¿Las plantas de arroz necesitan luces de cultivo? ¿Qué espectro de luz es más efectivo?
El arroz es uno de los cultivos alimentarios más importantes de mi país y su producción estable es crucial para la seguridad alimentaria nacional. Actualmente, el acelerado cambio climático global y los frecuentes fenómenos meteorológicos extremos amenazan seriamente la producción de arroz. Para abordar este desafío, es esencial acelerar el proceso de mejoramiento del arroz y cultivar más variedades nuevas de alta-calidad, alto-rendimiento y multi-resistencia para satisfacer las necesidades del futuro crecimiento demográfico. La tecnología agrícola de ambiente controlado, caracterizada por un control preciso de la luz y la temperatura, proporciona un nuevo camino para el mejoramiento de cultivos. Las fuentes de luz LED, debido a su espectro ajustable, eficiencia energética y otras características, muestran un gran potencial de aplicación en fábricas de plantas. El uso de entornos de luz artificial LED para el mejoramiento del arroz puede evitar efectivamente las incertidumbres del clima natural, permitiendo un cultivo continuo durante todo el año y múltiples generaciones de mejoramiento por año, acortando así significativamente el ciclo de mejoramiento y mejorando la ganancia genética y la eficiencia del mejoramiento.
Las preguntas centrales son: ¿Se necesita iluminación suplementaria bajo la luz solar natural? ¿Qué espectro de luz es el más adecuado?
La calidad de la luz es un factor ambiental clave que regula el crecimiento y desarrollo de las plantas. Diferentes proporciones de calidad de la luz pueden afectar específicamente la morfogénesis y el metabolismo fisiológico del cultivo, promoviendo el crecimiento tanto vegetativo como reproductivo. En plantas ornamentales, los estudios han demostrado que la luz LED azul es más beneficiosa para el crecimiento en altura de la planta de taro y la acumulación de antocianinas, mientras que una luz compuesta roja-azul-blanca-verde (1:1:1:1) puede aumentar significativamente el área foliar y el contenido de antocianinas de las hojas. En el cultivo de tejidos de Dendrobium, combinaciones específicas de luz roja-azul-verde pueden promover eficazmente la proliferación y el enraizamiento de plántulas clonales y aumentar la proporción de plántulas primarias. La investigación sobre el cultivo de tejidos de Anthurium confirma que la demanda de calidad de la luz es específica de la etapa-: la luz roja es más adecuada para la inducción de callos, una proporción de rojo-azul de 3:1 es beneficiosa para el cultivo de proliferación y una proporción de rojo-azul de 4:1 es más adecuada para la diferenciación de yemas y el crecimiento de plántulas. En cultivos de gramíneas el efecto en la calidad de la luz también es significativo. La luz azul puede promover el desarrollo de las raíces de la cebada y la acumulación de biomasa, mientras que una combinación de luz roja-azul puede equilibrar el aumento de la biomasa y el crecimiento equilibrado de las plantas.
En las plántulas de arroz, la luz roja puede promover la expansión de las hojas y la acumulación de materia seca, mientras que la luz azul ayuda a aumentar el ancho de la base del tallo y el índice de vigor de las plántulas. En comparación con la luz solar natural, las proporciones del espectro de luz LED en la fábrica de plantas mostraron efectos significativos de promoción del crecimiento-tanto durante la etapa nutricional básica como durante la etapa sensible al fotoperíodo-del arroz. Existieron diferencias significativas entre los diferentes tratamientos de relación del espectro de luz. Las altas proporciones de luz roja, si bien promueven la altura de la planta y la longitud de las hojas, también aumentan el riesgo de acame; Las altas proporciones de luz azul inhibieron significativamente el crecimiento vegetativo, como la altura de las plantas y el macollamiento. Además, el estudio identificó la combinación de tratamiento del espectro de luz que resultó en la mayor reducción en el período de crecimiento. Sin embargo, el análisis de componentes principales mostró que esta combinación logró el puntaje de rendimiento general más alto en las variedades de arroz japonica e indica, acortando simultáneamente todo el período de crecimiento del arroz y logrando una mejora sinérgica del rendimiento. Teniendo en cuenta factores como la aplicabilidad de la variedad, el período de crecimiento, el rendimiento de las semillas y los niveles de consumo de energía, la relación del espectro de luz puede servir como una solución ambiental de iluminación general para el mejoramiento rápido del arroz en fábricas de plantas LED.
