تاثیر نسبت های مختلف نور آبی بر برخی مشخصات رشدی و فیزیولوژیکی گل لادن (Tropaeolum majus)

برای انجام پژوهش ابتدا بذور گیاه لادن (Tropaeolum majus) از شرکت Hem Zaden تهیه و پس از انجام برخی فعالیت های قبل از کاشت از جمله ضدعفونی سطحی و خیساندن در آب در گلدان های 10 در 10 سانتی متر (با حجم 875/0 لیتر) حاوی بستر پرلیت-کوکوپیت در پنج اتاقک رشد حاوی لامپ های دیودی با ترکیب طیف نوری قرمز و آبی (100درصد آبی با 0درصد قرمز، 75درصد آبی با 25درصد قرمز، 50 درصد آبی با 50 درصد قرمز، 25 درصد آبی با 75 درصد قرمز و 0درصد آبی با 100درصد قرمز) و لامپ LED سفید، همگی با شدت نور 120 میکرومول برمترمربع بر ثانیه کشت و با دوره روشنایی 16 ساعت برای هرکدام از شدت نورهای بیان شده قرار گرفت. گیاهچه ها هر دو هفته یکبار برای خصوصیات رشدی شامل: طول ساقه، تعداد برگ و تعداد گره اندازه گیری شدند. بعد از 30، 60 و 120روز از شروع آزمایش؛ گیاهچه ها با دقت از خاک خارج و مشخصات رشدی شامل: وزن تر (ساقه، برگ و ریشه) با استفاده از ترازوی دیجیتالی همچنین سطح برگ با استفاده از سطح برگ سنج اندازه گیری شد. همه اندامهای رشدی در داخل آون در دمای 80 درجه سانتی گراد به مدت 72 ساعت برای تعیین وزن خشک (ساقه، برگ و ریشه) قرار گرفتند. پارامترهای رشدی شامل: سرعت رشد مطلق، سزعت رشد نسبی، نرخ اسیمیلاسیون خالص، نسبت سطح برگ، نسبت وزن برگ، نسبت وزن ساقه و نسبت وزن ریشه در طول تیمارهای (60-30 روزه، 90-60 روزه و 120-90 روزه) محاسبه شد. در انتهای آزمایش 4 برگ به صورت تصادفی از گیاهان مختلف در هر تیمار برای اندازه گیری خصوصیات فلورسنس انتخاب گردید. برای نمونه شاهد برگ ها با استفاده از گیره های مخصوص برگ به مدت 20 دقیقه در تاریکی قرار گرفت و فلورسانس حداقل توسط نور مدوله شده 3500 میکرومول بر مترمربع بر ثانیه و فلورسانس حداکثر با تابش پالس اشباع نوری به مدت یک ثانیه در برگ های سازگار شده با تاریکی تعیین شد. همچنین با استفاده از پارامترهای تعیین شده در برگ های سازگار به تاریکی و نور میزان حداکثر کارایی کوانتومی فتوسیستم (Fv/Fm)II با استفاده از (Fmax-Fmin)/Fmax محاسبه شد. سایر شاخص های فلورسنس شامل عملکرد کوانتومی موثر و ضریب خاموشی فتوشیمیایی و ضریب خاموشی غیرفتوشیمیایی و کارایی استفاده نوری نیز با استفاده از معادلات ریاضی برآورد شد. نتایج این مطالعه به وضوح نشان دهنده آن است که کیفیت نور تاثیر عمیق و معنی داری بر صفات رشدی گیاه لادن دارد و تجزیه واریانس تاثیر بسیار معنی دار (در سطح 01/0) تیمارهای نوری مختلف را بر کلیه شاخص های فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی اندازه گیری شده، از جمله طول ساقه و ریشه، تعداد برگ و گره، سطح برگ، وزن تر و خشک بخش های مختلف گیاه و وزن کل، تایید کرد. هر یک از طول موج های قرمز و آبی اثرات اختصاصی و متفاوتی بر رشد گیاه داشته و ترکیب متعادل این دو نور (R1B1) در بیشتر موارد مطلوب ترین نتایج را از نظر تجمع بیوماس و توسعه اندام ها ایجاد می کند. نتایج نشان داد بیشترین طول ساقه و ریشه تحت تیمار نوری قرمز تک رنگ (R) مشاهده شد. بیشترین تعداد برگ و سطح برگ در تیمار نوری R1B3 به دست آمد و با کاهش درصد نور آبی، این صفات کاهش یافت. نتایج نشان داد که تیمار نوری R1B1منجر به بیشترین تعداد گره، بیشترین وزن خشک برگ، بیشترین وزن تر و خشک ساقه، بیشترین وزن تر و خشک ریشه، بیشترین وزن تر و خشک کل گیاه شد. با توجه به نتایج ارائه شده در مورد پارامترهای کلروفیل فلورسانس، اگرچه برخی پارامترهای فلورسانس (مانند Fv/Fm وNPQ ) تغییرات معنی داری بین تیمارها نشان ندادند، اما سایر شاخص های عملکردی فتوسیستم II ارتباط واضحی با الگوی رشد گیاه نشان می دهند. نتایج بررسی حاضر نشان داد که تیمار های R1B3 و B بالاترین مقدار محتوای فلاونوئید تام را در عصاره لادن ایجاد کرد. همچنین نتایج به دست آمده از این بررسی نشان داد با افزایش سهم نور آبی فلاونوئید تام افزایش یافت و در کل کمترین مقدار محتوای فلاونوئید تام در نور R به دست آمد. اثر متقابل معنی دار نور و غلظت نشان داد که تاثیر کیفیت نور بر محتوای فنل کل وابسته به غلظت عصاره است. بنابراین، داده ها به روشنی ثابت می کنند که کیفیت نور نه تنها بر رشد و فیزیولوژی اولیه گیاه، بلکه بر سطح متابولیت های ثانویه آن نیز تاثیر می گذارد.

کلیدواژه ها:

محیط کنترل شده ، دیودهای نورافشان (LEDs) ، فوتومرفوژنز ، عملکرد فیزیولوژیکی ، متابولیت های ثانویه و لادن