Vai rīsu augiem ir vajadzīgas augšanas gaismas? Kurš gaismas spektrs ir visefektīvākais?
Rīsi ir viena no svarīgākajām pārtikas kultūrām manā valstī, un to stabila ražošana ir ļoti svarīga valsts nodrošinātībai ar pārtiku. Pašlaik pieaugošās globālās klimata pārmaiņas un biežie ekstrēmi laikapstākļi nopietni apdraud rīsu ražošanu. Lai risinātu šo izaicinājumu, ir svarīgi paātrināt rīsu audzēšanas procesu un kultivēt vairāk augstas-kvalitatīvas, augstas-ražas un daudz-izturīgu jaunu šķirņu, kas atbilstu turpmākās populācijas pieauguma vajadzībām. Kontrolētas vides lauksaimniecības tehnoloģija, ko raksturo precīza gaismas un temperatūras kontrole, nodrošina jaunu ceļu kultūraugu audzēšanai. LED gaismas avoti to regulējamā spektra, energoefektivitātes un citu īpašību dēļ uzrāda lielu pielietojuma potenciālu rūpnīcās. LED mākslīgā apgaismojuma vides izmantošana rīsu audzēšanai var efektīvi izvairīties no dabiskā klimata nenoteiktības, nodrošinot nepārtrauktu-gadu audzēšanu un vairāku paaudžu audzēšanu gadā, tādējādi ievērojami saīsinot audzēšanas ciklu un uzlabojot ģenētisko ieguvumu un audzēšanas efektivitāti.
Galvenie jautājumi ir šādi: vai dabiskā saules gaismā ir nepieciešams papildu apgaismojums? Kurš gaismas spektrs ir vispiemērotākais?
Gaismas kvalitāte ir galvenais vides faktors, kas regulē augu augšanu un attīstību. Dažādas gaismas kvalitātes attiecības var tieši ietekmēt kultūraugu morfoģenēzi un fizioloģisko metabolismu, veicinot gan veģetatīvo, gan reproduktīvo augšanu. Dekoratīvajiem augiem pētījumi ir parādījuši, ka LED zilā gaisma ir vislabvēlīgākā taro augu augšanai un antocianīnu uzkrāšanai, savukārt sarkanā -zilā-baltā-zaļā kompozīta gaisma (1:1:1:1) var ievērojami palielināt lapu laukumu un antocianīna saturu lapās. Dendrobija audu kultūrā īpašas sarkanās -zilās-zaļās gaismas kombinācijas var efektīvi veicināt klonālo stādu savairošanos un sakņošanu un palielināt primāro stādu īpatsvaru. Pētījumi par Anthurium audu kultūru apstiprina, ka pieprasījums pēc gaismas kvalitātes ir specifisks stadijai: sarkanā gaisma ir vispiemērotākā kalusa indukcijai, sarkanā-zilā attiecība 3:1 ir labvēlīga proliferācijas kultūrai, un sarkanā-zilā attiecība 4:1 ir piemērotāka pumpuru diferenciācijai un stādu augšanai. Gramine kultūrām arī gaismas kvalitātes ietekme ir nozīmīga. Zilā gaisma var veicināt miežu sakņu attīstību un biomasas uzkrāšanos, savukārt sarkanā{22}}zilā kombinācija var līdzsvarot biomasas pieaugumu un līdzsvarotu augu augšanu.
Rīsu stādos sarkanā gaisma var veicināt lapu izplešanos un sausnas uzkrāšanos, savukārt zilā gaisma palīdz palielināt stublāja pamatnes platumu un sējeņu viguruma indeksu. Salīdzinot ar dabisko saules gaismu, LED gaismas spektra attiecības augu rūpnīcā uzrādīja būtisku augšanu veicinošu efektu gan rīsu barošanas pamatposmā, gan fotoperiodu{2}}jutīgajā posmā. Starp dažādiem gaismas spektra attiecību apstrādes veidiem pastāvēja būtiskas atšķirības. Augstas sarkanās gaismas koeficients, vienlaikus veicinot augu augstumu un lapu garumu, arī palielināja izmitināšanas risku; augsta zilās gaismas attiecība ievērojami kavēja veģetatīvo augšanu, piemēram, augu augstumu un dīgšanu. Turklāt pētījumā tika identificēta gaismas spektra apstrādes kombinācija, kas izraisīja vislielāko augšanas perioda samazināšanos. Tomēr galveno komponentu analīze liecināja, ka šī kombinācija sasniedza augstāko kopējo ražas rādītāju gan japonica, gan indica rīsu šķirnēs, vienlaikus saīsinot visu rīsu augšanas periodu, vienlaikus panākot sinerģisku ražas uzlabošanos. Gaismas spektra attiecība var kalpot kā vispārējs gaismas vides risinājums ātrai rīsu audzēšanai LED augu rūpnīcās, ņemot vērā tādus faktorus kā šķirnes pielietojamība, augšanas periods, sēklu raža un enerģijas patēriņa līmenis.
