Ультрафіолетове випромінювання і ріст саджанців томатів.
![Ультрафіолетове випромінювання і ріст саджанців томатів. Ультрафіолетове випромінювання і ріст саджанців томатів.](https://growsvitlo.com.ua/image/cache/catalog/0-stat UV/IMG_20210908_124144-cr-251x231.jpg)
Ультрафіолет-А
(УФ-А) є основним компонентом УФ-випромінювання в природі. Однак його роль в
зростанні рослин в значній мірі залишається невідомою.
На ріст і розвиток рослин в значній мірі
впливають спектральні властивості світла, що опосередковують фотосинтез і
фотоморфогенез. УФ-випромінювання критично впливає на наземні рослини, і в
даний час є безліч досліджень, присвячених впливу УФ-B (280-315 нм) на ріст
рослин. У природі рослини ростуть під сонячним світлом, де фотонів УФ-А
(315-400 нм) в 10-100 разів більше, ніж УФ-В. Однак у порівнянні з УФ-В
кількість досліджень впливу УФ-А дуже обмежена. Останнім часом швидкий розвиток
фабрик по виробництву рослин з штучним освітленням (в основному світлодіодним)
призвело до можливості вирощування рослин в різних світлових спектрах. Однак
переважна більшість досліджень освітлення на заводах-виробниках проводилося
тільки з синім і червоним світлом. Як наслідок, до сих пір невідомо, чи принесе
додаткове УФ-А випромінювання користь для вирощування кімнатних рослин.
Рослини коректують свої морфологічні та
фізіологічні процеси в відповідь на зміну умов освітлення, які можуть
стимулювати або пригнічувати ріст рослин. Ряд досліджень показав, що УФ-А
випромінювання прискорює ріст і змінює морфологію рослин. Навпаки, в деяких
дослідженнях не повідомлялося про будь-які істотні відповідні реакції або негативні ефекти (наприклад, про придушення накопичення біомаси і розростання
листя) при додатковому опроміненні УФ-А. У цьому контексті напрямок росту
рослин у відповідь на УФ-А випромінювання може бути різним. Крім того, наявні
дані не дозволяють визначити вплив дози УФ-А через недостатність інформації про щільність потоку
використовуваного УФ-А випромінювання. Таким чином, до цих пір неясно, чи
проявляє ріст рослин дозову реакцію при УФ-А-випромінювання.
Це дослідження було спрямоване на вивчення
того, як зростання рослин реагує на додаткове УФ-А-випромінювання в
контрольованому середовищі і проявляє ріст рослин дозову реакцію при
УФ-А-випромінювання. У цьому дослідженні був протестований помідор, самий
культивований овоч в світі. Вивчено морфологічні та ростові характеристики
рослин, фотосинтетичні властивості.
У цьому
дослідженні китайських вчених сіянці томатів (Solanum lycopersicum 'Beijing
Cherry Tomato') вирощували в контрольованому середовищі, в якій УФ-А
випромінювання забезпечували люмінесцентними лампами УФ-А (λ max = 369 нм) з
щільністю потоку енергії 2,28 Вт • м -2. Фотоперіод УФ-А випромінювання
становив 0, 4, 8 і 16 годин, що відповідає контрольній обробці, УФ-А4, УФ-А8 і
УФ-А16 відповідно. Щільність фотосинтетичного потоку фотонів (PPFD) становила
220 мкмоль • м -2 • с -1., Який був забезпечений світлодіодами (СІД) з
співвідношенням синього / червоного світла 1: 9, фотоперіод PPFD становив 16
годин.
Добову дозу УФ-А
оцінювали за допомогою функції біологічного спектрального зважування згідно
Флінту і Колдуелл. Найбільший рівень УФ-випромінювання становив 0,15 МДж • м -2
• сут -1 (тобто обробка УФ-A16), що становило ≈31% від середнього УФ-випромінювання
в Китаї [0,49 МДж • м -2 • добу -1.
Був проведений
аналіз росту з виміром площі листа, висоти рослин і кількості сухої маси.
Були проведені
вимірювання газообміну і флуоресценції хлорофілу.
Устьячкова
провідність вимірювалася під час роботи УФ.
Також була
виміряна концентрація хлорофілу і щільність продихів.
Результати
досліджень
Зростання
проростків томатів виявило позитивну відповідь на додаткове УФ-А випромінювання
(рис.1). Зокрема, додавання 8 і 16 годин УФ-А до видимого випромінювання стимулювало
виробництво біомаси рослин на 29% і 33% відповідно в порівнянні з контролем.
Такий стимулюючий ефект не спостерігався при обробці додаванням УФ-А протягом 4
годин (рис.1). Аналогічний ефект спостерігався для площі листя рослин, яка була
на 22% і 31% більше при обробці УФ-А8 і УФ-А16, відповідно, в порівнянні з
контролем (рис.1в). Довжина стебла також стимулювалася додатковим
УФ-випромінюванням, хоча найвищі рослини спостерігалися при обробці УФ-А8
(рис.1С).
Вплив різних обробок ультрафіолетом УФ -A на (A) суху вагу
рослини, (B) площу листа і (C) довжину стебла. Різні букви вказують на
статистично значущі відмінності між видами лікування (P <0,05).
Рослини, вирощені при різних дозах УФ-А, показали суттєві відмінності в g S (рис. 2), які були найбільшими при обробці УФ-А16, потім УФ-А8, і були подібними між обробкою УФ-А4 і контролем.
Спектри поглинання листя всіх обробок були подібними в
більшій частині видимому діапазону хвиль (400-700 нм), за винятком зеленої
області (530-580 нм). У зеленому спектрі листя, оброблені УФ-А16, мали
найбільше поглинання, за якими слідували обробки УФ-А8 і УФ-А4. Поглинання було
найменшим в контролі (рис. 3).
Вплив різних обробок ультрафіолетом УФ -A на поглинаючу
здатність листя в діапазоні видимого спектру (400-700 нм; n = 4). Вимірювання
проводились на чотирьох листках чотирьох різних рослин, і на кожному листу
вимірювалися три різних положення.
Обговорення
Додавання УФ-А до видимого випромінювання в
контрольованому середовищі значно прискорює ріст проростків томатів, про що
свідчить збільшення загальної біомаси рослин на 29-33% в випробуванні (рис. 1А),
що суперечить ефекту УФ-випромінювання-B, який часто пригнічує ріст рослин . Це
узгоджується з попередніми дослідженнями, проведеними або в теплиці, або в умовах
відкритого поля з фільтрами відсічення або додатковим УФ-А випромінюванням.
Однак деякі дослідження показали, що біомаса рослин знижується під дією УФ-А
випромінювання. Така невідповідність у зростанні рослин у відповідь на УФ-А
випромінювання залишається неоднозначним, оскільки інформація про вплив УФ-А на
виробництво рослинної біомаси обмежена.
Процеси росту
рослин часто демонструють реакцію насичення на ростове випромінювання. У
поточному дослідженні, хоча рівень випромінювання УФ-А при обробці УФ-А8 був
удвічі нижче, ніж при обробці УФ-А16, загальна площа листя і виробництво
біомаси при обробці УФ-А8 були такими ж, як і при обробці УФ-А8. Обробка УФ-
A16 (рис. 1), яка вказує на те, що ріст рослин може показувати реакцію
насичення на рівень УФ-А випромінювання. Більш того, в порівнянні з 8 і 16
годинами додаткового УФ-А матерією, 4 години додаткового УФ-А практично не
вплинули на ріст рослин і розростання листя (рис. 1). Ймовірно, це результат
того факту, що 4 годин додаткового УФ-випромінювання було недостатньо для
стимуляції росту рослин, так як рівень УФ-випромінювання при обробці УФ-А4
становив всього ≈8% від середнього УФ-випромінювання. в природі. Таким чином,
результати показують, що УФ-А випромінювання може якісно впливати на ріст
рослин, але необхідні докладні дослідження, щоб з'ясувати його механізми.
Вчені прийшли до висновку, що УФ-А-випромінювання стимулює зростання розсади томатів при вирощуванні в приміщенні, на що вказує більше виробництво біомаси, що в основному є результатом збільшення площі листя, що сприяло захопленню світла. Цей стимулюючий ефект виявляв реакцію насичення на дозу УФ-А.
Посилання на оригінальну статтю: https://journals.ashs.org/hortsci/view/journals/hortsci/53/10/article-p1429.xml