تاثیر طیف های مختلف نور بر رشد گیاهان

نور منبع اصلی انرژی گیاهان برای فتوسنتز و رشد است. محدوده وسیعی از علائم و اطلاعات برای ریخت­زایی و تعداد دیگری از فرآیندهای فیزیولوژیکی وابسته به نور است. مشخصات متفاوت نور مانند ترکیب طیف­ها (طول موج) شدت، مدت و جهت نور می­تواند بر رشد و نمو گیاه تاثیر گذارد. فرایند فتوسنتز همچنین به همه جنبه­های روشنایی محیط حساس است.

توسعه سریع استفاده از تکنولوژی نوری، دیودهای ساطع کننده نور (LED) منجر به افزایش کاربردهای این تکنولوژی برای روشنایی در سیستم­های باغبانی بسته شده است. دیودهای ساطع کننده نور به علت راندمان تابش بالا، طول عمر زیاد، سایز کوچک، دمای کم، طیف باریک و استحکام فیزیکی جذاب هستند. کاربرد LEDها در باغبانی استفاده از طول موج معین برای مطالعه خاص در مورد، پاسخ گیاهان را ممکن می­سازد. برای مثال، روشنایی بین محیطی با استفاده از نور LEDها امروزه برای افزایش فتوسنتز برگ­های میانی و پایینی استفاده شده است. اگر چه، تحقیقات روی تاثیر طیف طول موج، روی رشد و نمو گیاه همچنان در حال انجام است.

پاسخ­های گیاه به نور بر پایه روشنایی محیط، فصل، ژنوتیپ، مدل کشت و موارد دیگر متفاوت است. اگرچه نور منبع انرژی برای فتوسنتز است، ولی همزمان می­تواند به عنوان فاکتور ایجاد کننده استرس عمل کند. تحت شرایط نور زیاد یا زمانی که گیاه در معرض دیگر استرس­های غیر زیستی (مانند خشکسالی) قرار دارد، تامین انرژی (ATP) و مصرف ذخیره انرژی (NADPH) برای انجام فعالیت­های مختلف، از طریق فتوسیستم (و با درگیر شدن چرخه انتقال الکترون) بیشتر از فرآیندهای متابولیکی در واکنش، تثبیت کربن است. بنابراین عمکلرد فتوسنتز تحت شرایط استرس­زا کاهش می­یابد. مهار فتوسنتز به دلیل قرار گرفتن در نور با شدت بالا به عنوان بازدارندگی نوری (Photoinhibition) شناخته می­شود. صدمات ناشی از فرآیند بازدارندگی نوری می­تواند در تمام اجزای مکانیسم فتوسنتز ایجاد شود. در این میان، مجموعه فتوسیستم II، زنجیره انتقال الکترون، هدف اصلی بازدارندگی نوری در نظر گرفته می­شود. با این حال، فتوسنتز به عنوان یک فرآیند دقیق، از روش­های مختلفی برای کنار آمدن با بازدارندگی نوری استفاده می­کند. اتلاف انرژی اضافی به شکل گرما اصلی­ترین استراتژی محافظتی برای رهایی از آسیب ناشی از نور با شدت بالا است. اتلاف حرارتی به عنوان دفع غیر فتوشیمیایی فلورسنس کلروفیل شناخته می­شود. دفع حرارتی غیر فتوشیمیایی چندین استراتژی را شامل می­شود از جمله؛ دفع انرژی وابسته، با درگیر شدن چرخه گزانتوفیل، تغییرات ساختاری در مجموعه فتوسیستم II که به عنوان حالت انتقال دهنده شناخته می­شود، در نهایت بازدارندگی نوری فرآیند کاهش عملکرد کوانتومی نتیجه آسیب ایجاد شده ناشی از افزایش شدت نور است.

منبع

برگفته شده از مقاله

Effects of growth under different light spectra on the subsequent high light tolerance in rose plants

لینک مقاله در سایت اصلی

https://academic.oup.com/aobpla/article/10/5/ply052/5095468