کنترل نور در محیط رشد گیاهان

تمامی گیاهان برای رشد و زندگی نیاز به نور دارند. بهترین منبع نور برای گیاهان نور آفتاب است. گیاهان بر اساس نیازشان به مدت زمان حضور نور به سه گروه روز بلند، روز کوتاه و بی‌تفاوت تقسیم می‌شوند.

در گیاهان روز بلند زمانی که تعداد ساعات روشنایی بیش از تاریکی است گلدهی اتفاق می‌افتد. البته به گفته برخی از محققان، طول شب و مدت زمان حضور تاریکی گلدهی گیاهان را تعیین می‌کند. به بیان دیگر گیاهان روز بلند را می‌توان شب کوتاه و یا گیاهان روز کوتاه را شب بلند نامید. وجود روزهای بلند در گیاهان روز بلند موجب شدت یافتن رشد رویشی، انگیزش گلدهی (تغییر فیزیولوژیکی درونی در هر نقطه یا مریستم گیاه که قابل مشاهده نیست) و گل آغازی (تغییرات مرفولوژیک که در طی آن گل قابل مشاهده می‌شود)، افزایش سرعت گلدهی و هماهنگی زمان رسیدن گلها می‌شوند و در مورد این گیاهان (روز بلند) روزهای کوتاه نتایجی دقیقاً بر عکس موارد یاد شده به بار می‌آورد.

این که چگونه یک گیاه متوجه مدت زمان تاریکی یا روشنایی می‌شود مسئله‌ای پیچیده است که می‌توان آن را به شکل ساده و خلاصه بدین صورت توضیح داد: در گیاه رنگ‌دانه‌های متفاوتی (فیتوکروم) وجود دارد که گیرنده طیف‌های مختلف نور هستند و دو نوع از آنان عبارتند از Pr (گیرنده نور قرمز با طول موج ۷۰۰-۶۰۰ نانومتر) و Pfr (گیرنده نور قرمز دور با طول موج ۸۰۰-۷۰۰ نانومتر). این دو نوع فیتوکروم تحت برخی از شرایط به یکدیگر تبدیل می‌شوند بدین نحو که وجود نور قرمز فیتوکروم Pr را به Pfr و حضور نور قرمز دور و همچنین تاریکی Pfr را به Pr تبدیل می‌کند. Pfr فیتوکرومی است که حضور آن در گیاهان روزبلند (شب کوتاه) موجب گلدهی می‌شود. بنابراین طول روز و یا شب را به گونه‌ای باید تنظیم کرد که میزان و غلظت مناسب Pfr جهت انگیزش گلدهی در گیاهان، حاصل شود.

کاکتوس ها و ساکولنت ها جزء گیاهانی هستند که به نور زیادی احتیاج دارند و کمبود نور به سرعت باعث طول رشدی و در نهایت از بین رفتن گیاه می شود.

برای آموزش میزان نور لازم برای پرورش کاکتوس ها اینجا کلیک کنید.

افزایش و کاهش مدت زمان حضور نور (افزایش و کاهش فتوپریود)

در برخی از فصول سال بخصوص اواخر پاییز و زمستان، روزها کوتاه است و به منظور افزایش طول مدت روز می‌توان از منابع تولید نور مصنوعی (انواع مختلف لامپ) استفاده کرد. البته در زمان استفاده از نور مصنوعی عوامل دیگر همانند دمای محیط را نیز باید در نظر گرفت. به عنوان مثال در مورد گیاه میخک استفاده از نور مکمل هنگامی مؤثر است که دمای شب حداقل ۱۲-۱۰ درجه سانیتگراد باشد و در صورت سردتر بودن فضای داخلی گلخانه، استفاده از نور مکمل چندان اثری در روند رشد گلها نخواهد داشت.

بـه منظور افـزایـش طـول روز از لامپ‌هایی بـا شدت نـور حداقل ۲۰-۱۰ فوت کندل (فوت کندل از واحدهای اندازه گیری شدت نور است) بعد از غروب آفتاب و قبل از طلوع آن (به عنوان مثال استفاده از لامپهایی با رشته ملتهب تنگستن [مولد نور سفید] در ساعات ۱۰ شب الی ۲ بامداد) استفاده می‌شود.

زمان و چگونگی به‌کارگیری منبع نور مصنوعی نیز از جمله مواردی است که مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. از جمله سؤالاتی که در این رابطه مطرح می‌شود این است که آیا باید نور مصنوعی را بلافاصله بعد از اتمام طول روز (بعد از غروب خورشید) بکار برد و یا آنرا در طی شب و به شکل عمل شب‌شکنی (معمولاً از ۱۰ شب تا دو بامداد) مورد استفاده قرار داد؟ اگرچه برخی از محققان ادعا می‌کنند در صورتیکه فتوپریود مورد نیاز گیاه، تأمین شود تفاوت چندانی در افزایش طول مدت روز (روشن کردن منابع نور مصنوعی از زمان غروب خورشید) یا انجام شب‌شکنی (معمولاً از ساعت ۱۰ شب تا دو بامداد) وجود ندارد. اما عده بیشتری از آنان با توجه به نتایج تحقیقاتشان معتقدند که در مورد گیاه میخک و همچنین دیگر گیاهان روزبلند، افزایش طول روز به صورت عمل شب‌شکنی مؤثرتر است. با انجام عمل شب‌شکنی در حقیقت از حضور تاریکی به مدت طولانی و پیوسته جلوگیری و از طول مدت شب کاسته و به بیان دیگر به طول مدت حضور نور افزوده می‌شود. تمامی سعی بر آن است که غلظت و میزان Pfr در حدی باشد که گلدهی تحریک شود و لازمه این امر وجود نور قرمز و عدم حضور تاریکی به مدت کافی است.

سؤال دیگری که مطرح می‌شود این است که صرفه نظر از زمان به‌کارگیری منبع نور مصنوعی، آیا باید آنرا به صورت مداوم و مستمر بکار گرفت و یا به شکل متناوب و دوره‌ای؟ با توجه به نتایج گوناگونی که از پژوهش‌های مختلف به‌دست آمده است می‌توان اینگونه نتیجه‌گیری کرد که نوع گیاه همچنین سایر شرایط محیطی در نحوه به‌کارگیری منبع نور مصنوعی (مداوم یا متناوب) و همچنین زمان به‌کارگیری (بعد از غروب آفتاب یا اواسط شب) تأثیرگذار هستند. به عنوان مثال در تحقیقی که بر روی رقمی از میخکهای خوشه‌ای انجام شد، این نتیجه به‌دست آمد که کیفیت گلها با استفاده از نور مصنوعی (با شدت ۸ وات در هر متر مربع و در فاصله ۱٫۵ متری بستر کاشت) که به شکل مداوم از غروب تا طلوع آفتاب بکار می‌رود تا حدودی بالاتر از زمانی است که همان شدت نور به شکل متناوب (۷٫۵ دقیقه هر نیم ساعت) بکار گرفته می‌شود اما از طرفی تحقیق دیگری که با ارقام میخک استاندارد ‘William Sim’ و هـمچـنین رقم خـوشه‌ای ‘Silvery Pink’ انجام گرفت نشان داد نوردهی متناوب به مدت ۱۲ ساعت به شکل ۱۰ دقیقه روشن و ۲۰ دقیقه خاموش و در طی ۴۹ شب منجر به گلدهی قوی‌تر این گیاهان گردید در حالی که شب‌شکنی کوتاه مدت با نور ممتد اثر کمتری بر گلدهی آنان داشت. گروهی از پژوهشگران نیز عنوان کرده‌اند که اگر شدت نور در نوردهی مداوم و یا نوردهی متناوب همانند یکدیگر باشد سایر عوامل محیطی، در مقایسه با شیوه نوردهی، تأثیر بیشتری در نتایج به‌دست آمده دارند

امروزه به منظور رفع نیاز نوری گیاهان در گلخانه‌های تجاری، نور مکمل به سه صورت تأمین می‌شود که عبارتند از:

۱- استفاده از لامپهای دارای رشته ملتهب (تنگستن) که به شکل متناوب روشن و خاموش شوند. این لامپها در طی ساعات ۱۰ شب تا ۲ بامداد باید به گونه‌ای کار ‌کنند که حداقل در حدود ۲۵%(۱ ساعت) از زمان کل(۴ ساعت) روشن باشند. به عنوان مثال در هر نیم ساعت حدود ۸ دقیقه و یا در هر ساعت ۱۵ دقیقه نور افشانی کنند. مؤثرتر بودن نوردهی متناوب لامپهای تنگستن در مقایسه با لامپهای فلئورسنت به تأیید دیگر محققان نیز رسیده است. لامپهای فلورسنت معمولاً در مرحله تکثیر همانند جوانه‌زنی بذرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. به نظر می‌رسد که تأثیر مثبت لامپهای تنگستن به دلیل میزان بالای نور قرمز در آنان باشد..

۲- کاربرد لامپهایی با شدت بالا یا لامپهای HID (همانند نوع جیوه‌ای که بخش بیشتر نور ماوراء بنفش را به نور قرمز تبدیل می‌کند) به شکل متحرک که در قسمت فوقانی بستر کاشت حداقل به مدت ۴ ساعت در جهت طولی بستر، بالا و پایین بروند که در این مورد بهتر است سرعت حرکت لامپها به شکلی باشد تا گیاهان هر ردیف حداقل هر ۲۰ یا ۳۰ دقیقه از نور بهره‌مند شوند؛

۳- کاربرد لامپهایی با شدت نور بالا که دارای انعکاس دهنده‌های چرخشی باشند. در این مورد توصیه می‌شود لامپها در فاصله ۹۰ الی ۱۲۰ سانتیمتری بستر کاشت قرار گیرند تا نور آنها مسافتی در حدود ۹ الی ۱۲ متر از سطح بستر کاشت را پوشش دهد.

گاهی ممکن است لازم باشد تا طول مدت حضور نور کاهش یابد که در این صورت می‌توان با استفاده از وسایلی مانند پرده‌های پنبه‌ای و یا پلی‌اتیلن‌های سیاه رنگ مانع از ورود نور به داخل گلخانه شد. ضخامت پرده‌ها باید به گونه‌ای باشد که بتواند شدت نور وارد شده به فضای داخلی گلخانه را به ۲ فوت کندل (۲۲ لوکس) کاهش دهد. پرده‌ها معمولاً قبل از طلوع آفتاب کشیده می‌شوند و پس از طلوع آفتاب برداشته می‌شوند.

شدت نور:

به‌جز طول مدت جضور نور، مسئله شدت نور نیز باید مورد نظر قرار گیرد. شدت نور بالا و مازاد بر نیاز گیاه همانند شدت نور کم مشکلات خاص خود را به همراه دارد و می‌تواند منجر به رشد رویشی و شاخه‌زایی بیش از اندازه، کلفت شدن ساقه‌ها و ضخیم شدن برگها، کم رنگ شدن برگها و گلها، حتی سوختن بافتهای گیاه و … شود و از طرفی شدت نور اندک نیز منجر به کاهش گل آغازی، کاهش تعداد ساقه‌های گلدهنده، افزایش تعداد روزهای لازم برای شکوفایی گلها، ضعیف شدن و خمیدگی ساقه‌های گل، کاهش عمر پس از برداشت و… می‌شود. واحدهایی که برای اندازه‌گیری و بیان شدت نور استفاده می‌شوند عبارتند از: لوکس و کیلولوکس (=۱۰۰۰ لوکس)، فوت-کندل، وات در متر مربع و در نهایت واحد میکرومول در هر متر مربع در هر ثانیه از اشعه فعال فتوسنتزی (شامل طول موجهای ۷۰۰-۴۰۰ نانومتر از طیف نور که توسط گیاه در عمل فتوسنتز استفاده می‌شود). واحد میکرومول در هر متر مربع در هر ثانیه توسط محققان مطرح شده است و استفاده از آن به دلیل تعیین نسبتاً دقیق شدت نور در مقایسه با سایر واحدها توصیه می‌شود. دستگاه‌های سنجشی وجود دارند که شدت نور را بر اساس واحدهای فوت کندل و µmol.m-2.s-1 نشان می‌دهند و این اعداد را با توجهی به جداول و اطلاعاتی که وجود دارد به راحتی می‌توان به یکدیگر تبدیل کرد و رد صورت لزوم از آنان استفاده کرد.

کاهش و افزایش شدت نور:

ماه‌های کم نور سال بیشترین آسیب را به رشد و گلدهی این گیاه وارد می‌آورند که به منظور جلوگیری از بروز چنین مسئله‌ای از منابع مصنوعی تولید نور بهره گرفته می‌شود که سه روش از متداولترین راهکارهای استفاده از منابع نور مصنوعی در قسمتهای بالا شرح داده شد. همانطور که قبلاً اشاره شد برای تولید محصولی با کیفیت قابل قبول، همزمان با تأمین نور مناسب سایر نیازهای این گیاه را (همانند دما، محلولهای کودی، آبیاری، دی‌اکسید کربن و …) نیز مورد توجه قرار داد. به عنوان مثال رشد گیاهان با بکارگیری منابع نور مصنوعی (که عمل شب‌شکنی را انجام می‌دهند) در صورتیکه دمای شب پایین‌تر ۱۲-۱۰ درجه سانتگیراد باشد تحت تأثیر قرار نخواهند گرفت. بنابراین در صورت برآورده ساختن تمامی نیازهای گیاه همزمان و متناسب با یکدیگر می‌توان انتظار نتایج مثبت را داشت.

برای مشخص شدن حداقل شدت نور تولید شده توسط منابع نور مصنوعی باید ابتدا هدف از نوردهی تعیین شود. زیرا اگر افزایش فتوپریود (طول مدت حضور نور) مورد نظر باشد، نور با شدت۲۰-۱۰ فوت کندل بعد از غروب آفتاب و قبل از طلوع آن مؤثر خواهد بود در حالیکه برای افزایش میزان فتوسنتز بخصوص در ماههای کم نور سال، بهتر است از منابع نوری همانند لامپهای پر فشار سدیمی و یا متال هالید معمولاً با شدت ۶۰۰-۳۰۰ فوت کندل به مدت ۱۲-۶ ساعت و در طی روزهای ابری و یا در طی شب استفاده شود. در مواقعی که نیاز به کاهش شدت نور است بخصوص زمانی که دمای هوا نیز به نحو نامناسبی افزایش یافته است (همانند روزهای گرم در اواسط تابستان) می‌توان با انتقال گیاهان به مکانهایی با درصد سایه بیشتر از شدت نور اطراف آنها کاهش داد. همچنین در مورد گلخانه‌ها عمل سایه‌اندازی با پوشاندن سقف گلخانه بوسیله توریهایی که به همین منظور ساخته و در بازار عرضه شده‌اند و یا رنگ کردن پوشش سقف گلخانه انجام می‌گیرد. البته در مورد عمل سایه‌اندازی نباید زیاده‌روی کرد زیرا ممکن است نتایج منفی از کاهش بیش از اندازه نور در محیط رشد گیاه بدست آید.

همانطور که اشاره کردم در جایی که کمبود نور وجود دارد می توان از نور مصنوعی برای این عمل استفاده کرد. لامپهای مختلفی هم در این زمینه وجود دارند اما باید به نکاتی توجه کرد:

لامپهایی باید استفاده کرد که طیفهای مختلف نور را در اختیار گیاه قرار دهند. مثلا لامپهای معمولی(رشته ای یا تنگستن) از این نظر خوب هستند و تقریبا تمامی انواع طیف نور را دارا هستند. اما این لامپها برای گیاهان برگی مناسب هستند و نیاز نوری گیاهان گلدار را تا حدودی برطرف می کنند اما گیاهان گلدار تولید گل نخواهند کرد اگر هم شدت نور را بیشتر کنیم یعنی تعداد بیشتری لامپ استفاده کنیم تا نیاز چنین گیاهانی برطرف شود تا گل بدهند ، مشکل آسیب رسی به برگها و سوختن آنها در اثر نور پیش می آید.زیرا علاوه بر افزایش طیفهای نوری که مورد نیاز گیاه نیست این لامپها گرما نیز تولید می کنند.

در مورد لامپهای فلونورسنت که با نام لامپ مهتابی شناخته می شوند نیز باید بگویم کیفیت نور انواع مختلف این لامپها با هم متفاوت است و توصیه می شود از دو نوع نورسفید و زرد آن همزمان استفاده شود اگرچه نوع سفید موثر تر است.(البته سفید و زرد در اصل نور سفید سرد و سفید گرم هستند که سفید گرم را زرد نیز می گوییم ) همچنین اگر به شکل همزمان از لامپهای رشته ای و مهتابی استفاده شود نتایج بهتری بدست می آید.و نسبت استفاده این دو به هم دو به یک یا سه به یک عنوان شده است. یعنی در برابر هر یک وات بر متر مربع(وات بر متر مربع از جمله واحدهای نور است) که از لامپ رشته ای تولید می شود، دو یا سه وات بر متر مربع نور از لامپهای فلئورسنت داشته باشیم.به بیان دیگر از لامپ فلئورسنت سه برابر لامپ رشته ای استفاده کنیم

نکته دیگر فاصله لامپها است. چون لامپهای رشته ای علاوه بر نور گرما نیز تولید می کنند ولی لامپهای فلوئورسنت گرمای کمی تولید می کنند . این لامپها را میتوان در فاصله۳۵ سانتیمتر و حتی نزدیکتر به گیاهان قرار داد تا بهترین نتیجه بدست آید اما لامپهای رشته ای در فاصله ای تقریبا سه برابر این عدد از گیاهان قرار میگیرند.

حال می‌رسیم به این مسئله که شدت نور باید به چه میزان باشد که بستگی به نوع گیاه دارد زیرا برخی از گیاهان نور کمتر و برخی نور بیشتری احتیاج دارند. اما به طور کلی و عمومی گفته می‌شود که اگر لامپ فلوئورسنت استفاده شود در هر متر مربع از مساحت اتاق باید ۲۲۵-۱۷۵ وات نور وجود داشته باشد. یعنی فرض کنید که مکان شما ۱۲ متر مربع است بنابراین ۲۵۵-۱۷۵ را در ۱۲ باید ضرب کرده و با توجه به عدد به دست آمده تعداد لامپهایی که باید استفاده شوند مشخص می‌شود.

در مورد لامپهای رشته‌ای هم گفته شده است که این لامپها برای اینکه طول روز را افزایش دهند باید به میزان حدود ۱۱ وات در هر متر مربع استفاده شوند یعنی فرض کنید که برای یک اتاق ۱۲ متر مربعی، ۱۳۲ وات لازم داریم. حال بر اساس قدرت لامپها می‌توانید تعداد آنها را حساب کنید.

زمان روشن بودن لامپها هم مهم است. قبلاً هم اشاره کردم که مؤثر ترین زمان در بین ساعات ۱۰ شب تا دو بامداد توصیه شده است و اصولاً بهتر است که مجموع نور محیط (طبیعی و مصنوعی) به شکل میانگین در حدود ۱۴-۱۲ ساعت باشد.

نویسنده: باغ سبز

آیا گیاهان روز و شب را تشخیص می دهند؟

آموزش تهیه خاک هلندی برای گل‌های آپارتمانی

کدام گیاهان برای رشد به نور نیاز ندارند؟ درختان میوه ای که به نور کم نیاز

آموزش نگهداری گل فوشیا یا گل گوشواره‌ ای

خصوصیات خاک مناسب برای رشد گیاهان چیست؟

“بررسی پتانسیل گیاهان در کاهش علائم افسردگی”

چگونه می توان یک درخت موز را در خانه نگهداری کرد؟ پاسخ به سوالات

گلدان گل ارکیده را چه زمانی تعویض کنیم؟ بهترین گلدان