تأثیر استفاده از فیلم های پلاستیکی رنگی بر رشد، عملکرد و محتوای رنگدانه گیاهی گوجه فرنگی

تأثیر استفاده از فیلم های پلاستیکی رنگی بر رشد، عملکرد و محتوای رنگدانه گیاهی گوجه فرنگی

تأثیر استفاده از فیلم های پلاستیکی رنگی بر رنگدانه گیاهی گوجه فرنگی

The Effect of Colour Plastic Films on the Growth, Yield and Plant Pigment Content of Tomatoes

در این نوشته تاثیر استفاده از فیلمهای پلی اتیلنی با رنگ های مختلف بر رشد و نمو گیاه گوجه فرنگی نسبت به نمونه شاهد بی رنگ بررسی میشود.

رشد گیاه گوجه فرنگی در درجه اول به مقدار و طول موج نور دریافتی تابیده شده به آن(1) و دما بستگی دارد. هر دو عامل و اثر متقابل آنها می تواند بر رشد و نمو گیاه تأثیر بگذارد. (2 و 3)

امروزه فیلتراسیون انتخابی طیف نور طبیعی خورشید برای کنترل رشد گیاهان و سبزیجات زینتی عمدتاً با استفاده از پوشش های رنگی فیلمهای گلخانه ای انجام می شود نورهای مختلف با طول موج متفاوت در طول کشت  بر محتوای رنگدانه فتوسنتز در برگ های گیاه ،مورفوژنز و اثرات فیتوکوم تأثیر می گذارند. (4).

به طور کل نور زرد، با طول موج های 447، 638، 669 و 731 نانومتر باعث کاهش عملکرد کل گوجه فرنگی در طول نشاء می شود. (4)

همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فیلم های کشاورزی کلیک کنید.

نور نارنجی باعث کاهش رنگدانه  گوجه فرنگی، کاهش ارتفاع، کاهش تعداد برگ ها و محتویات رنگدانه فتوسنتز در برگ ها شده و رشد و نمو آنها در گلخانه را کندتر میسازد (5). .نور نارنجی  همچنین باعث کاهش محتوای کلروفیل در برگهای پیوند گوجه فرنگی میشود و  نور آبی می تواند  تشکیل کلروفیل را تحریک کند وطول ریشه گیاه گوجه فرنگی با نور آبی  افزایش می یابد اما نور آبی به طور قابل توجهی ارتفاع گیاه را کاهش میدهد(6)

نور فرابنفش با طول موج 380 نانومتری رشد گوجه فرنگی را تحریک می کند و گیاهان در اثر دریافت این نور دارای بیشترین سطح برگ و وزن می باشند. (7) برگ‌های گیاه گوجه‌فرنگی که تحت تاثیر نور  380 نانومتر رشد کنند بیشترین مقدار رنگدانه را در مقایسه با سایر نمونه ها دارند اما رشد آنها در طول دوره رشد در گلخانه کند میشود به طوری که این گوجه فرنگی ها پس از هشت هفته در گلخانه هنوز نرسیده می مانند. میزان کلروفیل کل برگ این گوجه فرنگی ها  پس از دو هفته رشد در گلخانه در مقایسه با سایر نمونه ها به طور قابل توجهی کمتر است

شدت نور کم با کاهش تجمع لیکوپن منجر به رنگ نامناسب میوه می شود، اما تابش مستقیم بیش از حد قوی هم برای میوه ها مضر است (8) سنتز لیکوپن زمانی که میوه سبز در معرض نور 650 نانومتر  قرار می گیرد بهینه می گردد.

تحقیق در سال های 2009 تا 2010

محققان در سال های 2009 تا 2010 در مؤسسه علوم خاک و گیاه دانشگاه کشاورزی لتونی  آزمایش‌هایی را برای بررسی تأثیر لایه‌های پلاستیکی پلی اتیلن رنگی بر رشد، عملکرد و کیفیت  گوجه‌فرنگی انجام داده اند. آنها تاثیر فیلم ها روی گیاه در طول موج 400-700 نانومتر (تابش فعال فتوسنتزی) بررسی کردند .

آنها گیاهان گوجه فرنگی را در گلدان های مخصوص کاشته  و در گلخانه  در تونل های مرتفع پوشیده شده با فیلم پلاستیکی گذاشتند و از فیلم های پلاستیکی پلی اتیلن رنگی قرمز، زرد و آبی برای پوشاندن گلخانه ها استفاده کردند. آنها ازیک فیلم پلی اتیلن بی رنگ نیز به عنوان نمونه ی کنترلی استفاده کردند. در آزمایشات آنان ضخامت فیلم ها120 میکرومتر در نظر گرفته شد و  عبور نور از فیلم ها را در طول موج 400-700 نانومتر (تابش فعال فتوسنتزی) با اسپکتروفتومتر اندازه گیری کردند.در این تحقیق طول بوته، تعداد برگ و محتوای رنگدانه برگ در طول رشد گیاه بررسی شد و همچنین محتوای کلروفیل و کاروتنوئید به روش اسپکتروفتومتری در عصاره اتانولی برگ گیاه تعیین شد (9)آنها همچنین وزن تر و خشک میوه گوجه فرنگی اندازه گیری و محتوای لیکوپن با استفاده از روش اسپکتروفتومتری پس از استخراج نمونه های میوه رسیده با هگزان تعیین کردند.

آنان دریافتند در طول دوره رشد گیاه رنگ فیلم پلاستیکی و نسبت بین طیف قرمز و آبی تغییرمی کند.آزمایش‌های آنها تأثیر رنگ فیلم پلاستیکی را بر رشد گیاه و محتوای رنگدانه میوه را نشان داد.( G. Gmizo, I. Alsiņa and L. Dubova)

انتقال نور فیلم های پلی اتیلن

انتقال و انعکاس نور از فیلم های پلی اتیلن به رنگ و نو بودن فیلم ها بستگی دارد. برای فیلم های نو بیشترین میزان عبور نور برای فیلم بدون رنگ و کمترین میزان عبور نور برای فیلم قرمز اتفاق می افتد. فیلم قرمز عبور نور را در ناحیه سبز-زرد نور مرئی کاهش میدهد، فیلم آبی نیز نور را در طیف قرمز کاهش داد و این نکته حائز اهمیت است که حداقل عبور نور با حداکثر جذب کلروفیل  مطابقت دارد.

نسبت طیف آبی (400-500 نانومتر) و قرمز (600-700 نانومتر) برای فتومورفوژنز طبیعی گیاهان مختلف مهم است (10)

این تفاوت انرژی های تابش می تواند بر رشد و تشکیل عملکرد گوجه فرنگی تأثیر بگذارد.

در طول دوره رشد گیاه گوجه فرنگی (110 روز) شفافیت و رنگ فیلم های پلاستیکی و نسبت بین طیف قرمز و آبی تغییر میکند.  کمترین تغییر رنگ برای فیلم زرد و بیشترین تغییر و از دست دادن رنگ برای فیلمهای قرمز اتفاق می افتد. نسبت بین طیفهای قرمز و آبی برای فیلم‌های آبی و زرد افزایش می یابد، برای فیلمهای قرمز کاهش یافته و برای فیلم بی‌رنگ تغییر معنی‌داری اتفاق نمی افتد

تأثیر رنگ فیلم پلاستیکی بر رشد گوجه فرنگی

افزایش طول گیاه در زیر پوشش فیلم قرمز بیشتر از سایر فیلمهای رنگی اتفاق می افتد به طوری که رشد بوته های گوجه فرنگی در زیر پوشش قرمز 10 درصد بیشتر از نمونه بی رنگ است. اما برای فیلم های آبی کاهش 2-5  درصدی در طول گیاه اتفاق می افتد (11). محققان دریافتند که تفاوت معنی داری در تعداد برگ گوجه فرنگی در نتیجه رنگ لایه پلی اتیلن اتفاق نمی افتد.

محققان در تحقیق دیگری ثابت کردند افزایش معنی‌داری در محتوای کلروفیل گیاهان در اثر فیلمهای پلاستیکی قرمز و زرد در برگ‌های گیاه در ابتدای مرحله گل‌دهی اتفاق می افتد. روندی که در آن رنگ لایه پلی‌اتیلن باعث تحریک کاروتنوئید می‌شود.

برازایتیت و همکاران (12)  دریافتند که تجمع کلروفیل در برگ های گوجه فرنگی در اثر استفاده از فیلمهای پلاستیکی قرمز و زرد  بیشتر شده ولی در اثر استفاده از فیلمهای آبی رنگ کاهش می یابد.

تاثیر رنگ فیلم پلاستیکی بر عملکرد گوجه فرنگی و کیفیت آن

محتوای بیشتر رنگدانه های فتوسنتز به طور کلی فرآیند فتوسنتز سریع تر را نشان میدهد که با محتوای بیشتر مواد جذبی تولید شده در طی فرآیند مرتبط است.

در شرایط یکسان اولین میوه های  گوجه فرنگی در زیر فیلم های پلی اتیلن زرد و قرمز میرسند  به طوری که افزایش قابل توجهی در عملکرد گوجه فرنگی در زیر پوشش پلاستیکی زرد مشاهده میشود همچنین کاهش در عملکرد گوجه فرنگی و تعداد میوه ها زیر پوشش پلی اتیلن آبی اتفاق می افتد. (11)

نتایج تحقیقات نشان‌دهنده افزایش معنی‌دار لیکوپن در میوه‌های گوجه‌فرنگی زیر پوشش پلی‌اتیلن زرد است ولی برای  فیلمهای قرمز و آبی محتوای لیکوپن را در میوه های رسیده گوجه فرنگی در مقایسه با نمونه شفاف بی رنگ کاهش می یابد.

روند افزایش طول ساقه گیاه گوجه فرنگی در هنگام استفاده از فیلم پلی اتیلن قرمز اتفاق می افتد اما در فیلمهای آبی عکس این اتفاق حاکم است.

همچنین نتایج تحقیقات از افزایش غلظت کلروفیل در برگ های گوجه فرنگی در زیر فیلم های پلی اتیلن قرمز و زرد حکایت دارد.

نتیجه گیری

در مجموع با بررسی نتایج مشخص شد، فیلم پلی اتیلن آبی برای تولید گوجه فرنگی مناسب نیست، فیلمهای قرمز رنگ دارای معایب و مزایایی هستند اما فیلم پلی اتیلن زرد برای تولید گوجه فرنگی بهینه است.

مولف: دکتر سهیل زنوزی