HORTIKULTUREBELEUCHTUNG BEI FOTOSYNTHESE

Wie wirkt sich Pflanzenlicht auf die Pflanzenentwicklung aus?

Rotes und weitrotes Pflanzenlicht (der Spektralbereich zwischen 660 und 730 nm) steuern die am besten verstandenen Entwicklungsprozesse in der Photomorphogenese. Phytochrom, das Pigment, das für R- und FR-lichtvermittelte Reaktionen verantwortlich ist, ist entscheidend, um zu verstehen, wie diese beiden Spektralbereiche das Pflanzenwachstum beeinflussen.

Es gibt zwei Versionen des Proteins Phytochrom – eine rote lichtabsorbierende Form (Pr) und eine weit rot absorbierende Form (Fr), die ausgetauscht werden kann (Pfr). Ein Photogleichgewicht (Phytochrom-Photogleichgewicht) tritt auf, wenn die Menge jeder Form von Phytochrom gleich dem Verhältnis von R zu FR Pflanzenlicht im Pflanzenlichtspektrum ist, wobei die relative Menge jeder Form durch dieses Verhältnis bestimmt wird. Pfr absorbiert FR-Pflanzenlicht und wird zurück in Pr umgewandelt, wenn Pr R-Licht absorbiert (oder umgekehrt) (Es gibt einige Überschneidungen in den Spektren beider Formen, und Phytocrome absorbiert auch etwas blaues Pflanzenlicht, aber um dieses Leitfadens willen, wird dies nicht diskutiert).

Samenkeimung, Blattausrollen, Chlorophyll-Generierung und Stammverlängerung können durch das R/FR-Spektralverhältnis stimuliert oder gehemmt werden, das die Vorherrschaft der einen oder anderen Form bestimmt. Es ist auch wichtig zu beachten, dass Phytochrom bei photoperiodischen Pflanzenarten das regulierende Mittel ist, das die Blüte stimuliert (oder hemmt). Die Wirkung von Phytochrom auf Blüte und Stängeldehnung wird Gegenstand dieser kurzen Diskussion sein, um wesentliche Anwendungen von Gartenbaubeleuchtungssystemen zu beleuchten.

Je nach Pflanzenart gibt es langtägige Pflanzen (die lange Nächte benötigen, um zu blühen), kurztägige Pflanzen (die kurze Nächte erfordern) und tagesneutrale Pflanzen (die keine Photoperiode benötigen).

Photoperiodism bezieht sich auf diese Abhängigkeit von der Photoperiode, aber es ist wirklich die Dauer der dunklen Periode (Skotoperiod), die die Blüte photoperiodischer Pflanzenarten bestimmt. Langsam verwandelt sich Pfr in Pr, und mit zunehmender Skotoperiodenlänge wächst auch die proportionale Menge von Pr. Verwandelt sich Pfr in der Mitte des Skotoperioden in Pr, blühen langtägige Pflanzen nicht, während Kurztagspflanzen nur blühen, wenn Pfr in der Mitte des Skotoperioden in Pr konvertiert. Phytochrom-Reaktionen mit niedriger Blütezeit können nur durch Blinken des R-Pflanzenlichts im Skotoperiode rückgängig gemacht werden, um Pr wieder nach Pfr zu bringen.

Dies kann durch eine Abfolge von kurzen Blitzen von rotem Pflanzenlicht mit niedrigem Photonenfluss erreicht werden, wie ein paar Molen/m2/s Photonenfluss. Ein einzelner Blitz von reinem FR-Planlicht zu Beginn der dunklen Photoperiode kann die Blüte bei Kurztagspflanzen fördern, nachdem alle anderen Lichter ausgeschaltet wurden. Zum Zwecke der Blüte fügt dies der dunklen Periode im Wesentlichen einige Stunden hinzu, die genutzt werden können, um die Lichtzeit für das Wachstum zu verlängern und so den Pflanzenertrag zu maximieren. Bei Pflanzen mit unterschiedlichen Photoperiodebedürfnissen können die vorstehenden Strategien verwendet werden, um die Blüte zu verschieben, was manchmal wünschenswert sein kann (z.B. um Blumen in bester Qualität pünktlich für bestimmte Feiertage bereitzustellen).

Die Verwendung eines Sets von Pflanzenleuchten für Wachstum und eines anderen für Photoperiodenmanagement ist eine ausgezeichnete energiesparende (und folglich kostensparende) Methode. Die Anzahl der für die Photoperiodensteuerung erforderlichen Vorrichtungen kann wesentlich geringer sein als die Anzahl der Vorrichtungen, die für das Wachstum benötigt werden. Die Photoperiodensteuerung hingegen erfordert nur wenige Minuten Betrieb auf einmal. Gartenbaubeleuchtungen beschränken sich häufig auf energiesparende LEDs, da sie nur teilweise photosynthetisch aktiv sind.

Die Schattenvermeidungsreaktion ist eine weitere wichtige R- und FR-photomorphogene Reaktion für Gartenbaubeleuchtungssysteme. Fernrotes Licht wird leichter durch Blattgewebe übertragen als rotes Licht, was zu einer höheren Konzentration von Fernrotem Licht in Pflanzen führt, die unter Baldachinen kultiviert werden. Hypocyl-Verlängerung oder Stammverlängerung kann auftreten, wenn das R:FR-Verhältnis der Pflanzenpigmente niedrig ist.

Dies wird getan, um umliegende Pflanzen zu übertreffen. Spektrale Lichtqualität in Gartenbaubeleuchtungssystemen kann