Auswirkungen des Pflanzenlichts auf das Pflanzenwachstum

Pflanzenlicht ist das Schlüsselsignal und wichtige Energie für das Pflanzenwachstum. Nach der Intensität des Lichts, die Wellenlänge des Lichts, die Länge des Lichts, Pflanzen beurteilen das Klima und die Jahreszeit, so dass sich ihr eigener Zustand ändert, um festzustellen, ob Keimung, Wachstum, Blüte, Fruchtbildung, damit sie sich besser an die Umgebung anpassen kann. Gleichzeitig, Pflanzen nutzen auch Pflanzenlicht zur Lichtzusammenarbeit, um Energie für ihr eigenes Wachstum bereitzustellen. Die Erforschung der Beziehung zwischen Pflanzen und Licht kann die Entwicklung von Anbautechniken fördern.

Direkte Auswirkungen von Pflanzenlicht auf Pflanzen

Pflanzenlicht fungiert als externes Signal. Zusätzlich zur Steuerung der Photosynthese als Energiequelle, Pflanzenlicht wirkt auch als Signal, das viele Aspekte des Pflanzenwachstums und der Pflanzenentwicklung beeinflusst, aus Samenkeimung und Deetiolation zur Ernährungsmorphologie, zirkadianer Rhythmus, Genexpression, Geotropismus, und Fototropismus, Die durch Licht induzierte und regulierte Entwicklung von Pflanzen wird Photomorphogenese genannt. Zu den Auswirkungen auf die Pflanzenmorphologie gehören:

• Auswirkungen von Pflanzenlicht auf die Bildung von Gibberellin GA in einigen Pflanzensamen.
• Fördern Sie die apikale Dominanz: Pflanzenlicht kann die Ausbreitung von Stängelspitzen und jungen Blättern fördern, und hemmen das Wachstum von Seitenknospen und die Stängelverlängerung.
• Tropismus verursachen: Zum Beispiel, Es gibt einen großen Unterschied in der Form zwischen Sämlingen, die im Dunkeln wachsen, und Sämlingen, die im Pflanzenlicht wachsen.
• Auswirkungen der Photoperiode auf Pflanzen: Licht beeinflusst den Wachstumsprozess von Pflanzen, wie Samenkeimung und Ruhephase, Knospenkeimung und -wachstum, Phänomen der gelben Blume, Das Pflanzenwachstum verlangsamt sich und kommt im Winter zum Stillstand, usw.
• Allgemein gesprochen, Die Photomorphogenese von Pflanzen ist ein Wachstumsprozess, Entwicklung, und Differenzierung, die durch Licht induziert und reguliert wird. Die Blätter von Sämlingen, die im Dunkeln wachsen, sind kleiner, aber diejenigen, die im Licht wachsen, sind viel größer. Was die Form der Blätter betrifft, Das Wachstum und die Teilung von Zellen verändern die Form der Blätter, Beides sind Prozesse der Lichtmorphogenese.

Es gibt zwei Arten lichtmorphogenetischer Reaktionen in Pflanzen: Rotlichtreaktion und Blaulichtreaktion. Die Blattvergrößerung wurde hauptsächlich durch eine Rotlichtreaktion verursacht; Jedoch, stomatäre Öffnung, Differenzierung von Chloroplasten, und Bewegung waren Blaulichtreaktionen. Der Photorezeptor der Rotlichtreaktion ist Phytochrom, die in fast allen Teilen höherer Pflanzen vorkommt. Phytochrom besteht aus Chromophoren und Deproteinisierung. Es wurde bestätigt, dass es in Pflanzen zwei Formen von Phytochrom gibt, nämlich pr (Rotlicht-Absorptionstyp & physiologischer Inaktivierungstyp) Und PFR (Absorptionstyp für tiefrotes Licht & physiologischer Aktivierungstyp). PR ist blaugrün und PFR ist hellgrün. Solange die Bedingungen erfüllt sind, sie können sich ineinander verwandeln. Der Photorezeptor der Blaulichtreaktion wird als Blau-/nahe-Ultraviolett-Photorezeptor bezeichnet.

Unter Rotlichtbestrahlung, PR wechselt zu PFR, und unter Bestrahlung mit tiefrotem Licht, PFR ändert sich zu pr. In vielen Pflanzen, PFR kann sich im Dunkeln langsam in PR umwandeln. Im Gegensatz zur Rotlichtreaktion, die durch fernrotes Licht umgekehrt werden kann, Die Blaulichtreaktion kann durch das längerwellige Licht nicht umgekehrt werden. Rotes Licht ist am wirksamsten, um die Blüte anzuregen, Keimung einiger Samen, Wachstum von Stängeln und Blättern, Blattabszision, Bildung von Rhizomen und Zwiebeln, Ruhezustand der Knospen, und Chlorose; Blaues Licht ist in der Stomata-Öffnung am wirksamsten, Verzögerung der Seneszenz, Erhöhung des Proteingehalts, Phototropismus, Chlorophyllsynthese, Differenzierung von Chloroplasten, und Bewegung, und Hemmung der Stängelverlängerung.

Auswirkungen der Lichtmorphogenese auf Pflanzen

• Einfluss von Pflanzenlicht auf die Keimung von Pflanzensamen

Wenn die Samen aufgesogen sind, Ihre Keimung wird oft durch Licht beeinflusst. Viele Samen brauchen Licht, um gut zu keimen. Oft sind kleine Samen betroffen. Es gibt auch einige Gartenbaukulturen mit großen Samen. Zusätzlich, Die Keimung vieler Samen wird durch Licht nicht beeinträchtigt, einige werden durch Licht gehemmt, und sogar einige werden durch kurzfristiges Licht gefördert, aber durch Dauerlicht gehemmt. Die Lichtqualität beeinflusste auch die Samenkeimung. Die Keimung der Samen wurde auch durch die Lichtqualität beeinflusst. Unter dem rotes Licht und grünes Licht, die Keimung von Gurkensamen wird gehemmt, und es ist schwierig zu keimen. Aber unter weißem Licht, gelbes Licht, blaues Licht, oder sogar unter dunklem Licht, die Samen können keimen. Einige in GA3 getränkte Samenarten können den Lichtbedarf decken, und sogar für Samen, die nicht durch Licht beeinflusst werden, Diese Hormone haben manchmal eine stimulierende Wirkung. Die Bildung von Gibberellinsäure kann die Keimung von Samen beeinträchtigen. Dunkelrotes Licht kann den Gibberellingehalt in eingeweichten Erbsensamen verringern, während rotes Licht den Gibberellingehalt erhöhen kann. Die Lichtwellen können sich gegenseitig umkehren, Dies weist darauf hin, dass die Photosensibilisatoren PR und PFR von Samen die Bildung von Gibberellinsäure beeinflussen können, nachdem sie durch rotes Licht stimuliert wurden.

• Einfluss von Pflanzenlicht auf das Wachstum von Pflanzenblättern

Die überwiegende Mehrheit der Pflanzen lässt sich ohne Licht nur sehr schwer züchten, obwohl manchmal die Blätter von Pflanzen (in einem Zeitraum) Auch im Dunkeln können Arten schnell wachsen, Diese Zeit ist sehr kurz, und das in der überwiegenden Mehrheit der Zeit, Die Pflanzen brauchen Licht zum Wachstum, und die Blätter von Doppelwildschweinpflanzen können sich ohne Licht nicht normal entwickeln. Die durch Licht geförderte Blattvergrößerung war hauptsächlich auf eine verstärkte Zellteilung zurückzuführen, und es gab keinen signifikanten Unterschied in der endgültigen Zellgröße zwischen denen, die unter Licht standen, und denen, die im Dunkeln gehalten wurden. In intakten Blättern, Die Differenzierungsrate der Zellteilung und -verlängerung von Blättern, die unter hellem Licht wuchsen, war schneller als unter schwacher Lichtintensität. Licht spielt eine Schlüsselrolle beim Wachstum und der Entwicklung von Pflanzenblättern, insbesondere bei Bilobat-Pflanzen.

• Einfluss von Pflanzenlicht auf das Wachstum von Pflanzenstängeln

Die Stängelverlängerungsrate vieler Pflanzen ist tagsüber geringer als nachts, Das ist die weitgehende Hemmung des Lichtwachstums. Bei niedriger Energie, Die Hemmung von blauem Licht ist geringer als die von rotem Licht. Wenn die Lichtintensität erhöht wird, die Hemmung des blauen Lichts wird verstärkt. Für eine Pflanze, die im Dunkeln sprießt, Das lichtempfindliche Element funktioniert in einer solchen Umgebung nicht, Die grünes Licht hat fast keine Wirkung, und blaues Licht ist relativ schwach, Dies weist darauf hin, dass Licht unterschiedliche Auswirkungen auf grüne und gelbe Sämlinge hat. Wenn Pflanzen in der Sonne keimen, Hochintensives rotes Licht kann die Stängelverlängerung fördern, während blaues Licht mit der gleichen Intensität die Stängelverlängerung am stärksten hemmt. Langwelliges Licht (Rotlicht) förderte die Stängelverlängerung, während kurzwelliges Licht (blaues Licht) gehemmte Stängelverlängerung. Blaues Licht kann das Zellwachstum hemmen, während rotes Licht das Zellwachstum fördern kann. Blaues Licht kann die Blattfläche vergrößern, aber es kann das Blattstielwachstum verhindern. Rotes Licht ist sehr wichtig und blaues Licht ist auch sehr wichtig für das Wachstum von Pflanzen. Es ist das Ergebnis beider Seiten. Blaues Licht ist eine der notwendigen Voraussetzungen für das starke Wachstum von Pflanzen.

• Die Wirkung von Pflanzenlicht auf die Chlorophyllsynthese in Pflanzen ist untrennbar mit der Beteiligung von Licht verbunden.

Das Verhältnis von Chlorophyll a zu Chlorophyll b beträgt 3:1. Der Gesamtcarotinoidgehalt von im Dunkeln gezüchteten Zellen ist sehr gering, aber es kann zunehmen 10 Zeiten während des Grünwerdens. Zusätzlich, Die Chlorophyllsynthese hängt auch mit der Lichtqualität zusammen. Unter blauem Licht war der Chlorophyllgehalt am höchsten, gefolgt von weißem und rotem Licht, und am niedrigsten bei dunklem und grünem Licht. Das Verhältnis von Chlorophyll a: b war bei unterschiedlicher Lichtqualität unterschiedlich. Das Verhältnis von Chlorophyll a: b war bei gelbem und blauem Licht am höchsten, und das rote Licht war förderlicher für die Bildung von Chlorophyll a. Im Vergleich zu weißem Licht und blauem Licht, das Chlorophyll a: Das b-Verhältnis der Blätter unter Rotlichtbehandlung war niedriger, während der Chlorophyllgehalt der Blätter unter blauem Licht niedriger war als unter weißem und rotem Licht, aber es ist Chlorophyll a: Das b-Verhältnis war am höchsten, das heißt, Die Pflanzen unter Blaulichtkultur hatten im Allgemeinen die Eigenschaften sonniger Pflanzen, während die Pflanzen unter Rotlichtkultur denen unter Schattenpflanzen ähnlich waren.

• Einfluss von Pflanzenlicht auf die Anthocyanbildung

Viele Pflanzen bilden in einigen Organen farbige Anthocyane. Die Bildung dieses Pigments erfordert eine ausreichende Zufuhr von löslichem Zucker direkt durch die Photosynthese. Zusätzlich, Licht kann die Anthocyansynthese auch auf andere Weise beeinflussen. Im Allgemeinen, Blaues Licht fördert die Anthocyansynthese. Auch für die Anthocyan-Synthese ist hochintensives Licht erforderlich. Wenn hochintensives blaues Licht verwendet wird, um Sorghumsämlinge mehrere Stunden lang zu bestrahlen, und dann im Dunkeln gehalten, der Anthocyangehalt wird allmählich ansteigen. Jedoch, wenn die Pflanzen mit blauem Licht bestrahlt werden, das heißt, mit schwachem Fernrotlicht für kurze Zeit, Es wird nur etwa die Hälfte des Pigments gebildet. Der Hemmeffekt von fernrotem Licht kann durch Bestrahlung mit rotem Licht wiederholt umgekehrt werden. Anthocyane werden von zwei pflanzlichen Photorezeptoren synthetisiert: man gilt als Kryptochrom, das Blau absorbiert / in der Nähe von ultraviolettem Licht, und das andere ist ein Phytochrom, das Rot absorbiert (PR) und weit rot (PFR).

• Einfluss von Pflanzenlicht auf die Pflanzenblüte

Die Photoperiode ist die gegenseitige Länge zwischen Tag und Nacht an einem Tag. Die Länge von Tag und Nacht ist nicht unveränderlich. Es ändert sich mit der Änderung des Längen- und Breitengrads und der Jahreszeit. Obwohl ihre Gesamtlänge unveränderlich ist, Die relative Länge ändert sich ständig. Die Photoperiode ist ein sehr zuverlässiges Signal für saisonale Schwankungen. Pflanzen in verschiedenen Regionen der Erde passen sich im Laufe der langfristigen Evolution schrittweise an die Umwelt an. Ihr Wachstum, inklusive Rooten, Keimung, Wachstum, Blüte, und Obst, ändert sich periodisch mit den Jahreszeiten. Jeder Prozess des Pflanzenwachstums wird grundsätzlich von der Photoperiode beeinflusst, und die Auswirkung auf die Blüte ist signifikanter. Wenn durch die Photoperiode regulierte Blütenpflanzen den Reifegrad der Blüte erreichen, Die Blüte kann unter geeigneten photoperiodischen Bedingungen induziert werden. Je früher die Pflanze blüht, desto länger ist die Sonne, und je länger der Sonnenschein, desto früher blüht es. Kurztagpflanzen können nur blühen, wenn ihre Photoperiode kürzer als die kritische Tageslänge ist. Die Anzahl der Tage der Photoperiodeninduktion hängt vom Pflanzenalter ab. In vielen Pflanzen, Die Anzahl der Tage der Photoperiodeninduktion nimmt mit zunehmendem Alter ab. Die Empfindlichkeit der Blätter gegenüber der Photoperiode ändert sich mit dem Wachstum, von schwach nach stark, und von stark nach schwach. Die Lichtempfindlichkeit junger Blätter ist relativ gering. Mit dem Wachstum, die Empfindlichkeit gegenüber der Photoperiode wird allmählich stärker. Die Lichtempfindlichkeit wachsender Blätter nimmt allmählich ab, und die Lichtempfindlichkeit alter Blätter ist relativ gering. Die zur Auslösung der Blüte erforderliche Lichtintensität ist nicht hoch, ca. 50-100lx, Daher ist die Lichtintensität kein absoluter Faktor für die Auslösung der Blüte. Der Übergang vom vegetativen Wachstum zum reproduktiven Wachstum wird durch rote Fernrot- und blaue Nahultraviolett-Rezeptoren reguliert. Das Sonnenlicht wird von den Photosensibilisatoren in den Blättern empfangen, die rote und dunkelrote Signale empfangen kann. Rotes Licht und dunkelrotes Licht können die Blütereaktion wiederholt umkehren. Es ist die letzte Lichteinstrahlung, die über die Blüte der Pflanzen entscheidet. Wenn die letzte Lichteinstrahlung rotes Licht ist, die Kurztagpflanzen blühen nicht; wenn das letzte dunkelrote Licht ist, die Pflanzen werden blühen.

Indirekte Auswirkungen von Pflanzenlicht auf Pflanzen

Licht als Energie. Licht ist die Grundlage der Photosynthese, was die Bildung der Assimilation beeinflusst, Enzymaktivierung, stomatäre Öffnung, und so weiter. Unzureichendes Licht beeinträchtigt die Photosynthesekapazität, Dadurch wird die Kohlenstoffassimilation begrenzt, und letztendlich die Bildung pflanzlicher Photosyntheseprodukte beeinflussen. Das Wachstum von Pflanzen ist untrennbar mit Licht verbunden, Wasser, Temperatur, Gas, und andere Umweltfaktoren. Viele dieser Faktoren können den Wachstumstrend von Pflanzen regulieren, und Licht ist keine Ausnahme. Licht kann nicht nur unterschiedliche Umweltsignale für die Entwicklung und das Wachstum von Pflanzen liefern, sondern auch Energie für die Photosynthese von Pflanzen liefern. Lichtenergie beeinflusst alle Phasen des Pflanzenwachstums und der Pflanzenentwicklung.

Licht ist die Energiequelle der Photosynthese. Die gesamte Photosynthese lässt sich in zwei Klassen einteilen: helle Reaktion und dunkle Reaktion. In der Lichtreaktionsphase, Pflanzen nutzen Lichtenergie, um ATP und NADPH zu produzieren; In der dunklen Bühne, Chloroplasten assimilieren CO2, um Kohlenhydrate mithilfe von NADPH und ATP zu synthetisieren, die durch die Lichtreaktion entstehen. Die Photosynthese ist eine photochemische Reaktion. Innerhalb eines bestimmten Bereichs der Lichtintensität, Die Photosyntheserate steigt mit zunehmender Lichtintensität. Wenn die Lichtintensität einen bestimmten kritischen Wert überschreitet oder unterschreitet (Lichtsättigungspunkt und Kompensationspunkt), die photosynthetische Intensität nimmt nicht zu. Je höher die Lichtintensität ist, desto höher ist die Photosyntheserate. Die Entwicklung der Lichtregulierung umfasst nahezu die gesamte Phase der Pflanzenentwicklung, einschließlich Samenkeimung, Blatt- und Wurzelentwicklung, Verzweigung, Blüte, und Obst.

Kontrolle des Lichts zur Beeinflussung des Pflanzenwachstums

1. Reduzieren Sie die Kosten für die Pflanzenbeleuchtung

Pflanzen können nicht bei allen Lichtwellenlängen Photosynthese betreiben. Studien zeigen, dass die Wellenlängen der Lichtpflanzen, die Photosynthese betreiben können, zwischen 400 und 700 nm liegen. Beim Pflanzen, Wir nutzen dieses Lichtband, um unsere Energieverschwendung zu reduzieren, erhöhen die Lichtabsorption, das Wachstum von Nutzpflanzen beschleunigen, und unsere Kosten senken.

2. Verbesserung der Produktqualität

Durch Forschung, Wir haben herausgefunden, dass Licht einen erheblichen Einfluss auf das Pflanzenwachstum hat, durch die Steuerung des Lichts, Wir können das Wachstum von Pflanzen kontrollieren. Mit mehr Kontrolle über das Licht, Blumen verlängern die Blütezeit und verkürzen die Fruchtzeit, Das Wachstum der Blumen ist also sicherlich von hoher Qualität. Für Obst, wir sollten dafür sorgen, dass sie mehr Früchte tragen, und sie dazu bringen, mehr Zucker zu produzieren, um ihren Geschmack zu verbessern. Auf diese Weise, Die erzeugten Früchte müssen von hoher Qualität sein. Durch die Kontrolle des Lichts, Lassen Sie die Pflanzen in die Richtung wachsen, die wir wollen, und die Qualität der Produkte verbessern.

3. Pflanzung außerhalb der Saison

Im Allgemeinen können Gemüse und Obst nur in einem bestimmten Zeitraum im Jahr wachsen. Durch die Kontrolle von Licht und anderen Bedingungen, Wir können dafür sorgen, dass sie nicht durch äußere Faktoren beeinträchtigt werden, damit sie in der Zeit wachsen können, die wir brauchen. Auf diese Weise, Wir können zu jeder Jahreszeit die Produkte anpflanzen, die wir wollen. Im kalten Winter, Wir können immer noch frisches Gemüse und Obst essen.

Vorteile von LED-Pflanzenlicht

Verglichen mit anderen Lichtquellen, LED bietet die Vorteile hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit, kleine Größe, leicht, langes Leben, Niedriger Energieverbrauch, und hohe Lichtausbeute. Darüber hinaus, Die Länge der von LEDs emittierten Lichtwellen liegt meist im Bereich von 400 nm bis 700 nm, das für die Photosynthese von Pflanzen geeignet ist. Aufgrund dieser Vorteile, LED eignet sich besonders für den Innen- oder Gewächshausanbau und wird häufig in der Pflanzengewebekultur eingesetzt, geschützter Gartenbau, Fabriksämling, und ökologisches Schutzsystem für die Luft- und Raumfahrt, Dies ist eine wichtige Forschungsrichtung der modernen landwirtschaftlichen Entwicklung.

Perspektiven von MOKOlight

Die Entwicklung einer Branche kann nicht von ein oder zwei Personen vorangetrieben werden. Wir müssen zusammenarbeiten, um es zu fördern. Mit der rasanten Entwicklung der Gesellschaft, Die Nachfrage der Menschen wird immer höher, und die Nachfrage in der Landwirtschaft und anderen Pflanzenindustrien wird immer größer. Obwohl die LED-Wachstumslicht hat erhebliche Fortschritte gemacht, Es gibt noch viel Raum für Verbesserungen. MOKOLight hat das Glück, in dieser Zeit geboren zu sein. Es wird die Investitionen weiter erhöhen, zur modernen Pflanztechnik beitragen und gleichzeitig bestimmte richtungsweisende Forschungsergebnisse erzielen.