As plantas de arroz precisam de luzes para cultivo? Qual espectro de luz é mais eficaz?
O arroz é uma das culturas alimentares mais importantes no meu país e a sua produção estável é crucial para a segurança alimentar nacional. Actualmente, a aceleração das alterações climáticas globais e os frequentes fenómenos meteorológicos extremos ameaçam seriamente a produção de arroz. Para enfrentar esse desafio, é essencial acelerar o processo de melhoramento do arroz e cultivar novas variedades de alta-qualidade, alto{3}}rendimento e multi{4}}resistentes para atender às necessidades do crescimento populacional futuro. A tecnologia agrícola em ambiente controlado, caracterizada pelo controle preciso de luz e temperatura, oferece um novo caminho para o melhoramento de culturas. As fontes de luz LED, devido ao seu espectro ajustável, eficiência energética e outras características, apresentam grande potencial de aplicação em fábricas. A utilização de ambientes de luz artificial LED para o melhoramento do arroz pode efetivamente evitar as incertezas do clima natural, permitindo o cultivo contínuo-durante todo o ano e múltiplas gerações de melhoramento por ano, encurtando significativamente o ciclo de melhoramento e melhorando o ganho genético e a eficiência do melhoramento.
As questões centrais são: É necessária iluminação suplementar sob luz solar natural? Qual espectro de luz é mais adequado?
A qualidade da luz é um fator ambiental chave que regula o crescimento e desenvolvimento das plantas. Diferentes proporções de qualidade de luz podem ter um impacto direto na morfogênese e no metabolismo fisiológico das culturas, estimulando o crescimento vegetativo e reprodutivo. Em plantas ornamentais, estudos mostraram que a luz LED azul é mais benéfica para o crescimento de plantas de taro e acúmulo de antocianina, enquanto uma luz composta vermelha-azul-branca-verde (1:1:1:1) pode aumentar significativamente a área foliar e o conteúdo de antocianina nas folhas. Na cultura de tecidos de Dendrobium, combinações específicas de luz vermelha-azul-verde podem efetivamente promover a proliferação e o enraizamento de mudas clonais e aumentar a proporção de mudas primárias. Pesquisas sobre cultura de tecidos de antúrio confirmam que a demanda por qualidade de luz é específica do estágio: a luz vermelha é mais adequada para indução de calos, uma proporção de vermelho-azul de 3:1 é benéfica para cultura de proliferação, e uma proporção de vermelho-azul de 4:1 é mais adequada para diferenciação de botões e crescimento de mudas. Nas culturas gramíneas, o efeito da qualidade da luz também é significativo. A luz azul pode promover o desenvolvimento da raiz da cevada e o acúmulo de biomassa, enquanto uma combinação de luz vermelha-azul pode equilibrar o aumento da biomassa e o crescimento equilibrado das plantas.
Nas mudas de arroz, a luz vermelha pode promover a expansão foliar e o acúmulo de matéria seca, enquanto a luz azul ajuda a aumentar a largura da base do caule e o índice de vigor das plântulas. Em comparação com a luz solar natural, as proporções do espectro de luz LED na fábrica de plantas mostraram efeitos significativos-de promoção de crescimento durante o estágio nutricional básico e o estágio sensível ao fotoperíodo-do arroz. Existiam diferenças significativas entre vários tratamentos de proporções de espectro de luz. As altas taxas de luz vermelha, ao mesmo tempo que promovem a altura das plantas e o comprimento das folhas, também aumentam o risco de acamamento; altas proporções de luz azul inibiram significativamente o crescimento vegetativo, como altura e perfilhamento das plantas. Além disso, o estudo identificou a combinação de tratamento de espectro de luz que resultou na maior redução no período de crescimento. No entanto, a análise dos componentes principais indicou que esta combinação alcançou a pontuação de rendimento global mais elevada nas variedades de arroz japonica e indica, encurtando simultaneamente todo o período de crescimento do arroz e, ao mesmo tempo, conseguindo uma melhoria sinérgica do rendimento. A proporção do espectro de luz pode servir como uma solução geral de ambiente de luz para o melhoramento rápido de arroz em fábricas de LED, considerando fatores como aplicabilidade da variedade, período de crescimento, rendimento de sementes e níveis de consumo de energia.
