10 лучших оконных кондиционеров, которые помогут справиться с летним гневом
Aug 27, 202310+ различий между ЖК-дисплеем и светодиодом
Aug 18, 202311 удивительных Bluetooth-колонок Tribit на 2023 год
Jun 05, 202312 улучшенных ключей беспроводной синхронизации Fitbit на 2023 год
May 26, 202315 лучших программ для авиасимуляторов на 2023 год
Jun 26, 2023Влияние общего дневного света, составляющего от синего и широкого
Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7175 (2023) Цитировать эту статью
554 доступа
Подробности о метриках
Современное выращивание шафрана в закрытых помещениях (Crocus sativus L.) зависит только от опыта искусственной посадки, поэтому количество цветков и урожайность рыльцев серьезно страдают в случае пасмурных или дождливых дней и изменений температуры. В этом исследовании использовался светильник с 10-часовым фотопериодом, комбинированный из синих светодиодов с длиной волны 450 нм и широкополосных красных светодиодов с длиной волны 660 нм, которые соответственно имели полную ширину на половине высоты (FWHM) 15 нм и 85 нм, в соотношении синих :красный:дальний красный свет = 20%:62%:18%. Влияние общего интеграла суточной освещенности (TDLI) оценивали на характеристики цветения, качество рыльцев, а также морфологические характеристики листьев. Результаты показали, что количество цветков, дневная доля цветения, сухая масса рыльца и содержание эфиров кроцетина значимо коррелировали с TDLI (P <0,01). Увеличение TDLI могло немного увеличить ширину листьев и площадь листьев за пределами почек, но не оказало существенного влияния на длину почек и листьев. Как среднее количество цветков на клубнелуковицу, так и выход высушенного рыльца были самыми высокими при обработке TDLI в концентрации 150 моль м-2, до 3,63 и 24,19 мг соответственно. Первое было на 0,7 больше, чем при исходном естественном освещении, а второе — на 50%. В целом, сочетание синих светодиодов с широкополосными красными светодиодами TDLI 150 моль м-2 было наиболее благоприятным условием для количества цветков и качества рыльцев шафрана в этом исследовании.
Шафран (Crocus sativus L.), представитель большого семейства Иридовые, хорошо известен своим использованием в специях, красителях, парфюмерии и фитотерапии1,2,3,4,5. В настоящее время его выращивают в Италии, Испании, Греции, Иране, Индии, Афганистане и т. д.5,6,7. После завоза в Китай шафран в основном выращивают в дельте реки Янцзы с использованием специального сезонного метода выращивания. Из-за высокой температуры и влажности летом в этом регионе шафран выращивают на открытом воздухе с конца ноября первого года до начала мая второго года для клонального размножения и выращивают в помещении с конца мая до начала ноября для цветения8,9. Возрос интерес к биологическим эффектам и возможному медицинскому применению длинных алых рыльцев шафрана, особенно при нарушениях менструального цикла, метаболическом синдроме, борьбе с депрессией, противораковой и противоопухолевой терапии10,11,12.
Однако годовой урожай рыльцев шафрана очень низок, что приводит к его дефициту и высокой цене на рынке6,7,13. Есть две основные причины: (1) шафран полагается только на размножение клональных клубнелуковиц, а низкая скорость воспроизводства приводит к трудностям в получении высококачественных клубнелуковиц для размножения4,14, (2) выращивание шафрана в помещении в основном зависит от искусственного опыта и, следовательно, не поддается контролю. Условия окружающей среды еще больше усугубляют явление меньшего или даже полного цветения клубнелуковиц и плохого урожая рыльцев. Среди факторов окружающей среды свет является одной из наиболее важных переменных, влияющих на рост и цветение растений15. Для решения вышеупомянутых проблем было проведено несколько исследований влияния светового спектра, интенсивности света и фотопериода на размножение клубнелуковиц и цветение шафрана.
Моради и др.16 исследовали влияние различных соотношений красного и синего света (включая 100%, 75%, 50%, 40%, 25% и 0% синего света) на фотосинтетические характеристики, распределение биомассы, а также морфологические и биохимические характеристики шафрана и пришли к выводу, что увеличение соотношения синего и красного может улучшить производство высококачественных дочерних клубнелуковиц и изменить распределение биомассы в сторону собираемых органов (клубнелуковиц и цветков) шафрана. Чжу и др.17 обнаружили, что монохроматический красный свет светодиодов способствует росту шафрана, более быстрому цветению, а также улучшению общей сухой массы рыльцев и производству кроцина. Кадзикава и др.18 обнаружили, что не было существенной разницы в длине побега, максимальном диаметре, весе и выходе рыльцев дочерних клубнелуковиц при облучении двумя соотношениями красного света и дальнего красного света (R/FR = 15,8 и R/FR = 1,8), но наблюдалась значительная разница в поглощении растворов кроцетина. Предполагалось, что более низкое соотношение R/FR на стадии развития дочерних клубнелуковиц может вызвать повышение содержания кроцетина. Два вышеупомянутых исследования шафрана не дали никаких результатов по листьям шафрана. При дополнительном освещении Джи и др.8 измерили кривые спектральной реакции листьев шафрана и обнаружили, что пиковые длины волн спектра дополнительного освещения должны находиться на уровне 480 нм и 660 нм, что принесет пользу механическому анализу спектра при накоплении биомассы. Что касается фотосинтетических характеристик, Ренау-Мората и др.4 показали, что скорость фотосинтеза была постоянно очень высокой (26 мкмоль м-2 с-1) в течение года, но снижалась у самых крупных клубнелуковиц. Между тем дочерние клубнелуковицы в основном поддерживались фотосинтезом в листьях, на долю которого приходилось 90% накопления биомассы в органах шафрана. Koocheki et al.19 показали, что световой и температурный режимы существенно влияют на продолжительность появления надземных частей, сухое вещество воздуха, площадь листьев и количество активных побегов на клубнелуковицах шафрана, а увеличение светового периода с 6,5 до 16 ч увеличивает все эти показатели. компоненты. Тем не менее, только 33% клубнелуковиц цвели, когда клубнелуковицы находились в условиях освещенности 16 часов/8 часов (свет/темнота) по сравнению с 75% для клубнелуковиц, находящихся в естественных условиях, тогда как клубнелуковицы, находящиеся в условиях освещенности 6,5 часов/5,5 часов, цвели. (светлый/темный) не цвел. Zhu et al.20 обнаружили, что сухая масса рыльца была самой высокой при обработке 10 ч/14 ч со значительной разницей по сравнению с обработкой 14 ч/10 ч (P <0,05) с массой клубнелуковицы 20–25 г.