The effect of LED lighting on photosynthetic parameters and weight of lamb’s lettuce (Valerianella locusta)

Renata Wojciechowska , Anna Kołton , Olga Długosz-Grochowska , Marek Żupnik , Wojciech Grzesiak

Abstract

The experiment was carried out in the winter and autumn of 2011 using lamb's lettuce (Valerianella locusta Laterr. Em Betce) as a test plant under greenhouse growing conditions. The aim of the study was to evaluate the effect of a prolonged day with modern SSL LED (Solid State Lighting Light Emitting Diodes) technology on photosynthetic parameters and plant yield. Two kinds of LED lamps with different spectral properties were used. The first emitted a white light and the second a mixture of red and blue light. Measurements of chlorophyll fluorescence and gas exchange were taken in natural and artificial light. Control plants were not treated with additional lighting. During the day with natural light in March (winter growing), photosynthesis intensity, stomatal conductance and transpiration of lamb's lettuce leaves were higher than in November (autumn growing). In the evening hours of March and November, during artificial plant lighting, similar photosynthesis intensity was observed. This intensity was significantly higher than in the afternoon hours (by natural light) in the autumn. The highest content of chlorophyll a, b and carotenoids was found in the treatment with red+blue LEDs in winter growing. Supplemental lighting with red+blue LED light stimulated the high efficiency of the photosynthetic apparatus, which was manifested by the highest Performance Index (PI). The highest weight of the rosettes was noted in the autumn growing period in plants that were under the influence of the red+blue supplemental lighting followed by the white LED. This could be the result of a significant stimulation of photosynthesis during supplemental lighting with the LED lamps during this period.
Author Renata Wojciechowska (FoH / DoBaPP)
Renata Wojciechowska,,
- Department of Botany and Plant Physiology
, Anna Kołton (FoH / DoBaPP)
Anna Kołton,,
- Department of Botany and Plant Physiology
, Olga Długosz-Grochowska (FoH / DoBaPP)
Olga Długosz-Grochowska,,
- Department of Botany and Plant Physiology
, Marek Żupnik
Marek Żupnik,,
-
, Wojciech Grzesiak
Wojciech Grzesiak,,
-
Other language title versionsWpływ doświetlania światłem LED na wybrane parametry fotosyntezy Valerianella locusta laterr. em betce w dwóch terminach uprawy
Journal seriesFolia Horticulturae, ISSN 0867-1761, (B 14 pkt)
Issue year2013
Vol25
No1
Pages41-47
Publication size in sheets0.5
Keywords in Englishchlorophyll fluorescence, gas exchange, photosynthetic pigments, SSL LED
ASJC Classification1108 Horticulture
Abstract in PolishEksperyment przeprowadzono w sezonie zimowym i jesiennym 2011 roku z użyciem roszponki jako rośliny testowej. Celem badań było określenie wpływu doświetlania uzupełniającego (przedłużającego dzień) z użyciem najnowszej technologii SSL LED (Solid State Lighting Light Emitting Diodes) na wybrane parametry fotosyntezy oraz plonowanie roślin. Zastosowano dwa rodzaje lamp LED o zróżnicowanych właściwościach spektralnych. Jedna lampa emitowała światło białe, druga czerwone i niebieskie. Pomiary fluorescencji chlorofilu i wymiany gazowej wykonywano zarówno w świetle naturalnym, jak i sztucznym. Rośliny kontrolne nie traktowano dodatkowym doświetlaniem. W czasie dnia, przy świetle naturalnym w marcu (uprawa zimowa), intensywność fotosyntezy, przewodność szparkowa i transpiracja liści roszponki były większe niż w listopadzie (uprawa jesienna). W godzinach wieczornych, podczas sztucznego doświetlania roślin, zarówno w marcu jak i listopadzie obserwowano zbliżoną intensywność fotosyntezy. Intensywność ta była istotnie większa od oznaczonej w godzinach południowych (przy naturalnym świetle) jesienią. Najwyższą zawartość chlorofilu a, b i karotenoidów wykazano w kombinacji ze światłem LED czerwonym i niebieskim w zimowym sezonie uprawy. Uzupełniające doświetlanie roślin światłem czerwonym i niebieskim wpłynęło także na uzyskanie najwyższej wartości wskaźnika witalności (PI) w liściach, co wskazuje na bardzo wysoką wydajność aparatu fotosyntetycznego w roślinach tego obiektu. Największą średnią masę rozety notowano w uprawie jesiennej w obiekcie z doświetlaniem światłem czerwonym i niebieskim, a następnie białym. Mogło to wynikać z istotnej stymulacji fotosyntezy pod wpływem doświetlania uzupełniającego lampami LED w tym sezonie.
DOIDOI:10.2478/fhort-2013-0005
URL http://www.researchgate.net/publication/259935900_The_effect_of_LED_lighting_on_photosynthetic_parameters_and_weight_of_lamb's_lettuce_(Valerianella_locusta)
Internal identifierWBiO/5/81
Languageen angielski
Score (nominal)14
Score sourcejournalList
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2017 = 0.432; WoS Impact Factor: 2016 = 0.359 (2)
Citation count*3 (2016-04-11)
Additional fields
FinansowanieThis study was supported partly by the Ministry of Science and Higher Education (DS 3500) and partly by the National Science Centre (Project No 2011/01/B/NZ9/00058).
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?