Beth syddeffeithiau LEDau uwchfioled (UV) a-coch (Pell-Coch) pell ar fetabolion eilaidd (fel gwrthocsidyddion) o blanhigion hydroponig?
Mae uwchfioled (UV) a LEDs coch pell wedi dod i'r amlwg fel offer pwerus ar gyfer trin cynhyrchu metabolion eilaidd mewn planhigion hydroponig, gan gynnig rheolaeth fanwl gywir i dyfwyr dros gyfansoddion fel gwrthocsidyddion, ffenoligau, a flavonoidau. Mae'r metabolion hyn nid yn unig yn gwella gwytnwch planhigion ond hefyd yn hybu gwerth maethol, gan wneud eu cyfnod sefydlu wedi'i dargedu yn ffocws allweddol mewn-amaethyddiaeth amgylchedd rheoledig.
LEDs UV, gan gwmpasu tonfeddi UV-A (315–400 nm) ac UV-B (280–315 nm), gweithredu fel straenwyr anfiotig sy'n sbarduno mecanweithiau amddiffyn planhigion. Mae amlygiad UV-B, yn arbennig, yn ysgogi'r llwybr ffenylpropanoid, llwybr biosynthetig mawr ar gyfer gwrthocsidyddion fel anthocyaninau ac resveratrol. Mae astudiaethau'n dangos y gall dosau UV-B cymedrol (1–5% o arddwysedd golau cyfan fel arfer) gynyddu cynnwys ffenolig 20-50% mewn llysiau gwyrdd deiliog fel letys a sbigoglys. Mae'r ymateb hwn yn addasol: mae planhigion yn cynhyrchu'r cyfansoddion hyn i amsugno ymbelydredd UV, gan amddiffyn DNA a pheiriannau ffotosynthetig rhag difrod. Mae UV-A, er ei fod yn llai dwys o ran ei effeithiau, yn gwella crynhoad flavonoid-hyd at 30% mewn perlysiau fel basil-trwy ddadreoleiddio genynnau sy'n ymwneud â biosynthesis flavonoid, megis chalcone synthase. Fodd bynnag, gall amlygiad UV gormodol fod yn niweidiol, gan achosi straen ocsideiddiol a thwf crebachlyd, felly rhaid graddnodi hyd a dwyster yn ofalus, yn aml yn gyfyngedig i 2-4 awr y dydd mewn systemau hydroponig.
LEDs coch pell (700–800 nm)dylanwadu ar fetabolion eilaidd trwy eu rôl mewn ffotomorffogenesis planhigion, wedi'i gyfryngu gan ffytocromau-golau-proteinau sensitif sy'n rheoli mynegiant genynnau. Yn wahanol i UV, mae golau coch ymhell yn modiwleiddio pensaernïaeth planhigion a dyraniad adnoddau yn bennaf, gan effeithio'n anuniongyrchol ar gynhyrchu metabolion. Mewn cnydau fel tomatos a phupurau, mae amlygiad coch ymhell yn cynyddu crynodiad gwrthocsidyddion fel lycopen a fitamin C 15-25%. Priodolir hyn i gludiant ffotosynthate gwell i ffrwythau, lle mae'r cyfansoddion hyn yn cael eu syntheseiddio. Mae golau coch pell hefyd yn hyrwyddo synthesis metabolion sy'n gysylltiedig â straen, gan gynnwys carotenoidau, trwy newid canfyddiad planhigion o ansawdd golau, sy'n sbarduno ymatebion amddiffynnol hyd yn oed mewn amodau nad ydynt dan straen.
Cymhwysiad cyfun o LEDau UV a -goch pellyn gallu cynhyrchu effeithiau synergaidd. Er enghraifft, mewn llysiau deiliog fel cêl, dangoswyd bod amlygiad dilyniannol i UV-B (bore) a choch (gyda'r nos) yn cynyddu cyfanswm y cynnwys ffenolig hyd at 60% o'i gymharu â thriniaethau sbectrwm sengl. Mae straen a achosir gan UV yn arwain y llwybr ffenylpropanoid, tra bod coch ymhell yn gwella dyraniad carbon i synthesis metabolion, gan gynyddu cynhyrchiant. Fodd bynnag, mae'r rhyngweithiad yn benodol i rywogaethau: mae rhai planhigion, fel mintys, yn dangos lefelau flavonoid is o dan UV cyfun a choch ymhell, gan amlygu'r angen am brotocolau wedi'u teilwra ar gyfer rhywogaethau.
Rhaid i dyfwyr gydbwyso sefydlu ag iechyd planhigion. Gall dosau UV{{1}B sy’n fwy na 5% o gyfanswm y golau achosi diraddio cloroffyl a llai o fiomas, gan wrthbwyso enillion metabolion. Yn yr un modd, gall amlygiad hirfaith o goch arwain at ormod o ymestyn y coesyn, gan leihau'r cnwd. Mae'r strategaethau gorau posibl yn cynnwys cymhwysiad UV pwls (1-2 awr y dydd) ac ychwanegiad coch ymhell yn ystod y cyfnod twf terfynol, gan sicrhau anwythiad metabolion heb gyfaddawdu egni planhigion.
I grynhoi, mae LEDs UV yn achosi straen yn uniongyrchol-metabolion eilaidd ymatebol, tra bod LEDs coch ymhell yn gwella cynhyrchiant trwy effeithiau pensaernïol ac adnoddau-dyrannu adnoddau. Gall eu defnydd strategol mewn systemau hydroponig wella ansawdd maethol cnydau yn sylweddol, gan gynnig llwybr cynaliadwy i gynnyrch sy'n gyfoethog o ran gwerth gwrthocsidiol.
