Ekleraj atifisyèl nan agrikilti
Li te konnen depi lontan ke plant yo pa ka grandi san limyè; poutan, se sèlman nan dènye san (100) ane ki sot pase yo, gras a avansman nan syans ak teknoloji, ke efè a egzak ke limyè gen sou plant yo te konplètman dekouvri.
Itilizasyon ekleraj atifisyèl nan agrikilti vize a bay yon sous limyè ki analòg ak limyè solèy la bay. Akòz pwogrè nan teknoloji, limyè ki ap dirije yo te parèt kòm opsyon ki pi bon pou ekleraj ortikol, patikilyèman sa yo ki ka gen espèk yo espesyalman pwepare a bezwen plant la. Nan konpare ak opsyon ekleraj plis konvansyonèl, tankou sodyòm wo-presyon (HPS) ak fliyoresan, limyè ki anplwaye LED bay benefis enpòtan an tèm de enpak yo sou anviwònman an ak efikasite pwodiksyon yo.
Yon rapò sou itilizasyon ekleraj atifisyèl nan agrikilti te otè pa Valoya ak ko-otè pa chèchè nan University of Almeria ak Buresinnova. Rapò a te pibliye nan mwa janvye 2018. Rechèch la prezante tès ki sèvi ak divès kalite spectre ak kalite limyè yo nan lòd yo detèmine enpak ke chak fòm limyè ka genyen sou plant yo depann de sikonstans kote yo grandi. Sa ki anba la a se yon ti bout nan etid la ke ou ka li.
1. Limyè ak kominikasyon ki genyen ant plant yo
Onn elektwomayetik yo responsab pou transmisyon enèji atravè atmosfè a. Egzanp onn elektwomayetik yo enkli mikwo ond, onn radyo oswa televizyon, reyon X, reyon iltravyolèt oswa limyè vizib. Onn elektwomayetik yo ka distenge youn ak lòt pa diferan frekans yo ak longèdonn yo. Spectre elektwomayetik la konpoze de yon pakèt frekans ak longèdonn, kèk nan yo ki pi byen rekonèt pase lòt (pa egzanp, mikwo ond, vag radyo, limyè vizib, ak sou sa).
Radyasyon elektwomayetik posede yon nati doub; pandan ke li deplase nan espas kòm vag, li tou echanj enèji nan fòm lan nan patikil (foton). An 1905, Albert Einstein te premye moun ki te diskite ke limyè posede karakteristik tou de patikil ak vag ansanm. Foton yo se non patikil ki genyen nan yon gwo bout bwa limyè. Foton ki gen longèdonn koresponn ak distans ki pi long (pi ba frekans) pote mwens enèji pase foton ki gen longèdonn koresponn ak distans ki pi kout.
Je imen an kapab detekte limyè ak longèdonn ant 400 ak 700 nanomèt (nm), ki apeprè koresponn ak pòsyon nan spectre elektwomayetik ke plant yo itilize pandan pwosesis fotosentèz la. Se poutèt sa, limyè ki gen yon longèdonn ant 400 ak 700 nm refere yo kòm radyasyon fotosentetik aktif (oswa tou senpleman PAR). Spectre nan longèdonn ki ka wè nan limyè solèy la se kontinyèl, pwolonje byen pi lwen pase ranje vizyèl la. Je imen an responsab pou konvèti divès longèdonn nan koulè, ki answit trete nan sèvo imen an. Koulè ble a pwodui pa limyè ki gen yon longèdonn ki pi pre 400 nm, tandiske koulè wouj la pwodui pa limyè ki gen yon longèdonn ki pi pre 600 nm. Ranje longèdonn jòn-vèt la se youn nan je imen an reponn a pi sansib.
2. Pigman, fotoreseptè, ak pwosesis chimik fotosentèz nan plant yo
Nan prèske menm ranje ak je imen an, spectre limyè a absòbe plant yo; sepandan, kontrèman ak moun, plant yo pi byen kapab pran nan limyè wouj ak ble.
Klorofil se youn nan pwodui chimik prensipal yo ki pèmèt plant yo absòbe limyè epi sèvi ak enèji li bay pou fè dlo ak gaz kabonik tounen oksijèn ak lòt molekil òganik konplèks. Pwosesis sa a ke yo rekonèt kòm fotosentèz. Chlorophyll se yon pigman plant ki ka jwenn nan klowoplas intraselilè. Molekil klowofil yo gen koulè vèt, epi yo se an reyalite kòz kolorasyon vèt yo jwenn nan tij ak fèy yo. Gen de fòm prensipal klowofil ki ka jwenn nan plant ki pi wo yo. Sa yo se klowofil a ak klowofil b, ak koub absòpsyon limyè yo diferan youn ak lòt nan yon fason trè piti. Akòz distenksyon sa a relativman minè, yo kapab pran diferan longèdonn, kidonk kaptire yon pi gwo pòsyon nan spectre limyè solèy la. Kòm yon rezilta nan kapasite klowofil yo absòbe prensipalman limyè wouj ak ble pandan y ap reflete longèdonn vèt, plant yo sanble vèt nan je nou.
Sepandan, klowofil se pa sèlman pigman yo jwenn nan plant yo; sa yo rele pigman akseswar (tankou karotenoid ak xanthophylls, pami lòt moun) ak sibstans fenolik (tankou flavonoid, anthocyanins, flavon ak flavonoid) absòbe longèdonn lòt pase jis wouj ak ble. Jòn, wouj, ak vyolèt se koulè ki fòme pigman akseswar yo. Anplis fè lasisiy zwazo ak ensèk, itilizasyon koulè sa yo ede pwoteje tisi yo kont efè domaj ekstèn ekstèn tankou iradyasyon limyè entans.
Photoreceptors yo se yon lòt kalite patikil ki kapab absòbe limyè. Twa klas prensipal fotoreseptè yo refere yo kòm phytochromes, phototropins, ak cryptochromes. Anplis de sa, fotoreseptè UVR8 la se yon fotoreseptè espesyalize ki sèlman reponn a limyè iltravyolèt. Chak kalite fotoreseptè sansib a yon seri longèdonn espesifik nan limyè epi li responsab yon reyaksyon fizyolojik patikilye nan plant yo. Repons sa yo se jan sa a:
Phototropins gen yon efè sou tou de pozisyon fizik klowoplast yo ak ouvèti stomat yo. Yo kapab tranpe limyè ble.
Revèy entèn plant yo kontwole pa cryptochromes, ki kontwole anviwònman yo pou siyal ki gen rapò ak limyè. Anplis de sa, yo asosye ak repons mòfolojik, tankou repwesyon nan elongasyon tij, elajisman nan cotyledons, devlopman anthocyanins, ak épanouissement fotoperyodik. Longèdonn UVA (iltravyolèt), ble, ak limyè vèt yo pran nan kriptokrom.
Flè se deklanche pa phytochromes, ki responsab tou pou fòmasyon grenn. Pwolonjman tij, ekspansyon fèy, ak "sendwòm pou evite lonbraj" yo tout kontwole pa fitokrom nan plant yo. Rapò a nan limyè wouj ak byen lwen-wouj ki prezan nan anviwònman an gen yon efè sou eta a foto estasyonè nan molekil la fitokrom, ki an vire medyatè reyaksyon yo ki reglemante pa fitokrom.
Flè, devlopman grenn, ak lòt fonksyon tankou jèminasyon, distribisyon flè, ak fòm plant yo se tout aktivite ki depann sou limyè. Fotosentèz, pwosesis ki bay enèji pou fòmasyon byomass, se jis youn nan pwosesis sa yo. Konpòtman sa yo konplike konekte ak kalite limyè plant la resevwa nan anviwònman li yo, ki se fason plant la entèprete siyal ki soti nan anviwònman li yo. Repons sa yo medyatè pa longèdonn ki tou de andedan ak deyò nan rejyon PAR la, ki gen ladan UV ak iradyasyon byen lwen-wouj.
Pou plis enfòmasyon, tanpri peye atansyon sousit entènèt ofisyèl benwei!
