Trebaju li biljke riže svjetla za uzgoj? Koji je spektar svjetlosti najučinkovitiji?
Riža je jedan od najvažnijih prehrambenih usjeva u mojoj zemlji, a njezina stabilna proizvodnja ključna je za nacionalnu sigurnost hrane. Trenutno ubrzane globalne klimatske promjene i česti ekstremni vremenski događaji ozbiljno prijete proizvodnji riže. Za rješavanje ovog izazova bitno je ubrzati proces oplemenjivanja riže i uzgojiti više visoko-kvalitetnih, visoko-prinosnih i više-otpornih novih sorti kako bi se zadovoljile potrebe budućeg rasta populacije. Poljoprivredna tehnologija kontroliranog okoliša, koju karakterizira precizna kontrola svjetla i temperature, pruža novi put za uzgoj usjeva. LED izvori svjetlosti, zbog prilagodljivog spektra, energetske učinkovitosti i drugih karakteristika, pokazuju veliki potencijal primjene u pogonskim tvornicama. Korištenje LED umjetnih rasvjetnih okruženja za uzgoj riže može učinkovito izbjeći neizvjesnosti prirodne klime, omogućujući kontinuirani- uzgoj tijekom cijele godine i više generacija uzgoja godišnje, čime se značajno skraćuje ciklus uzgoja i poboljšava genetski dobitak i učinkovitost uzgoja.
Ključna pitanja su: Je li potrebna dodatna rasvjeta pod prirodnom sunčevom svjetlošću? Koji je spektar svjetlosti najprikladniji?
Kvaliteta svjetla je ključni čimbenik okoliša koji regulira rast i razvoj biljaka. Različiti omjeri kvalitete svjetla mogu posebno utjecati na morfogenezu usjeva i fiziološki metabolizam, potičući i vegetativni i reproduktivni rast. U ukrasnim biljkama, studije su pokazale da je LED plavo svjetlo najkorisnije za rast biljke taroa i nakupljanje antocijana, dok crveno-plavo-bijelo-zeleno kompozitno svjetlo (1:1:1:1) može značajno povećati površinu lista i sadržaj antocijana u listu. U kulturi tkiva Dendrobiuma, specifične kombinacije crveno-plavo-zeleno svjetlo mogu učinkovito potaknuti proliferaciju i ukorjenjivanje klonskih sadnica i povećati udio primarnih sadnica. Istraživanja na kulturi tkiva Anthuriuma potvrđuju da je zahtjev za kvalitetom svjetla specifičan za fazu-: crveno svjetlo je najprikladnije za indukciju kalusa, crveni-plavi omjer od 3:1 je koristan za proliferacijsku kulturu, a crveni-plavi omjer od 4:1 je prikladniji za diferencijaciju pupova i rast sadnica. U usjevima žitarica učinak kvalitete svjetla je također značajan. Plavo svjetlo može potaknuti razvoj korijena ječma i nakupljanje biomase, dok crveno-plavo kombinirano svjetlo može uravnotežiti povećanje biomase i uravnotežen rast biljaka.
Kod sadnica riže crveno svjetlo može pospješiti širenje lišća i nakupljanje suhe tvari, dok plavo svjetlo pomaže povećati širinu baze stabljike i indeks vitalnosti sadnice. U usporedbi s prirodnim sunčevim svjetlom, omjeri spektra LED svjetla u tvornici biljaka pokazali su značajne učinke-promicanja rasta tijekom osnovne nutritivne faze i fotoperioda-osjetljive faze riže. Postojale su značajne razlike među različitim tretmanima omjera spektra svjetlosti. Visoki omjeri crvenog svjetla, iako pospješuju visinu biljke i duljinu lista, također povećavaju rizik polijeganja; visoki omjeri plave svjetlosti značajno su inhibirali vegetativni rast kao što je visina biljke i bokorenje. Nadalje, studija je identificirala kombinaciju tretmana svjetlosnim spektrom koja je rezultirala najvećim smanjenjem razdoblja rasta. Međutim, analiza glavnih komponenti pokazala je da je ova kombinacija postigla najveći ukupni rezultat prinosa iu japonica i indica sortama riže, istovremeno skraćujući cijelo razdoblje rasta riže uz postizanje sinergijskog poboljšanja prinosa. Uzimajući u obzir čimbenike kao što su primjenjivost sorte, razdoblje rasta, prinos sjemena i razine potrošnje energije, omjer svjetlosnog spektra može poslužiti kao opće rješenje za svjetlosno okruženje za brzi uzgoj riže u tvornicama LED postrojenja.
