MODIFICAÇÃO AMBIENTAL EM CASAS DE SOMBRA FOTOSSELETIVAS.
casas de sombra fotosseletivas; Malhas/Redes para sombreamento fotosseletivo para a construção de casas de sombra
As malhas/redes de sombreamento para casas de sombra fotosseletivas. São amplamente utilizadas na floricultura para proteger os cultivos da radiação excessiva, do vento. Do granizo além disso dos pássaros/aves. Embora as redes pretas sejam as mais utilizadas. Os agricultores estão experimentando o uso de malhas/redes coloridas. Cinzentas além disso brancas com um certo grau de dispersão, para obter efeitos no vigor vegetativo. Na redução do tamanho dos frutos, na ramificação, na variedade de tons de folhagem além disso no tempo de floração. Monitorizamos os dados ambientais no interior de estruturas com malhas/redes de sombreamento. (10 × 10 × 3 m de altura), completamente cobertas com malha/rede vermelha. Azul areia além disso preta (todas com um fator de sombra nominal de 50%) no centro da Flórida durante 12 meses.
A radiação fotossinteticamente ativa real. (PAR, μmol·m−2·s−1). Foi reduzida especialmente no caso das malhas/redes pretas. (de 55% a 60% de fator de sombra dependendo da estação). Além disso menos sob malhas/redes vermelhas (de 41% a 51%), com a azul e a areia entre médias. A análise do espectro mostrou que as malhas/redes azuis tiveram um pico característico do azul. (de 450 a 495 nm). Além disso do vermelho-remoto, acima de 750 nm. As malhas/redes vermelhas apresentaram um pico mais baixo ≈400 nm além disso maior transmissão, acima de 590 nm.
As malhas/redes areia transmitiram mais luz, acima de 400 nm
Em comparação com as pretas, mas não alteraram a composição espectral no intervalo visível. Nenhuma malha/rede apresentou rácios de vermelho/vermelho-remoto. (R/FR) (600 a 700/700 a 800 nm). Significativamente mais alto que o ambiente (próximo a 1). Enquanto as malhas/redes azuis tiveram um rácio consistentemente menor R/FR ≈0.8.
Tanto os ultravioleta B como os ultravioleta A. (280 a 400 nm). Foram reduzidos principalmente por malhas/redes. De cor areia além disso menos por malhas/redes vermelhas. Também observámos resistência a altas temperaturas além disso ao vento. (mas não à umidade relativa). Sob malhas/redes coloridas, a de cor areia comparada com a preta. Provavelmente como resultado da diferente porosidade. Nosso estudo documenta as modificações ambientais no interior de estruturas cobertas com malha/rede preta. Colorida além disso redes translúcidas foto-neutrais. Modificações que ajudam a prever ou interpretar as respostas específicas das plantas.
Uma tendência emergente no âmbito da produção de plantas ornamentais é o uso de malhas/redes fotosseletivas. (coloridas). Além disso malhas/redes de sombreamento dispersivas neutras. As redes de sombreamento modernas são fabricadas com tecido de polipropileno. Com diferentes aberturas para atingir níveis de sombra específicos. As malhas/redes pretas tradicionais são completamente opacas além disso a qualidade do espectro da radiação. É modificada pela malha/rede; pelo qual o fator sombra além disso quase diretamente proporcional à porosidade da malha/rede. (Castellano et al., 2008a). As malhas/redes de sombra dispersivas são menos opacas além disso difundem a radiação. Criando uma luz mais difusa que pode penetrar nas copas vegetais. (Oren-Shamir et al., 2001). As malhas/redes coloridas contêm aditivos que filtram a radiação solar para promover longitudes de ondas específicas. (Castellano et al., 2008b; Stamps, 2009).
A manipulação do espectro de luz difusa em casas de sombra fotosseletivas. Pode modificar certas características desejadas no desenvolvimento da planta
Por exemplo, comparadas à malha/rede preta, as plantas. Aspidistra têm sido mais compactas sob malhas/redes vermelhas além disso azuis, as plantas Imbé. (Philodendron). Desenvolveram um número maior de folhas sob a malha/rede vermelha além disso menor sob a malha/rede azul. Além disso as taxas de crescimento da Pitósporo. (Pittosporum tobia) (altura da planta além disso comprimento do entrenó). Têm sido mais altas sob malhas/redes vermelhas além disso cinzentas. (Stamps além disso Chandler, 2008). Oren-Shamir et al. (2001). Relatou uma extensão variada de ramos da Pitósporo sob as malhas/redes vermelhas além disso redução sob as azuis.
Estudos no Brasil mostraram que os cultivos de Orquídeas Phalaenopsis desenvolvem folhas maiores. Sob as malhas/redes azuis em comparação com as pretas além disso vermelhas. Mas revelaram um florescimento mais precoce sob as vermelhas. (Leite et al., 2008). Outros estudos indicam alguns aspectos benéficos das malhas/redes coloridas para a produção de fruta. (Basile et al., 2008; Retamales et al., 2008; Shahak et al., 2008; Takeda et al., 2010) além disso vegetais. (Ilic et al., 2012; Kong et al., 2012; Shahak, 2008). Sob as malhas/redes vermelhas, azuis, verdes além disso amarelas. Um relatório recente de Israel sugere benefícios adicionais das malhas/redes fotosseletivas. Em relação aos efeitos supressores de pragas além disso doenças. (Ben-Yakir et al., 2012; Elad et al., 2007).
Embora as malhas/redes de sombra para casas de sombra fotosseletivas prometam a produção de plantas positivamente
A variabilidade dos resultados entre diferentes cultivos. Sugere que os aspectos fisiológicos envolvidos nessas respostas não foram totalmente compreendidos. A variabilidade dos resultados além disso pode refletir as diferentes propriedades ópticas das malhas/redes de sombra. Produzidas por diferentes fabricantes. Um problema posterior além disso que poucos estudos incluem as condições ambientais presentes. Nas estruturas com malha/rede de sombreamento. A variação sazonal além disso as condições ambientais no interior provavelmente. Têm um impacto nos cultivos da floricultura além disso horticultura. Além disso da luz, as malhas/redes de sombreamento. Podem modificar as variáveis ambientais dentro da cobertura. Como temperatura, velocidade do vento além disso umidade relativa.
Em contraste, mais estudos estão disponíveis sobre as propriedades radiométricas de telas térmicas de metal além disso telas anti-insetos. (Cohen além disso Fuchs, 1999; Klose além disso Tantau, 2004; Nijskens et al., 1985; Papadakis et al., 2000; Soni et al., 2005). Aqui, avaliamos a qualidade além disso quantidade de luz e outras variáveis ambientais. No interior de estruturas totalmente cobertas com malhas/redes fotosseletivas além disso malhas/redes. Com cores neutras durante um ano. Esta informação pode ser do interesse de agricultores além disso engenheiros agrónomos.
Materiais além disso método
Localização do estudo
Os estudos foram realizados no Centro de Pesquisa além disso Educação da Flórida Central. (lat. 28.7° N, long. 81.5° W) em 2011 além diso 2012. Dezasseis casas de sombra fotosseletivas. (de 10.4 × 10.4 × 3.0 m). Foram cobertas, tanto acima como nas paredes, com malha/rede fotosseletiva. (vermelha além disso azul). Ou com duas cores neutras. (preta além disso areia) (Fig. 1). O fabricante indicou um fator de proteção nominal de 50% em todas as malhas/redes. Esta instalação permitiu monitorizar o impacto de todo o espectro das condições ambientais. (não apenas a luz) de forma independente. As casas de sombra fotosseletivas foram colocadas em quatro blocos. Cada um contemplando as quatro cores. A parte central de cada bloco descoberto foi usada como controle comparativo. (pleno sol).
Malhas/Redes de sombra utilizadas para cobrir as estruturas. Do Centro de Pesquisa além disso Educação da Flórida Central.
Índices ambientais
Os dados referentes à luz foram coletados mensalmente por 12 meses. (de setembro de 2011 a agosto de 2012). O PAR (de 400 a 700 nm). Foi registrado com um fotômetro LI-185A equipado com um sensor quântico LI-190. (LI-COR, Lincoln, NE). A análise do espectro (de 200 a 1100 nm). Foi realizada usando um espectrômetro óptico de raios ultravioleta/VIS. (OSM2-400 DUV; Oriel™ Newport Corp., CT). Para manter a uniformidade, todas as leituras foram feitas. No centro da casas de sombra fotosseletivas a uma altura de um metro em um dia claro/limpo. Dentro de 45 minutos do meio-dia. A temperatura na sombra (a 1 m). Foi registrada a cada hora no interior de todas as casas de sombra fotosseletivas além disso nas áreas descobertas. Usando 20 armazenadores de dados com termístores internos. (HOBO H08-032-08; Onset Computer Corp., Pocasset, MA). Colocados dentro de uma proteção da chuva.
A umidade relativa, em condições úmidas ou cobertas. (umidade relativa superior a 50%). Foi registrada manualmente em cada casas de sombra fotosseletivas em 20 ocasiões separadas. Usando um medidor portátil (Modelo TH-1; Amprobe, Everett, WA). Da mesma forma, a velocidade do vento durante condições climáticas ventosas. (velocidade do vento superior a 3 m·s−1). Foi registrada no interior das casa de sombra usando um anemômetro portátil. (Modelo 48020; Celestron LLC, Torrance, CA). Todas as leituras das condições ambientais foram realizadas simultaneamente. Nas casa de sombra além disso nos blocos de controle descobertos. Quando aplicados, os tratamentos foram comparados através de uma análise unidirecional. Da variação além disso dos meios separadamente, utilizando o teste HSD. (Honestly–significant–difference) de Tukey com P < 0.05 (SAS, 2008).
Resultados além disso Discussão
Radiação fotossinteticamente ativa
Todas as malhas/redes de sombra reduziram o PAR em comparação com as áreas descobertas. Mas houve diferenças entre as cores. Os valores do PAR observados. (μmol·m−2·s−1). Reduziram principalmente sob as malhas/redes pretas e menos sob as vermelhas. As malhas/redes azuis além disso areia tiveram uma redução mediana (Fig. 2). Os valores de sombra fotossintética calculados foram os seguintes: malha/rede preta. (de 55% a 60%), azul (de 51% a 57%). Areia (de 52% a 54%) além disso vermelha. (de 41% a 51%). Dependendo da estação. Estes resultados são coerentes com estudos anteriores. Nos quais o PAR reduziu menos de 70% com a rede vermelha. Em comparação com os 70% da preta ou 70% da azul, em estruturas não replicadas. (Stamps além disso Chandler, 2008).
O PAR elevado na malha/rede vermelha pode ser considerado um artefacto do processo de fabricação. Dando a entender que os fatores de sombra nominais não determinam necessariamente o PAR real. Os dados mostram que, embora o PAR transmitido. Possa ser suficiente para o crescimento de plantas sob a malha/rede durante os meses de primavera além disso verão. Os valores mais baixos obtidos durante o final do outono além disso inverno podem ser uma limitação para certas plantas ornamentais. (Baloch et al., 2009; Fletcher et al., 2005).
A radiação fotossinteticamente ativa. (PAR) medida ao meio-dia. (μmol·m−2·s−1, de 400 a 700 nm). Sob malhas/redes fotosseletivas. (vermelha além disso azul) e de cor neutra. (preta além disso areia). Os dados ± SEM derivam das quatro casa de sombra.
Qualidade da luz
A análise espectral de alguns meses representativos revela diferenças entre as malhas/redes. (por exemplo, a proporção do PAR na malha/rede azul, verde, vermelha além disso nos espectros FR). (Fig. 3). As malhas/redes azuis transmitiam picos característicos do azul. (de 450 a 495 nm). Além disso infravermelhos FR/próximos, acima de 750 nm. A malha/rede vermelha teve um pico menor ≈400 nm. Além disso uma transmitância maior, acima de 600 nm. As malhas/redes de cor areia transmitiram mais luz, acima de 400 nm. Comparadas com as pretas, mas, além disso. A composição espectral no intervalo visível não alterou em comparação com as malhas/redes pretas. Não se registraram tendências estacionais claras na eficácia da transmitância. Dos picos espectrais nem na transmitância das malhas/redes pretas além disso areia no intervalo PAR. (dados não mostrados).
Os espectros de transmitância da radiação solar medidos sob as malhas/redes fotosseletivas. (vermelho além disso azul) e de cor neutra. (preta além disso areia) nas diferentes estações do ano: Janeiro. (A), Abril (B), Julho (C) além disso Outubro (D). os dados são a proporção da radiação. (μmol·m−2·s−1) registrada dentro além disso fora das casa sombreadas. Os dados foram registrados ao meio-dia além disso são uma média das quatro casas sombreadas.
O efeito da qualidade da luz nas plantas além disso complexo
Dado que envolve a ação combinada de vários sistemas fotorreceptores com diferentes picos de absorção no comprimento de onda. (Smith, 2000). As plantas mais altas possuem receptores de luz azul. Verde além disso ultravioleta. (fototropinas além disso criptocromos). Além disso receptores R/FR (fitocromos). Diferentes fotorreceptores podem induzir a respostas morfológicas além disso fisiológicas distintas. Que permitem adaptação a diferentes condições ambientais. (Lee et al., 2000; Schuerger et al., 1997; Stuefer and Huber, 1998).
Por exemplo, vários estudos mostram que a luz azul intensificada pode aumentar a compacidade. (compactação). Da planta, que alguma luz azul é necessária para o crescimento além disso. Desenvolvimento normais além disso que os efeitos da luz azul são dependentes da espécie. (Cope além disso Bugbee, 2013). Além disso foi levantado que as plantas respondem à quantidade absoluta de luz azul. Ao invés da quantidade relativa de luz azul no intervalo do espectro com atividade fotossintética. (Yorio et al., 1998, Cope além disso Bugbee, 2013). Nossos dados mostram que as redes azuis aumentaram a intensidade da luz entre 400 além disso 500 nm. Isto é 34% a 44% acima de outras malhas/redes.
Dependendo da estação. Além disso ainda mais no intervalo 450-500 nm. (Figuras 3 além disso 4A)
A manipulação do rácio vermelho/vermelho-remoto – R/FR –. Foi proposta como uma maneira de modificar as culturas na horticultura. Por exemplo, rácios altos R/FR induzem respostas fisiológicas benéficas. Especialmente notável é o fato de reduzirem a extensão do caule/talo além disso aumentarem a compacidade da planta. (Fletcher et al., 2005; Mata além disso Botto, 2009. Rajapakse além disso Kelly, 1992). Pelo contrario, rácios baixos R/FR podem causar características menos desejáveis como o alongamento do caule/talo. A potenciação da dominância apical além disso a redução da ramificação. (Smith além disso Whitelam, 1997). Em nosso estudo, nenhuma malha/rede. Teve rácios R/FR significativamente maiores que o ambiente. (próximo de 1). Em particular as malhas/redes azuis tiveram o menor rácio R/FR de ≈0.8 (Fig. 4B).
As malhas/redes vermelhas além disso areia reduziram estatisticamente o rácio R/FR. Durante o outono e o inverno além disso durante. O verão além disso o outono, respectivamente. Além disso ali o rácio R/FR das malhas/redes pretas nunca foi diferente do ambiente. Este resultado contrasta com o de TOren-Shamir et al. (2001). Que relatou que os rácios de luz transmitidos através de malhas/redes azuis eram os mesmos da luz natural. Enquanto que os R/FR sob as malhas/redes vermelhas eram ligeiramente inferiores. Além disso no caso da malha/rede verde, eram significativamente inferiores aos da luz natural.
A redução de rácios R/FR está associada à densidade da vegetação
Além disso à resposta a planta denominada “síndrome de sombra-evitação”. (SAS – Shade Avoidance Sindrome). Os valores reduzidos de R/FR encontrados sob as malhas/redes. Azuis em nossos estudos não foram considerados suficientemente elevados para causar “síndrome de sombra-evitação” na maioria das plantas. (Franklin além disso Whitelam, 2005).
Tabela comparativa dos espectros de comprimentos. De onda entre malhas/redes de sombreamento. Os dados forammedidos ao meio-dia, em días claros. Em conjunto com ultravioletas-B, 280 a 320 nm. (A), ultravioletas-A, 320 a 400 nm. (B), azul, 400 a 500 nm. (C) e vermelho/vermelho-remoto, 600 a 700/700 a 800 nm. (D). São referentes a uma média ± SEM proveniente das quatro casas de sombra. As letras significam diferenças entre as malhas/redes em um mês específico. (P < 0,05, Test de Tukey).
Vários estudos também indicam que a luz no intervalo ultravioleta
Desempenha um papel importante nas defesas das plantas. Por exemplo, os raios ultravioletas naturais ou atenuados. (especialmente o ultravioleta-B). Ajudam a proteger as plantas de patógenos herbívoros além disso microbianos. Provavelmente através da produção de compostos fenólicos além disso/ou antioxidantes. (Ballaré et al., 2012; Wei et al., 2013). Todas as malhas/redes de sombra reduziram a intensidade da luz entre 280 além disso 400 nm. Em comparação com as condições ambientais. Mas existiram diferenças entre as cores das malhas/redes. (Fig. 4C e D). Tanto o ultravioleta-B quanto o ultravioleta-A. Foram reduzidos principalmente pelas malhas/redes cor de areia e menos pelas malhas/redes vermelhas.
Em todos os casos, proporcionalmente, foi encontrado mais ultravioleta-A comparado com o B. Também foi observado que valores baixos de R/FR. (ou seja, menor que 1, típico de locais mais fechados). Podem levar à redução da defesa da planta contra insetos herbívoros. Por exemplo, através da ativação do fitocromo B, que regula as hormonas de defesa. (Moreno et al., 2009).
Outros efeitos ambientais (do meio-ambiente).
Nossos dados mostram que as malhas/redes de sombreamento. Afetam as variáveis ambientais, além da radiação. A temperatura e a umidade relativa têm um impacto no crescimento. E na fisiologia da planta, inclusive no desenvolvimento de doenças, de várias maneiras. (Grantz, 1990; Went, 1953). Em nossos estudos, a média diária das temperaturas foi maior no interior das casas de sombra. Com malhas/redes coloridas do que com malhas/redes pretas ou do que o ambiente. (Fig. 5).
As temperaturas mais altas foram registradas sob a malha/rede vermelha. (de 1,9 a 3,7 °C mais alta que a preta). Malhas/redes pretas mostraram ser mais frescas em relação ao ambiente. Reportando uma média 0,4 °C. (de 0,1 a 0,9 °C). Inferior às temperaturas máximas diárias. Cores azul e areia registraram temperaturas semelhantes. (a azul com uma média de 0,2 °C mais quente). E temperaturas médias entre as vermelhas e pretas. A velocidade do vento foi diferente sob as malhas/redes de sombra. (F4,99 = 182.1, P < 0.0001). Com a vermelha, azul e areia proporcionando maior resistência do que as malhas/redes pretas. (Fig. 6).
Dado que as malhas/redes coloridas para casas de sombra fotosseletivas contêm fios parcialmente transparentes
É necessário um número maior de fios para criar o mesmo fator de sombra em relação às malhas/redes pretas. O que leva a orifícios/furos menores menos superfície aberta em comparação com as redes pretas tradicionais. (Fig. 1). As diferenças na medida dos orifícios/furos foram suficientes para influenciar a velocidade do vento. (e também a temperatura). Enquanto os valores da umidade relativa, que permaneceram em ± 1% das condições ambientais dentro das casas de sombra não foram afetados estatisticamente. (F4,99 = 0,01, P = 0,99). Apesar das diferenças na porosidade relativa, as medidas da massa da malha/rede por unidade de superfície. (n = 5) foram semelhantes entre as várias cores, por exemplo, 101 g·m−2. (areia), 99 g·m−2 (preta) e 95 g·m−2. (vermelha e azul).
As temperaturas máximas diárias (°C) registradas no interior e no exterior das casas de sombra. Os dados são uma média ± SEM proveniente dos dados das quatro casas de sombra todos os meses.
A velocidade do vento registrada dentro e fora das casas de sombra. Onde as condições ambientais são maiores que 3 m·s−1. Os dados são uma média ± SEM de 20 réplicas. (quatro estruturas por réplica). As letras significam as diferenças entre as malhas/redes. (P < 0.05, teste de Tukey).
A aplicação de malhas/redes fotosseletivas
As malhas/redes de sombreamento são muito utilizadas no desenvolvimento de plantas ornamentais. Os dados mais recentes. (2011) mostram que 43% da produção de floricultura. Nos Estados Unidos é realizada sob uma malha/rede de sombra ou outro tipo de cobertura temporária. (USDA/NASS, 2013). Com os métodos modernos de tecelagem em massa. Esperamos que as malhas/redes fotosseletivas sejam ainda mais usadas.
As estruturas de sombra construídas em espaldeiras/treliças são mais econômicas em comparação. Com as de vidro ou de película plástica que podem exigir. Uma construção mais robusta e sistemas adicionais de controle climático. Embora as malhas/redes pretas sejam as mais usadas, os agricultores estão usando malhas/redes coloridas. Cinza e brancas dispersivas com a finalidade de influenciar o vigor. A redução de tamanho, a ramificação, a variação de folhagem e o tempo de fluorescência. (Leite et al., 2008; Oren-Shamir et al., 2000; Stamps, 2009). O uso de malhas/redes coloridas. Também pode substituir as aplicações de reguladores do crescimento ou das práticas de poda química.
O entrelaçado mais estreito das malhas/redes coloridas pode proporcionar. uma proteção adicional contra o vento, granizo ou animais. Nosso estudo documenta as diferentes modificações ambientais nas estruturas. Cobertas com malhas/redes pretas ou coloridas. Que ajudam a prever ou interpretar respostas específicas das plantas. De qualquer forma, uma revisão da literatura também sugere que as respostas de diferentes espécies de plantas. A condições de luz modificadas são frequentemente variáveis. São necessárias mais informações sobre como essa tecnologia. É mais rentável para as necessidades da floricultura.
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casas de sombra fotosseletivas; Malhas/Redes para sombreamento fotosseletivo para a construção de casas de sombra
As malhas/redes de sombreamento para casas de sombra fotosseletivas. São amplamente utilizadas na floricultura para proteger os cultivos da radiação excessiva, do vento. Do granizo além disso dos pássaros/aves. Embora as redes pretas sejam as mais utilizadas. Os agricultores estão experimentando o uso de malhas/redes coloridas. Cinzentas além disso brancas com um certo grau de dispersão, para obter efeitos no vigor vegetativo. Na redução do tamanho dos frutos, na ramificação, na variedade de tons de folhagem além disso no tempo de floração. Monitorizamos os dados ambientais no interior de estruturas com malhas/redes de sombreamento. (10 × 10 × 3 m de altura), completamente cobertas com malha/rede vermelha. Azul areia além disso preta (todas com um fator de sombra nominal de 50%) no centro da Flórida durante 12 meses.
A radiação fotossinteticamente ativa real. (PAR, μmol·m−2·s−1). Foi reduzida especialmente no caso das malhas/redes pretas. (de 55% a 60% de fator de sombra dependendo da estação). Além disso menos sob malhas/redes vermelhas (de 41% a 51%), com a azul e a areia entre médias. A análise do espectro mostrou que as malhas/redes azuis tiveram um pico característico do azul. (de 450 a 495 nm). Além disso do vermelho-remoto, acima de 750 nm. As malhas/redes vermelhas apresentaram um pico mais baixo ≈400 nm além disso maior transmissão, acima de 590 nm.
As malhas/redes areia transmitiram mais luz, acima de 400 nm
Em comparação com as pretas, mas não alteraram a composição espectral no intervalo visível. Nenhuma malha/rede apresentou rácios de vermelho/vermelho-remoto. (R/FR) (600 a 700/700 a 800 nm). Significativamente mais alto que o ambiente (próximo a 1). Enquanto as malhas/redes azuis tiveram um rácio consistentemente menor R/FR ≈0.8.
Tanto os ultravioleta B como os ultravioleta A. (280 a 400 nm). Foram reduzidos principalmente por malhas/redes. De cor areia além disso menos por malhas/redes vermelhas. Também observámos resistência a altas temperaturas além disso ao vento. (mas não à umidade relativa). Sob malhas/redes coloridas, a de cor areia comparada com a preta. Provavelmente como resultado da diferente porosidade. Nosso estudo documenta as modificações ambientais no interior de estruturas cobertas com malha/rede preta. Colorida além disso redes translúcidas foto-neutrais. Modificações que ajudam a prever ou interpretar as respostas específicas das plantas.
Uma tendência emergente no âmbito da produção de plantas ornamentais é o uso de malhas/redes fotosseletivas. (coloridas). Além disso malhas/redes de sombreamento dispersivas neutras. As redes de sombreamento modernas são fabricadas com tecido de polipropileno. Com diferentes aberturas para atingir níveis de sombra específicos. As malhas/redes pretas tradicionais são completamente opacas além disso a qualidade do espectro da radiação. É modificada pela malha/rede; pelo qual o fator sombra além disso quase diretamente proporcional à porosidade da malha/rede. (Castellano et al., 2008a). As malhas/redes de sombra dispersivas são menos opacas além disso difundem a radiação. Criando uma luz mais difusa que pode penetrar nas copas vegetais. (Oren-Shamir et al., 2001). As malhas/redes coloridas contêm aditivos que filtram a radiação solar para promover longitudes de ondas específicas. (Castellano et al., 2008b; Stamps, 2009).
A manipulação do espectro de luz difusa em casas de sombra fotosseletivas. Pode modificar certas características desejadas no desenvolvimento da planta
Por exemplo, comparadas à malha/rede preta, as plantas. Aspidistra têm sido mais compactas sob malhas/redes vermelhas além disso azuis, as plantas Imbé. (Philodendron). Desenvolveram um número maior de folhas sob a malha/rede vermelha além disso menor sob a malha/rede azul. Além disso as taxas de crescimento da Pitósporo. (Pittosporum tobia) (altura da planta além disso comprimento do entrenó). Têm sido mais altas sob malhas/redes vermelhas além disso cinzentas. (Stamps além disso Chandler, 2008). Oren-Shamir et al. (2001). Relatou uma extensão variada de ramos da Pitósporo sob as malhas/redes vermelhas além disso redução sob as azuis.
Estudos no Brasil mostraram que os cultivos de Orquídeas Phalaenopsis desenvolvem folhas maiores. Sob as malhas/redes azuis em comparação com as pretas além disso vermelhas. Mas revelaram um florescimento mais precoce sob as vermelhas. (Leite et al., 2008). Outros estudos indicam alguns aspectos benéficos das malhas/redes coloridas para a produção de fruta. (Basile et al., 2008; Retamales et al., 2008; Shahak et al., 2008; Takeda et al., 2010) além disso vegetais. (Ilic et al., 2012; Kong et al., 2012; Shahak, 2008). Sob as malhas/redes vermelhas, azuis, verdes além disso amarelas. Um relatório recente de Israel sugere benefícios adicionais das malhas/redes fotosseletivas. Em relação aos efeitos supressores de pragas além disso doenças. (Ben-Yakir et al., 2012; Elad et al., 2007).
Embora as malhas/redes de sombra para casas de sombra fotosseletivas prometam a produção de plantas positivamente
A variabilidade dos resultados entre diferentes cultivos. Sugere que os aspectos fisiológicos envolvidos nessas respostas não foram totalmente compreendidos. A variabilidade dos resultados além disso pode refletir as diferentes propriedades ópticas das malhas/redes de sombra. Produzidas por diferentes fabricantes. Um problema posterior além disso que poucos estudos incluem as condições ambientais presentes. Nas estruturas com malha/rede de sombreamento. A variação sazonal além disso as condições ambientais no interior provavelmente. Têm um impacto nos cultivos da floricultura além disso horticultura. Além disso da luz, as malhas/redes de sombreamento. Podem modificar as variáveis ambientais dentro da cobertura. Como temperatura, velocidade do vento além disso umidade relativa.
Em contraste, mais estudos estão disponíveis sobre as propriedades radiométricas de telas térmicas de metal além disso telas anti-insetos. (Cohen além disso Fuchs, 1999; Klose além disso Tantau, 2004; Nijskens et al., 1985; Papadakis et al., 2000; Soni et al., 2005). Aqui, avaliamos a qualidade além disso quantidade de luz e outras variáveis ambientais. No interior de estruturas totalmente cobertas com malhas/redes fotosseletivas além disso malhas/redes. Com cores neutras durante um ano. Esta informação pode ser do interesse de agricultores além disso engenheiros agrónomos.
Materiais além disso método
Localização do estudo
Os estudos foram realizados no Centro de Pesquisa além disso Educação da Flórida Central. (lat. 28.7° N, long. 81.5° W) em 2011 além diso 2012. Dezasseis casas de sombra fotosseletivas. (de 10.4 × 10.4 × 3.0 m). Foram cobertas, tanto acima como nas paredes, com malha/rede fotosseletiva. (vermelha além disso azul). Ou com duas cores neutras. (preta além disso areia) (Fig. 1). O fabricante indicou um fator de proteção nominal de 50% em todas as malhas/redes. Esta instalação permitiu monitorizar o impacto de todo o espectro das condições ambientais. (não apenas a luz) de forma independente. As casas de sombra fotosseletivas foram colocadas em quatro blocos. Cada um contemplando as quatro cores. A parte central de cada bloco descoberto foi usada como controle comparativo. (pleno sol).
Malhas/Redes de sombra utilizadas para cobrir as estruturas. Do Centro de Pesquisa além disso Educação da Flórida Central.
Índices ambientais
Os dados referentes à luz foram coletados mensalmente por 12 meses. (de setembro de 2011 a agosto de 2012). O PAR (de 400 a 700 nm). Foi registrado com um fotômetro LI-185A equipado com um sensor quântico LI-190. (LI-COR, Lincoln, NE). A análise do espectro (de 200 a 1100 nm). Foi realizada usando um espectrômetro óptico de raios ultravioleta/VIS. (OSM2-400 DUV; Oriel™ Newport Corp., CT). Para manter a uniformidade, todas as leituras foram feitas. No centro da casas de sombra fotosseletivas a uma altura de um metro em um dia claro/limpo. Dentro de 45 minutos do meio-dia. A temperatura na sombra (a 1 m). Foi registrada a cada hora no interior de todas as casas de sombra fotosseletivas além disso nas áreas descobertas. Usando 20 armazenadores de dados com termístores internos. (HOBO H08-032-08; Onset Computer Corp., Pocasset, MA). Colocados dentro de uma proteção da chuva.
A umidade relativa, em condições úmidas ou cobertas. (umidade relativa superior a 50%). Foi registrada manualmente em cada casas de sombra fotosseletivas em 20 ocasiões separadas. Usando um medidor portátil (Modelo TH-1; Amprobe, Everett, WA). Da mesma forma, a velocidade do vento durante condições climáticas ventosas. (velocidade do vento superior a 3 m·s−1). Foi registrada no interior das casa de sombra usando um anemômetro portátil. (Modelo 48020; Celestron LLC, Torrance, CA). Todas as leituras das condições ambientais foram realizadas simultaneamente. Nas casa de sombra além disso nos blocos de controle descobertos. Quando aplicados, os tratamentos foram comparados através de uma análise unidirecional. Da variação além disso dos meios separadamente, utilizando o teste HSD. (Honestly–significant–difference) de Tukey com P < 0.05 (SAS, 2008).
Resultados além disso Discussão
Radiação fotossinteticamente ativa
Todas as malhas/redes de sombra reduziram o PAR em comparação com as áreas descobertas. Mas houve diferenças entre as cores. Os valores do PAR observados. (μmol·m−2·s−1). Reduziram principalmente sob as malhas/redes pretas e menos sob as vermelhas. As malhas/redes azuis além disso areia tiveram uma redução mediana (Fig. 2). Os valores de sombra fotossintética calculados foram os seguintes: malha/rede preta. (de 55% a 60%), azul (de 51% a 57%). Areia (de 52% a 54%) além disso vermelha. (de 41% a 51%). Dependendo da estação. Estes resultados são coerentes com estudos anteriores. Nos quais o PAR reduziu menos de 70% com a rede vermelha. Em comparação com os 70% da preta ou 70% da azul, em estruturas não replicadas. (Stamps além disso Chandler, 2008).
O PAR elevado na malha/rede vermelha pode ser considerado um artefacto do processo de fabricação. Dando a entender que os fatores de sombra nominais não determinam necessariamente o PAR real. Os dados mostram que, embora o PAR transmitido. Possa ser suficiente para o crescimento de plantas sob a malha/rede durante os meses de primavera além disso verão. Os valores mais baixos obtidos durante o final do outono além disso inverno podem ser uma limitação para certas plantas ornamentais. (Baloch et al., 2009; Fletcher et al., 2005).
A radiação fotossinteticamente ativa. (PAR) medida ao meio-dia. (μmol·m−2·s−1, de 400 a 700 nm). Sob malhas/redes fotosseletivas. (vermelha além disso azul) e de cor neutra. (preta além disso areia). Os dados ± SEM derivam das quatro casa de sombra.
Qualidade da luz
A análise espectral de alguns meses representativos revela diferenças entre as malhas/redes. (por exemplo, a proporção do PAR na malha/rede azul, verde, vermelha além disso nos espectros FR). (Fig. 3). As malhas/redes azuis transmitiam picos característicos do azul. (de 450 a 495 nm). Além disso infravermelhos FR/próximos, acima de 750 nm. A malha/rede vermelha teve um pico menor ≈400 nm. Além disso uma transmitância maior, acima de 600 nm. As malhas/redes de cor areia transmitiram mais luz, acima de 400 nm. Comparadas com as pretas, mas, além disso. A composição espectral no intervalo visível não alterou em comparação com as malhas/redes pretas. Não se registraram tendências estacionais claras na eficácia da transmitância. Dos picos espectrais nem na transmitância das malhas/redes pretas além disso areia no intervalo PAR. (dados não mostrados).
Os espectros de transmitância da radiação solar medidos sob as malhas/redes fotosseletivas. (vermelho além disso azul) e de cor neutra. (preta além disso areia) nas diferentes estações do ano: Janeiro. (A), Abril (B), Julho (C) além disso Outubro (D). os dados são a proporção da radiação. (μmol·m−2·s−1) registrada dentro além disso fora das casa sombreadas. Os dados foram registrados ao meio-dia além disso são uma média das quatro casas sombreadas.
O efeito da qualidade da luz nas plantas além disso complexo
Dado que envolve a ação combinada de vários sistemas fotorreceptores com diferentes picos de absorção no comprimento de onda. (Smith, 2000). As plantas mais altas possuem receptores de luz azul. Verde além disso ultravioleta. (fototropinas além disso criptocromos). Além disso receptores R/FR (fitocromos). Diferentes fotorreceptores podem induzir a respostas morfológicas além disso fisiológicas distintas. Que permitem adaptação a diferentes condições ambientais. (Lee et al., 2000; Schuerger et al., 1997; Stuefer and Huber, 1998).
Por exemplo, vários estudos mostram que a luz azul intensificada pode aumentar a compacidade. (compactação). Da planta, que alguma luz azul é necessária para o crescimento além disso. Desenvolvimento normais além disso que os efeitos da luz azul são dependentes da espécie. (Cope além disso Bugbee, 2013). Além disso foi levantado que as plantas respondem à quantidade absoluta de luz azul. Ao invés da quantidade relativa de luz azul no intervalo do espectro com atividade fotossintética. (Yorio et al., 1998, Cope além disso Bugbee, 2013). Nossos dados mostram que as redes azuis aumentaram a intensidade da luz entre 400 além disso 500 nm. Isto é 34% a 44% acima de outras malhas/redes.
Dependendo da estação. Além disso ainda mais no intervalo 450-500 nm. (Figuras 3 além disso 4A)
A manipulação do rácio vermelho/vermelho-remoto – R/FR –. Foi proposta como uma maneira de modificar as culturas na horticultura. Por exemplo, rácios altos R/FR induzem respostas fisiológicas benéficas. Especialmente notável é o fato de reduzirem a extensão do caule/talo além disso aumentarem a compacidade da planta. (Fletcher et al., 2005; Mata além disso Botto, 2009. Rajapakse além disso Kelly, 1992). Pelo contrario, rácios baixos R/FR podem causar características menos desejáveis como o alongamento do caule/talo. A potenciação da dominância apical além disso a redução da ramificação. (Smith além disso Whitelam, 1997). Em nosso estudo, nenhuma malha/rede. Teve rácios R/FR significativamente maiores que o ambiente. (próximo de 1). Em particular as malhas/redes azuis tiveram o menor rácio R/FR de ≈0.8 (Fig. 4B).
As malhas/redes vermelhas além disso areia reduziram estatisticamente o rácio R/FR. Durante o outono e o inverno além disso durante. O verão além disso o outono, respectivamente. Além disso ali o rácio R/FR das malhas/redes pretas nunca foi diferente do ambiente. Este resultado contrasta com o de TOren-Shamir et al. (2001). Que relatou que os rácios de luz transmitidos através de malhas/redes azuis eram os mesmos da luz natural. Enquanto que os R/FR sob as malhas/redes vermelhas eram ligeiramente inferiores. Além disso no caso da malha/rede verde, eram significativamente inferiores aos da luz natural.
A redução de rácios R/FR está associada à densidade da vegetação
Além disso à resposta a planta denominada “síndrome de sombra-evitação”. (SAS – Shade Avoidance Sindrome). Os valores reduzidos de R/FR encontrados sob as malhas/redes. Azuis em nossos estudos não foram considerados suficientemente elevados para causar “síndrome de sombra-evitação” na maioria das plantas. (Franklin além disso Whitelam, 2005).
Tabela comparativa dos espectros de comprimentos. De onda entre malhas/redes de sombreamento. Os dados forammedidos ao meio-dia, em días claros. Em conjunto com ultravioletas-B, 280 a 320 nm. (A), ultravioletas-A, 320 a 400 nm. (B), azul, 400 a 500 nm. (C) e vermelho/vermelho-remoto, 600 a 700/700 a 800 nm. (D). São referentes a uma média ± SEM proveniente das quatro casas de sombra. As letras significam diferenças entre as malhas/redes em um mês específico. (P < 0,05, Test de Tukey).
Vários estudos também indicam que a luz no intervalo ultravioleta
Desempenha um papel importante nas defesas das plantas. Por exemplo, os raios ultravioletas naturais ou atenuados. (especialmente o ultravioleta-B). Ajudam a proteger as plantas de patógenos herbívoros além disso microbianos. Provavelmente através da produção de compostos fenólicos além disso/ou antioxidantes. (Ballaré et al., 2012; Wei et al., 2013). Todas as malhas/redes de sombra reduziram a intensidade da luz entre 280 além disso 400 nm. Em comparação com as condições ambientais. Mas existiram diferenças entre as cores das malhas/redes. (Fig. 4C e D). Tanto o ultravioleta-B quanto o ultravioleta-A. Foram reduzidos principalmente pelas malhas/redes cor de areia e menos pelas malhas/redes vermelhas.
Em todos os casos, proporcionalmente, foi encontrado mais ultravioleta-A comparado com o B. Também foi observado que valores baixos de R/FR. (ou seja, menor que 1, típico de locais mais fechados). Podem levar à redução da defesa da planta contra insetos herbívoros. Por exemplo, através da ativação do fitocromo B, que regula as hormonas de defesa. (Moreno et al., 2009).
Outros efeitos ambientais (do meio-ambiente).
Nossos dados mostram que as malhas/redes de sombreamento. Afetam as variáveis ambientais, além da radiação. A temperatura e a umidade relativa têm um impacto no crescimento. E na fisiologia da planta, inclusive no desenvolvimento de doenças, de várias maneiras. (Grantz, 1990; Went, 1953). Em nossos estudos, a média diária das temperaturas foi maior no interior das casas de sombra. Com malhas/redes coloridas do que com malhas/redes pretas ou do que o ambiente. (Fig. 5).
As temperaturas mais altas foram registradas sob a malha/rede vermelha. (de 1,9 a 3,7 °C mais alta que a preta). Malhas/redes pretas mostraram ser mais frescas em relação ao ambiente. Reportando uma média 0,4 °C. (de 0,1 a 0,9 °C). Inferior às temperaturas máximas diárias. Cores azul e areia registraram temperaturas semelhantes. (a azul com uma média de 0,2 °C mais quente). E temperaturas médias entre as vermelhas e pretas. A velocidade do vento foi diferente sob as malhas/redes de sombra. (F4,99 = 182.1, P < 0.0001). Com a vermelha, azul e areia proporcionando maior resistência do que as malhas/redes pretas. (Fig. 6).
Dado que as malhas/redes coloridas para casas de sombra fotosseletivas contêm fios parcialmente transparentes
É necessário um número maior de fios para criar o mesmo fator de sombra em relação às malhas/redes pretas. O que leva a orifícios/furos menores menos superfície aberta em comparação com as redes pretas tradicionais. (Fig. 1). As diferenças na medida dos orifícios/furos foram suficientes para influenciar a velocidade do vento. (e também a temperatura). Enquanto os valores da umidade relativa, que permaneceram em ± 1% das condições ambientais dentro das casas de sombra não foram afetados estatisticamente. (F4,99 = 0,01, P = 0,99). Apesar das diferenças na porosidade relativa, as medidas da massa da malha/rede por unidade de superfície. (n = 5) foram semelhantes entre as várias cores, por exemplo, 101 g·m−2. (areia), 99 g·m−2 (preta) e 95 g·m−2. (vermelha e azul).
As temperaturas máximas diárias (°C) registradas no interior e no exterior das casas de sombra. Os dados são uma média ± SEM proveniente dos dados das quatro casas de sombra todos os meses.
A velocidade do vento registrada dentro e fora das casas de sombra. Onde as condições ambientais são maiores que 3 m·s−1. Os dados são uma média ± SEM de 20 réplicas. (quatro estruturas por réplica). As letras significam as diferenças entre as malhas/redes. (P < 0.05, teste de Tukey).
A aplicação de malhas/redes fotosseletivas
As malhas/redes de sombreamento são muito utilizadas no desenvolvimento de plantas ornamentais. Os dados mais recentes. (2011) mostram que 43% da produção de floricultura. Nos Estados Unidos é realizada sob uma malha/rede de sombra ou outro tipo de cobertura temporária. (USDA/NASS, 2013). Com os métodos modernos de tecelagem em massa. Esperamos que as malhas/redes fotosseletivas sejam ainda mais usadas.
As estruturas de sombra construídas em espaldeiras/treliças são mais econômicas em comparação. Com as de vidro ou de película plástica que podem exigir. Uma construção mais robusta e sistemas adicionais de controle climático. Embora as malhas/redes pretas sejam as mais usadas, os agricultores estão usando malhas/redes coloridas. Cinza e brancas dispersivas com a finalidade de influenciar o vigor. A redução de tamanho, a ramificação, a variação de folhagem e o tempo de fluorescência. (Leite et al., 2008; Oren-Shamir et al., 2000; Stamps, 2009). O uso de malhas/redes coloridas. Também pode substituir as aplicações de reguladores do crescimento ou das práticas de poda química.
O entrelaçado mais estreito das malhas/redes coloridas pode proporcionar. uma proteção adicional contra o vento, granizo ou animais. Nosso estudo documenta as diferentes modificações ambientais nas estruturas. Cobertas com malhas/redes pretas ou coloridas. Que ajudam a prever ou interpretar respostas específicas das plantas. De qualquer forma, uma revisão da literatura também sugere que as respostas de diferentes espécies de plantas. A condições de luz modificadas são frequentemente variáveis. São necessárias mais informações sobre como essa tecnologia. É mais rentável para as necessidades da floricultura.
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