجام نمی دهد، اما با روشن شدن موتور، هدف افزایش قدرت موتور است.اکنون که ما فتوسنتز را پوشش داده ایم، وقت آن است که به آخرین مرحله خود برویم، نحوه واکنش گیاهان به نور در محیط خود.

 

 

مرحله سوم- واکنش نشان دادن

در طبیعت گیاهان در انواع مختلف نور و محیط رشد می کنند. آنها شیوه رشد خود را تغییر می دهند تا رشد مطلوبی برای خود ایجاد کنند و نوری را که در دسترس آنها است به حداکثر برسانند.

 

 

متعادل کردن نور آبی

یک مثال عالی از نحوه واکنش گیاهان به نور، اندازه گیری میزان رنگ آبی در طیف است. نور آبی چیزی است که گیاهان از آن برای تشخیص سایه بودن خود استفاده می کنند. به یاد داشته باشید که نور آبی از طریق سایبان نفوذ نمی کند. بنابراین، اگر گیاه به اندازه کافی نور آبی دریافت نکند، به سمت بالا رشد کرده و کشیده می شود و به دنبال نور می گردد. از طرف دیگر، اگر گیاه نور آبی بیش از حد دریافت کند، گیاه دچار کندی می شود، تا آنجا که ممکن است از نور آبی جلوگیری شود.همانطور که پیداست، مقدار مطلوبی از نور آبی در طیف وجود دارد تا گیاهان در بهترین حالت رشد کنند، به طوری که گیاه برای یافتن نور بیشتر زحمت نمی کشد یا از نور زیاد دور نمی شود.در میان نور آبی و قرمز در لامپ رشد گیاه ال ای دی، مقدار محدودی از نور سبز و زرد وجود دارد، بنابراین رشد در زیر سایبان متوقف می شود.همچنین اشباع قرمز و آبی در بالای برگها می تواند به سرعت منجر به (سوختگی ملایم) یا سفید شدن شود، بدون اینکه رشد کمی در زیر ایجاد شود. علاوه بر این، در برخی از چراغهای قرمز و آبی، مقدار آبی آنقدر زیاد است که می تواند منجر به کاهش رشد شود، زیرا گیاه به جای تولید جوانه و گل از تمام انرژی خود برای جلوگیری از سطوح بالای نور آبی استفاده می کند.یک طیف ال ای دی سفید معمولی که کل طیف را پوشش می دهد، بیشتر مواردی را که چراغ های قرمز و آبی با آن روبرو هستند، کاهش می دهد. با این حال، اکثر چراغ های سفید فاقد نور مادون قرمز هستند که برای رشد مطلوب گیاه بسیار مهم است.

 

 

 اهمیت نور مادون قرمز

 

نور مادون قرمز نه تنها برای فتوسیستم ۱ و ۲ مهم است، بلکه تعداد زیادی واکنش دیگر را در گیاه ایجاد می کند. در طول رشد رویشی، گیاهان با بزرگتر شدن به نور مادون قرمز واکنش نشان می دهند. این شامل برگهای بزرگتر، برای جذب نور بیشتر و شاخه های قوی تر، به ویژه در زیر سایبان می شود.نور مادون قرمز همچنین میزان جوانه و محل گلدهی روی گیاه را افزایش می دهد و باعث شروع گلدهی می شود.در نهایت تحقیقات نشان می دهد که نور مادون قرمز آنتی اکسیدان های خاصی را در گیاه افزایش می دهد که به عطر و طعم بهتر تبدیل می شود.

 

امتیاز ما
برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 1 میانگین: 5]
× مشاوره با کارشناسان ما