Зависимость квантового выхода от длины волны света

Агротехнический форум памяти Станислава Куликова (Stas).

Зависимость квантового выхода от длины волны света

Сообщение Дилетант » 29 дек 2014, 16:13

Это из статьи с сайта rastenievod.ru автор Michael Dubinovsky. Откуда взяты данные, не написано.

Важной характеристикой фотосинтеза является квантовый выход (quantum yield), который показывает, насколько хорошо или плохо используется поглощенный свет различных длин волн. Растения в этом смысле очень эффективны - практически каждый поглощенный фотон используется в химической реакции. На этом основаны единицы измерения светового потока, принятые в биологии - PAR, которые измеряют свет в количестве фотонов. На рисунке изображен график квантового выхода, измеряемый в количестве молей (химическая единица измерения количества молекул вещества) поглощенного СО2 на моль фотонов. Видно, что во всем спектре он примерно одинаковый, т.е. длина волны поглощенного фотона не столь важна.
QuantumYield.jpg




А это из статьи "Wavelength Dependence of Quantum Yield for CO2 Fixation and Photochemical Efficiencies of Photosystems I and II." http://www.plantcell.org/content/24/5/1711.full
quantum_yield_CO2.jpg

Underlying causes of the wavelength dependence of quantum yield. Quantum yield for CO2 fixation for 18 different wavelengths calculated from gas-exchange measurements (black solid lines) and from the in vivo efficiency balance between the two photosystems (red dotted lines). The difference between the values obtained by the two different methods at wavelengths <580 nm represents quantum yield losses attributable to light absorption by photosynthetic carotenoids and nonphotosynthetic pigments. (A), (B), and (C) correspond to leaves grown under the sunlight spectrum, the shade light spectrum, and blue irradiance, respectively.

Этот текст примерно означает:
Причины зависимости квантового выхода от длины волны. Квантовый выход фиксации СО2 для 18 разных длин волн полученный из измерений газового обмена (черная линия) и баланса эффективности у живых растений между двумя фотосистемами (красные линии). Разница между значениями для длин волн <580нм показывает потери квантового выхода, приписываемые поглощению света фотосинтетическими каротиноидами и нефотосинтетическими пигментами. (А), (В) и (С) соответствуют листьям, выращенным под солнечным спектром, теневым спектром и при освещении синим, соответственно.
Дилетант
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1379
Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02
Благодарил (а): 20 раз.
Поблагодарили: 40 раз.

Re: Зависимость квантового выхода от длины волны света

Сообщение Дилетант » 29 дек 2014, 21:05

Что касается отдельно зеленого света, то можно найти такие выводы

Биологическое значение зеленого света (ЗС) связано с преобладающей зеленой компонентой в спектре солнечного излучения и в световом потоке плотных наземных и водных фитоценозов (Шульгин, 1973; Карначук, 1987). До сих пор сохраняется представление об отсутствии фотохимической и физиологической активности ЗС, и поэтому ЗС используют в качестве "темноты" при постановке физиологических экспериментов (Hilton, 1984; Pedron et al., 2004). Однако, исследования показывают существенную активность ЗС в регуляции многих процессов (Мошков, 1951; Клешнин, 1954; Карначук, 1972, 1978, 1987; Тохвер, 1975; Константинова и др., 1975; Тихомиров и др., 1983, 1991; Головапкая и др., 1988; Негрецкий и др., 1990; Шахов, 1993; Карначук, Головапкая, 1998; Головапкая, 2005). В настоящее время остаются не изученными роль ЗС в морфогенезе растений, механизм действия ЗС на рост и развитие растений, природа фоторецептора ЗС.


Это из диссертации
http://www.dslib.net/bioxim-rastenij/re ... tenij.html

Значит пока исследуется действие зеленого света на гормоны растений. А как сказываются эти процессы на конкретных результатах, не ясно.
Дилетант
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1379
Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02
Благодарил (а): 20 раз.
Поблагодарили: 40 раз.

Re: Зависимость квантового выхода от длины волны света

Сообщение Дилетант » 29 дек 2014, 21:34

Похожую картинку приводит некто из Мичиганского университета
QuantumEff.jpg

http://msue.anr.msu.edu/news/green_ligh ... ant_growth
Видимо, основывается на тех же исследованиях, что и предыдущие диаграммы такого же характера.


Там же помещена интересная картинка о росте саженцев под разными сочетаниями цветов светодиодов
2-6SalviaHEIDI[1].jpg

Подпись такая
Photo 2. Salvia grown for four weeks under the same intensity of blue (B), green (G) and red (R) LEDs or fluorescent lamps (FL). The number after each color represents the percentage of that color, e.g., B50+R50 means that plants were grown under 50 percent blue light and 50 percent red light.
Переводится примерно так: Сальвия, выращенная в течение 4-х недель под одинаковой интенсивности синего (В), зеленого (G) и красного(R) светодиодной или люминесцентной ламп. Число после указания цвета означает процент этого цвета в светильнике.
Дилетант
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1379
Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02
Благодарил (а): 20 раз.
Поблагодарили: 40 раз.

Re: Зависимость квантового выхода от длины волны света

Сообщение Дилетант » 29 дек 2014, 22:04

В другой статье те же авторы
http://www.greenhousegrower.com/plant-c ... y/55866/1/
описали эксперимент, который проиллюстрирован картинкой
LED-Figure.jpg

Красный свет в этот раз состоит поровну из 634нм и 664нм, FL - холодная белая люминесцентная лампа (мощность не названа). Бальзамин Уоллера Super Elfin XP Red. 4 недели по 18 часов в день при температуре 20гр С.
Причем один и тот же результат описан для такого перечня растений: томат ‘Early Girl,’ сальвия ‘Vista Red,’ петуния ‘Wave Pink’ и бальзамин ‘Super Elfin XP Red’.
Дилетант
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1379
Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02
Благодарил (а): 20 раз.
Поблагодарили: 40 раз.

Re: Зависимость квантового выхода от длины волны света

Сообщение Дилетант » 30 дек 2014, 01:08

Еще одна статья из журнала американского Общества научного садоводства

"Продуктивность растений и светодиодное освещение."
http://hortsci.ashspublications.org/con ... /1951.full

Там рассказано о значении красного и синего света и есть раздел "Зеленый свет", его содержимое примерно такое:

Множество опытов подтверждают, что при сочетании синего и красного растения растут лучше, чем при белом свете. Но для людей такое сочетание выглядит пурпурно-серым, при котором трудно различить болезнь или нарушение в развитии растения. Одно из возможных решений этой проблемы это добавление небольшого количества зеленого света. Чтобы проверить это предположение группа исследователей, Kim et al, вырастила латук под красными и синими светодиодами с добавлением 5% зеленого светодиодного света и без него при сохранении общего PPF. Они не заметили разницы для роста с учетом всех измеримых характеристик, таких как уровень фотосинтеза, вес, размер листьев и их количество с добавлением зеленого света и без него. Они продолжили исследование с другим экземпляром латука, чтобы определить эффект от увеличения количества зеленого света при сохранении общего PPF. Они использовали красные и синие светодиоды с добавлением зеленой люминесцентной лампы (GF) (24% зеленого как вариант RGB и 0% зеленого как вариант RB), только GF лампу (86% зеленого) и СWF (холодная белая люминесцентная с 51% зеленого) и показали, что латук, выращенный под RGB, выглядит крепче, у него больше вес и больше площадь листьев, чем у таких же растений под CWF и RB. Выросшее под GF имело наименьшую из всех биомассу. Дальнейшая работа исследовала проводимость устьиц gs. Хотя латук, выросший под CWF, показал больший gs, чем под RB, RGB и GF, сухая масса была больше у варианта RGB, а это показывает, что gs не создает преграды для усвоения углерода в данных условиях. Kim et al на основании этих экспериментов сделали вывод, что добавление зеленого более чем 50% уменьшает рост растения, тогда как комбинация, включающая 24% зеленого, увеличивает рост тех же растений.
Дилетант
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1379
Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02
Благодарил (а): 20 раз.
Поблагодарили: 40 раз.


Вернуться в Растения - агротехника, освещение. Практическое применение

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Bing [Bot], Google [Bot], ivanko, mailru, Majestic-12 [Bot], Яндексбот


cron