BBTX01-22-02

Projektförslag för kandidatarbete inom inst. Kemi och kemiteknik och Biologi och bioteknik

 

Växter, fotosyntes och olika typer av ljusspektra

 

Projektet ges av extern partner Uvivo AB i samarbete med institutionen för biologi och bioteknik, avdelningen för livsmedelsvetenskap och nutrition.

 

 

 

Bakgrund  

En viktig beståndsdel för livet på jorden är ljus som sänds ut som fotoner. Det ljus som kommer från solen anses avgörande för livets existens. Med hjälp av fotosyntesen omvandlas ljusenergi till kemisk energi och byggstenar i växter, och det lägger grunden till det liv som finns representerat på jorden. Ljus kan delas upp i olika våglängder. Exakt hur ljus av olika våglängd påverkar fotosyntesen och andra funktioner hos olika typer av växter är någonting som är av stort intresse för industriell växtodling, samt för att förstå hur man kan förbättra förutsättningar för bättre växtlighet. Det är också någonting som debatteras inom forskning och industri.

 

 

Problembeskrivning  

Det ljus, eller de fotoner, som växter traditionellt anses dra nytta av finns inom PAR området, (PAR: Photosynthetically Active Radiation). Ljus rör sig i olika våglängder och de våglängderna som finns inom detta intervall kännetecknas som fotosyntetisk aktiv strålning. Rent specifikt ligger det intervallet mellan 400-700 nm, där den mer kortvågiga delen av ljusspektrumet (400 nm) ger ett blått sken jämfört med det långvågiga (700 nm) som ger ett rödaktigt sken och går mot infrarött ljus. Det finns betydande skillnader på hur olika delar av PAR påverkar växter, och dessutom visar nyare forskning att även ljus utanför PAR-spektrumet kan vara till stor nytta för växter. Hur skall ett optimalt ljusspektrum se ut? Frågan har blivit mer och mer aktuell då det med modern LED teknik och andra tekniska framsteg har blivit möjligt att designa specifika spektrum för olika växter, anpassade för deras olika reaktioner på ljus. Olika spektra kan ge skillnader i allt från näringsinnehåll, skörd, tillväxt, rotbildning, och andra egenskaper. För att hitta det optimala spektrumet behöver reaktionsskillnader på olika spektra testas i labbmiljö på olika växtsorter. Som ett första steg för att hitta det optimala spektrumet kommer detta projekt att ge underlag till hur labbförsök kan planeras och genomföras för att mäta och jämföra ljus- och växtreaktioner på olika spektra. Detta projekt kommer att hjälpa forskning och industri att ta fram mer hållbara grödor och med mindre energi för ljusåtgång vid odling.

 

 

 

Genomförande /Viktiga moment/teknikinnehåll 

 

1. Litteratursökning samt diskussion för att sammanställa vilka parametrar som är relevanta att mäta och hur det kan utföras i labbmiljö då det gäller effekter av ljusspektrum på växtlighet/skörd av gröda (sallat, gurka, tomat).  

2. Sammanställning av olika faktorer som är viktiga att kontrollera och eventuellt variera för att fastställa effekter av ljusspektrum.  

3. Utformning av ett förslag för hur sensorer och mätinstrument kan användas för att jämföra effekter av olika ljusspektra.

4. Ett avgränsat experiment på sallad, eller liknande växande gröda för att utvärdera hur några olika spektra påverkar växtlighet/skörd av gröda.

5. Diskussion och designförslag för utformning av ett mer utvecklat labb för att testa effekter av olika ljusspektrum på gröda.

 

 

Speciella förkunskapskrav:

Kemi med biokemi, Cell- och molekylärbiologi 1 och 2, Metabolism och teknisk mikrobiologi.

 

Möjlig målgrupp: Bt, Kf

 

Gruppstorlek: 4-6 studenter 

 

Förslagsställare/kontaktperson/huvudhandledare:  Joakim Wincent, Uvivo AB.

 

Handledare Chalmers: Malin Barman

 

Studentförslagsställare: Wilma Vidmark

 

 

Sidansvarig Publicerad: on 03 nov 2021.