نور فلورسنت، انکوباتورها

دانلود پایان نامه ارشد

است اثرات مثبت آن بر فتوسنتز گياه کمتر از طيفهاي ترکيبي قرمز و آبي باشد. در ژنوتيپهاي اصفهان و قزوين ميزان فتوسنتز در شرايط مزرعه کمي بيشتر از نور سفيد LED بود. اين امر ممکن است به اين دليل اثرات منفي و يا ناشناخته ساير طيفهاي موجود در نور سفيد باشد که شدت آنها تحت نور LED به مراتب بيش از نور مزرعه ميباشد. نور فلورسنت نيز به دليل دارا بودن اشعه UV داراي اثر تخريبي در ساختمان کلروفيل و در نهايت فعاليتهاي فتوسنتزي است [160 و 227].
بالاترين ميزان فتوسنتز در ژنوتيپ قزوين از گونه M. piperita مربوط به نور آبي+قرمز LED و سپس مزرعه به ترتيب با ميزان 7/20 و 9/18 ميکرومول CO2 بر مترمربع در ثانيه بود. کمترين ميزان فتوسنتز در نور فلورسنت و 60/5 ميکرومول CO2 بر مترمربع در ثانيه بود. در ژنوتيپ همدان متعلق به گونه M. longifolia نيز بالاترين ميزان فتوسنتز متعلق به نور آبي+قرمز LED و سپس قرمز و مزرعه به ترتيب با ميزان 48/6، 62/5 و 61/4 ميکرومول CO2 بر مترمربع در ثانيه بود. کمترين ميزان اين صفت در ژنوتيپ مذکور با ميزان 45/2 ميکرومول CO2 بر مترمربع در ثانيه، در نور فلورسنت مشاهده شد. افزايش ميزان فتوسنتز ژنوتيپها در نور آبي+قرمز نشان دهنده و تأييد کننده اهميت ويژه دو طيف مذکور در جذب کلروفيل و فعاليتهاي فتوسنتزي ميباشد [111 و 132].
از نظر تئوري و از نظر فيزيولوژيكي، محققين معتقد هستند که عملکرد فوتوني نور قرمز و آبي به تنهايي براي فتوسنتز و رشد گياهان کافي است [31 و 151]. به عبارت ديگر در صورتي که گياه تنها در يکي از محيطهاي خالص نوري قرمز يا آبي و نه هر دو قرار گيرد امکان فتوسنتز و رشد کامل گياه فراهم ميشود. البته نظرات محققين کاملاً موافق نبوده و برخي هم اعتقاد دارند که در صورت استفاده از نور قرمز، درصد کمي نور آبي حتي در حد 10 درصد براي رشد کامل گياه لازم است [181 و 277]. در مطالعه ساگر و همکاران [226] دو گياه کاهو و گوجه فرنگي تحت 3 کيفيت نورفلورسنت متفاوت شامل سفيد، آبي و قرمز قرار گرفتند. نتايج تحقيقات آنها نشان داد که رشد گياهان و تجمع ماده خشک در گياهان تحت نور قرمز بيشتر از ساير تيمارهاي نوري بود و دليل اين امر بازده فوتون فتوسنتزي بيشتر در لامپهاي قرمز ذکر شد. همچنين آنان گزارش نمودند که کمترين طيف فعال موثر در فتوسنتز در بين سه نور مذکور، متعلق به نور آبي بود. در مطالعه ديگري توسط اسکارت و شاو [229] شمعداني معطر تحت 3 کيفيت نور سفيد فلورسنت سفيد، سبز و قرمز قرار گرفت و نتيجهگيري شد که ميزان فتوسنتز گياهان تحت نور قرمز بالاترين ميزان را دارا بود. در اين آزمايش نيز، نور قرمز منجر به وزن تر بيشتري نسبت به نور آبي گرديد، با اين حال، عملکرد گياه نعناع در ترکيب نور قرمز و آبي بيشتر از قرمز به تنهايي بود که احتمالاً نشان دهنده تأثير تکميلي نور آبي بر بهبود رشد گياه نعناع است. هر چند تأثير تکميلي نورآبي به ژنوتيپ گياهي نيز بستگي دارد، به طوري که جدول اثر متقابل ژنوتيپ نعناع و منبع نور نشان ميدهد که با وجود اينکه تحت ترکيب نور قرمز و آبي، ميزان فتوسنتز در هر سه ژنوتيپ افزايش داشته است ولي اين افزايش در ژنوتيپ قزوين نسبت به دو ژنوتيپ ديگر بيشتر بود (جدول 4-10). بنابراين ژنوتيپها ممکن است واکنش متفاوتي در نورهاي خالص و يا ترکيبي نشان دهند.
ارتفاع
با مقايسه ميانگين دادهها، اختلاف آماري معنيداري از لحاظ اين صفت بين دو گونه M. longifolia و M. spicata مشاهده نگرديد و ارتفاع گياه به ترتيب 7/22 و 5/21 سانتيمتر بود (جدول 4-10). گونه M. piperita با ارتفاع 5/19 سانتيمتر در رده دوم قرار داشت.
تمامي ژنوتيپهاي مورد مطالعه در شرايط مزرعه بالاترين ارتفاع را داشتند، در حالي که در ميان انکوباتورهاي LED، نور سفيد و سپس قرمز بهترين شرايط را براي افزايش ارتفاع گياه فراهم نمودند (جدول 4-10). ارتفاع گياه در ژنوتيپ اصفهان در نور سفيد و سپس قرمز LED به ترتيب 7/26 و 1/24 سانتيمتر، در ژنوتيپ قزوين 2/32 و 2/28 سانتيمتر و در ژنوتيپ همدان 0/32 و 1/28 سانتيمتر بود. کيفيت نور بر خصوصيات مورفولوژيکي و نموي گياه به طور عمده از طريق نورهاي آبي، قرمز و مادون قرمز تأثيرگذار ميباشد و در اين ميان نورهاي قرمز و مادون قرمز در افزايش ارتفاع گياه نقش اساسي را ايفا ميکنند [184]. در اين رابطه، سبزعليان و همکاران [223] بررسي اثرات نور LED بر توليدات گياهان مهم و اقتصادي از جمله عدس (Lens culinars)، هميشه بهار (Calendula officinalis)، پامچال (Primula vulgaris)، گازانيا (Gazania splendens) و شببو (Matthiola incana را مورد مطالعه قرار دادند و گزارش نمودند که ارتفاع تمام گياهان تحت نور LED نسبت به شرايط طبيعي کاهش يافت. آنها گزارش نمودند که نور آبي بازدارنده رشد سلول بوده و گيرندههاي نور آبي باعث تغييراتي در بيان ژنهايي ميشوند که مانع طويل شدن گياه ميگردند.
کمترين ارتفاع در تمامي ژنوتيپها در نور آبي LED مشاهده شد (جدول 4-10). اين ميزان در ژنوتيپهاي اصفهان، قزوين و همدان به ترتيب 7/12، 2/17 و 2/16 سانتيمتر بود. نتايج حاصل با اظهارات متعدد که نور آبي کاهش دهنده ارتفاع گياه ميباشد، مطابقت دارد [191 و 222]. نور آبي بازدارنده رشد سلول است و اين فرضيه مطرح است که ممکن است گيرندههاي نور آبي بيان ژنها را در مرحله رشد طولي ساقه تحت تأثير قرار داده و افزايش ارتفاع را سرکوب نمايند [223]. در مطالعه نانيا و همکاران [202] روي گوجه فرنگي، طول ساقه اصلي در گياهان تحت نور آبي: قرمز LED با نسبت 1/0:1 بيشتر از گياهان تحت اين نور با نسبت 1:1 بود.
طول برگ
اختلاف آماري معنيداري از لحاظ طول برگ در بين دو گونه M. longifolia و M. piperita مشاهده نشد و گونه M. spicata بيشترين ميزان طول برگ را با 3/4 سانتيمتر دارا بود (جدول 4-10). طول برگ در گونههاي M. piperita و M. longifolia به ترتيب 5/3 و 4/3 سانتيمتر بود.
در تمامي ژنوتيپهاي رشد کرده در انکوباتورهاي LED، طول برگ در مقايسه با شرايط مزرعه افزايش يافت و نورهاي قرمز و سفيد موثرترين نورها براي افزايش اين صفت در گياه بودند (جدول 4-10). در ژنوتيپ اصفهان طول برگ در نور قرمز و سفيد به ترتيب 3/5 و 0/5 سانتيمتر بود. در ژنوتيپ قزوين، طول برگ در نور سفيد و قرمز به ترتيب 4/5 و 1/5 سانتيمتر و در ژنوتيپ همدان ميزان اين صفت در نور قرمز و سفيد به ترتيب 0/5 و 6/4 سانتيمتر بود. اين موضوع نشان دهنده تأثير بيشتر نور قرمز در افزايش طول برگ گياه ميباشد [193].
کمترين طول برگ در تمامي ژنوتيپها در نور فلورسنت مشاهده شد (جدول 4-10). اين ميزان در ژنوتيپهاي اصفهان، قزوين و همدان به ترتيب 0/3، 8/0 و 8/1سانتيمتر بود. در آزمايشات متعدد گزارش شده است که نور فلورسنت به دليل داشتن اشعه UV-B بر روي آناتومي و مورفولوژي گياه تأثيرگذار است [39، 199 و 205]. اين تغييرات به دليل تأثير بر فعاليت ژنها از طريق آسيب به DNA و در نهايت آسيب به دستگاه فتوسنتزي و تغييرات در مورفولوژي گياه ميباشد [199].
عرض برگ
اختلاف آماري معني داري از لحاظ عرض برگ بين دو گونه M. longifolia و M. piperita مشاهده نشد و گونه M. spicata با 4/2 سانتيمتر بيشترين ميزان عرض برگ را دارا بود (جدول 4-10). عرض برگ در گونههاي M. piperita و M. longifolia به ترتيب 9/1 و 7/1 سانتيمتر بود.
همانند طول برگ، در تمامي ژنوتيپهاي رشد کرده در انکوباتورهاي LED، عرض برگ نيز در مقايسه با شرايط مزرعه افزايش يافت و به طور کلي، نورهاي قرمز و سفيد موثرترين نورها براي افزايش اين صفت در گياه بودند (جدول 4-10). اين تغييرات به گونه گياه نيز بستگي دارد، به عنوان مثال، در گياه رز اندازه برگهاي گياه تحت نور آبي LED نسبت به نور سفيد، قرمز و يا ترکيب آبي و قرمز بيشتر بود [209].
در ژنوتيپ اصفهان عرض برگ در نورهاي قرمز و سفيد 0/3 سانتيمتر بود. در ژنوتيپ قزوين، عرض برگ در نور سفيد با 02/3 سانتيمتر و در ژنوتيپ همدان در نور قرمز و سفيد به ترتيب با 4/2 و 3/2 سانتيمتر بيشترين ميزان را داشت. کمترين عرض برگ در تمامي ژنوتيپها در نور فلورسنت مشاهده شد (جدول 4-10). اين ميزان در ژنوتيپهاي اصفهان، قزوين و همدان به ترتيب 9/1، 53/0 و 0/1 سانتيمتر بود.
تعداد سنبله در گياه
اختلاف آماري معنيداري از لحاظ تعداد سنبله در گياه در دو گونه M. spicata و M. piperita مشاهده نشد و گونه M. longifolia با تعداد 0/4 سنبله در گياه بيشترين ميزان اين صفت را دارا بود (جدول 4-10). همچنين تعداد سنبله در گياه در گونههاي M. spicataو M. piperita به ترتيب 5/2 و 0/2 سانتيمتر بود.
ژنوتيپ اصفهان در هيچ يک از نورهاي مورد مطالعه LED و فلورسنت وارد مرحله گلدهي نشد و اين در حالي بود که در شرايط مزرعه به طور ميانگين 15 سنبله در هر گياه وجود داشت (جدول 4-10). ژنوتيپ قزوين در شرايط مزرعه وارد مرحله گلدهي نشد اما تحت نور آبي+قرمز LED، تعداد 3/11 گل در گياه مشاهده گرديد. به نظر ميرسد در مطالعه حاضر گلدهي ژنوتيپهاي مختلف تحت اثرات متقابل ژنوتيپ و محيط آزمايشي که همان کيفيتهاي متفاوت نوري است قرار گرفت، به گونهاي که بسته به ژنوتيپ، عکس العملهاي متفاوتي از گياه در مورد اين صفت مشاهده گرديد. نانيا و همکاران [202] در مطالعه خود روي گوجه فرنگي نشان دادند که نور آبي و به خصوص با شدت بالا (75 ميکرومول فوتون بر متر مربع در ثانيه) باعث تأخير در گلدهي گياه گرديد و ترکيب اين نور با قرمز طول اين دوره را کاهش داد. در مطالعه سبزعليان و همکاران [223] گياهان عدس، هميشه بهار، پامچال، شببو و گازانيا تحت تيمار نور آبي+قرمز LED و نور طبيعي قرار گرفتند و تعداد گل در هميشه بهار، پامچال، گازانيا و شببو تحت نور LED در مقايسه با نور طبيعي مزرعه افزايش يافت. بر اساس اطلاعات موجود در مورد نور LED و اثرات آن بر رشد گياهان، مشکل است که بتوان جزئيات دلايل اين اثرات را بيان نمود. اما ميتوان اين فرضيه را ارائه کرد که نور قرمز LED که فاقد قرمز دور است، به طور پيوسته باعث تحريک فيتوکرومها، گيرندههاي نوري کنترل کننده طويلسازي ميانگرهها، تحريک متابوليسمهاي گياهي در جهت بهبود خصوصيات رشدي، تحريک توليد جوانههاي گل، انتقال به مرحله گلدهي و در نهايت گلدهي گياه ميگردد [223]. گلدهي در ژنوتيپ همدان نيز تحت تأثير مزرعه و سپس نور آبي+قرمز LED واقع شد و تعداد سنبله در گياه در دو محيط مذکور به ترتيب 4/19 و 7/4 عدد بود.
وزن تر اندام هوايي
اختلاف آماري معنيداري از لحاظ وزن تر اندام هوايي در بين گونهها مشاهده شد و ميزان اين صفت به ترتيب 8/15، 7/13 و 0/12 گرم در گياه در گونههاي M. piperita، M. longifolia و M. spicata بود (جدول 4-10). مقايسه نورهاي LED با نور مزرعه نشان داد که وزن تر ژنوتيپها به طور چشمگيري در نور آبي+قرمز در مقايسه با مزرعه افزايش داشت. مقايسه ميزان رشد در گونهM. piperita در شکل 4-3 تحت نور قرمز+آبي LED و شرايط مزرعه نشان داده شده است و رشد بيشتر گياه تحت نور LED در مقايسه با نور طبيعي به وضوح مشاهده ميشود. بر اساس گزارش سبزعليان و همکاران [223]، ترکيب نور آبي+قرمز LED براي افزايش رشد و توليد وزن تر بيشتر در گياهان با ارزش و اقتصادي مانند ريحان و پامچال نيز مناسب است (شکل 4-3). ميزان اين صفت در نور مذکور و در ژنوتيپهاي اصفهان، قزوين و همدان به ترتيب 9/25، 5/44 و 0/37 گرم در گياه بود. اين نکته حائز اهميت است که وزن تر و محتواي آب بالا در اندام هوايي، دو خصوصيت مهم براي نعناع خوراکي ميباشد که در ترکيب نور آبي+قرمز LED به ميزان بيشتري تأمين ميگردد [223].

کمترين وزن تر اندام هوايي در تمامي ژنوتيپها در نور فلورسنت به دست آمد، به گونهاي که ميزان اين صفت در ژنوتيپهاي اصفهان، قزوين و همدان به ترتيب 73/1، 67/2 و 87/1 گرم در گياه بود. با وجود اينکه شرايط نوري انکوباتورها طوري انتخاب شد که شدت نور تقريباً يکساني در همه انکوباتورها وجود داشته باشد، با اين حال کيفيت نور در

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع نمادپردازی، شعر معاصر، شاعران معاصر Next Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع بازآفرینی، ظلم و ستم، تصویرسازی