Effetti dell'illuminazione continua sulle piante

L'illuminazione continua si riferisce a un metodo di gestione del fotoperiodo che utilizza sorgenti di luce artificiali a condizione che l'intensità dell'illuminazione e la qualità della luce siano determinate e il tempo di illuminazione supera le 24 ore. La luce continua può aumentare la crescita di Arabidopsis, lattuga, diversi tipi di patate e rose. Tuttavia, la luce continua può ridurre la capacità fotosintetica, il tasso di carbossilazione massimo in vivo e la velocità massima di trasferimento di elettroni in vivo, con conseguente clorosi fogliare e macchie appassite in alcune piante.

Melanzane, gazze, cipolle, arachidi, diversi tipi di patate, pomodori, ecc. sono sensibili alla luce continua, che possono essere correlate alla loro bassa capacità di eliminare le specie reattive dell'ossigeno. Pertanto, la luce continua può essere utilizzata come mezzo per studiare il meccanismo di regolazione dell'orologio circadiano e della fotosintesi. Se può essere utilizzato come misura per aumentare la resa del raccolto dipende dal fatto che sia economico e se la luce continua danneggia le differenze di specie.

La meccanica dei danni alla luce continua include:

① La produzione e l'uso di prodotti fotosintetici sono sbilanciati. Miglioramenti significativi nel contenuto di amido di foglie e saccarosio migliorano la fotosintesi. Van Gestel et al. ha scoperto che il tasso fotosintetico delle foglie di cipolla con formazione di bulbi non diminuiva sotto la luce continua, mentre il tasso fotosintetico delle foglie di cipolla senza formazione di bulbo diminuiva. Risultati simili sono stati ottenuti con studi di patate. Pertanto, il danno alla luce continua può essere correlato all'eccessivo accumulo di prodotti fotosintetici.

② Senescenza prematura delle foglie.

③ Danno fotoossidativo. L'accumulo di zucchero causato dalla luce continua può portare a una sovrariduzione dei trasportatori di elettroni fotosintetici, in modo che gli elettroni vengano trasferiti all'ossigeno molecolare per generare specie reattive dell'ossigeno, che possono sottoregolare l'espressione di alcuni geni correlati alla fotosintesi, e possono anche indurre morte cellulare programmata e/o danno ossidativo. Una varietà di fattori influenza il danno della luce continua alle piante. I danni alla luce continua sono gravi sotto una forte luce, ma l'aggiunta di una luce rossa lontana può ridurre il danno. Una percentuale più elevata di luce blu aumenta i danni, le alte temperature aggravano i danni e le fluttuazioni diurne della temperatura prevengono danni dovuti alla luce continua. L'uso parziale o completo della luce solare per il trattamento continuo della luce può mitigare e prevenire danni.