Regulation and developmentof Brassica oleracea plants growth with the help of sunlight correction. | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2012. № 2 (18).

Regulation and developmentof Brassica oleracea plants growth with the help of sunlight correction.

Now scientists study the agriculture technologies that increase plants productivity and regulate their vital activity. It is especially crucial for food crops. In agricultural practice there has been recently found application of fluorescent films luminescent in the spectrum red area due to UV radiation absorption by luminophor loaded into their structure. The optimum size of solar radiation correction for optimization of plants development is not investigated. Search of action mechanisms of the mixed light stream on plants is of interest. In this connection, the purpose of research was studying influence of solar radiation correction on growth and development of an agricultural crop of cabbage.In the experiment we studid the influence of solar radiation correction on growth and development of Brassica oleracea L. plants Tochka variety depending on the type of used fluorescent films. Experimental films differed in spectrum, intensity and luminescence stability, which were defined by type and quantity of inserted luminophor. We applied fluorescent films luminescent in spectrum red area with maxima in wavelengths 615 nm and 626 nm and radiation intensity in the range from 3,9 to 20,6 relative units.As a control we used plants growing under a not modified film. Growing energy of sprouts, linear and quantitative growth parameters and biomass accumulation were estimated. The content of photosynthetic pigments was defined by a spectrophotometric method. The analysis of growth and biochemical parameters of plants was carried out during vegetation period after 20-35 days. Production process of plants was substantially determined by the intensity of photosynthesis. First of all, it's the formation of photosynthetic apparatus itself (leaves area, amount of the leaf mesophill cells and content of photosynthetic pigments), secИ.ondly - productivity of photosynthesis (dry weight, net productivity of photosynthesis). Biomass accumulation occurred at the expense of substances synthesized in the process of cell division, shoot expansion and increase in the number of storeys. In the process of the experiment a stimulatory action of red light on expansion of leaves surface and stem, content of chlorophyll a was found. Red light promoted development of cabbage plants and increased their dry weight. The increase in luminescent radiation intensity with wavelength 615 nm and 626 nm accordingly to 17,6 and 20,6 relative units (films Ф-10 and Ф-16) resulted in an increase of Chl a and carotenoid level in counting on thousand cells of a young leaf of the second storey. In the process of leaf growth the pigment-stimulating effect of more short-wave luminescent radiation (615 nm) remained. The reduction of the part of short- and long-wave UV radiation in total solar flux (films Ф-13 and Ф-8) caused active synthesis of photosynthetic pigments in the young leaf and cell division in the process of leaf growth. The obtained data allow recommending F-10fluorescent film for increasing productivity of Brassica oleracea L. plants Tochka variety.

Download file
Counter downloads: 254

Keywords

growth and plant development, net photosynthesis productivity, photosynthetic pigments, red light, blue light, fluorescent films, Brassica oleracea L., морфогенез, чистая продуктивность фотосинтеза, фотосинтетические пигменты, синий свет, красный свет, флуоресцентные пленки, Brassica oleracea L.

Authors

NameOrganizationE-mail
Golovatskaya Irina F.National Research Tomsk State Universitygolovatskaya@mail.tomsknet.ru
Minich Alexsandr S.Tomsk State Pedagogical Universityminich@tspu.edu.ru
Minich Irina B.Tomsk State Pedagogical Universityminich@tspu.edu.ru
Bolshakova Marina A.National Research Tomsk State Universitymarina_aster71@mail.ru
Всего: 4

References

Sarvikas P., Hakala M., Patsikka E. et al. Action spectrum of photoinhibition in leaves of wild type and npq1-2 and npq4-1 mutants of Arabidopsis thaliana // Plant Cell Physiology. 2006. Vol. 47. Р. 391-400.
Jansen M.A.K. Ultraviolet-B radiation effects on plants: induction of morphogenic responses // Physiol. Plant. 2002. Vol. 116. P. 423-429.
Mutikainen P., Walls M., Ovaska J. et al. Costs of herbivore resistance in clonal saplings of Betula pendula // Oecologia. 2002. Vol. 133. Р. 364-371.
Головацкая И.Ф. Роль криптохрома 1 и фитохромов в регуляции фотоморфогенетических реакций растений на зеленом свету // Физиология растений. 2005. Т. 52, № 6. С. 822-829.
Головацкая И.Ф., Карначук Р.А., Ефимова М.В. и др. Роль криптохрома 1 и фитохромов А-Е в регуляции роста арабидопсиса на зеленом свету // Вестник Томского государственного университета. 2007. № 297. С. 184-187.
Минич А.С., Минич И.Б., Зеленьчукова Н.С. и др. Роль красного люминесцентного излучения низкой интенсивности в регуляции морфогенеза и гормонального баланса Arabidopsis thaliana // Физиология растений. 2006. Т. 53, № 6. С. 863-868.
Meijkamp B.B., Doodeman G., Rozema J. The response of Vicia faba to enhanced UV-B radiation under low and near ambient PAR levels // Plant Ecology. 2001. Vol. 154. P. 135-146.
Middleton E.M., Teramura A.H. The Role of flavonol glycosides and carotenoids in protecting soybean from ultraviolet-B damage // Plant Physiology. 1993. Vol. 103. Р. 741-752.
Kosobryukhov A.A., Kreslavski V.D., Khramov R.N. et al. Effect of additional low intensity luminescence radiation 625 nm on plant growth and photosynthesis of plants // Biotronics. 2000. Vol. 29. P. 23-31.
Воскресенская Н.П. Фоторегуляторные реакции и активность фотосинтетического аппарата // Физиология растений. 1987. Т. 34, № 4. С. 669-684.
Сытник К.М., Мусатенко Л.И., Богданова Т.Л. Физиология листа. Киев : Наукова думка, 1978. 392 с.
Burchard P., Bilger W., Weissenbock G. Contribution of hydroxycinnamates and flavonoids to epidermal shielding of UV-A and UV-B radiation in developing rye primary leaves as assessed by ultraviolet-induced chlorophyll fluorescence measurements // Plant Cell Environ. 2000. Vol. 23. P. 1373-1380.
Карначук Р.А., Головацкая И.Ф. Гормональный статус, рост и фотосинтез растений, выращенных на свету разного спектрального состава // Физиология растений. 1998. Т. 45, № 6. С. 925-934.
Протасова Н.Н. Светокультура как способ выявления потенциальной продуктивности растений // Физиология растений. 1987. Т. 34, № 4. С. 812-822.
Дроздова И.С., Бондар В.В., Воскресенская Н.П. Совместное действие фоторегуляторных реакций, вызываемых красным и синим светом, на фотосинтез и морфогенез растений редиса // Физиология растений. 1987. Т. 34, № 4. С. 786-794.
Лакин Г.Ф. Биометрия : учеб. пособие для биол. спец. вузов. М. : Высш. шк., 1990. 352 с.
Карначук Р.А. Регуляторное влияние зеленого света на рост и фотосинтез листьев // Физиология растений. 1987. Т. 34, № 4. С. 765-773.
Мокроносов А.Т., Борзенкова Р.А. Методика количественной оценки структуры и функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л., 1978. Т. 61. С. 119-133.
Шлык А.А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биохимические методы в физиологии растений / под ред. О.А. Павлиновой. М. : Наука, 1971. С. 154-170.
Райда В.С., Иваницкий А.Е., Майер Э.А., Толстиков Г.А. Особенности пропускания света светокорректирующими пленками ПЭВД с люминофорами на основе комплексных соединений европия // Пластмассы. 2003. № 12. С. 35-39.
Райда B.C., Минич А.С., Майер Э.А. Проблемы и перспективы производства и применение светокорректирующих полимерных пленок // Светокорректирующие пленки для сельского хозяйства. Томск : Спектр, 1998. С. 4-5.
Минич А.С., Райда В.С., Майер Р.А. Полимерная композиция для получения пленок. Патент РФ 2047623. Бюл. изобр., опубл. 10.11.95. БИ 31.
Щелоков Р.Н. Полисветаны и полисветановый эффект // Известие АН СССР. 1986. № 10. С. 50-55.
Райда В.С., Иваницкий А.Е., Бушков А.В. и др. Исследование особенностей преобразования излучения солнца УФ и видимого диапазонов светокорректирующими пленками с люминофорами на основе соединений европия // Оптика атмосферы и океана. 2003. Вып. 16, № 2. С. 1126-1132.
Kusnetsov S.I., Leplianin G.V., Mironov U.I. et al. "Polisvetan", a high performance material for cladding greenhouses // Plasticulture. 1989. Vol. 83, № 3. Р. 13-20.
Карасев В.Е. Полисветаны - полимерные светотрансформирующие материалы для сельского хозяйства // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 1995. № 2. С. 66-73.
Астафурова Т.П., Верхотурова Г.С., Зайцева Т.А. и др. Особенности роста и развития растений огурца при выращивании под светокорректирующими пленками // Сельскохозяйственная биология. 2003. № 5. С. 44-48.
Головацкая И.Ф., Райда В.С., Лещук Р.И. и др. Физиолого-биохимические особенности роста и продуктивность растений овощных культур при выращивании под светокорректирующими пленками // Сельскохозяйственная биология. 2002. № 5. С. 47-51.
Minich A.S., Minich I.B., Shaitarova O.V. et al. Vital Activity of Lactuca sativa and Soil Microorganisms under Fluorescent Films // TSPU Bulletin. 2011. № 8 (110). Р. 78-84.
Минич А.С., Минич И.Б., Зеленчукова Н.С., Райда В.С. Особенности роста растений и продуктивность у гибридов огурца при выращивании под фотолюминесцентной и гидрофильной пленкой // Сельскохозяйственная биология. 2010. № 1. С. 81-85.
 Regulation and developmentof <i>Brassica oleracea </i>plants growth with the help of sunlight correction. | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2012. № 2 (18).

Regulation and developmentof Brassica oleracea plants growth with the help of sunlight correction. | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2012. № 2 (18).

Download full-text version
Counter downloads: 1143