Da li je biljkama riže potrebna svjetla za uzgoj? Koji svetlosni spektar je najefikasniji?
Pirinač je jedna od najvažnijih prehrambenih kultura u mojoj zemlji, a njena stabilna proizvodnja je ključna za nacionalnu prehrambenu sigurnost. Trenutno ubrzane globalne klimatske promjene i česti ekstremni vremenski događaji ozbiljno ugrožavaju proizvodnju riže. Kako bi se riješio ovaj izazov, neophodno je ubrzati proces oplemenjivanja pirinča i uzgajati više-kvalitetnijih,-prinosa i više-otpornih novih sorti kako bi se zadovoljile potrebe budućeg rasta populacije. Poljoprivredna tehnologija kontroliranog okoliša, koju karakterizira precizna kontrola svjetlosti i temperature, pruža novi put za uzgoj usjeva. LED izvori svjetlosti, zbog svog podesivog spektra, energetske efikasnosti i drugih karakteristika, pokazuju veliki potencijal primjene u fabrikama. Korištenje LED vještačkog svjetla za uzgoj riže može efikasno izbjeći neizvjesnost prirodne klime, omogućavajući kontinuirano{8}}oplemenjivanje tijekom cijele godine i više generacija uzgoja godišnje, čime se značajno skraćuje ciklus uzgoja i poboljšava genetski dobitak i efikasnost uzgoja.
Osnovna pitanja su: Da li je potrebno dodatno osvjetljenje pod prirodnom sunčevom svjetlošću? Koji svjetlosni spektar je najpogodniji?
Kvalitet svjetlosti je ključni faktor okoliša koji regulira rast i razvoj biljaka. Različiti omjeri kvalitete svjetlosti mogu imati direktan utjecaj na morfogenezu usjeva i fiziološki metabolizam, podstičući i vegetativni i reproduktivni rast. Kod ukrasnog bilja, studije su pokazale da je LED plavo svjetlo najkorisnije za rast taro biljaka i akumulaciju antocijana, dok crveno-plavo-bijelo-zeleno kompozitno svjetlo (1:1:1:1) može značajno povećati površinu lista i sadržaj antocijana u listovima. U kulturi tkiva Dendrobium, specifične kombinacije crveno-plave-zelene svjetlosti mogu efikasno promovirati proliferaciju i ukorjenjivanje klonskih sadnica i povećati udio primarnih sadnica. Istraživanja kulture tkiva Anthurium potvrđuju da je potražnja za kvalitetom svjetlosti specifična za stadijum-: crvena svjetlost je najprikladnija za indukciju kalusa, crveni-plavi omjer od 3:1 je koristan za kulturu proliferacije, a crveno-plavi omjer od 4:1 je pogodniji za diferencijaciju pupoljaka i rast pupoljaka. U žitaricama je takođe značajan efekat kvaliteta svetlosti. Plavo svjetlo može promovirati razvoj korijena ječma i akumulaciju biomase, dok crveno-plavo kombinovano svjetlo može uravnotežiti povećanje biomase i uravnotežen rast biljaka.
Kod sadnica pirinča, crveno svjetlo može potaknuti širenje listova i nakupljanje suhe tvari, dok plavo svjetlo pomaže u povećanju širine baze stabljike i indeksa vitalnosti sadnica. U poređenju sa prirodnom sunčevom svjetlošću, omjeri spektra LED svjetla u tvornici biljaka pokazali su značajne efekte{1}}podsticanja rasta tokom osnovne faze ishrane i fotoperioda-osjetljive faze riže. Postojale su značajne razlike između različitih tretmana omjera svjetlosnog spektra. Visoki omjeri crvenog svjetla, uz promicanje visine biljke i dužine listova, također su povećali rizik od polijeganja; visoki omjeri plave svjetlosti značajno su inhibirali vegetativni rast, kao što su visina biljaka i bokovanje. Nadalje, studija je identificirala kombinaciju tretmana svjetlosnog spektra koja je rezultirala najvećim smanjenjem perioda rasta. Međutim, analiza glavnih komponenti pokazala je da je ova kombinacija postigla najviši ukupni rezultat prinosa i kod sorti pirinča japonica i kod indica, istovremeno skraćujući cijeli period rasta riže uz postizanje sinergističkog poboljšanja prinosa. Omjer svjetlosnog spektra može poslužiti kao opće rješenje svjetlosnog okruženja za brzi uzgoj pirinča u fabrikama LED biljaka uzimajući u obzir faktore kao što su primjenjivost sorte, period rasta, prinos sjemena i nivoi potrošnje energije.
