Войти
Суточный интеграл света (DLI) описывает количество фотосинтетически активных пять фотонов (отдельные частицы света в диапазоне 400-700 нм), которые доставляются в определенную область в течение 24-часового периода. Эта переменная особенно полезна для описания светового окружения растений.
Суточный интеграл света (DLI) - это количество фотосинтетически активных фотонов (фотоны в диапазоне PAR ) накапливаются на квадратном метре в течение дня. Это функция интенсивности фотосинтетического света и продолжительности (длины дня) и обычно выражается как моль света (моль фотонов ) на квадратный метр (м). в день (г), или: моль · м · д.
DLI обычно рассчитывается путем измерения плотности потока фотосинтетических фотонов (PPFD) в мкмоль · м · с (количество фотонов в диапазоне PAR, полученном в квадратном метре в секунду) по мере его изменения в течение дня, а затем с его использованием для расчета общего расчетного количества фотонов в диапазоне PAR, полученных за 24-часовой период для определенной области. Другими словами, DLI описывает сумму измерений PPFD в секунду в течение 24-часового периода.
Если интенсивность фотосинтетического света остается неизменной в течение всего 24-часового периода, DLI в моль / мд может быть оценена из мгновенного PPFD из следующего уравнения: мкмоль мс, умноженное на 86 400 (количество секунд в день) и разделенное на 10 (количество мкмоль в моль). Таким образом, 1 мкмоль м s = 0,0864 моль м d, если интенсивность света остается неизменной в течение всего 24-часового периода.
Измеритель энергии HortiPower может измерять PPFD в определенный момент или регистрировать серию измерений с определенным интервалом времени. В прошлом биологи использовали люкс или счетчики энергии для количественной оценки силы света. Они перешли на использование PPFD, когда стало ясно, что поток фотонов в диапазоне 400-700 м является важным фактором, стимулирующим фотосинтетический процесс. Однако PPFD обычно выражается как поток фотонов в секунду. Это удобная временная шкала для измерения краткосрочных изменений в фотосинтезе в системах газообмена, но этого недостаточно, когда необходимо охарактеризовать световой климат для роста растений. Во-первых, потому, что он не принимает во внимание продолжительность светового дня, а, прежде всего, потому, что интенсивность света в поле или в теплицах сильно меняется в течение суток и изо дня в день. Ученые пытались решить эту проблему, сообщая об интенсивности света, измеренной для одного или нескольких солнечных дней в полдень, но это определение уровня освещенности только для очень короткого периода дня. Суточный интеграл освещенности включает как суточные вариации, так и продолжительность дня, а также может быть представлен как среднее значение за месяц или за весь эксперимент. Было показано, что он лучше связан с ростом и морфологией растений, чем PPFD в любой момент или только в течение дня. Некоторые счетчики энергии могут регистрировать PPFD в течение интервала времени, например, 24 часов.
На открытом воздухе значения DLI меняются в зависимости от широты, времени года и облачности. Иногда в яркие летние дни в некоторых местах могут быть достигнуты значения более 70 моль · м · сут. Среднемесячные значения DLI находятся в диапазоне от 20 до 40 в тропиках, от 15 до 60 на 30 ° широты и от 1 до 40 на 60 ° широты. Для растений, растущих в тени более высоких растений, например, на лесной подстилке, DLI может составлять менее 1 моль · м · д даже летом.
В теплицах 30-70% внешнего света будет поглощаться или отражаться стеклом и другими конструкциями теплицы. Поэтому уровни DLI в теплицах редко превышают 30 моль · м · д. В камерах для выращивания наиболее распространены значения от 10 до 30 моль · м · д.
DLI влияет на многие характеристики растений. Хотя не все растения реагируют одинаково, и разные длины волн оказывают различное воздействие, обнаруживается ряд общих тенденций:
Яркий свет увеличивает толщину листа либо из-за увеличения количество слоев ячеек в листе и / или из-за увеличения ячеек в слое ячеек. Плотность листа хорошо увеличивается, как и сухая масса листа на единицу площади (LMA). Также имеется больше устьиц на мм2.
По всем видам и экспериментам, яркий свет не влияет на концентрацию органического азота, но снижает концентрацию хлорофилла и минералов. Он увеличивает концентрацию крахмала и сахаров, растворимых фенольных соединений, а также соотношение ксантофилл / хлорофилл и соотношение хлорофилла a / b.
Хотя концентрация хлорофилла снижается, листья имеют большую массу на единицу площади листа, и в результате содержание хлорофилла на единицу площади листа остается относительно неизменным.. Это также верно для светового поглощения листа. Световой поток коэффициент отражения увеличивается, а коэффициент пропускания света падает. На единицу площади листа больше RuBisCO и выше скорость фотосинтеза в условиях светонасыщения. Однако, выраженная на единицу сухой массы листа, фотосинтетическая способность снижается.
Растения при ярком свете вкладывают меньше своей биомассы в листья и стебли и больше - в корни. Они растут быстрее на единицу площади листа (ULR) и на единицу общей массы растения (RGR ), и, следовательно, растения, выращенные при сильном освещении, обычно имеют больше биомассы. У них более короткие междоузлия, с большей биомассой стебля на единицу длины стебля, но высота растения часто не сильно изменяется. На ярких растениях появляется больше ветвей или побегов.
Растения, выращенные при сильном освещении, обычно имеют несколько более крупные семена, но дают гораздо больше цветов, и поэтому наблюдается значительное увеличение производства семян на одно растение. Прочные растения с короткими междоузлиями и множеством цветков важны для садоводства, поэтому для товарных садовых растений требуется минимальное количество DLI. Измерение DLI в течение вегетационного периода и его сравнение с результатами может помочь определить, какие сорта растений будут процветать в конкретном месте.
