
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,503 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,643,280 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,237,856 |
اثرات افزودن نور قرمز دور به طیف فعال فتوسنتزی، بر خصوصیات رشدی و مورفولوژیکی ریحان (Ocimum basilicum L.) در محیط کنترل شده | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
دوره 30، شماره 1، فروردین 1402، صفحه 149-164 اصل مقاله (1.15 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2022.20312.2943 | ||
نویسندگان | ||
حسین مزاری منقابی1؛ مجتبی دلشاد* 2؛ ساسان علی نیایی فرد3 | ||
1دانشجوی دکتری گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
2نویسنده مسئول، دانشیار گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
3دانشیار گروه علوم باغبانی، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: نور عامل اساسی برای رشد و نمو در تولید محصولات کشاورزی است. کشاورزی عمودی به طور فزایندهای برای تولید سبزیجات برگی و گیاهان دارویی توسعه یافته است. مصرف نور بالا مهمترین مانع در توسعه سیستم کشاورزی عمودی میباشد. ریحان (Ocimum basilicum L.) یکی از محبوبترین سبزیجات برگی و دارویی مناسب جهت پرورش در کارخانههای گیاهی میباشد. لذا، هدف از پژوهش حاضر، آشکار ساختن پاسخ عملکرد و تولید ماده خشک گیاه ریحان به افزودن نور قرمز دور به طیف فعال فتوسنتری، و در نهایت بررسی اثرات متقابل نور قرمز دور و مجموع تابش روزانه (DLI) بر رشد، مورفولوژی و کارایی مصرف نور در گیاه ریحان میباشد. مواد و روشها: این آزمایش در قالب اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی به مرحله اجرا درآمد. تیمارها شامل مجموع تابش فعال فتوسنتزی روزانه (DLI) در دو سطح 4/6 و 8/10 (مول بر متر بر روز)، و نور قرمز دور در سه سطح صفر، 5 و 20 درصد بر اساس DLI (یا به عبارتی درصد نور دریافت ازLED ها) بود. صفات اندازهگیری شده شامل صفات مورفولوژیکی (وزن تر و خشک برگ، ساقه و گیاه، ارتفاع گیاه و سطح برگ)، رشدی (سطح ویژه برگ و تخصیص ماده خشک به برگ) و تعیین کارایی مصرف نور و تشعشع بود. یافتهها: نتایج نشان داد وزن تر و خشک گیاه، با افرودن نور مادون مادون قرمز در سطح 20 درصد در شرایط DLI بالا (8/10) افزایش یافت که این تغییر به علت افزایش وزن تر و خشک ساقه بود. در نتیجه تخصیص ماده خشک به برگها اندکی کاهش یافت، اگرچه به لحاظ آماری معنیدار نبود. مشابه با شرایط DLI بالا، وزن تر و خشک کل، با افزودن نور مادون قرمز (5 و 20 درصد) در شرایط DLI پایین (4/6)، نیز افزایش یافت، اما این افزایش در نتیجه افزایش وزن تر و خشک برگها بود و نهایتا منجر به تخصیص ماده خشک بیشتر به برگها گردید. سطح ویژه برگ به طرز قابلتوجهی در گیاهان رشد یافته در DLI پایین، با کاهش سطح ایستایی فیتوکروم (PSS) در نتیجه افزودن نور مادون قرمز از 88/0 به 82/0، کاهش یافت، که این نتیجه به علت افزایش ماده خشک برگ بود. در همین راستا در گیاهان رشد یافته در DLI بالا با کاهش سطح ایستایی فیتوکروم در نتیجه افزودن نور مادون قرمز از 88/0 به 85/0 سطح ویژه برگ تغییری نکرد. نتیجهگیری: به طور کلی بنظر میرسد پاسخ سندروم اجتناب از سایه در ریحان، هنگامی که در شرایط DLI بالا قرار دارد بیشتر مرتبط با افزایش ارتفاع ساقه باشد و احتمالا تحت شرایط DLI پایین و سطح بالای نور مادون قرمز، بیشتر مرتبط با افزایش سطح برگ و افزایش ارتفاع ساقه باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
ریحان؛ نورمادون قرمز؛ مجموع تایش فعال فتوسنتزی و عملکرد | ||
مراجع | ||
1.Ballaré, C.L. and Pierik, R. 2017. The shade‐avoidance syndrome: Multiple signals and ecological consequences. Plant, Cell Environ. 40: 11. 2530-2543.
2.Sharath Kumar, M., Heuvelink, E. and Marcelis, L.F. 2020. Vertical farming: moving from genetic to environmental modification. Trends Plant Sci. 25: 8. 724-727.
3.Kusuma, P., Pattison, P.M. and Bugbee, B. 2020. From physics to fixtures to food: Current and potential LED efficacy. Hort. Res. 7p.
4.Touliatos, D., Dodd, I.C. and McAinsh, M. 2016. Vertical farming increases lettuce yield per unit area compared to conventional horizontal hydroponics. Food Energy Secur. 5: 3. 184-191.
5.Esetlili, B. Ç., Öztürk, B., Çobanoğlu, Ö. and Anaç, D. 2016. Sweet basil (Ocimum basilicum L.) and potassium fertilization. J. Plant Nutr. 39: 1. 35-44.
6.Pennisi, G., Pistillo, A., Orsini, F., Cellini, A., Spinelli, F., Nicola, S. and Marcelis, L.F. 2020. Optimal light intensity for sustainable water and energy use in indoor cultivation of lettuce and basil under red and blue LEDs. Sci. Hort. 272: 109508.
7.Jin, W., Urbina, J.L., Heuvelink, E. and Marcelis, L.F. 2021. Adding far-red to red-blue light-emitting diode light promotes yield of lettuce at different planting densities. Front Plant Sci. 2219.
8.Ruberti, I., Sessa, G., Ciolfi, A., Possenti, M., Carabelli, M. and Morelli, G.J.B.A. 2012. Plant adaptation to dynamically changing environment: the shade avoidance response. Biotechnol. Adv. 30: 5. 1047-1058.
9.Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I.M. and Murphy, A. 2015. Plant physiology and development (No. Ed. 6). Sinauer Associates Incorporated.
10.Li, Q. and Kubota, C. 2009. Effects of supplemental light quality on growth and phytochemicals of baby leaf lettuce. Environ. Exp. Bot. 67: 1. 59-64.
11.Yang, F., Feng, L., Liu, Q., Wu, X., Fan, Y., Raza, M.A. and Yang, W. 2018. Effect of interactions between light intensity and red-to-far-red ratio on the photosynthesis of soybean leaves under shade condition. Environ. Exp. Bot. 150: 79-87.
12.Park, Y. and Runkle, E.S. 2017. Far-red radiation promotes growth of seedlings by increasing leaf expansion and whole-plant net assimilation. Environ. Exp. Bot. 136: 41-49.
13.Yuan, H.Y., Saha, S., Vandenberg, A. and Bett, K.E. 2017. Flowering and growth responses of cultivated lentil and wild Lens germplasm toward the differences in red to far-red ratio and photosynthetically active radiation. Front Plant Sci. 8: 386.
14.Pierik, R. and de Wit, M. 2014. Shade avoidance: phytochrome signalling and other aboveground neighbour detection cues. J. Exp. Bot. 65: 11. 2815-2824.
15.Demotes-Mainard, S., Péron, T., Corot, A., Bertheloot, J., Le Gourrierec, J., Pelleschi-Travier, S. and Sakr, S. 2016. Plant responses to red and far-red lights, applications in horticulture. Environ. Exp. Bot. 121: 4-21.
16.Bongers, F.J., Evers, J.B., Anten, N.P. and Pierik, R. 2014. From shade avoidance responses to plant performance at vegetation level: using virtual plant modelling as a tool. New Phytol. 204: 2. 268-272.
17.Franklin, K.A. 2008. Shade avoidance. New Phytol. 179: 4. 930-944.
18.Vos, J., Evers, J.B., Buck-Sorlin, G.H., Andrieu, B., Chelle, M. and De Visser, P.H. 2010. Functional–structural plant modelling: a new versatile tool in crop science. J. Exp. Bot. 61: 8. 2101-2115.
19.Park, Y. and Runkle, E.S. 2018. Far-red radiation and photosynthetic photon flux density independently regulate seedling growth but interactively regulate flowering. Environ. Exp. Bot. 155: 206-216.
20.Yang, F., Fan, Y., Wu, X., Cheng, Y., Liu, Q., Feng, L. and Yang, W. 2018. Auxin-to-gibberellin ratio as a signal for light intensity and quality in regulating soybean growth and matter partitioning. Front Plant Sci. 9: 56.
21.McCree, K.J. 1971. The action spectrum, absorptance and quantum yield of photosynthesis in crop plants. J. Agric. Meteorol. 9: 191-216.
22.Zhen, S. and van Iersel, M.W. 2017. Far-red light is needed for efficient photochemistry and photosynthesis. J. Integr. Plant Biol. 209: 115-122.
23.Larsen, D.H., Woltering, E.J., Nicole, C. and Marcelis, L.F. 2020. Response of basil growth and morphology to light intensity and spectrum in a vertical farm. Front Plant Sci. 11: 1893.
24.Zou, J., Zhang, Y., Zhang, Y., Bian, Z., Fanourakis, D., Yang, Q. and Li, T. 2019. Morphological and physiological properties of indoor cultivated lettuce in response to additional far-red light. Sci. Hort. 257: 108725.
25.Zhen, S. and Bugbee, B. 2020. Far‐red photons have equivalent efficiency to traditional photosynthetic photons: Implications for redefining photosynthetically active radiation. Plant, Cell Environ. 43: 5. 1259-1272.
26.Steiner, A.A. 1984. The universal nutrient solution. In 6. International Congress on Soilless Culture, Lunteren (Netherlands), 29 Apr-5 May 1984. ISOSC.
27.Sager, J.C., Smith, W.O., Edwards, J.L. and Cyr, K.L. 1988. Photosynthetic efficiency and phytochrome photoequilibria determination using spectral data. Transactions of the ASAE, 31: 6. 1882-1889.
28.Kalaitzoglou, P., Van Ieperen, W., Harbinson, J., Van der Meer, M., Martinakos, S., Weerheim, K. and Marcelis, L.F. 2019. Effects of continuous or end-of-day far-red light on tomato plant growth, morphology, light absorption, and fruit production. Front Plant Sci. 10: 322.
29.Meng, Q., Kelly, N. and Runkle, E.S. 2019. Substituting green or far-red radiation for blue radiation induces shade avoidance and promotes growth in lettuce and kale. Environ. Exp. Bot. 162: 383-391.
30.Carvalho, S.D., Schwieterman, M.L., Abrahan, C.E., Colquhoun, T.A. and Folta, K.M. 2016. Light quality dependent changes in morphology, antioxidant capacity, and volatile production in sweet basil (Ocimum basilicum). Front Plant Sci. 7: 1328.
31.Ji, Y., Ouzounis, T., Courbier, S., Kaiser, E., Nguyen, P.T., Schouten, H.J. and Heuvelink, E. 2019. Far-red radiation increases dry mass partitioning to fruits but reduces Botrytis cinerea resistance in tomato. Environ Exp. Bot. 168: 103889.
32.Emerson, R., Chalmers, R. and Cederstrand, C. 1957. Some factors influencing the long-wave limit of photosynthesis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 43: 1. 133. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 358 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 270 |