Plantlicht is het belangrijkste signaal en belangrijke energie voor plantengroei. Volgens de intensiteit van het licht, De golflengte van licht, de lengte van het licht, planten beoordelen het klimaat en het seizoen, zodat hun eigen toestand verandert, om te bepalen of kieming, groei, bloei, vruchtvorming zodat deze zich beter kan aanpassen aan de omgeving. Tegelijkertijd, planten gebruiken plantenlicht ook voor lichtsamenwerking om energie te leveren voor hun eigen groei. Onderzoek naar de relatie tussen planten en licht kan de ontwikkeling van teelttechnieken bevorderen.
Directe effecten van plantenlicht op planten
Plantlicht werkt als extern signaal. Naast het beheersen van fotosynthese als energiebron, plantenlicht fungeert ook als een signaal dat vele aspecten van de plantengroei en -ontwikkeling beïnvloedt, van zaadkieming en de-etiolatie naar voedingsmorfologie, circadiaans ritme, genexpressie, geotropisme, en fototropisme, De door licht geïnduceerde en gereguleerde ontwikkeling van planten wordt fotomorfogenese genoemd. De effecten op de plantmorfologie omvatten
- Effecten van plantenlicht op de vorming van gibberelline GA in sommige plantenzaden.
- Bevorder apicale dominantie: plantlicht kan de uitzetting van stengelpunten en jonge bladeren bevorderen, en remmen de groei van zijknoppen en stengelverlenging.
- Oorzaak tropisme: Bijvoorbeeld, er is een groot verschil in de vorm tussen de zaailingen die in het donker groeien en de zaailingen die in het plantenlicht groeien.
- Effecten van fotoperiode op planten: licht beïnvloedt het groeiproces van planten, zoals zaadkieming en kiemrust, kieming en groei van knoppen, fenomeen van gele bloemen, de plantengroei vertraagt en stopt in de winter, enz.
- Over het algemeen, de fotomorfogenese van planten is een groeiproces, ontwikkeling, en differentiatie geïnduceerd en gereguleerd door licht. De bladeren van zaailingen die in het donker groeien, zijn kleiner, maar degenen die in het licht groeien, zijn veel groter. Wat de vorm van de bladeren betreft, de groei en deling van cellen veranderen de vorm van bladeren, beide zijn de processen van lichtmorfogenese.
Er zijn twee soorten lichtmorfogenetische reacties in planten: roodlichtreactie en blauwlichtreactie. De bladvergroting werd vooral veroorzaakt door een roodlichtreactie; Echter, stomatale opening, differentiatie van chloroplasten, en beweging waren blauwlichtreacties. De fotoreceptor van de roodlichtreactie is fytochroom, die in bijna alle delen van hogere planten voorkomt. Fytochroom bestaat uit chromoforen en deproteïnering. Er is bevestigd dat er twee vormen van fytochroom in planten voorkomen, namelijk pr (rood lichtabsorptietype & fysiologisch inactiveringstype) En PFR (verrood lichtabsorptietype & fysiologisch activeringstype). PR is blauwgroen en PFR is lichtgroen. Zolang aan de voorwaarden wordt voldaan, ze kunnen in elkaar veranderen. De fotoreceptor van de blauwlichtreactie wordt een blauw/bijna-ultraviolette fotoreceptor genoemd.
Onder roodlichtbestraling, PR-wijzigingen in PFR, en onder bestraling met verrood licht, PFR-wijzigingen in pr. In veel planten, PFR kan in het donker langzaam omkeren naar PR. In tegenstelling tot de roodlichtreactie die kan worden omgekeerd door verrood licht, de blauwlichtreactie kan niet worden teruggedraaid door licht met een langere golflengte. Rood licht is het meest effectief bij het opwekken van bloei, kieming van sommige zaden, groei van stengels en bladeren, bladabcisie, vorming van wortelstokken en bollen, kiemrust van knoppen, en chlorose; Blauw licht is het meest effectief in de stomatale opening, het vertragen van veroudering, het verhogen van het eiwitgehalte, fototropisme, chlorofylsynthese, differentiatie van chloroplasten, en beweging, en remming van de stengelverlenging.
Effecten van lichtmorfogenese op planten
- Effect van plantenlicht op de kieming van plantenzaden
Wanneer de zaden zijn opgenomen, hun kieming wordt vaak beïnvloed door licht. Veel zaden hebben licht nodig om goed te ontkiemen. Kleine zaden worden vaak aangetast. Er zijn ook enkele tuinbouwgewassen met grote zaden. In aanvulling, de kieming van veel zaden wordt niet beïnvloed door licht, sommige worden geremd door licht, en zelfs sommige worden bevorderd door kortetermijnlicht, maar geremd door continu licht. De lichtkwaliteit had ook invloed op de kieming van het zaad. De kieming van zaden werd ook beïnvloed door de lichtkwaliteit. Onder de rood licht en groen licht, de kieming van komkommerzaden wordt geremd, en het is moeilijk om te ontkiemen. Maar onder wit licht, geel licht, blauw licht, of zelfs onder donker licht, de zaden kunnen ontkiemen. Sommige soorten zaden gedrenkt in GA3 kunnen de vraag naar licht vervangen, en zelfs voor zaden die niet door licht worden beïnvloed, deze hormonen hebben soms stimulerende effecten. De vorming van Gibberellinezuur kan de kieming van zaden beïnvloeden. Verrood licht kan het gibberellinegehalte van geweekte erwtenzaden verminderen, terwijl rood licht het gibberellinegehalte kan verhogen. De lichtgolven kunnen elkaar omkeren, wat aangeeft dat de fotosensibilisator PR en PFR van zaden de vorming van gibberellinezuur kan beïnvloeden na stimulatie door rood licht.
- Effect van plantenlicht op de groei van plantenbladeren
De overgrote meerderheid van de planten is bij gebrek aan licht erg moeilijk te kweken, hoewel soms de bladeren van planten (in een bepaalde periode) in het donker kunnen soorten ook snel groeien, deze tijd is erg kort, en het overgrote deel van de tijd, de planten hebben licht nodig om te groeien, en de bladeren van dubbele wilde zwijnenplanten kunnen zich bij afwezigheid van licht niet normaal ontwikkelen. Licht bevorderde bladvergroting was voornamelijk te danken aan verbeterde celdeling, en er was geen significant verschil in de uiteindelijke celgrootte tussen degenen onder het licht en degenen die in het donker werden bewaard. In intacte bladeren, de differentiatiesnelheid van celdeling en verlenging van bladeren gegroeid onder fel licht was sneller dan die onder lage lichtintensiteit. Licht speelt een sleutelrol bij de groei en ontwikkeling van plantenbladeren, vooral bij bilobate planten.
- Effect van plantenlicht op de groei van plantenstengels
De stengelverlengingssnelheid van veel planten is overdag lager dan die 's nachts, wat voor een groot deel de remming van licht op de groei is. Bij lage energie, de remming van blauw licht is minder dan die van rood licht. Als de lichtintensiteit wordt verhoogd, de remming van blauw licht zal worden versterkt. Voor een plant die in het donker ontkiemt, lichtgevoelig element werkt niet in een dergelijke omgeving, de groen licht heeft vrijwel geen effect, en blauw licht is relatief zwak, wat aangeeft dat licht verschillende effecten heeft op groene zaailingen en gele zaailingen. Wanneer planten ontkiemen in de zon, rood licht met hoge intensiteit kan de verlenging van de stengel bevorderen, terwijl blauw licht met dezelfde intensiteit de grootste remming heeft op de stengelverlenging. Licht met lange golflengte (rood licht) bevorderde de stengelverlenging, terwijl kortgolvig licht (blauw licht) geremde stengelverlenging. Blauw licht kan de celgroei remmen, terwijl rood licht de celgroei kan bevorderen. Blauw licht kan het bladoppervlak vergroten, maar het kan bladsteelgroei voorkomen. Rood licht is erg belangrijk en blauw licht is ook erg belangrijk voor de groei van planten. Het is het resultaat van beide kanten. Blauw licht is een van de noodzakelijke voorwaarden voor een sterke groei van planten.
- Het effect van plantenlicht op de chlorofylsynthese in planten is onlosmakelijk verbonden met de deelname van licht.
De verhouding tussen chlorofyl a en chlorofyl b is 3:1. Het totale carotenoïdengehalte van in het donker gekweekte cellen is zeer klein, maar het kan toenemen 10 keer tijdens het proces van groen worden. In aanvulling, chlorofylsynthese houdt ook verband met de lichtkwaliteit. Het chlorofylgehalte was het hoogst onder blauw licht, gevolgd door wit en rood licht, en de laagste onder donker en groen licht. De verhouding van chlorofyl a: b was anders onder verschillende lichtkwaliteit. De verhouding van chlorofyl a: b was het hoogst onder geel licht en blauw licht, en het rode licht was bevorderlijker voor de vorming van chlorofyl a. Vergeleken met wit licht en blauw licht, het chlorofyl a: b De verhouding bladeren onder behandeling met rood licht was lager, terwijl het chlorofylgehalte van de bladeren onder blauw licht lager was dan dat onder wit licht en rood licht, maar zijn chlorofyl a: b-ratio was het hoogst, dat wil zeggen, de planten onder blauwlichtcultuur hadden over het algemeen de kenmerken van zonnige planten, terwijl de planten onder roodlichtcultuur vergelijkbaar waren met die onder schaduwplanten.
- Effect van plantenlicht op anthocyaninevorming
Veel planten vormen in sommige organen gekleurde anthocyanen. De vorming van dit pigment vereist voldoende oplosbare suikertoevoer rechtstreeks uit fotosynthese. In aanvulling, licht kan de anthocyaninesynthese ook op andere manieren beïnvloeden. In het algemeen, blauw licht bevordert de synthese van anthocyanine. Voor de synthese van anthocyanine is ook licht met hoge intensiteit nodig. Als blauw licht met hoge intensiteit wordt gebruikt om sorghumzaailingen gedurende enkele uren te bestralen, en vervolgens in het donker bewaard, het anthocyaninegehalte zal geleidelijk toenemen. Echter, als de planten worden bestraald met blauw licht, dat is, met laag verrood licht gedurende een korte tijd, slechts ongeveer de helft van het pigment wordt gevormd. Het remmende effect van verrood licht kan herhaaldelijk worden omgekeerd door bestraling met rood licht. Anthocyanen worden gesynthetiseerd door twee fotoreceptoren van planten: één wordt als cryptochroom beschouwd, dat blauw absorbeert / nabij ultraviolet licht, en de andere is een fytochroom die rood absorbeert (PR) en ver rood (PFR).
- Effect van plantenlicht op de bloei van planten
Fotoperiode is de onderlinge lengte tussen dag en nacht op een dag. De lengte van dag en nacht is niet onveranderlijk. Het verandert met de verandering van lengte- en breedtegraad en seizoen. Hoewel hun totale lengte onveranderlijk is, de relatieve lengte verandert voortdurend. Fotoperiode is een zeer betrouwbaar signaal van seizoensvariatie. Planten in verschillende delen van de aarde passen zich geleidelijk aan aan de omgeving aan in het proces van langetermijnevolutie. Hun groei, inclusief rooten, kieming, groei, bloei, en vruchtvorming, verandert periodiek met de seizoenen. Elk proces van plantengroei wordt in principe beïnvloed door de fotoperiode, en het effect op de bloei is groter. Wanneer bloeiende planten, gereguleerd door de fotoperiode, de bloeifase bereiken, bloei kan worden geïnduceerd onder geschikte fotoperiodeomstandigheden. Hoe eerder de plant bloeit bij bepaalde aanhoudende zonneschijn, en hoe langer de zon, hoe eerder hij bloeit. Kortedagplanten kunnen alleen bloeien als hun fotoperiode korter is dan de kritische daglengte. Het aantal dagen fotoperiode-inductie is gerelateerd aan de leeftijd van de plant. In veel planten, het aantal dagen fotoperiode-inductie neemt af met het ouder worden. De gevoeligheid van bladeren voor fotoperiode verandert met de groei, van zwak naar sterk, en van sterk naar zwak. De gevoeligheid van jonge bladeren voor licht is relatief slecht. Met de groei, de gevoeligheid voor fotoperiode wordt geleidelijk sterker. De gevoeligheid van groeiende bladeren voor licht zal geleidelijk erger worden, en de gevoeligheid van oude bladeren voor licht is relatief slecht. De lichtintensiteit die nodig is om de bloei te bewerkstelligen is niet hoog, ongeveer 50-100lx, de lichtintensiteit is dus geen absolute factor voor het opwekken van bloei. De overgang van vegetatieve groei naar reproductieve groei wordt gereguleerd door rode, verrode en blauwe bijna-ultraviolette receptoren. De zonneschijn wordt opgevangen door de fotosensibilisatoren in de bladeren, die rode en verrode signalen kunnen ontvangen. Rood licht en verrood licht kunnen de bloeireactie herhaaldelijk omkeren. Het is de laatste lichtinstraling die bepalend is voor de bloei van planten. Als de laatste lichtinstraling rood licht is, de kortedagplanten zullen niet bloeien; als de laatste verrood licht is, de planten zullen bloeien.
Indirecte effecten van plantenlicht op planten
Licht als energie. Licht is de basis van fotosynthese, wat de vorming van assimilatie beïnvloedt, enzym activatie, stomatale opening, en zo verder. Onvoldoende licht heeft invloed op de fotosynthesecapaciteit, waardoor de koolstofassimilatie wordt beperkt, en uiteindelijk de vorming van fotosyntheseproducten van planten beïnvloeden. De groei van planten is onlosmakelijk verbonden met licht, water, temperatuur, gas, en andere omgevingsfactoren. Veel van deze factoren kunnen de groeitrend van planten reguleren, en licht is geen uitzondering. Licht kan niet alleen verschillende omgevingssignalen geven voor de ontwikkeling en groei van planten, maar ook energie leveren voor de fotosynthese van planten. Lichtenergie beïnvloedt alle stadia van de plantengroei en -ontwikkeling.
Licht is de energiebron voor fotosynthese. De hele fotosynthese kan in twee klassen worden verdeeld: lichtreactie en donkerreactie. In de lichtreactiefase, planten gebruiken lichtenergie om ATP en NADPH te produceren; In het donkere stadium, chloroplasten assimileren CO2 om koolhydraten te synthetiseren met behulp van NADPH en ATP geproduceerd door de lichtreactie. Fotosynthese is een fotochemische reactie. Binnen een bepaald bereik van lichtintensiteit, de fotosynthesesnelheid neemt toe met de toename van de lichtintensiteit. Wanneer de lichtintensiteit een bepaalde kritische waarde overschrijdt of onderschrijdt (lichtverzadigingspunt en compensatiepunt), de fotosynthese-intensiteit neemt niet toe. Hoe hoger de lichtintensiteit, hoe hoger de fotosynthesesnelheid is. De ontwikkeling van lichtregulatie omvat vrijwel het hele stadium van de plantontwikkeling, inclusief zaadkieming, blad- en wortelontwikkeling, vertakend, bloei, en vruchtvorming.
Controle van licht om de plantengroei te beïnvloeden
- Verlaag de kosten voor installatieverlichting
Niet alle golflengten van lichtplanten kunnen fotosynthese uitvoeren. Studies tonen aan dat de golflengten van lichtplanten die fotosynthese kunnen uitvoeren 400 nm-700 nm zijn. Bij het planten, we gebruiken deze lichtband om onze energieverspilling te verminderen, verhogen de absorptie van licht, versnellen de groei van gewassen, en onze kosten verlagen.
- Verbetering van de productkwaliteit
Door onderzoek, we ontdekten dat licht een aanzienlijke invloed heeft op de plantengroei, door de controle van het licht, we kunnen de groei van planten beheersen. Met meer controle over het licht, bloemen zorgen voor een langere bloeitijd en minder vruchtvorming, dus de groei van bloemen is zeker van hoge kwaliteit. Voor fruit, we moeten ervoor zorgen dat ze meer vruchten dragen, en laat ze meer suikers produceren om hun smaak te verbeteren. Op deze manier, het geproduceerde fruit moet van hoge kwaliteit zijn. Door de controle van het licht, laat de gewassen groeien in de richting die wij willen, en de kwaliteit van producten verbeteren.
- Planten buiten het seizoen
Over het algemeen kunnen groenten en fruit slechts in een bepaalde periode per jaar groeien. Door het beheersen van licht en andere omstandigheden, we kunnen ervoor zorgen dat ze niet worden beïnvloed door externe factoren, zodat ze kunnen groeien in de tijd die we nodig hebben. Op deze manier, we kunnen in elk seizoen de producten planten die we willen. In de koude winter, we kunnen nog steeds verse groenten en fruit eten.
Voordelen van LED-plantenlicht
Vergeleken met andere lichtbronnen, LED heeft de voordelen van hoge veiligheid en betrouwbaarheid, klein formaat, lichtgewicht, lang leven, Laag energieverbruik, en hoge lichtopbrengst. Bovendien, de lengte van de door LED uitgezonden lichtgolf ligt meestal in het bereik van 400 nm-700 nm, die geschikt is voor fotosynthese van planten. Vanwege deze voordelen, LED is vooral geschikt voor de binnen- of kasteelt en wordt veel toegepast in de plantenweefselkweek, beschermde tuinbouw, fabrieks zaailing, en een ecologisch beschermingssysteem voor de ruimtevaart, wat een belangrijke onderzoeksrichting is van de moderne landbouwontwikkeling.
Vooruitzichten van MOKOlight
De ontwikkeling van welke bedrijfstak dan ook kan niet door één of twee mensen worden bevorderd. We moeten samenwerken om het te promoten. Met de snelle ontwikkeling van de samenleving, De vraag van mensen wordt steeds hoger, en de vraag naar landbouw- en andere plantindustrieën wordt steeds groter. Hoewel de LED GROW LICHT heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt, er is nog veel ruimte voor verbetering. MOKOLight heeft het geluk in dit tijdperk geboren te zijn. Het zal de investeringen blijven verhogen en bijdragen aan de moderne planttechnologie, terwijl bepaalde geleide onderzoeksresultaten worden behaald.
