بررسی پاسخ طیفی زعفران (Crocus sativus L.) در سنین مختلف برگ و ارزیابی کارایی انرژی فتوسنتزی نورافکن های LED با باند باریک

فتوسنتز برگ تا حد زیادی بازده بنه دختر را در رشد رویشی زعفران تعیین می کند (Crocus sativus L.). اکثر تحقیقات قبلی بر روی پاسخ طیفی در گونه های مختلف تمرکز دارند، اما تحقیقات روی برگ های زعفران در سنین مختلف برگ وجود ندارد. در این مطالعه، طیف عمل بر اساس چگالی شار فوتون فتوسنتزی (PPFD) و تابش متمایز و تفسیر شد. خواص نوری و عملکرد فتوسنتزی برگها به ترتیب در دو سن برگی، وابسته به نورافکن های LED با باند باریک سفارشی شده از 380 نانومتر تا 780 نانومتر با فاصله 20 نانومتر و پهنای باند 10 نانومتر مورد بررسی قرار گرفت. برگ‌های جوان‌تر با مقادیر انعکاس و عبور بالاتر در nm 500-600 مشخص می‌شوند که در نتیجه جذب کمتری نسبت به برگ‌های مسن‌تر دارند.

منحنی‌های پاسخ طیفی شامل طیف عمل و بازده کوانتومی برای برگ‌های جوان‌تر از منحنی‌های مسن‌تر بالاتر بود، اما منحنی‌های نسبی آن‌ها همزمانی را نشان داد. منحنی‌های پاسخ طیفی دو پیک در طول موج‌های 440 و 640 نانومتر نشان دادند، اما هیچ فرورفتگی آشکاری بین 500 و 600 نانومتر مشاهده نشد. با این وجود، بازده انرژی فتوسنتزی نورافکن ها مقادیر بسیار پایینی را در منطقه سبز/زرد نشان داد. بر این اساس باید به روشنایی LED سبز و زرد در مرحله رویشی زعفران و همچنین ارتقای تکنولوژی ساخت آنها توجه بیشتری شود.

Leaf photosynthesis largely determines the daughter corm yields in vegetative growth for saffron (Crocus sativus L.). Most of the previous researches focus on the spectral response in various species, but research on saffron leaves at different leaf ages is lacking. In this study, the action spectrum based on photosynthetic photon flux density (PPFD) and irradiance were distinguished and interpreted. The optical properties and photosynthetic performances of leaves were, respectively, investigated at two leaf ages, dependent on customized narrow-band LED spotlights from 380 nm to 780 nm with an interval of 20 nm and a band width of 10 nm.

The younger leaves were characterized by higher reflectance and transmittance values at 500−600 nm, resulting in lower absorptance compared to the older leaves. The spectral response curves including the action spectrum and quantum yield for younger leaves were higher than the older, but their relative curves displayed coincidence. The spectral response curves exhibited two peaks at 440 and 640 nm, but no obvious troughs between 500 and 600 nm were observed. Nevertheless, the photosynthetic energy efficiencies of spotlights demonstrated very low values in the green/yellow region. Accordingly, more attention should be paid to green and yellow LED lighting during the vegetative stage for saffron, as well as improving their manufacturing technology.