Ali riževe rastline potrebujejo rastne luči? Kateri spekter svetlobe je najbolj učinkovit?
Riž je ena najpomembnejših živilskih poljščin v moji državi in njegova stabilna pridelava je ključnega pomena za nacionalno prehransko varnost. Trenutno pospešene globalne podnebne spremembe in pogosti ekstremni vremenski dogodki resno ogrožajo proizvodnjo riža. Za reševanje tega izziva je bistveno pospešiti postopek žlahtnjenja riža in gojiti več visoko{2}}kakovostnih, visoko-donosnih in več-odpornih novih sort, da bi zadostili potrebam prihodnje rasti prebivalstva. Kmetijska tehnologija z nadzorovanim okoljem, za katero je značilen natančen nadzor svetlobe in temperature, zagotavlja novo pot za žlahtnjenje pridelkov. LED svetlobni viri zaradi nastavljivega spektra, energetske učinkovitosti in drugih lastnosti kažejo velik potencial uporabe v tovarnah. Z uporabo okolij z umetno svetlobo LED za gojenje riža se je mogoče učinkovito izogniti negotovostim naravnega podnebja, kar omogoča neprekinjeno gojenje skozi celo leto in več generacij razmnoževanja na leto, s čimer se znatno skrajša cikel razmnoževanja in izboljša genetski dobiček ter učinkovitost razmnoževanja.
Ključna vprašanja so: Ali je ob naravni sončni svetlobi potrebna dodatna razsvetljava? Kateri spekter svetlobe je najbolj primeren?
Kakovost svetlobe je ključni dejavnik okolja, ki uravnava rast in razvoj rastlin. Različna razmerja kakovosti svetlobe lahko posebej vplivajo na morfogenezo pridelka in fiziološki metabolizem ter tako spodbujajo vegetativno in reproduktivno rast. Pri okrasnih rastlinah so študije pokazale, da je modra svetloba LED najbolj koristna za rast rastline taro in kopičenje antocianinov, medtem ko lahko rdeča-modra-bela-zelena sestavljena svetloba (1:1:1:1) znatno poveča površino listov in vsebnost antocianinov v listih. V tkivni kulturi Dendrobium lahko posebne kombinacije rdeče-modre-zelene svetlobe učinkovito spodbujajo proliferacijo in ukoreninjenje klonskih sadik ter povečajo delež primarnih sadik. Raziskave na tkivni kulturi Anthurium potrjujejo, da je zahteva po kakovosti svetlobe-specifična za fazo: rdeča svetloba je najprimernejša za indukcijo kalusa, rdeče-modro razmerje 3:1 je koristno za proliferacijsko kulturo, rdeče-modro razmerje 4:1 pa je primernejše za diferenciacijo popkov in rast sadik. Pri žitnih posevkih je pomemben tudi učinek kakovosti svetlobe. Modra svetloba lahko spodbuja razvoj korenin ječmena in kopičenje biomase, medtem ko lahko rdeča-modra kombinacija svetlobe uravnoteži povečanje biomase in uravnoteženo rast rastlin.
Pri sadikah riža lahko rdeča svetloba spodbuja širjenje listov in kopičenje suhe snovi, medtem ko modra svetloba pomaga povečati širino osnove stebla in indeks vitalnosti sadike. V primerjavi z naravno sončno svetlobo so razmerja svetlobnega spektra LED v rastlinski tovarni pokazala znatne učinke-spodbujanja rasti tako v osnovni prehranski fazi kot v fotoobdobju-občutljive faze riža. Med različnimi načini zdravljenja z razmerji svetlobnega spektra so obstajale pomembne razlike. Visoka razmerja rdeče svetlobe so povečala tudi tveganje za poleganje, medtem ko spodbujajo višino rastline in dolžino listov; visoka razmerja modre svetlobe so znatno zavirala vegetativno rast, kot sta višina rastline in vrtenje. Poleg tega je študija opredelila kombinacijo zdravljenja s svetlobnim spektrom, ki je povzročila največje zmanjšanje obdobja rasti. Vendar je analiza glavnih komponent pokazala, da je ta kombinacija dosegla najvišjo skupno oceno pridelka tako pri sortah riža japonica kot indica, hkrati pa je skrajšala celotno obdobje rasti riža in hkrati dosegla sinergijsko izboljšanje pridelka. Ob upoštevanju dejavnikov, kot so uporabnost sorte, obdobje rasti, donos semen in ravni porabe energije, lahko razmerje svetlobnega spektra služi kot splošna rešitev svetlobnega okolja za hitro gojenje riža v tovarnah LED rastlin.
