Τα φυτά του ρυζιού χρειάζονται φώτα ανάπτυξης; Ποιο φάσμα φωτός είναι πιο αποτελεσματικό;
Το ρύζι είναι μια από τις πιο σημαντικές καλλιέργειες τροφίμων στη χώρα μου και η σταθερή παραγωγή του είναι ζωτικής σημασίας για την εθνική επισιτιστική ασφάλεια. Επί του παρόντος, η επιτάχυνση της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής και τα συχνά ακραία καιρικά φαινόμενα απειλούν σοβαρά την παραγωγή ρυζιού. Για να αντιμετωπιστεί αυτή η πρόκληση, είναι σημαντικό να επιταχυνθεί η διαδικασία αναπαραγωγής ρυζιού και να καλλιεργηθούν περισσότερες νέες ποικιλίες υψηλής-ποιότητας, υψηλής-απόδοσης και πολύ-αντοχής για την κάλυψη των αναγκών της μελλοντικής αύξησης του πληθυσμού. Η τεχνολογία γεωργίας ελεγχόμενου περιβάλλοντος, που χαρακτηρίζεται από ακριβή έλεγχο φωτός και θερμοκρασίας, παρέχει μια νέα διαδρομή για την αναπαραγωγή των καλλιεργειών. Οι πηγές φωτός LED, λόγω του ρυθμιζόμενου φάσματος, της ενεργειακής απόδοσης και άλλων χαρακτηριστικών τους, παρουσιάζουν μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής σε εργοστάσια φυτών. Η χρήση περιβαλλόντων τεχνητού φωτός LED για την αναπαραγωγή ρυζιού μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά τις αβεβαιότητες του φυσικού κλίματος, επιτρέποντας τη συνεχή-καλλιέργεια καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και πολλαπλές γενιές αναπαραγωγής ετησίως, συντομεύοντας έτσι σημαντικά τον κύκλο αναπαραγωγής και βελτιώνοντας το γενετικό κέρδος και την απόδοση αναπαραγωγής.
Τα βασικά ερωτήματα είναι: Απαιτείται συμπληρωματικός φωτισμός κάτω από το φυσικό φως του ήλιου; Ποιο φάσμα φωτός είναι το καταλληλότερο;
Η ποιότητα του φωτός είναι ένας βασικός περιβαλλοντικός παράγοντας που ρυθμίζει την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών. Οι διαφορετικές αναλογίες ποιότητας φωτός μπορούν να επηρεάσουν ειδικά τη μορφογένεση της καλλιέργειας και τον φυσιολογικό μεταβολισμό, προάγοντας τόσο τη βλαστική όσο και την αναπαραγωγική ανάπτυξη. Στα καλλωπιστικά φυτά, μελέτες έχουν δείξει ότι το μπλε φως LED είναι πιο ευεργετικό για την ανάπτυξη του φυτού taro και τη συσσώρευση ανθοκυανίνης, ενώ ένα κόκκινο-μπλε-λευκό-πράσινο σύνθετο φως (1:1:1:1) μπορεί να αυξήσει σημαντικά την περιοχή των φύλλων και την περιεκτικότητα σε ανθοκυανίνες των φύλλων. Στην καλλιέργεια ιστού Dendrobium, συγκεκριμένοι συνδυασμοί κόκκινου{10}}μπλε-πράσινου φωτός μπορούν να προάγουν αποτελεσματικά τον πολλαπλασιασμό και την ριζοβολία των κλωνικών φυταρίων και να αυξήσουν την αναλογία των πρωτογενών φυταρίων. Η έρευνα για την καλλιέργεια ιστού ανθορίου επιβεβαιώνει ότι η ζήτηση για ποιότητα φωτός είναι-συγκεκριμένη: το κόκκινο φως είναι πιο κατάλληλο για την επαγωγή τύλου, η αναλογία κόκκινου-μπλε 3:1 είναι ευεργετική για την καλλιέργεια πολλαπλασιασμού και η αναλογία κόκκινου-μπλε 4:1 είναι πιο κατάλληλη για τη διαφοροποίηση των βλαστών. Στις ζωηρές καλλιέργειες, το αποτέλεσμα ποιότητας φωτός είναι επίσης σημαντικό. Το μπλε φως μπορεί να προάγει την ανάπτυξη της ρίζας του κριθαριού και τη συσσώρευση βιομάζας, ενώ ένα κόκκινο-μπλε συνδυαστικό φως μπορεί να εξισορροπήσει την αύξηση της βιομάζας και την ισορροπημένη ανάπτυξη των φυτών.
Στα σπορόφυτα ρυζιού, το κόκκινο φως μπορεί να προάγει τη διόγκωση των φύλλων και τη συσσώρευση ξηρής ύλης, ενώ το μπλε φως βοηθά στην αύξηση του πλάτους της βάσης του στελέχους και του δείκτη ευρωστίας των φυταρίων. Σε σύγκριση με το φυσικό ηλιακό φως, οι αναλογίες φάσματος φωτός LED στο εργοστάσιο των φυτών έδειξαν σημαντική ανάπτυξη-που προάγουν τα αποτελέσματα τόσο στο βασικό διατροφικό στάδιο όσο και στο ευαίσθητο στάδιο της φωτοπεριόδου-του ρυζιού. Υπήρχαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφορετικών θεραπειών αναλογίας φάσματος φωτός. Οι υψηλές αναλογίες κόκκινου φωτός, ενώ προάγουν το ύψος του φυτού και το μήκος των φύλλων, αύξησαν επίσης τον κίνδυνο παραμονής. Οι υψηλές αναλογίες μπλε φωτός ανέστειλαν σημαντικά τη βλαστική ανάπτυξη, όπως το ύψος των φυτών και το άροσμα. Επιπλέον, η μελέτη εντόπισε τον συνδυασμό θεραπείας φάσματος φωτός που είχε ως αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη μείωση στην περίοδο ανάπτυξης. Ωστόσο, η ανάλυση του κύριου συστατικού έδειξε ότι αυτός ο συνδυασμός πέτυχε την υψηλότερη βαθμολογία συνολικής απόδοσης τόσο στις ποικιλίες ρυζιού japonica όσο και στις ποικιλίες ρυζιού indica, συντομεύοντας ταυτόχρονα ολόκληρη την περίοδο ανάπτυξης του ρυζιού, επιτυγχάνοντας παράλληλα συνεργιστική βελτίωση της απόδοσης. Λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η δυνατότητα εφαρμογής της ποικιλίας, η περίοδος ανάπτυξης, η απόδοση των σπόρων και τα επίπεδα κατανάλωσης ενέργειας, η αναλογία φάσματος φωτός μπορεί να χρησιμεύσει ως μια γενική λύση περιβάλλοντος φωτός για ταχεία αναπαραγωγή ρυζιού σε εργοστάσια φυτών LED.
