Dvigubos raudonos smailės ties 640 ir 660 nm gali žymiai padidinti gėlių svorį

Neseniai Vageningeno universitetas atliko tyrimą, kaip raudona ir balta šviesa veikia medicininių kanapių augimą, ypač optimizuojant augalams būdingų metabolitų kaupimąsi esant skirtingam šviesos intensyvumui. Nors sodininkai jau naudojo įvairius šviesos spektrus ir fotosintezės fotonų srauto tankį (PPFD), kad skatintų augalų augimą, tyrimai, kaip šie veiksniai konkrečiai veikia medicinines kanapes, buvo riboti. Šis tyrimas padeda užpildyti šią spragą.

 

Mokslininkų komanda atliko du eksperimentų etapus klimato kontroliuojamoje patalpų aplinkoje, augindama padermę, vadinamą King Harmony iš Perfect Plants. Eksperimentas apėmė du skirtingus šviesos intensyvumus-600 ir 1200 µmol m-2 s-1- ir taikė keturis skirtingus šviesos spektrus: du žemus baltos spalvos spektrus ir du didelius baltos spalvos spektrus. Žemi balti spektrai turėjo vieną 660 nm raudonos šviesos smailę arba dvigubas raudonos šviesos smailes esant 640 ir 660 nm. Didelis baltos spalvos spektras buvo įvairaus pločio, kai kurie sutelkė dėmesį į siauras juostas ties 450 nm ir 660 nm, o kiti apima platų bangos ilgių diapazoną nuo 400 iki 750 nm.

 

Rezultatai buvo intriguojantys, ypač dėl dvigubos raudonos šviesos smailių.Tyrimas parodė, kad balta šviesa su dviguba raudonos šviesos smailėmis ties 640 nm ir 660 nm žymiai padidino gėlių svorį ir pagerino šviesos naudojimo efektyvumą. Priešingai, balta šviesa su vienu 660 nm raudonos šviesos smailės nebuvo tokia efektyvi.Taip yra todėl, kad didžiausios chlorofilo a ir b absorbcijos smailės yra šalia šių raudonos šviesos smailių, o šios chlorofilo molekulės vaidina lemiamą vaidmenį fotosintezėje. Tiksliau, chlorofilas b glaudžiai jungiasi su šviesą surenkančiais kompleksais, o chlorofilas jungiasi ir su fotosistemos šerdimi, ir su šviesos derliaus kompleksais.

 

Taip pat negalima pamiršti baltos šviesos vaidmens.Tyrėjai pažymėjo, kad baltos šviesos dalies padidinimas tiesiogiai nepadidina gėlių svorio, tačiau pakeitė mėlynos, žalios ir raudonos šviesos pusiausvyrą, o tai gali padėti sustiprinti tam tikrą gydomąjį poveikį.Eksperimentas parodė, kad kai PPFD lygis viršijo 1200 µmol m-2 s-1, lapų fotosintezė žymiai padidėjo, bet taip pat sukėlė stresines reakcijas, tokias kaip per didelis fotosistemos stimuliavimas ir reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) gamyba. . Šiuo metu padidinus žalios šviesos dalį baltajame spektre, šis stresas buvo sumažintas, nes pagerino šviesos pasiskirstymą lapuose, panašiai kaip „aplinkkelio“ efektas.

 

Kita vertus, sumažinus baltos šviesos dalį, augalai buvo aukštesni su atviresne struktūra,gali pagerinti bendrą šviesos pasiskirstymą, o tai gali padidinti derlių ir metabolitų gamybą. Tačiau tyrime nenustatyta, kad spektras ir PPFD turėjo reikšmingos įtakos bendrai kanabinoidų koncentracijai, o tai prieštarauja kai kuriems ankstesniems tyrimams. Eksperimentinių sąlygų, tokių kaip PPFD lygiai ir šviesos ciklai, skirtumai gali paaiškinti šį neatitikimą.

 

Be to, tyrime nustatyta, kad naudojant žemus baltos šviesos spektrus esant aukštai PPFD sąlygoms, kartais gali pakisti gėlių sankaupų spalva, greičiausiai dėl fotoinhibicijos ir ROS gamybos. Nepaisant spalvos pakitimo, paveiktose gėlių grupėse buvo didesnė kanabinoidų koncentracija, ypač CBD. Tai rodo, kad kanabinoidai gali kauptis kaip antioksidantai, siekiant neutralizuoti šviesos sukeltą oksidacinį stresą.

 

Šis tyrimas suteikia naujų įžvalgų apie medicininių kanapių auginimą, ypač apie tai, kaip optimizuoti šviesos spektrą ir intensyvumą, siekiant padidinti derlių ir metabolitų kaupimąsi.

 

Spustelėkite čiaperskaityti visą tyrimą.