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.
A fényminőség optimalizálásával a nitráttartalom több mint 20%-kal csökkenthető. A nitráttartalomban azonban nem volt szignifikáns különbség a három kombináció között, ami arra utal, hogy a vörös fénynek lehet az elsődleges szerepe a nitrátszint csökkentésében.
A különböző fényminőségek hatása a saláta minőségére és a tápanyagfelvételre
Fényminőség | AsA-tartalom (mg/kg) | Nitráttartalom (mg/kg) | Kalcium (mg/g) | Magnézium (mg/g) | Kálium (mg/g) |
Fehér fluoreszkáló lámpák | 100.25a | 3500a | 8.42b | 3.61a | 74.7a |
Piros LED | 79.00b | 2350b | 8.37b | 3.69a | 75.77a |
Kék LED | 93.25b | 3710a | 9.88a | 3.48a | 72.48a |
Piros + Kék | 103.25a | 2174b | 8.36b | 3.72a | 78.32a |
A kísérleti adatokat összevetve a grafikonon látható, hogy a LED-es vörös fénnyel végzett kezelés a vizsgált szálas salátafajtában szignifikánsan csökkentette az AsA-tartalmat a kontrollhoz képest. A kék LED fény és a piros-kék LED fény nem befolyásolta az AsA tartalmat.
A kontrollhoz képest a LED piros fénnyel végzett kezelés szignifikánsan csökkentette a nitráttartalmat a vizsgált szálas salátafajtában, míg a LED kék fény nem befolyásolta a saláta nitráttartalmát.
A LED-es piros fénnyel végzett kezelés a vizsgált fajta leveleinek kalciumtartalmának csökkenését is eredményezte a kontrollhoz képest, bár a különbség nem volt szignifikáns.
A laza saláta leveleinek kalciumtartalma LED-kék fénnyel történő kezelés mellett érte el maximumát, szignifikánsan magasabb, mint a kontrollé, míg a vizsgált fajta leveleinek kalciumtartalma LED-es piros-kék fénnyel történő kezelés mellett nem mutatott eltérést a kontrollhoz képest.
A különböző LED-fényminőségeknek nem volt jelentős hatása a levelek összes magnézium- és káliumtartalmára.
Samuoliene et al. (2011) tanulmányt készítettek a LED-es kiegészítő világítás hatásáról három, üvegházban, nagynyomású nátriumlámpával (16 órás) termesztett salátafajtán.
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.
