Adakah pokok padi memerlukan lampu tumbuh? Spektrum cahaya manakah yang paling berkesan?
Beras adalah salah satu tanaman makanan yang paling penting di negara saya, dan pengeluarannya yang stabil adalah penting untuk keselamatan makanan negara. Pada masa ini, mempercepatkan perubahan iklim global dan kejadian cuaca ekstrem yang kerap mengancam pengeluaran beras. Untuk menangani cabaran ini, adalah penting untuk mempercepatkan proses pembiakan padi dan memupuk varieti baharu yang lebih-berkualiti,-tinggi dan berbilang-tahan untuk memenuhi keperluan pertumbuhan populasi pada masa hadapan. Teknologi pertanian persekitaran terkawal, dicirikan oleh kawalan cahaya dan suhu yang tepat, menyediakan laluan baharu untuk pembiakan tanaman. Sumber cahaya LED, disebabkan spektrum boleh laras, kecekapan tenaga, dan ciri-ciri lain, menunjukkan potensi aplikasi yang hebat di kilang kilang. Menggunakan persekitaran cahaya buatan LED untuk pembiakan padi dengan berkesan boleh mengelakkan ketidaktentuan iklim semula jadi, membolehkan penanaman-berterusan sepanjang tahun dan berbilang generasi pembiakan setiap tahun, sekali gus memendekkan kitaran pembiakan dengan ketara dan mempertingkatkan keuntungan genetik dan kecekapan pembiakan.
Soalan terasnya ialah: Adakah pencahayaan tambahan diperlukan di bawah cahaya matahari semula jadi? Spektrum cahaya yang manakah paling sesuai?
Kualiti cahaya adalah faktor persekitaran utama yang mengawal pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Nisbah kualiti cahaya yang berbeza secara khusus boleh mempengaruhi morfogenesis tanaman dan metabolisme fisiologi, menggalakkan pertumbuhan vegetatif dan pembiakan. Dalam tumbuhan hiasan, kajian telah menunjukkan bahawa cahaya biru LED paling berfaedah untuk pertumbuhan ketinggian tumbuhan talas dan pengumpulan antosianin, manakala cahaya komposit merah-biru-putih-hijau (1:1:1:1) boleh meningkatkan luas daun dan kandungan anthocyanin daun dengan ketara. Dalam kultur tisu Dendrobium, kombinasi cahaya hijau-biru{11}}merah tertentu boleh menggalakkan pembiakan dan pengakaran anak benih klon dengan berkesan dan meningkatkan perkadaran anak benih primer. Penyelidikan tentang kultur tisu Anthurium mengesahkan bahawa permintaan untuk kualiti cahaya adalah peringkat-khusus: cahaya merah paling sesuai untuk aruhan kalus, nisbah merah-biru 3:1 bermanfaat untuk kultur pembiakan dan nisbah biru-merah 4:1 lebih sesuai untuk pembezaan tunas dan pertumbuhan anak benih. Dalam tanaman gramineous, kesan kualiti cahaya juga ketara. Cahaya biru boleh menggalakkan pembangunan akar barli dan pengumpulan biojisim, manakala lampu gabungan-biru merah boleh mengimbangi peningkatan biojisim dan pertumbuhan tumbuhan yang seimbang.
Dalam anak benih padi, cahaya merah boleh menggalakkan pengembangan daun dan pengumpulan bahan kering, manakala cahaya biru membantu meningkatkan lebar pangkal batang dan indeks kekuatan anak benih. Berbanding dengan cahaya matahari semula jadi, nisbah spektrum cahaya LED di kilang tumbuhan menunjukkan pertumbuhan yang ketara-kesan menggalakkan semasa kedua-dua peringkat pemakanan asas dan fotokala-peringkat sensitif beras. Perbezaan ketara wujud antara rawatan nisbah spektrum cahaya yang berbeza. Nisbah cahaya merah yang tinggi, sambil menggalakkan ketinggian tumbuhan dan panjang daun, juga meningkatkan risiko penginapan; nisbah cahaya biru yang tinggi menghalang pertumbuhan vegetatif dengan ketara seperti ketinggian tumbuhan dan penanaman. Tambahan pula, kajian mengenal pasti kombinasi rawatan spektrum cahaya yang menghasilkan pengurangan terbesar dalam tempoh pertumbuhan. Walau bagaimanapun, analisis komponen utama menunjukkan bahawa gabungan ini mencapai skor hasil keseluruhan tertinggi dalam kedua-dua varieti padi japonica dan indica, pada masa yang sama memendekkan keseluruhan tempoh pertumbuhan padi sambil mencapai peningkatan hasil sinergi. Memandangkan faktor seperti kebolehgunaan pelbagai, tempoh pertumbuhan, hasil benih dan tahap penggunaan tenaga, nisbah spektrum cahaya boleh berfungsi sebagai penyelesaian persekitaran cahaya am untuk pembiakan padi pesat di kilang tumbuhan LED.
