يمكن أن تؤدي القمم الحمراء المزدوجة عند 640 و660 نانومتر إلى زيادة وزن الزهرة بشكل ملحوظ

في الآونة الأخيرة، أجرت جامعة فاجينينجن دراسة حول كيفية تأثير الضوء الأحمر والأبيض على نمو القنب الطبي، وخاصة في تحسين تراكم المستقلبات الخاصة بالنبات تحت شدة ضوء مختلفة. في حين أن البستانيين قد استخدموا بالفعل مختلف أطياف الضوء وكثافة تدفق الفوتون الضوئي (PPFD) لتعزيز نمو النبات، فإن الأبحاث حول كيفية تأثير هذه العوامل على وجه التحديد على القنب الطبي كانت محدودة. وتساعد هذه الدراسة في سد هذه الفجوة.

 

أجرى فريق البحث جولتين من التجارب في بيئة داخلية يمكن التحكم في مناخها، حيث قاموا بزراعة سلالة تسمى King Harmony من شركة Perfect Plants. تضمنت التجربة شدتين مختلفتين للضوء -600 و1200 ميكرومول م-2 ث-1- وطبقت أربعة أطياف ضوئية مختلفة: طيفان أبيضان منخفضان وطيفان أبيضان مرتفعان. تحتوي الأطياف البيضاء المنخفضة إما على ذروة ضوء أحمر واحدة تبلغ 660 نانومتر أو قمم ضوء أحمر مزدوجة عند 640 و660 نانومتر. تباينت أطياف اللون الأبيض العالية في العرض، حيث ركز بعضها على نطاقات ضيقة عند 450 نانومتر و660 نانومتر، بينما غطى البعض الآخر نطاقًا موجيًا واسعًا من 400 إلى 750 نانومتر.

 

وكانت النتائج مثيرة للاهتمام، خاصة فيما يتعلق بقمتي الضوء الأحمر المزدوج.وجدت الدراسة أن الضوء الأبيض مع الضوء الأحمر المزدوج يصل إلى 640 نانومتر و660 نانومتر يزيد بشكل كبير من وزن الزهرة ويحسن كفاءة استخدام الضوء. في المقابل، لم يكن الضوء الأبيض ذو ذروة الضوء الأحمر المفردة البالغة 660 نانومتر فعالاً.ويرجع ذلك على الأرجح إلى أن الحد الأقصى لقمتي الامتصاص للكلوروفيل a وb يقعان بالقرب من قمم الضوء الأحمر، وتلعب جزيئات الكلوروفيل هذه دورًا حاسمًا في عملية التمثيل الضوئي. على وجه التحديد، يرتبط الكلوروفيل ب ارتباطًا وثيقًا بمجمعات حصاد الضوء، بينما يرتبط الكلوروفيل بكل من قلب النظام الضوئي ومجمعات حصاد الضوء.

 

كما لا يمكن إغفال دور الضوء الأبيض.ولاحظ الباحثون أن زيادة نسبة الضوء الأبيض لم تؤدي إلى زيادة وزن الزهرة بشكل مباشر، لكنها غيرت توازن الضوء الأزرق والأخضر والأحمر، مما قد يساهم في تعزيز بعض التأثيرات العلاجية.أظهرت التجربة أنه عندما تجاوزت مستويات PPFD 1200 ميكرومول م-2 ث-1، زاد التمثيل الضوئي للأوراق بشكل ملحوظ ولكنه أدى أيضًا إلى استجابات الإجهاد، مثل التحفيز الزائد للنظام الضوئي وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). . عند هذه النقطة، ساعدت زيادة نسبة الضوء الأخضر داخل الطيف الأبيض على تخفيف هذا الضغط عن طريق تحسين توزيع الضوء داخل الأوراق، على غرار تأثير "الالتفاف".

 

من ناحية أخرى، أدى تقليل نسبة الضوء الأبيض إلى ظهور نباتات أطول ذات بنية أكثر انفتاحًا،من المحتمل أن يؤدي ذلك إلى تحسين توزيع الضوء بشكل عام، مما قد يزيد من إنتاج المحصول والمستقلبات. ومع ذلك، لم تجد الدراسة أن الطيف وPPFD كان لهما تأثير كبير على إجمالي تركيز القنب، وهو ما يتناقض مع بعض الأبحاث السابقة. الاختلافات في الظروف التجريبية، مثل مستويات PPFD ودورات الضوء، قد تفسر هذا التناقض.

 

بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أن استخدام أطياف الضوء الأبيض المنخفض في ظل ظروف PPFD العالية أدى أحيانًا إلى تغير لون مجموعات الزهور، ومن المحتمل أن يكون ذلك بسبب التثبيط الضوئي وإنتاج ROS. على الرغم من تغير اللون، فإن مجموعات الزهور المصابة تحتوي على تركيزات أعلى من شبائه القنب، وخاصة اتفاقية التنوع البيولوجي. يشير هذا إلى أن القنب قد يتراكم كمضادات للأكسدة لمواجهة الإجهاد التأكسدي الناجم عن الضوء.

 

توفر هذه الدراسة رؤى جديدة في زراعة القنب الطبي، وخاصة في كيفية تحسين أطياف الضوء وكثافته لزيادة المحصول وتراكم المستقلبات.

 

انقر هنالقراءة الدراسة كاملة.