SİRKADİYAN SAATİ

Bitkilerin gündüz süresini bir şekilde “algılayarak” büyüme durumlarını çevresel koşullara göre ayarladıkları biliniyor. Bu doğal olaylar “sirkadiyan saati” olarak bilinen, biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerin çoğunda bulunan 24 saatlik bir sisteme dayanıyor. Bitkiler sirkadiyan koşullarına uygunluk gösteren çevrelerde daha iyi büyüyor. 

Yapay sera ışıklandırmaları bitkileri nasıl etkiliyor?

Ancak şimdiye kadar bitkilerin iç sirkadiyan saatlerinin seralar gibi düzensiz ışıklandırılan ortamlarda nasıl tepki gösterdiği anlaşılamamıştı. Kuzey enlemlerdeki bölgelerde bulunan seralarda aydınlık süresini uzatmak amacıyla yoğun biçimde ek ışıklandırma kullanılıyor. Elektrik tasarrufu yapmak için de ışıklandırma sistemleri elektriğin en az kullanıldığı saatlerde ışık verip elektriğin yoğun kullanıldığı saatlerde ışığı kesiyor.  Dolayısıyla yapay ışıklandırma doğal günışığı döngüsünü bozmuş oluyor. Aarhus Üniversitesi Bahçecilik Bölümü’nden araştırmacılar Katrine Heinsvig Kjaer ve Carl-Otto Ottosen Journal of the American Society for Horticultural Science’ta yayımlanan araştırmalarıyla bitkilerin ışık döngüsündeki düzensizliklere nasıl tepki verdiği sorusuna açıklık getirdi. 

Sera bitkileri üzerinde yapılan araştırmalar:

Araştırmacılar yaptıkları deneylerde günde 19 saat ışık altında, iki hafta büyütülmüş 300 kasımpatı bitkisi (Chrysanthemum morifolium) kullandı. Bu bitkiler benzer sıcaklığa ve karbondioksit konsantrasyonuna sahip iki seraya rastgele paylaştırıldı. Bir seradaki bitkilere kısa gündüz süresi ve aralıklı gece aydınlatmalarından oluşan ışıklandırma düzeni uygulandı. Diğer seradaki bitkilere ise kesintisiz uzun süreli gündüz aydınlığı sağlandı. Karbon depolama açısından, büyüme hem gündüz uzunluğuyla hem de günlük toplam ışık miktarıyla doğrusal korelasyon gösterdi. Araştırmacılar kısa gündüz süresi ve aralıklı gece aydınlatması uygulanan bitkilerin yapraklarının ve gövdelerinin, kesintisiz uzun süreli gündüz aydınlığı uygulanan bitkilere göre daha hızlı geliştiğini ve büyüdüğünü gördü. Bu da düşük ortalama ışık yoğunluğunun bitkileri fotosentez yüzeylerini genişletmeye sevk ettiğini gösteriyordu.

Çalışmanın sonucu:

Ancak deneyler düzensiz ışık periyotlarının sirkadiyan ritmi bozduğunu ve yaprakların özelliklerinde değişiklikler oluşmasını tetiklediğini gösterdi. Çalışma ayrıca bitkilerin düzensiz ışık periyotlarına uyum sağlayabildiğini de göstermiş oldu. Kjaer ve Ottosen, araştırmalarının seralarda ek ışıklandırma kullanılan bölgelerde sera yetiştiricilerinin enerji tasarrufu uygulamasına yardımcı olacağını düşünüyor.