เมนู
ในการเกษตรกรรมที่มีสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมสมัยใหม่ การควบคุมสภาพแสงอย่างแม่นยำได้กลายเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพพืชผลและลดการสะสมของสารที่เป็นอันตราย
ไฟ LEDด้วยสเปกตรัมที่ปรับได้และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แสดงให้เห็นศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในด้านการให้แสงสว่างแก่การเจริญเติบโตของพืช บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การสำรวจว่าคุณภาพแสง LED ส่งผลต่อพืชอย่างไร โดยเฉพาะปริมาณไนเตรตในพืชผัก
การสะสมไนเตรตในผักเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อน รวมถึงการดูดซับและการลดการดูดซึมของไนเตรตไนโตรเจน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ควบคุมโดยสภาพแสง
พืชลดไนเตรตไนโตรเจนเป็นแอมโมเนียผ่านการทำงานของเอนไซม์สำคัญ เช่น ไนเตรตรีดักเตส ซึ่งมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์และการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนเพิ่มเติม กรดอะมิโนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน และด้วยพื้นฐานนี้ โปรตีนจึงได้รับการดัดแปลง จำแนกประเภท การขนส่ง และการเก็บรักษา ซึ่งร่วมกันสร้างพื้นฐานของกิจกรรมของชีวิตพืช
การสะสมที่มากเกินไปไม่เพียงแต่ส่งผลต่อคุณค่าทางโภชนาการของอาหารเท่านั้น แต่ยังอาจก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เปิดเผยว่าคุณภาพแสงที่ความยาวคลื่นต่างกันมีผลกระทบด้านกฎระเบียบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการเมแทบอลิซึมของคาร์บอนและไนโตรเจนในพืช โดยแสงสีแดงและสีน้ำเงินมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ต่อไป เราจะสำรวจว่าแหล่งกำเนิดแสง LED ที่มีสัดส่วนและความยาวคลื่นต่างกันลดปริมาณไนเตรตในผักอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร โดยการปรับกิจกรรมไนเตรตรีดักเตส มีอิทธิพลต่อการดูดซึมไนโตรเจนและการดูดซึมในพืช รวมถึงการสะสมของคาร์โบไฮเดรตและสารต้านอนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้อง
อิทธิพลของคุณภาพแสงที่มีต่อการเผาผลาญคาร์บอน-ไนโตรเจนของพืชนั้นแสดงออกมาในหลายระดับ โดยที่แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะมีผลกระทบด้านกฎระเบียบที่มีนัยสำคัญต่อ การสังเคราะห์ด้วยแสงการดูดซึมไนโตรเจน การเปลี่ยนแปลง และการใช้ประโยชน์ในพืช
ไฟแดง (ความยาวคลื่นประมาณ 600-700 นาโนเมตร) ช่วยเสริมพืช’ อัตราการสังเคราะห์แสง
คลอโรฟิลล์ดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพและแปลงเป็นพลังงานเคมี จึงส่งเสริมการดูดซึมCO₂ในระหว่างการตรึงคาร์บอนและเพิ่มการสะสมของคาร์โบไฮเดรตในเนื้อเยื่อพืช
พืชที่ปลูกในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสีแดงมักจะมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตสูงกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืชและการสะสมชีวมวล
แสงสีฟ้า (ความยาวคลื่นประมาณในช่วง 400-500 นาโนเมตร) มีผลเด่นชัดมากขึ้นต่อการเผาผลาญไนโตรเจนของพืช
มันสามารถส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อการทำงานของเอนไซม์สำคัญ เช่น ไนเตรต รีดักเตส ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการลดไนเตรตไปเป็นแอมโมเนีย และเพิ่มความพร้อมของแหล่งแอมโมเนียสำหรับพืช
แสงสีฟ้ายังช่วยกระตุ้นการดูดซึมไนโตรเจนและการดูดซึมในพืช เพิ่มการเผาผลาญไนโตรเจนของพืช และส่งผลต่อการสังเคราะห์กรดอะมิโนและโปรตีน
การรวมกันของแสงสีแดงและสีน้ำเงินสามารถควบคุมสมดุลของคาร์บอนและไนโตรเจนในพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
แสงสีแดงส่งเสริมการสะสมของคาร์โบไฮเดรตเป็นหลัก ในขณะที่แสงสีน้ำเงินมีบทบาทในการเผาผลาญไนโตรเจน
เมื่อแสงทั้งสองทำงานพร้อมกัน จะสามารถควบคุมเส้นทางการเผาผลาญภายในพืชได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีการจัดสรรและการใช้ทรัพยากรคาร์บอนและไนโตรเจนอย่างมีเหตุผลมากขึ้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของพืชและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
แสงสีฟ้าสามารถส่งเสริมการดูดซึมและการขนส่งไนโตรเจนทางอ้อม โดยมีอิทธิพลต่อความเข้มของการหายใจของพืช เช่น เพิ่มการหายใจในความมืดของไมโตคอนเดรีย และปรับการทำงานของเอนไซม์ในไกลโคไลซิสและวงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิก ซึ่งส่งผลทางอ้อมต่อการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไนโตรเจน ซึ่งส่งผลต่อ การดูดกลืนและการขนส่งไนโตรเจน
ในการทดลองที่ดำเนินการโดย Qi Liandong และคณะ ในปี พ.ศ. 2550 ได้มีการศึกษาผลกระทบของคุณภาพแสงที่แตกต่างกันต่อผลผลิตผักโขมและการสะสมไนเตรตโดยใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์สีเพื่อให้แหล่งกำเนิดแสงสีแดง น้ำเงิน และเหลือง
การศึกษาระบุว่า เมื่อเปรียบเทียบกับแสงสีขาวและสีเหลือง แม้ว่าชีวมวลจะไม่สูงนักภายใต้การบำบัดด้วยแสงสีแดง แต่ก็ชอบการก่อตัวและการสะสมของวัตถุแห้งและคาร์โบไฮเดรต นอกจากนี้ยังสามารถลดปริมาณไนเตรตได้อีกด้วย
ในการศึกษาที่ดำเนินการโดย Urbonaviciute และคณะ ในปี พ.ศ. 2550 โดยใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นตัวควบคุม ได้มีการศึกษาผลกระทบขององค์ประกอบของไฟ LED ที่แตกต่างกันต่อการเจริญเติบโตของผักกาดหอมและปริมาณไนเตรต องค์ประกอบที่ทดสอบประกอบด้วยไฟ LED สีแดง 92% (640 นาโนเมตร) + แสงใกล้อัลตราไวโอเลต 8%, ไฟ LED สีแดง 86% + แสง LED สีฟ้า 14% และไฟ LED สีแดง 90% + แสงสีเขียว 10%
การบำบัดด้วยแสงสีแดง LED 86% + แสงสีน้ำเงิน LED 14% แสดงให้เห็นปริมาณน้ำตาลที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับชุดค่าผสมอีกสองชุดและกลุ่มควบคุม อย่างไรก็ตาม ปริมาณน้ำตาลในอีกสองชุดค่าผสมต่ำกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ
ปริมาณไนเตรตในการบำบัดทั้งสามวิธีต่ำกว่ากลุ่มควบคุม 15% ถึง 20% แสงสีแดงมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นไนเตรตรีดักเตส ในขณะที่แสงสีแดงและสีน้ำเงินผสมกันช่วยเพิ่มการดูดซึมไนโตรเจนและการดูดซึมในพืช
ด้วยการปรับคุณภาพแสงให้เหมาะสม ปริมาณไนเตรตจึงสามารถลดลงได้มากกว่า 20% อย่างไรก็ตาม ปริมาณไนเตรตระหว่างทั้งสามส่วนผสมไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าแสงสีแดงอาจมีบทบาทหลักในการลดระดับไนเตรต
ผลของคุณภาพแสงที่แตกต่างกันต่อคุณภาพผักกาดหอมและการดูดซึมสารอาหาร
คุณภาพแสง | ปริมาณ AsA(มก./กก.) | ปริมาณไนเตรต (มก./กก.) | แคลเซียม(มก./กรัม) | แมกนีเซียม(มก./กรัม) | โพแทสเซียม(มก./กรัม) |
หลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาว | 100.25ก | 3500เอ | 8.42ข | 3.61ก | 74.7ก |
ไฟแอลอีดีสีแดง | 79.00บ | 2350บ | 8.37ข | 3.69ก | 75.77ก |
ไฟ LED สีฟ้า | 93.25ข | 3710ก | 9.88ก | 3.48ก | 72.48ก |
แดง + น้ำเงิน | 103.25ก | 2174b | 8.36ข | 3.72ก | 78.32ก |
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.
ปริมาณแคลเซียมในใบของผักกาดหอมใบหลวมถึงค่าสูงสุดภายใต้การบำบัดด้วยแสง LED สีฟ้า ซึ่งสูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ปริมาณแคลเซียมในใบของพันธุ์ที่ทดสอบภายใต้การบำบัดด้วยแสง LED สีแดง-น้ำเงิน พบว่าไม่มีความแตกต่างเมื่อเปรียบเทียบกับ ควบคุม.
คุณภาพของไฟ LED ที่แตกต่างกันไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณแมกนีเซียมและโพแทสเซียมทั้งหมดในใบ
ซามูโอลีน และคณะ (2011) ได้ทำการศึกษาผลของไฟเสริม LED ต่อผักกาดหอม 3 สายพันธุ์ที่ปลูกภายใต้หลอดโซเดียมความดันสูง (16 ชั่วโมง) ในเรือนกระจก
สามวันก่อนการเก็บเกี่ยว แสงเสริมด้วยไฟ LED สีแดง 638nm 300umol/m2·s เป็นเวลา 16 ชั่วโมงลดปริมาณไนเตรตในผักกาดหอมสีแดงและสีเขียวอ่อนลงได้ 56.2% และ 20.0% ตามลำดับ แต่เพิ่มปริมาณไนเตรตในผักกาดหอมสีเขียวอ่อนถึง 6 เท่า .
ไฟเสริม LED เพิ่มปริมาณฟีนอลทั้งหมด (52.7% และ 14.5%) และความสามารถในการกำจัดอนุมูลอิสระ (2.7% และ 16.4%) ในผักกาดหอมสีแดงและสีเขียวอ่อน ตามลำดับ แต่ลดลงในผักกาดหอมสีเขียว หลังการรักษา ปริมาณ AsA ในผักกาดหอมแดงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (63.3%)
โดยสรุป การวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของคุณภาพแสง LED ที่มีต่อปริมาณไนเตรตในพืช แสดงให้เห็นการเปรียบเทียบที่ตรงไปตรงมา: สีต่างๆ ของไฟ LED ทำหน้าที่เหมือนส่วนผสมต่างๆ ในแผนอาหารทางโภชนาการที่กำหนดเองสำหรับพืช ซึ่งแต่ละสีมีผลกระทบเฉพาะต่อการเจริญเติบโตและองค์ประกอบของสารอาหาร
สิ่งที่น่าสนใจคือการผสมผสานที่เหมาะสมของแสงสีแดงและสีน้ำเงินนั้นคล้ายคลึงกับจานที่สร้างขึ้นอย่างพิถีพิถัน ซึ่งสามารถกระตุ้นให้พืชลดปริมาณไนเตรตได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงงานลดปริมาณไนเตรต ดูเหมือนว่าแสงสีแดงจะเข้ามาเป็นผู้นำ นอกจากนี้ คุณสมบัติแสงที่แตกต่างกันยังส่งผลต่อส่วนประกอบทางโภชนาการอื่นๆ ในพืชอย่างชัดเจน เช่น ปริมาณวิตามินซี (กรดแอสคอร์บิก) แคลเซียม แมกนีเซียม และโพแทสเซียม
สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการเลือกคุณภาพแสงเป็นเรื่องทางเทคนิคอย่างแท้จริง ซึ่งต้องมีการปรับเปลี่ยนที่ยืดหยุ่นตามความต้องการเฉพาะของโรงงาน
จากข้อมูลการทดลองข้างต้น อิทธิพลของแสงสีแดงต่อความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของผักกาดหอมเผยให้เห็นผลกระทบของคุณภาพแสงต่อกระบวนการเผาผลาญทางสรีรวิทยาของพืช
อย่างไรก็ตาม ผลของการเสริมแสงสีแดงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพันธุ์พืช โดยความไวของแสงแต่ละพันธุ์ต่อสภาพแวดล้อมจะถูกกำหนดโดยระดับการสะสมของสารต้านอนุมูลอิสระในใบผักกาดหอม
สำหรับการใช้งานไฟเสริม LED ก็เหมือนกับการให้พืชฝึกความแข็งแกร่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสริมแสงสีแดง จะสามารถลดปริมาณไนเตรตในผักกาดหอมบางพันธุ์ก่อนการเก็บเกี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็เพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ
อย่างไรก็ตามข้อนี้ใช้ไม่ได้กับทุกพันธุ์ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นพืชนั้น’ ข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแสงแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณลักษณะ
ดังนั้น โดยรวมแล้ว การใช้แหล่งกำเนิดแสง LED ที่มีคุณสมบัติแสงที่แตกต่างกันช่วยให้เราไม่เพียงแต่ควบคุมปริมาณไนเตรตของพืชเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงคุณภาพโดยรวมและปริมาณสารอาหารของพืชด้วยการปรับสภาพแวดล้อมของแสงให้เหมาะสมอีกด้วย
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสิ่งนี้มอบเครื่องมือใหม่ให้กับการเกษตรสมัยใหม่และแนวทางใหม่ในการจัดการที่แม่นยำ
ตั้งแต่การวางแผนไฟแบบกำหนดเอง ไปจนถึงการเสนอราคาที่ปรับให้เหมาะสม และทุกสิ่งในระหว่างนั้น ทีมผู้เชี่ยวชาญด้านพืชสวนของเราพร้อมให้ความช่วยเหลือเสมอ
เราคือผู้ผลิตไฟ LED สำหรับพืชระดับมืออาชีพ มุ่งมั่นที่จะใช้เทคโนโลยีเพื่อเพิ่มศักยภาพสูงสุดของหลอดไฟ เพิ่มประโยชน์สูงสุดให้กับผู้ปลูกอย่างต่อเนื่อง และประหยัดพลังงานเพื่อโลก
