Potrebujú rastliny ryže pestovateľské svetlá? Ktoré svetelné spektrum je najúčinnejšie?
Ryža je jednou z najdôležitejších potravinárskych plodín v mojej krajine a jej stabilná produkcia je kľúčová pre národnú potravinovú bezpečnosť. V súčasnosti zrýchľujúca sa globálna zmena klímy a časté extrémne výkyvy počasia vážne ohrozujú produkciu ryže. Na vyriešenie tohto problému je nevyhnutné urýchliť proces šľachtenia ryže a pestovať nové odrody s vysokou-kvalitnosťou, vysokým{3}}výnosom a multi{4}}odolnosťou, aby sa splnili potreby budúceho rastu populácie. Poľnohospodárska technológia s kontrolovaným prostredím, charakterizovaná precíznou reguláciou svetla a teploty, poskytuje novú cestu pre pestovanie plodín. LED svetelné zdroje vďaka svojmu nastaviteľnému spektru, energetickej účinnosti a ďalším charakteristikám vykazujú veľký aplikačný potenciál v závodoch. Využitím prostredia s umelým osvetlením LED na šľachtenie ryže sa dá účinne vyhnúť neistotám prirodzeného podnebia, čo umožní nepretržitú celoročnú-kultiváciu a niekoľko generácií šľachtenia ročne, čím sa výrazne skráti cyklus šľachtenia a zlepší sa genetický zisk a efektívnosť šľachtenia.
Základné otázky sú: Je potrebné dodatočné osvetlenie pri prirodzenom slnečnom svetle? Ktoré svetelné spektrum je najvhodnejšie?
Kvalita svetla je kľúčovým environmentálnym faktorom regulujúcim rast a vývoj rastlín. Rôzne pomery kvality svetla môžu mať priamy vplyv na morfogenézu plodín a fyziologický metabolizmus, čím podporujú vegetatívny aj reprodukčný rast. V prípade okrasných rastlín štúdie ukázali, že modré svetlo LED je najpriaznivejšie pre rast rastlín taro a akumuláciu antokyanov, zatiaľ čo červené -modré{3}}biele-zelené zložené svetlo (1:1:1:1) môže výrazne zvýšiť plochu listov a obsah antokyanov v listoch. V tkanivovej kultúre Dendrobium môžu špecifické kombinácie červeného-modrého{11}}zeleného svetla účinne podporiť proliferáciu a zakorenenie klonálnych sadeníc a zvýšiť podiel primárnych sadeníc. Výskum na tkanivovej kultúre Anthurium potvrdzuje, že dopyt po kvalite svetla je špecifický pre štádium{13}}: červené svetlo je najvhodnejšie na indukciu kalusu, pomer červenej-modrej 3:1 je prospešný pre kultúru proliferácie a pomer červenej-modrej 4:1 je vhodnejší na diferenciáciu púčikov a rast semenáčikov. U trávnatých plodín je významný aj efekt kvality svetla. Modré svetlo môže podporovať vývoj koreňov jačmeňa a akumuláciu biomasy, zatiaľ čo červené-modré svetlo môže vyvážiť nárast biomasy a vyvážený rast rastlín.
U sadeníc ryže môže červené svetlo podporovať expanziu listov a akumuláciu sušiny, zatiaľ čo modré svetlo pomáha zväčšiť šírku stonky a index vitality sadeníc. V porovnaní s prirodzeným slnečným žiarením pomery svetelného spektra LED v továrni na rastliny vykazovali významné účinky na podporu rastu-v základnej nutričnej fáze aj vo fotoperióde-senzitívnej fázy ryže. Medzi rôznymi spôsobmi spracovania pomerov svetelného spektra existovali významné rozdiely. Vysoké pomery červeného svetla pri podpore výšky rastlín a dĺžky listov tiež zvýšili riziko poliehania; vysoký pomer modrého svetla výrazne inhiboval vegetatívny rast, ako je výška rastlín a odnožovanie. Okrem toho štúdia identifikovala kombináciu liečby svetelným spektrom, ktorá viedla k najväčšiemu skráteniu obdobia rastu. Analýza hlavných zložiek však ukázala, že táto kombinácia dosiahla najvyššie celkové skóre výnosu v odrodách ryže japonica aj indica, pričom sa súčasne skrátilo celé obdobie rastu ryže, pričom sa dosiahlo synergické zlepšenie výnosu. Pomer svetelného spektra môže slúžiť ako všeobecné riešenie svetelného prostredia na rýchle šľachtenie ryže v továrňach na výrobu LED s ohľadom na faktory, ako je použiteľnosť odrody, obdobie rastu, výnos semien a úroveň spotreby energie.
