পাঁচটি একরঙা আলো যা উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করে

উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশের জন্য আলো হল মৌলিক পরিবেশগত ফ্যাক্টর। এটি শুধুমাত্র সালোকসংশ্লেষণের জন্য মৌলিক শক্তির উৎস নয়, এটি উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশের একটি গুরুত্বপূর্ণ নিয়ামকও। উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশ শুধুমাত্র আলোর পরিমাণ বা আলোর তীব্রতা (ফোটন ফ্লাক্স ডেনসিটি, ফোটন ফ্লাক্স ডেনসিটি, PFD) দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়, বরং আলোর গুণমান, অর্থাৎ আলো এবং বিকিরণের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তাদের বিভিন্ন রচনা অনুপাত দ্বারাও সীমাবদ্ধ।

সৌর বর্ণালীকে মোটামুটিভাবে অতিবেগুনী বিকিরণে ভাগ করা যায় (আল্ট্রাভায়োলেট, ইউভি<400nm, including="" uv-a320~400nm;="" uv-b280~320nm;=""><280nm, 100~280nm),="" visible="" light="" or="" photosynthetically="" active="" radiation="" (par,="" 400~700nm,="" including="" blue="" light="" 400~500nm;="" green="" light="" 500~600nm;="" red="" light="" 600~700nm)="" and="" infrared="" radiation="" (700~800nm).="" due="" to="" the="" absorption="" of="" ozone="" in="" the="" stratosphere="" (the="" stratosphere),="" uv-c="" and="" most="" of="" the="" uv-b="" do="" not="" reach="" the="" earth's="" surface.="" the="" intensity="" of="" uv-b="" radiation="" reaching="" the="" ground="" changes="" due="" to="" geographic="" (altitude="" and="" latitude),="" time="" (day="" time,="" seasonal="" variation),="" meteorological="" (cloud="" presence,="" thickness,="" etc.)="" and="" other="" environmental="" factors="" such="" as="" air="">

গাছপালা ক্রমবর্ধমান পরিবেশে আলোর গুণমান, আলোর তীব্রতা, আলোর দৈর্ঘ্য এবং দিকনির্দেশের সূক্ষ্ম পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং এই পরিবেশে বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় শারীরবৃত্তীয় এবং রূপগত পরিবর্তনগুলি শুরু করতে পারে। নীল আলো, লাল আলো এবং দূরের লাল আলো উদ্ভিদের ফটোমরফোজেনেসিস নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ফটোরিসেপ্টর (ফাইটোক্রোম, ফাই), ক্রিপ্টোক্রোম (ক্রাই), এবং ফটোরিসেপ্টর (ফটোট্রপিন, ফটো) আলোক সংকেত গ্রহণ করে এবং সংকেত ট্রান্সডাকশনের মাধ্যমে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশকে প্ররোচিত করে।

এখানে ব্যবহৃত একরঙা আলো একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরের আলোকে বোঝায়। বিভিন্ন পরীক্ষায় ব্যবহৃত একই একরঙা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়, এবং অন্যান্য একরঙা আলো যা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুরূপ সেগুলি প্রায়শই বিভিন্ন মাত্রায় ওভারল্যাপ করে, বিশেষ করে একটি একরঙা LED আলোর উৎসের আবির্ভাবের আগে। এইভাবে, স্বাভাবিকভাবেই, বিভিন্ন এবং এমনকি পরস্পরবিরোধী ফলাফল হবে।

লাল আলো (R) ইন্টারনোডের প্রসারণকে বাধা দেয়, পার্শ্বীয় শাখা এবং টিলারিংকে উৎসাহিত করে, ফুলের পার্থক্যকে বিলম্বিত করে এবং অ্যান্থোসায়ানিন, ক্লোরোফিল এবং ক্যারোটিনয়েড বাড়ায়। লাল আলো অ্যারাবিডোপসিস শিকড়ে ইতিবাচক আলোর গতি সৃষ্টি করতে পারে। লাল আলো জৈব এবং অ্যাবায়োটিক চাপের বিরুদ্ধে উদ্ভিদের প্রতিরোধের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলে।

দূরের লাল আলো (FR) অনেক ক্ষেত্রে লাল আলোর প্রভাবকে প্রতিহত করতে পারে। কম R/FR অনুপাতের ফলে কিডনি বিনের সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা কমে যায়। গ্রোথ চেম্বারে, সাদা ফ্লুরোসেন্ট বাতিটি প্রধান আলোর উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং দূর-লাল বিকিরণ (734 এনএম এর নির্গমনের শিখর) অ্যান্থোসায়ানিন, ক্যারোটিনয়েড এবং ক্লোরোফিল সামগ্রী কমাতে LED-এর সাথে সম্পূরক হয় এবং তাজা ওজন, শুকনো ওজন, কান্ডের দৈর্ঘ্য, পাতার দৈর্ঘ্য এবং পাতা তৈরি হয়। প্রস্থ বাড়ানো হয়। বৃদ্ধির উপর সম্পূরক FR এর প্রভাব পাতার ক্ষেত্রফল বৃদ্ধির কারণে আলোর শোষণ বৃদ্ধির কারণে হতে পারে। আরবিডোপসিস থালিয়ানা কম R/FR অবস্থার মধ্যে জন্মানো উচ্চ R/FR-এর অধীনে জন্মানো তুলনায় বড় এবং পুরু ছিল, বড় বায়োমাস এবং শক্তিশালী ঠান্ডা অভিযোজনযোগ্যতা সহ। R/FR এর বিভিন্ন অনুপাতও উদ্ভিদের লবণ সহনশীলতা পরিবর্তন করতে পারে।

সাধারণভাবে, সাদা আলোতে নীল আলোর ভগ্নাংশ বৃদ্ধি ইন্টারনোডকে ছোট করতে পারে, পাতার ক্ষেত্রফল কমাতে পারে, আপেক্ষিক বৃদ্ধির হার কমাতে পারে এবং নাইট্রোজেন/কার্বন (N/C) অনুপাত বাড়াতে পারে।

উচ্চ উদ্ভিদ ক্লোরোফিল সংশ্লেষণ এবং ক্লোরোপ্লাস্ট গঠনের পাশাপাশি উচ্চ ক্লোরোফিল এ/বি অনুপাত এবং কম ক্যারোটিনয়েড মাত্রা সহ ক্লোরোপ্লাস্টের জন্য নীল আলোর প্রয়োজন হয়। লাল আলোর অধীনে, শৈবাল কোষের সালোকসংশ্লেষণের হার ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং নীল আলোতে যাওয়ার পরে বা ক্রমাগত লাল আলোর অধীনে কিছু নীল আলো যোগ করার পরে সালোকসংশ্লেষণের হার দ্রুত পুনরুদ্ধার হয়। যখন অন্ধকার-বর্ধমান তামাক কোষ 3 দিনের জন্য একটানা নীল আলোতে স্থানান্তরিত হয়, তখন রুবুলোজ-1, 5-বিসফসফেট কার্বক্সিলেস/অক্সিজেনেস (রুবিস্কো) এর মোট পরিমাণ এবং ক্লোরোফিলের পরিমাণ দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, ইউনিট কালচার সলিউশনের আয়তনে কোষের শুষ্ক ওজনও তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যখন এটি ক্রমাগত লাল আলোতে খুব ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।

স্পষ্টতই, সালোকসংশ্লেষণ এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য শুধুমাত্র লাল আলোই যথেষ্ট নয়। গম একটি একক লাল এলইডি উত্সের অধীনে তার জীবনচক্র সম্পূর্ণ করতে পারে, তবে লম্বা গাছপালা এবং প্রচুর পরিমাণে বীজ পেতে, উপযুক্ত পরিমাণে নীল আলো যোগ করতে হবে (সারণী 1)। একটি লাল আলোতে জন্মানো লেটুস, পালং শাক এবং মূলার ফলন লাল এবং নীল রঙের সংমিশ্রণে জন্মানো গাছের তুলনায় কম ছিল, যেখানে উপযুক্ত নীল আলোর সাথে লাল এবং নীলের সংমিশ্রণে জন্মানো গাছের ফলন তুলনামূলক ছিল। শীতল সাদা ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের নিচে জন্মানো গাছপালা। একইভাবে, অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানা একটি একক লাল আলোর অধীনে বীজ উত্পাদন করতে পারে, তবে এটি লাল এবং নীল আলোর সংমিশ্রণে বৃদ্ধি পায় কারণ শীতল সাদা ফ্লুরোসেন্ট বাতির অধীনে জন্মানো উদ্ভিদের তুলনায় নীল আলোর অনুপাত (10 শতাংশ থেকে 1 শতাংশ) হ্রাস পায়। গাছ লাগানো, ফুল ফোটানো এবং ফল আসতে দেরি হয়েছে। যাইহোক, 10 শতাংশ নীল আলো ধারণকারী লাল এবং নীল আলোর সংমিশ্রণে উত্থিত গাছের বীজের ফলন ঠান্ডা সাদা ফ্লুরোসেন্ট বাতির নীচে জন্মানো গাছের তুলনায় অর্ধেক ছিল। অত্যধিক নীল আলো গাছের বৃদ্ধিতে বাধা দেয়, ইন্টারনোড ছোট করে, শাখা-প্রশাখা হ্রাস করে, পাতার এলাকা হ্রাস করে এবং মোট শুষ্ক ওজন হ্রাস করে। নীল আলোর প্রয়োজনে উদ্ভিদের উল্লেখযোগ্য প্রজাতির পার্থক্য রয়েছে।

এটি উল্লেখ করা উচিত যে যদিও বিভিন্ন ধরণের আলোর উত্স ব্যবহার করে কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে উদ্ভিদের আকারবিদ্যা এবং বৃদ্ধির পার্থক্যগুলি বর্ণালীতে নীল আলোর অনুপাতের পার্থক্যের সাথে সম্পর্কিত, তবে সিদ্ধান্তগুলি এখনও সমস্যাযুক্ত কারণ অ-নীল আলোর গঠন ব্যবহৃত আলো বিভিন্ন ধরনের দ্বারা নির্গত আলো ভিন্ন হয়. উদাহরণস্বরূপ, যদিও একই আলোর ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের নিচে জন্মানো সয়াবিন এবং সোরগাম গাছের শুকনো ওজন এবং প্রতি ইউনিট পাতার এলাকায় নেট সালোকসংশ্লেষণের হার নিম্নচাপের সোডিয়াম বাতির অধীনে জন্মানো গাছগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, এই ফলাফলগুলি সম্পূর্ণরূপে নীল আলোর জন্য দায়ী করা যায় না। কম চাপ সোডিয়াম বাতি. অভাব, আমি ভয় পাচ্ছি এটি কম চাপের সোডিয়াম বাতি এবং কমলা লাল আলোর নীচে হলুদ এবং সবুজ আলোর সাথেও সম্পর্কিত।

সাদা আলোতে জন্মানো টমেটোর চারাগুলির শুকনো ওজন (লাল, নীল এবং সবুজ আলোযুক্ত) লাল এবং নীল আলোতে জন্মানো চারাগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ছিল। টিস্যু কালচারে বৃদ্ধি বাধার বর্ণালী সনাক্তকরণ নির্দেশ করে যে সবচেয়ে ক্ষতিকারক আলোর গুণমান ছিল সবুজ আলো যার সর্বোচ্চ 550 এনএম। সবুজ আলোতে জন্মানো গাঁদা গাছের উচ্চতা, তাজা এবং শুষ্ক ওজন সম্পূর্ণ বর্ণালী আলোতে জন্মানো গাছের তুলনায় 30 শতাংশ থেকে 50 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। পূর্ণ-বর্ণালী আলো-ভরা সবুজ আলোর কারণে গাছপালা ছোট ও শুষ্ক হয় এবং তাজা ওজন কমে যায়। সবুজ আলো অপসারণ গাঁদা ফুলকে শক্তিশালী করে, অন্যদিকে সবুজ আলোর পরিপূরক ডায়ান্থাস এবং লেটুসের ফুলকে বাধা দেয়।

যাইহোক, সবুজ আলো বৃদ্ধি প্রচারের রিপোর্ট আছে. কিম এট আল। উপসংহারে পৌঁছেছেন যে লাল-নীল সম্মিলিত আলো (LEDs) সম্পূরক সবুজ আলোর ফলে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছায় যে সবুজ আলো 50 শতাংশের বেশি হলে উদ্ভিদের বৃদ্ধি বাধাপ্রাপ্ত হয়, যখন সবুজ আলোর অনুপাত 24 শতাংশের কম হয় তখন উদ্ভিদের বৃদ্ধি বৃদ্ধি পায়। যদিও লেটুসের উপরের অংশের শুকনো ওজন LED দ্বারা প্রদত্ত লাল এবং নীল সম্মিলিত আলোর পটভূমিতে সবুজ ফ্লুরোসেন্ট আলো দ্বারা যোগ করা সবুজ আলোর দ্বারা বৃদ্ধি পায়, তবে এই উপসংহারে যে সবুজ আলোর যোগ বৃদ্ধি বৃদ্ধি করে এবং আরও বেশি উত্পাদন করে। শীতল সাদা আলোর চেয়ে জৈববস্তু সমস্যাযুক্ত: (1) তারা যে জৈববস্তু পর্যবেক্ষণ করে তার শুষ্ক ওজন শুধুমাত্র উপরের অংশের শুষ্ক ওজন। ভূগর্ভস্থ রুট সিস্টেমের শুষ্ক ওজন অন্তর্ভুক্ত করা হলে, ফলাফল ভিন্ন হতে পারে; (2) লেটুসের উপরের অংশ লাল, নীল এবং সবুজ আলোর নীচে জন্মানো গাছগুলি যেগুলি ঠান্ডা সাদা ফ্লুরোসেন্ট বাতির নীচে উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়ে ওঠে সেগুলির সবুজ আলো (24 শতাংশ) তিন রঙের বাতিতে ফলাফলের চেয়ে অনেক কম থাকার সম্ভাবনা থাকে শীতল সাদা ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের (51 শতাংশ), অর্থাৎ, শীতল সাদা ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের সবুজ আলোর দমন প্রভাব তিনটি রঙের চেয়ে বেশি। প্রদীপের ফলাফল; (3) লাল এবং নীল আলোর সংমিশ্রণে জন্মানো উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার সবুজ আলোতে জন্মানো উদ্ভিদের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যা পূর্বের অনুমানকে সমর্থন করে।

তবে সবুজ লেজার দিয়ে বীজ শোধন করলে মূলা এবং গাজর নিয়ন্ত্রণের চেয়ে দ্বিগুণ বড় হতে পারে। একটি আবছা সবুজ ডাল অন্ধকারে বেড়ে ওঠা চারার প্রসারণকে ত্বরান্বিত করতে পারে, অর্থাৎ কান্ডের প্রসারণকে উৎসাহিত করে। এলইডি উত্স থেকে একটি একক সবুজ আলো (525 nm ± 16 nm) পালস (11.1 μmol·m-2·s-1, 9 s) দিয়ে অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানা চারাগুলির চিকিত্সার ফলে প্লাস্টিড ট্রান্সক্রিপ্ট কমে যায় এবং স্টেম বৃদ্ধির হার বৃদ্ধি।

বিগত 50 বছরের উদ্ভিদ ফটোবায়োলজি গবেষণা তথ্যের উপর ভিত্তি করে, উদ্ভিদের বিকাশ, ফুল ফোটানো, স্টোমাটাল খোলা, স্টেম বৃদ্ধি, ক্লোরোপ্লাস্ট জিনের প্রকাশ এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণে সবুজ আলোর ভূমিকা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছিল। এটা বিশ্বাস করা হয় যে সবুজ আলো উপলব্ধি সিস্টেম লাল এবং নীল সেন্সরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করুন। মনে রাখবেন যে এই পর্যালোচনাতে, সবুজ আলো (500~600nm) বর্ণালীর হলুদ অংশ (580~600nm) অন্তর্ভুক্ত করার জন্য প্রসারিত করা হয়েছে।

হলুদ আলো (580~600nm) লেটুসের বৃদ্ধিকে বাধা দেয়। লাল, দূরের লাল, নীল, অতিবেগুনী এবং হলুদ আলোর বিভিন্ন অনুপাতের জন্য ক্লোরোফিলের উপাদান এবং শুষ্ক ওজনের ফলাফলগুলি যথাক্রমে নির্দেশ করে যে শুধুমাত্র হলুদ আলো (580~600nm) উচ্চ-চাপের সোডিয়াম ল্যাম্প এবং ধাতব হ্যালাইডের মধ্যে বৃদ্ধির প্রভাবের পার্থক্য ব্যাখ্যা করতে পারে। বাতি অর্থাৎ হলুদ আলো বৃদ্ধিতে বাধা দেয়। এছাড়াও, হলুদ আলো (595 এনএম-এ সর্বোচ্চ) সবুজ আলোর (520 এনএম শীর্ষে) থেকে শসার বৃদ্ধিকে আরও দৃঢ়ভাবে বাধা দেয়।

হলুদ/সবুজ আলোর বিরোধপূর্ণ প্রভাব সম্পর্কে কিছু উপসংহার সেই গবেষণায় ব্যবহৃত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অসামঞ্জস্যপূর্ণ পরিসরের কারণে হতে পারে। তদুপরি, যেহেতু কিছু গবেষকরা 500 থেকে 600 এনএম পর্যন্ত আলোকে সবুজ আলো হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করেছেন, তাই গাছের বৃদ্ধি এবং বিকাশের উপর হলুদ আলোর (580-600 nm) প্রভাব সম্পর্কে সামান্য সাহিত্য রয়েছে।

অতিবেগুনী বিকিরণ গাছের পাতার ক্ষেত্রফলকে হ্রাস করে, হাইপোকোটিল প্রসারণকে বাধা দেয়, সালোকসংশ্লেষণ এবং উত্পাদনশীলতা হ্রাস করে এবং উদ্ভিদকে রোগজীবাণু আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল করে তোলে, কিন্তু ফ্ল্যাভোনয়েড সংশ্লেষণ এবং প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাকে প্ররোচিত করতে পারে। UV-B অ্যাসকরবিক অ্যাসিড এবং ক্যারোটিনের উপাদান কমাতে পারে, কিন্তু কার্যকরভাবে অ্যান্থোসায়ানিন সংশ্লেষণকে উন্নীত করতে পারে। UV-B বিকিরণের ফলে একটি বামন উদ্ভিদের ফিনোটাইপ, ছোট, পুরু পাতা, ছোট পেটিওল, বর্ধিত অক্ষীয় শাখা এবং মূল/মুকুট অনুপাতের পরিবর্তন হয়।

গ্রিনহাউসে চীন, ভারত, ফিলিপাইন, নেপাল, থাইল্যান্ড, ভিয়েতনাম এবং শ্রীলঙ্কার 7 টি ভিন্ন অঞ্চলের 16 টি ধানের চাষের উপর তদন্তের ফলাফল দেখায় যে UV-B যোগ করার ফলে মোট জৈববস্তু বৃদ্ধি পেয়েছে। কাল্টিভার (যার মধ্যে শুধুমাত্র একটি উল্লেখযোগ্য স্তরে পৌঁছেছে, শ্রীলঙ্কা থেকে), 12টি চাষ (যার মধ্যে 6টি তাৎপর্যপূর্ণ ছিল), এবং যাদের UV-B সংবেদনশীলতা রয়েছে তাদের পাতার এলাকা এবং টিলার আকার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। 6টি বর্ধিত ক্লোরোফিল সামগ্রী সহ জাত রয়েছে (যার মধ্যে 2টি উল্লেখযোগ্য মাত্রায় পৌঁছেছে); উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাসকৃত পাতার সালোকসংশ্লেষণের হার সহ 5টি চাষ এবং উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত (এর মোট জৈববস্তুও উল্লেখযোগ্য) বৃদ্ধি সহ 1টি চাষ।

UV-B/PAR অনুপাত UV-B-এর প্রতি উদ্ভিদ প্রতিক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ নির্ধারক। উদাহরণস্বরূপ, UV-B এবং PAR একসাথে পুদিনার আকারবিদ্যা এবং তেলের ফলনকে প্রভাবিত করে, যার জন্য উচ্চ মাত্রার অপরিশোধিত প্রাকৃতিক আলো প্রয়োজন।

এটি উল্লেখ করা উচিত যে UV-B প্রভাবগুলির পরীক্ষাগার গবেষণা, যদিও ট্রান্সক্রিপশন কারণগুলি এবং অন্যান্য আণবিক এবং শারীরবৃত্তীয় কারণগুলি সনাক্ত করতে কার্যকর, উচ্চতর UV-B স্তরের ব্যবহারের কারণে, কোন UV-A সহযোগী এবং প্রায়শই নিম্ন পটভূমি PAR, ফলাফল সাধারণত যান্ত্রিকভাবে প্রাকৃতিক পরিবেশে এক্সট্রাপোলেট করা হয় না। ফিল্ড অধ্যয়ন সাধারণত UV-B মাত্রা কমাতে ফিল্টার বাড়ানোর জন্য UV বাতি ব্যবহার করে।