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植物與LED光

LED 植物燈光質對葉片生長、氣孔器調節及作物莖生長的影響

LED 植物燈光質對葉片生長的影響,葉片是植物進行光合作用的主要器官,LED光質的改變直接影響葉片生長.據報道,生長在藍光下的樺樹幼苗的葉面積是紅光下的2倍,其葉表皮細胞面積、柵欄組織、海綿組織和功能葉綠體面積都比白光和紅光下大.水稻幼苗試驗也有相同結果,藍光與白光相比明顯地促進水稻幼苗葉片加寬生長,加大葉片與葉鞘之間的夾角,使葉片平展;而紅光的作用卻相反,它抑制葉片加寬生長。不過也有人認為復合光更利于葉片的生長發育,萵苣在紅、藍、綠三種組合光下的葉片面積最大,其次是白光,最后是紅藍光.研究也表明,在復合光中增加LED紅光比例對煙草葉面積的增加有一定的促進作用,但葉片的葉重降低,葉片變薄。
LED 植物燈光質對氣孔器調節的影響,氣孔是水和氧氣出入的通道,是植物光合作用的門戶。氣孔運動受許多外界環境因素和內在因素的調控,其中光是一個重要的調控 因子。在單子葉和雙子葉植物中都發現,LED藍光可促進氣孔的開張,而綠光能夠逆轉這種作用,他們認為藍、綠光導致氣扎開閉的可逆性反應可能是源于玉米黃 質的兩種異構化,即主要吸收綠光的生理活性體和吸收藍光的非活性體。LED藍光促使氣孔開啟的 原理,即藍光活化質膜ATP酶不斷泵出質子,形成跨膜電化學梯度,即K+通過K+通道的動力,從而促進保衛細胞對K+的吸收,導致細胞內滲透勢下降,保衛 細胞吸水膨脹,氣孔開啟。藍光下,保衛細胞中的蘋果酸在30min內升高至原來的173%,2h后糖含量增至原來的215%,淀粉水解產物麥芽糖和麥芽三 糖也持續升高;而紅光下,保衛細胞的有機酸和麥芽糖升高很少,而蔗糖在2h內升至原來的208%。
LED 植物燈光質對作物莖生長的影響,不同波長的光可以通過影響植物體內的內源激素水平來實現對莖的生長調節。藍紫光能提高吲哚乙酸氧化酶的活性,降低生長素 (IAA)的水平,從而抑制植物的生長。在分子水平上,紅光促進細胞的伸長,而藍光具有相反的效果。總的說來,長波長的LED紅光促進莖的伸長,而短波長 的光(藍光)抑制莖的伸長。

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