Světlo rostlin je klíčovým signálem a důležitou energií pro růst rostlin. Podle intenzity světla, vlnové délky světla, délky světla rostliny posuzují klima a roční období, takže se jejich vlastní stav změní a určí, zda dochází ke klíčení, růstu, kvetení, plodnosti, aby se lépe přizpůsobily prostředí. Současně rostliny také využívají rostlinné světlo k interakci se světlem, aby poskytly energii pro svůj vlastní růst. Výzkum vztahu mezi rostlinami a světlem může pomoci posunout pěstební techniky.
Obsah
- Přímé vystavení rostlin světlu rostlin
- Vliv světelné morfogeneze na rostliny.
- Nepřímé účinky rostlinného světla na rostliny
- Ovládání světla pro ovlivnění růstu rostlin
- Výhody LED osvětlení rostlin
- Vyhlídky na MOKOlight
Přímé vystavení rostlin světlu rostlin
Světlo rostliny funguje jako externí signál. Kromě toho, že pohání fotosyntézu jako zdroj energie, působí rostlinné světlo také jako signál ovlivňující mnoho aspektů růstu a vývoje rostlin, od klíčení semen a deetiolace po nutriční morfologii, cirkadiánní rytmus, genovou expresi, geotropismus a fototropismus, vývoj rostlin vyvolaný a Regulovaná světlem se nazývá fotomorfogeneze. Účinky na morfologii rostlin zahrnují:
- Vliv rostlinného světla na tvorbu giberelinu GA v některých rostlinných semenech.
- Podporujte apikální dominanci: Světlo rostlin může podporovat expanzi špiček stonků a mladých listů, inhibovat růst postranních pupenů a prodlužování stonků.
- Důvod tropismu: Například je velký rozdíl ve tvaru mezi sazenicemi rostoucími ve tmě a sazenicemi rostoucími na světle.
- Účinky fotoperiody na rostliny: světlo ovlivňuje proces růstu rostlin, jako je klíčení a dormance semen, klíčení a růst pupenů, fenomén žlutého květu, růst rostlin se zpomaluje a zastavuje v zimě atd.
- Obecně řečeno, fotomorfogeneze rostlin je proces růstu, vývoje a diferenciace indukovaný a regulovaný světlem. Listy sazenic rostoucích ve tmě jsou menší, ale ty rostoucí na světle jsou mnohem větší. Pokud jde o tvar listu, růst a buněčné dělení mění tvar listu, což jsou oba procesy snadné morfogeneze.
Rostliny mají dva typy světelných morfogenetických reakcí: reakci na červené světlo a reakci na modré světlo. Zvětšení listů bylo způsobeno především reakcí na červené světlo; Nicméně otevírání průduchů, diferenciace chloroplastů a pohyb byly reakcemi modrého světla. Fotoreceptorem pro reakci na červené světlo je fytochrom, který existuje téměř ve všech částech vyšších rostlin. Fytochrom se skládá z chromoforů a deproteinovaných. Bylo potvrzeno, že v rostlinách existují dvě formy fytochromu, a to PR (typ absorpce červeného světla a typ fyziologické inaktivace) a RRF (typ absorpce červeného světla a typ fyziologické aktivace). PR je modrozelená, PFR světle zelená. Dokud jsou splněny podmínky, mohou se přeměnit jeden v druhého. Fotoreceptor odezvy na modré světlo se nazývá fotoreceptor modrého/blízkého ultrafialového záření.
Při ozáření červeným světlem se PR mění na PFR a při ozáření daleko červeným světlem se PFR mění na PR.V mnoha rostlinách se PFR může ve tmě pomalu měnit na PR. Na rozdíl od reakce červeného světla, kterou lze zvrátit daleko červeným světlem, nelze reakci modrého světla zvrátit světlem s delší vlnovou délkou. Červené světlo je nejúčinnější způsob, jak vyvolat kvetení, klíčení některých semen, růst stonků a listů, opad listů, tvorbu oddenků a cibulí, dormanci pupenů a chlorózu; Modré světlo je nejúčinnější při otevírání průduchů, oddaluje stárnutí, zvyšuje obsah bílkovin, fototropismus, syntézu chlorofylu, diferenciaci chloroplastů a pohyb a inhibuje prodlužování stonku.
Vliv světelné morfogeneze na rostliny.
- Vliv světla rostlin na klíčení semen rostlin
Když jsou semena absorbována, jejich klíčení je často ovlivněno světlem. Mnoho semen potřebuje světlo, aby dobře vyklíčilo. Často jsou postižena malá semena. Existuje také několik zahradních plodin s velkými semeny.Kromě toho, klíčení mnoha semen není ovlivněno světlem, některá jsou inhibována světlem a dokonce některá jsou podporována krátkodobým světlem, ale inhibována nepřetržitým světlem. Kvalita světla ovlivnila i klíčení semen Klíčivost semen ovlivnila i kvalita světla Pod červeným světlem a zeleným světlem je klíčení semen okurek brzděno a klíčí obtížně. Ale pod bílým světlem, žlutým světlem, modrým světlem nebo dokonce tmavým světlem mohou semena klíčit. Některé druhy semen namočených v GA3 mohou nahradit poptávku po světle a dokonce i u semen, která nejsou vystavena světlu, mají tyto hormony někdy stimulační účinek. Tvorba kyseliny giberelinové může ovlivnit klíčení semen, daleko červené světlo může snížit obsah giberelinu v máčených semenech hrachu, zatímco červené světlo může obsah giberelinu zvýšit. Světelná vlna se může vzájemně obrátit, což naznačuje, že fotosenzibilizátor semen PR a PFR může ovlivnit produkci kyseliny giberelové po stimulaci červeným světlem.
- Vliv světla rostlin na růst listů rostlin
Naprostá většina rostlin při nedostatku světla je velmi náročná na pěstování, i když někdy listy rostlin (po nějaké době) ve tmě mohou také rychle růst, tato doba je velmi krátká a drtivá většina času, rostliny potřebují k růstu světlo a listy dvojitých rostlin divočáků se při nedostatku světla nemohou normálně vyvíjet. Mírné zvětšení listů bylo způsobeno především zvýšeným buněčným dělením a nebyl žádný významný rozdíl v konečné velikosti buněk mezi těmi, které byly chovány na světle a těmi, které byly chovány ve tmě. U celých listů se rychlost diferenciace, buněčné dělení a prodloužení Počet listů pěstovaných při vysoké intenzitě světla byl vyšší než při nízké intenzitě světla. Světlo hraje klíčovou roli v růstu a vývoji listů rostlin, zejména u dvoulistých rostlin.
- Vliv světla rostlin na růst stonků rostlin
Rychlost prodlužování stonku je u mnoha rostlin nižší během dne než v noci, což do značné míry brání růstu světla. Při nízké energii je potlačení modrého světla menší než u červeného světla. Pokud se intenzita světla zvýší, potlačení modrého světla se zvýší. U rostliny klíčící ve tmě prvek citlivý na světlo v takovém prostředí nefunguje, zelené světlo nemá téměř žádný účinek a modré světlo je relativně slabé, což naznačuje, že světlo ovlivňuje zelené a žluté semenáčky odlišně. Když rostliny klíčí v slunce, červené světlo s vysokou intenzitou může podporovat prodlužování stonku, zatímco modré světlo stejné intenzity má největší potlačení prodlužování stonku Světlo s dlouhou vlnovou délkou (červené světlo) podporuje prodlužování stonku a světlo s krátkou vlnovou délkou (modré světlo) potlačuje prodlužování stonku. Modré světlo může inhibovat růst buněk, zatímco červené světlo může podporovat růst buněk. Modré světlo může zvětšit plochu listu, ale může zabránit růstu řapíku. Červené světlo je velmi důležité a modré světlo je také velmi důležité pro růst rostlin.To je výsledek obou stran. Modré světlo je jednou z nezbytných podmínek pro silný růst rostlin.
- Vliv rostlinného světla na syntézu chlorofylu v rostlinách je neoddělitelný od účasti světla.
Poměr chlorofylu a ku chlorofylu b je 3:1. Celkový obsah karotenoidů v buňkách pěstovaných ve tmě je velmi nízký, ale během procesu ozelenění se může zvýšit 10krát. Syntéza chlorofylu navíc souvisí i s kvalitou světla. Obsah chlorofylu byl nejvyšší pod modrým světlem, následovalo bílé a červené světlo a nejnižší pod tmavým a zeleným světlem. Poměr chlorofylu a:b byl při různé kvalitě světla různý. Poměr chlorofylu a:b byl nejvyšší pod žlutým a modrým světlem a červené světlo více přispívalo k tvorbě chlorofylu a. Ve srovnání s bílým a modrým světlem byl poměr chlorofylu a:b v listech pod červeným světlem nižší, zatímco obsah chlorofylu v listech pod modrým světlem byl nižší než pod bílým a červeným světlem, ale poměr chlorofylu a:b byl nižší. nejvyšší, to znamená, že rostliny v kultuře s modrým světlem měly obecně vlastnosti rostlin na slunci, zatímco rostliny v kultuře s červeným světlem byly podobné rostlinám ve stínu.
- Vliv rostlinného světla na tvorbu anthokyanů
Mnohé rostliny produkují v některých orgánech barevné antokyany.K vytvoření tohoto pigmentu je zapotřebí dostatečné množství rozpustného cukru přímo procesem fotosyntézy.Světlo může navíc syntézu anthokyanů ovlivnit i jinými způsoby. Obecně platí, že modré světlo podporuje syntézu anthokyanů. Pro syntézu anthokyanů je také nutné světlo o vysoké intenzitě.Pokud se použije vysoce intenzivní modré světlo k ozařování sazenic čiroku po dobu několika hodin a poté se udržuje ve tmě, obsah anthokyanů se bude postupně zvyšovat. Pokud jsou však rostliny ozářeny modrým světlem, toto s malým množstvím daleko červeného světla na krátkou dobu se vytvoří pouze asi polovina pigmentu. Efekt potlačení vzdáleného červeného světla lze opakovaně zvrátit ozářením červeným světlem.Antokyany jsou syntetizovány dvěma rostlinnými fotoreceptory: jeden je považován za kryptochrom, který absorbuje modré/téměř ultrafialové světlo, a druhý je fytochrom, který absorbuje červené světlo. (PR) a daleko červená (FIU).
- Vliv světla rostlin na kvetení rostlin
Fotoperioda je vzájemná délka dne a noci během dne Délka dne a noci není konstantní, mění se se změnami zeměpisné délky, zeměpisné šířky a ročního období. Přestože je jejich celková délka konstantní, relativní délka se neustále mění. Fotoperioda je velmi spolehlivým signálem sezónních výkyvů. Rostliny v různých oblastech Země se postupně přizpůsobují svému prostředí dlouhým procesem evoluce. Jejich růst, včetně zakořeňování, klíčení, růstu, kvetení a plodů, se periodicky mění s ročními obdobími. Každý růstový proces rostliny je ovlivněn především fotoperiodou a vliv na kvetení je výraznější. Když kvetoucí rostliny regulované fotoperiodou dosáhnou stavu kvetoucí zralosti, může být kvetení vyvoláno za vhodných podmínek fotoperiody. Čím dříve rostlina za stálého slunečního světla vykvete, a čím déle slunce svítí, tím dříve vykvete. Rostliny krátkého dne mohou kvést pouze tehdy, když je jejich fotoperioda kratší než kritická délka dne. Počet dní indukce fotoperiody závisí na stáří rostlin. U mnoha rostlin se počet dní indukce fotoperiody s věkem snižuje. Citlivost listů na fotoperiodu se s růstem mění, od slabé k silné a od silné k slabé. Citlivost mladých listů na světlo je poměrně nízká, s růstem se citlivost na fotoperiodu postupně zvyšuje. Citlivost rostoucích listů na světlo se bude postupně zhoršovat a citlivost starších listů na světlo je poměrně nízká. Intenzita světla potřebná pro kvetení je nízká, kolem 50-100 luxů, takže intenzita světla není absolutním faktorem podporujícím kvetení. Přechod z vegetativního do reprodukčního růstu je regulován červenými dalekočervenými a modrými blízkými ultrafialovými receptory.Sluneční světlo je snímáno fotosenzibilizátory v listech, které mohou přijímat červené a dalekočervené signály. Červené světlo a daleko červené světlo mohou opakovaně zvrátit reakci kvetení. Je to poslední světelná emise, která určuje kvetení rostlin. Pokud je poslední světelnou emisí červené světlo, rostliny krátkého dne nekvetou; pokud je poslední vzdálené světlo červené, rostliny vykvetou.
Nepřímé účinky rostlinného světla na rostliny
Světlo jako energie. Světlo je základem fotosyntézy, která ovlivňuje tvorbu asimilace, aktivaci enzymů, otevírání průduchů a tak dále. Nedostatek světla ovlivní fotosyntetickou kapacitu, čímž omezí asimilaci uhlíku a v konečném důsledku ovlivní tvorbu rostlinných fotosyntetických produktů. Růst rostlin je neoddělitelný od světla, vody, teploty, plynu a dalších faktorů prostředí. Mnoho z těchto faktorů může regulovat růstové trendy rostlin a světlo není výjimkou. Světlo může nejen poskytnout různé signály z prostředí pro vývoj a růst rostlin, ale také poskytnout energii pro fotosyntézu rostlin.Světelná energie ovlivňuje všechny fáze růstu a vývoje rostlin.
Světlo je zdrojem energie pro fotosyntézu. Veškerou fotosyntézu lze rozdělit do dvou tříd: světelná reakce a temná reakce. Během fáze světelné reakce rostliny využívají světelnou energii k produkci ATP a NADPH; V temné scéně chloroplasty asimilují CO2 za účelem syntézy sacharidů pomocí NADPH a ATP produkovaných světelnou reakcí. Fotosyntéza je fotochemická reakce. V určitém rozsahu intenzity světla se rychlost fotosyntézy zvyšuje se zvyšující se intenzitou světla. Když intenzita světla překročí nebo klesne pod určitou kritickou hodnotu (bod nasycení světla a kompenzační bod), rychlost fotosyntézy se nezvýší. Čím vyšší je intenzita světla, tím vyšší je rychlost fotosyntézy. Vývoj světelné regulace zahrnuje téměř celou fázi vývoje rostliny, včetně klíčení semen, vývoje listů a kořenů, větvení, kvetení a plodování.
Ovládání světla pro ovlivnění růstu rostlin
- Snížení nákladů na osvětlení rostlin
Ne všechny vlnové délky světelných rostlin mohou provádět fotosyntézu Výzkumy ukazují, že světelné rostliny mohou provádět fotosyntézu s vlnovou délkou 400-700 nm Při výsadbě využíváme tento pás světla ke snížení energetických ztrát, zvýšení absorpce světla, urychlení růstu plodin a snížit naše náklady.
- Zlepšení kvality produktu
Prostřednictvím výzkumu jsme zjistili, že světlo má významný vliv na růst rostlin, prostřednictvím kontroly světla můžeme řídit růst rostlin. Při větší kontrole světla květy prodlouží dobu kvetení a zkrátí dobu plodování, takže porost květů je samozřejmě kvalitní. Pokud jde o ovoce, musíme je přimět, aby plodily více ovoce a aby produkovaly více cukru, aby se zlepšila jejich chuť. Takto vyrobené ovoce musí mít vysokou kvalitu. Prostřednictvím ovládání světla nechte plodinu růst požadovaným směrem a zlepšujte kvalitu produktů.
- Mimosezónní výsadba
Zelenina a ovoce mohou obvykle růst pouze v určitých obdobích roku. Kontrolou světla a dalších podmínek je můžeme učinit neovlivněnými vnějšími faktory, takže mohou růst v době, kterou potřebujeme. Tímto způsobem můžeme vysadit požadované produkty v kteroukoli roční dobu. V chladné zimě můžeme stále jíst čerstvou zeleninu a ovoce.
Výhody LED osvětlení rostlin
Ve srovnání s jinými světelnými zdroji má LED výhody vysoké bezpečnosti a spolehlivosti, malých rozměrů, nízké hmotnosti, dlouhé životnosti, nízké spotřeby energie a vysoké světelné účinnosti. Navíc vlnová délka světla vyzařovaného LED je převážně v rozsahu 400-700 nm, což je vhodné pro fotosyntézu rostlin. Díky těmto výhodám je LED zvláště vhodná pro vnitřní nebo skleníkové pěstování a je široce používána v rostlinné tkáňové kultuře, chráněném zahradnictví, sazenicích rostlin a systému ochrany životního prostředí v leteckém průmyslu, což je důležitý směr výzkumu pro rozvoj moderního zemědělství.
Vyhlídky na MOKOlight
Jeden nebo dva lidé nemohou pokročit v žádném odvětví. Musíme spolupracovat, abychom to podpořili. S rychlým rozvojem společnosti je poptávka lidí stále vyšší a poptávka po zemědělství a dalších odvětvích rostlinné výroby je stále vyšší.Ačkoli LED pěstební světla udělala velký pokrok, stále je mnoho prostoru pro zlepšení. MOKOLight měl štěstí, že se narodil v této době. Bude i nadále zvyšovat investice a přispívat k moderním technologiím výsadby a zároveň dosahovat určitých výsledků předního výzkumu.
Dvojitý bakalářský titul v oboru Architektura a elektrotechnika, více než 5 let zkušeností s prací s LED osvětlením, chytrými pohyblivými světly a konvenčními svítidly. Kontaktujte mě nyní >>
Dvojitý bakalářský titul v oboru Architektura a elektrotechnika, více než 5 let zkušeností s prací s LED osvětlením, chytrými pohyblivými světly a konvenčními svítidly. Kontaktujte mě nyní >>
