Menü
A modern, ellenőrzött környezetű mezőgazdaságban a fényviszonyok pontos szabályozása a termésminőség javításának és a káros anyagok felhalmozódásának csökkentésének fontos eszközévé vált.
LED világítás, hangolható spektrumával és energiahatékonyságával nagy potenciált mutatott a növénynövekedés megvilágítása terén. Ez a cikk annak feltárására összpontosít, hogy a LED-fény minősége hogyan hat a növényekre, különösen a zöldségfélék nitráttartalmára.
A zöldségekben a nitrát felhalmozódása összetett élettani folyamatokkal jár, beleértve a nitrát nitrogén felszívódását és redukciós asszimilációját, amely folyamatot a fényviszonyok szabályozzák.
A növények a nitrát-nitrogént ammóniává redukálják kulcsfontosságú enzimek, például a nitrát-reduktáz hatására, amely tovább vesz részt az aminosav-szintézisben és -átalakításban. Ezek az aminosavak a fehérjeszintézis szubsztrátjaként szolgálnak, és ennek alapján a fehérjék módosulnak, osztályozódnak, szállítódnak és tárolódnak, együttesen alkotva a növényi élet tevékenységének alapját.
A túlzott felhalmozódás nemcsak az élelmiszerek tápértékét befolyásolja, hanem potenciális veszélyt is jelenthet az emberi egészségre. Tudományos kutatások kimutatták, hogy a különböző hullámhosszúságú fényminőség jelentős szabályozó hatással van a növények szén-nitrogén anyagcsere folyamataira, a vörös és kék fény különösen kritikus.
Ezt követően azt vizsgáljuk, hogy a különböző arányú és hullámhosszú LED-es fényforrások hogyan csökkentik hatékonyan a zöldségek nitráttartalmát a nitrát-reduktáz aktivitás szabályozásával, befolyásolva a növények nitrogénfelvételét és asszimilációját, valamint a kapcsolódó szénhidrátok és antioxidánsok felhalmozódását.
A fényminőség befolyása a növényi szén-nitrogén anyagcserére több szinten nyilvánul meg, ahol a különböző hullámhosszú fények jelentős szabályozó hatást gyakorolnak fotoszintézis, nitrogén abszorpciója, átalakulása és hasznosítása a növényekben.
Piros fény (hullámhossza megközelítőleg 600-700 nanométer tartományban) fokozza a növényeket’ fotoszintetikus sebesség.
A klorofill hatékonyan szívja fel és kémiai energiává alakítja, ezáltal elősegíti a CO₂ asszimilációját a szénmegkötés során és növeli a szénhidrátok felhalmozódását a növényi szövetekben.
A vörös fényű környezetben termesztett növények általában magasabb szénhidráttartalmúak, ami előnyös a növények növekedéséhez és a biomassza felhalmozódásához.
Kék fény (hullámhossza hozzávetőleg 400-500 nanométer tartományban) kifejezettebb hatással van a növényi nitrogén anyagcserére.
Közvetlenül vagy közvetve befolyásolhatja a kulcsenzimek, például a nitrát-reduktáz aktivitását, elősegítve ezáltal a nitrát ammóniává redukálását, és növelve a növények számára elérhető ammóniaforrásokat.
A kék fény emellett serkenti a nitrogén felszívódását és asszimilációját a növényekben, fokozza a növényi nitrogén anyagcserét, és ezáltal befolyásolja az aminosavak és fehérjék szintézisét.
A vörös és kék fény kombinációja hatékonyabban szabályozhatja a növények szén-nitrogén egyensúlyát.
A vörös fény elsősorban a szénhidrátok felhalmozódását segíti elő, míg a kék fény a nitrogén anyagcserében játszik szerepet.
Ha a két fény együttesen működik, szabályozni tudják a növényeken belüli anyagcsere-utakat, biztosítva a szén- és nitrogénforrások ésszerűbb elosztását és felhasználását, ezáltal javítva a növények növekedési hatékonyságát és a termékminőséget.
A kék fény közvetve elősegítheti a nitrogén asszimilációt és transzportot azáltal, hogy befolyásolja a növények légzésének intenzitását, például fokozza a mitokondriális sötét légzést és szabályozza az enzimaktivitást a glikolízisben és a trikarbonsav ciklusban, ezáltal közvetetten elősegíti a nitrogén anyagcserével kapcsolatos enzimek aktivitását, így befolyásolva. nitrogén asszimiláció és szállítás.
Egy Qi Liandong és munkatársai által végzett kísérletben. 2007-ben a vörös, kék és sárga fényforrást biztosító színes fénycsövek segítségével tanulmányozták a különböző fényminőségek spenóttermésre és nitrát felhalmozódásra gyakorolt hatását.
A tanulmány kimutatta, hogy a fehér és sárga fénnyel összehasonlítva, bár a biomassza nem volt magas vörös fénnyel végzett kezelés alatt, ez kedvezett a szárazanyag és a szénhidrátok képződésének és felhalmozódásának. Ezenkívül csökkentheti a nitráttartalmat.
Egy Urbonaviciute és munkatársai által végzett tanulmányban. 2007-ben fénycsöves lámpák kontrollálásával vizsgálták a különböző LED-fényösszetételek saláta növekedésre és nitráttartalomra gyakorolt hatását. A tesztelt kompozíciók 92% LED vörös fényt (640 nm) + 8% közeli ultraibolya fényt, 86% LED vörös fényt + 14% LED kék fényt és 90% LED piros fényt + 10% zöld fényt tartalmaztak.
A 86% LED piros fénnyel + 14% LED kék fénnyel végzett kezelés szignifikánsan magasabb cukortartalmat mutatott a másik két kombinációhoz és a kontrollcsoporthoz képest. A másik két kombináció cukortartalma azonban szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoporté.
A nitráttartalom mindhárom kezelésben 15-20%-kal alacsonyabb volt, mint a kontrollé. A vörös fény döntő szerepet játszik a nitrát-reduktáz stimulálásában, míg a vörös és kék fény kombinációja fokozza a nitrogén felszívódását és asszimilációját a növényekben.
Through optimization of light quality, nitrate content can be reduced by more than 20%. However, there was no significant difference in nitrate content among the three combinations, indicating that red light may play the primary role in reducing nitrate levels.
Effects of Different Light Qualities on Lettuce Quality and Nutrient Uptake
Light Quality | AsA Content(mg/kg) | Nitrate Content(mg/kg) | Calcium(mg/g) | Magnesium(mg/g) | Potassium(mg/g) |
White Fluorescent Lamps | 100.25a | 3500a | 8.42b | 3.61a | 74.7a |
Red LED | 79.00b | 2350b | 8.37b | 3.69a | 75.77a |
Blue LED | 93.25b | 3710a | 9.88a | 3.48a | 72.48a |
Red + Blue | 103.25a | 2174b | 8.36b | 3.72a | 78.32a |
Comparing the experimental data, it is evident from the graph that the LED red light treatment significantly reduced the AsA content in the tested loose-leaf lettuce variety compared to the control. LED blue light and LED red-blue light did not affect the AsA content.
In comparison to the control, the LED red light treatment significantly decreased the nitrate content in the tested loose-leaf lettuce variety, while LED blue light did not affect nitrate content in lettuce.
The LED red light treatment also led to a reduction in calcium content in the leaves of the tested variety compared to the control, although the difference was not significant.
The calcium content in the leaves of loose-leaf lettuce reached its maximum under LED blue light treatment, significantly higher than the control, while the calcium content in the leaves of the tested variety under LED red-blue light treatment showed no difference compared to the control.
Different LED light qualities had no significant effect on the total magnesium and potassium content in the leaves.
Samuoliene et al. (2011) conducted a study on the effect of LED supplementary lighting on three lettuce varieties grown under high-pressure sodium lamps (16-h) in a greenhouse.
A betakarítás előtt három nappal a 638nm-es 300umol/m2·s LED-es piros fényű kiegészítő világítás 16 órán keresztül jelentősen, 56,2%-kal, illetve 20,0%-kal csökkentette a vörös és világoszöld saláta nitráttartalmát, de a halványzöld saláta nitráttartalma hatszorosára nőtt. .
A LED-es kiegészítő világítás növelte az összes fenoltartalmat (52,7% és 14,5%) és a szabadgyök-fogó képességet (2,7% és 16,4%) a vörös és halványzöld salátában, de csökkent a zöld salátában. A kezelés után a vörös salátában csak az AsA-tartalom nőtt szignifikánsan (63,3%).
Összefoglalva, a LED-fény minőségének a növények nitráttartalmára gyakorolt hatásával kapcsolatos kutatások egyértelmű analógiát sugallnak: a különböző színű LED-lámpák különböző összetevőkként működnek a növények testreszabott táplálkozási tervében, amelyek mindegyike egyedi hatással van a növekedésre és a tápanyag-összetételre.
Érdekes módon a vörös és kék fény megfelelő kombinációja egy gondosan elkészített ételhez hasonlít, amely hatékonyabban képes rávenni a növényeket a nitráttartalom csökkentésére.
Ha azonban a nitráttartalom csökkentéséről van szó, úgy tűnik, hogy a piros fény átveszi a vezetést. Ezen túlmenően, a különböző fényminőségek határozott hatást gyakorolnak a növények egyéb tápanyag-összetevőire, például a C-vitaminra (aszkorbinsavra), a kalcium-, magnézium- és káliumtartalomra.
Ez azt jelzi, hogy a fényminőség megválasztása valóban technikai kérdés, amely rugalmas beállítást igényel az üzem sajátos igényei alapján.
A fenti kísérleti adatok alapján a vörös fénynek a saláta antioxidáns kapacitására gyakorolt hatása feltárja a fényminőség hatását a növény élettani anyagcsere-folyamataira.
A vörösfény-kiegészítés hatása azonban fajtánként változik, az egyes fajták fénykörnyezetre való érzékenységét a salátalevélben található antioxidáns anyagok felhalmozódási szintje határozza meg.
Ami a LED-es kiegészítő világítás alkalmazását illeti, az olyan, mintha a növényeket erősítő edzéssel látnánk el. Különösen a piros fény kiegészítésével képes hatékonyan csökkenteni bizonyos salátafajták nitráttartalmát betakarítás előtt, miközben fokozza az antioxidáns kapacitást.
Ez azonban nem vonatkozik minden fajtára, jelezve, hogy a növények’ a fénykörnyezet követelményei jellemzőiktől függően változnak.
Összességében tehát a különböző fényminőségű LED fényforrások használata nemcsak a növények nitráttartalmának szabályozását teszi lehetővé, hanem a fénykörnyezet optimalizálásával a növények általános minőségének és tápanyagtartalmának javítását is.
Ez kétségtelenül egy újabb új eszközt és a precíziós gazdálkodás új megközelítését biztosítja a modern mezőgazdaság számára.
Az egyedi világítástervezéstől a személyre szabott árajánlatokig, és minden, ami a kettő között van, kertészeti szakértőink mindig készen állnak a segítségére.
Mitt LED
Guzhen, Zhongshan, Guangdong, Kína
WhatsApp: +86 180 2409 6862
E-mail: info @ vantenled.com
Professzionális LED-es növényi lámpagyártó vagyunk, elkötelezettek a technológia alkalmazása mellett, hogy növeljék a lámpa maximális potenciálját, folyamatosan maximalizálva a termelők számára nyújtott előnyöket, és energiát takarítsanak meg a bolygó számára.
