Valikko
Nykyaikaisessa kontrolloidussa maataloudessa valaistusolosuhteiden tarkasta säädöstä on tullut tärkeä keino parantaa sadon laatua ja vähentää haitallisten aineiden kertymistä.
LED valaistus, viritettävän spektrin ja energiatehokkuuden ansiosta, on osoittanut suurta potentiaalia kasvien kasvun valaistuksen alalla. Tämä artikkeli keskittyy tutkimaan, miten LED-valon laatu vaikuttaa kasveihin, erityisesti vihanneskasvien nitraattipitoisuuteen.
Nitraattien kertymiseen vihanneksiin liittyy monimutkaisia fysiologisia prosesseja, mukaan lukien nitraattitypen imeytyminen ja vähentäminen, prosessi, jota säätelevät valaistusolosuhteet.
Kasvit pelkistävät nitraattitypen ammoniakiksi avainentsyymien, kuten nitraattireduktaasin, vaikutuksesta, mikä edelleen osallistuu aminohappojen synteesiin ja transformaatioon. Nämä aminohapot toimivat proteiinisynteesin substraatteina, ja tälle perustalle proteiinit muuntuvat, luokitellaan, kuljetetaan ja varastoituvat, muodostaen yhdessä kasvien elämän perustan.
Liiallinen kertyminen ei vaikuta ainoastaan elintarvikkeiden ravintoarvoon, vaan se voi myös aiheuttaa mahdollisia uhkia ihmisten terveydelle. Tieteellinen tutkimus on paljastanut, että valon laadulla eri aallonpituuksilla on merkittäviä säätelyvaikutuksia kasvien hiili-typpi-aineenvaihduntaprosesseihin, ja punainen ja sininen valo ovat erityisen tärkeitä.
Seuraavaksi tutkimme, kuinka eri mittasuhteet ja aallonpituudet LED-valonlähteet vähentävät tehokkaasti vihannesten nitraattipitoisuutta säätämällä nitraattireduktaasin aktiivisuutta, vaikuttaen kasvien typen imeytymiseen ja assimilaatioon sekä vastaavien hiilihydraattien ja antioksidanttien kertymiseen.
Valon laadun vaikutus kasvien hiili-typpi-aineenvaihduntaan ilmenee useilla tasoilla, jolloin valon eri aallonpituuksilla on merkittäviä säätelyvaikutuksia. fotosynteesi, typen absorptio, transformaatio ja käyttö kasveissa.
punainen valo (aallonpituus noin 600-700 nanometriä) parantaa kasveja’ fotosynteesinopeus.
Se imeytyy tehokkaasti klorofylliin ja muuttuu kemialliseksi energiaksi, mikä edistää CO₂:n assimilaatiota hiilen sitoutumisen aikana ja lisää hiilihydraattien kertymistä kasvikudoksiin.
Punaisessa valossa kasvatetuilla kasveilla on tyypillisesti korkeampi hiilihydraattipitoisuus, mikä on hyödyllistä kasvien kasvulle ja biomassan kertymiselle.
Sininen valo (aallonpituus noin 400-500 nanometriä) vaikuttaa selvemmin kasvien typen aineenvaihduntaan.
Se voi suoraan tai epäsuorasti vaikuttaa keskeisten entsyymien, kuten nitraattireduktaasin, toimintaan, mikä edistää nitraatin pelkistymistä ammoniakiksi ja lisää kasvien ammoniakkilähteiden saatavuutta.
Sininen valo myös stimuloi typen imeytymistä ja assimilaatiota kasveissa, mikä tehostaa kasvien typen aineenvaihduntaa ja vaikuttaa siten aminohappojen ja proteiinien synteesiin.
Punaisen ja sinisen valon yhdistelmä voi tehokkaammin säädellä kasvien hiili-typpitasapainoa.
Punainen valo edistää ensisijaisesti hiilihydraattien kertymistä, kun taas sininen valo vaikuttaa typen aineenvaihduntaan.
Kun molemmat valot toimivat yhdessä, ne voivat säädellä aineenvaihduntareittejä kasveissa, mikä varmistaa hiili- ja typpiresurssien järkevämmän allokoinnin ja käytön, mikä parantaa kasvien kasvun tehokkuutta ja tuotteiden laatua.
Sininen valo voi epäsuorasti edistää typen assimilaatiota ja kuljetusta vaikuttamalla kasvien hengityksen intensiteettiin, kuten tehostamalla mitokondrioiden pimeää hengitystä ja säätämällä entsyymiaktiivisuutta glykolyysissä ja trikarboksyylihappokierrossa, mikä edistää epäsuorasti typen aineenvaihduntaan liittyvien entsyymien toimintaa. typen assimilaatio ja kuljetus.
Qi Liandong et ai. Vuonna 2007 tutkittiin värillisillä loistelamppuilla punaisen, sinisen ja keltaisen valonlähteenä eri valonlaatujen vaikutuksia pinaatin satoon ja nitraattien kertymiseen.
Tutkimus osoitti, että valkoiseen ja keltaiseen valoon verrattuna biomassa ei punavalokäsittelyssä ollut korkea, mutta se suosi kuiva-aineen ja hiilihydraattien muodostumista ja kertymistä. Lisäksi se voi vähentää nitraattipitoisuutta.
Urbonaviciute et al. Vuonna 2007 tarkasteltiin loistelamppuja kontrollina eri LED-valokoostumusten vaikutuksia salaatin kasvuun ja nitraattipitoisuuteen. Testatut koostumukset sisälsivät 92 % LED-punaista valoa (640nm) + 8 % lähes ultraviolettivaloa, 86 % LED-punaista valoa + 14 % LED-sinistä valoa ja 90 % LED-punaista valoa + 10 % vihreää valoa.
Käsittely 86 % LED punaisella valolla + 14 % LED sinisellä valolla osoitti merkittävästi korkeampaa sokeripitoisuutta verrattuna kahteen muuhun yhdistelmään ja kontrolliryhmään. Kahdessa muussa yhdistelmässä sokeripitoisuus oli kuitenkin merkittävästi pienempi kuin kontrolliryhmässä.
Nitraattipitoisuus kaikissa kolmessa käsittelyssä oli 15–20 % pienempi kuin kontrollissa. Punaisella valolla on ratkaiseva rooli nitraattireduktaasin stimuloinnissa, kun taas punaisen ja sinisen valon yhdistelmä tehostaa typen imeytymistä ja assimilaatiota kasveissa.
Valonlaadun optimoinnilla nitraattipitoisuutta voidaan vähentää yli 20 %. Nitraattipitoisuudessa ei kuitenkaan ollut merkittävää eroa kolmen yhdistelmän välillä, mikä osoittaa, että punaisella valolla voi olla ensisijainen rooli nitraattipitoisuuden alentamisessa.
Erilaisten valoominaisuuksien vaikutukset salaatin laatuun ja ravinteiden imeytymiseen
Valon laatu | AsA-pitoisuus (mg/kg) | Nitraattipitoisuus (mg/kg) | Kalsium (mg/g) | Magnesium (mg/g) | kalium (mg/g) |
Valkoiset loistelamput | 100.25a | 3500a | 8.42b | 3.61a | 74.7a |
Punainen LED | 79.00b | 2350b | 8.37b | 3.69a | 75.77a |
Sininen LED | 93.25b | 3710a | 9.88a | 3.48a | 72.48a |
Punainen + Sininen | 103.25a | 2174b | 8.36b | 3.72a | 78.32a |
Verrattaessa koetietoja käyrästä käy ilmi, että LED-punavalokäsittely alensi merkittävästi AsA-pitoisuutta testatussa irtolehtisalaatissa kontrolliin verrattuna. LED-sininen valo ja LED-puna-sininen valo eivät vaikuttaneet AsA-sisältöön.
Kontrolliin verrattuna LED-punavalokäsittely alensi merkittävästi nitraattipitoisuutta testatussa irtolehtisalaatissa, kun taas LED-sininen valo ei vaikuttanut salaatin nitraattipitoisuuteen.
Led-punavalokäsittely johti myös testatun lajikkeen lehtien kalsiumpitoisuuden laskuun verrattuna kontrolliin, vaikka ero ei ollutkaan merkittävä.
Irtolehtisalaatin lehtien kalsiumpitoisuus saavutti maksiminsa LED-sinivalokäsittelyssä, merkittävästi korkeampi kuin kontrollissa, kun taas LED-puna-sinisellä valokäsittelyllä testatun lajikkeen lehtien kalsiumpitoisuus ei osoittanut eroa verrattuna kalsiumpitoisuuteen. ohjata.
Eri LED-valon laaduilla ei ollut merkittävää vaikutusta lehtien magnesiumin ja kaliumin kokonaispitoisuuteen.
Samuoliene et ai. (2011) teki tutkimuksen LED-lisävalaistuksen vaikutuksesta kolmeen salaattilajikkeeseen, joita kasvatetaan korkeapaineisilla natriumlampuilla (16 h) kasvihuoneessa.
Kolme päivää ennen sadonkorjuuta lisävalaistus 638nm 300umol/m2·s LED-punaisella valolla 16 tunnin ajan vähensi merkittävästi punaisen salaatin nitraattipitoisuutta 56,2 % ja vaaleanvihreässä salaatissa 20,0 %, mutta lisäsi nitraattipitoisuutta vaaleanvihreässä salaatissa 6 kertaa. .
LED-lisävalaistus lisäsi fenolin kokonaispitoisuutta (52,7 % ja 14,5 %) ja vapaiden radikaalien poistamiskykyä (2,7 % ja 16,4 %) punaisessa ja vaaleanvihreässä salaatissa, mutta heikkeni vihreässä salaatissa. Käsittelyn jälkeen vain punasalaatin AsA-pitoisuus nousi merkittävästi (63,3 %).
Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimus LED-valon laadun vaikutuksesta kasvien nitraattipitoisuuteen ehdottaa suoraviivaista analogiaa: eriväriset LED-valot toimivat eri ainesosina räätälöidyssä kasvien ravitsemussuunnitelmassa, joilla kullakin on ainutlaatuinen vaikutus kasvuun ja ravinnekoostumukseen.
Mielenkiintoista on, että oikea punaisen ja sinisen valon yhdistelmä muistuttaa huolellisesti valmistettua ruokaa, joka voi tehokkaammin saada kasvit vähentämään nitraattipitoisuutta.
Mitä tulee nitraattipitoisuuden vähentämiseen, näyttää kuitenkin siltä, että punainen valo ottaa johtoaseman. Lisäksi erilaiset valonlaadut vaikuttavat selvästi muihin kasvien ravintokomponentteihin, kuten C-vitamiiniin (askorbiinihappo), kalsium-, magnesium- ja kaliumpitoisuuteen.
Tämä osoittaa, että valon laadun valinta on todellakin tekninen asia, joka vaatii joustavia säätöjä laitoksen erityistarpeiden mukaan.
Yllä olevien kokeellisten tietojen perusteella punaisen valon vaikutus salaatin antioksidanttikapasiteettiin paljastaa valon laadun vaikutuksen kasvin fysiologisiin aineenvaihduntaprosesseihin.
Punaisen valon lisäyksen vaikutus vaihtelee kuitenkin lajikkeittain, ja kunkin lajikkeen herkkyys valoympäristölle määräytyy salaatinlehtien hapettumisenestoaineiden kertymisen perusteella.
Mitä tulee LED-lisävalaistuksen käyttöön, se muistuttaa kasvien voimaharjoittelua. Erityisesti punaisen valon lisäyksellä se voi tehokkaasti vähentää nitraattipitoisuutta tietyissä salaattilajikkeissa ennen sadonkorjuuta ja parantaa samalla antioksidanttikapasiteettia.
Tämä ei kuitenkaan koske kaikkia lajikkeita, mikä osoittaa, että kasveja’ valoympäristön vaatimukset vaihtelevat niiden ominaisuuksien mukaan.
Siksi kaiken kaikkiaan eri valolaatuisten LED-valonlähteiden käyttö mahdollistaa kasvien nitraattipitoisuuden säätelyn lisäksi myös kasvien yleisen laadun ja ravintosisällön parantamisen valoympäristöä optimoimalla.
Tämä tarjoaa epäilemättä nykyaikaiselle maataloudelle uuden työkalun ja uuden lähestymistavan tarkkuushallintaan.
Puutarhaasiantuntijatiimimme on aina valmis auttamaan räätälöidyistä valosuunnittelusta räätälöityihin tarjouksiin ja kaikkeen siltä väliltä.
Mitt LED
Guzhen, Zhongshan, Guangdong, Kiina
WhatsApp: +86 180 2409 6862
Sähköposti: info@vantenled.com
Olemme ammattimainen LED-kasvivalojen valmistaja, joka on sitoutunut käyttämään teknologiaa lampun maksimaalisen potentiaalin parantamiseksi, maksimoimaan jatkuvasti viljelijöille koituvia hyötyjä ja säästämään energiaa planeetalla.
