ต้นข้าวต้องการแสงสว่างหรือไม่? สเปกตรัมแสงใดมีประสิทธิภาพมากที่สุด?

ต้นข้าวจำเป็นต้องมีไฟปลูกหรือไม่? สเปกตรัมแสงใดมีประสิทธิภาพมากที่สุด?

ข้าวเป็นพืชอาหารที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งในประเทศของฉัน และการผลิตที่มั่นคงนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงทางอาหารของประเทศ ในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกที่เร่งขึ้นและเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วบ่อยครั้งได้คุกคามการผลิตข้าวอย่างจริงจัง เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเร่งกระบวนการปรับปรุงพันธุ์ข้าวและปลูกฝังพันธุ์ข้าวใหม่-คุณภาพสูง ผลผลิตสูง และหลากหลาย-ให้มากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการของการเติบโตของประชากรในอนาคต เทคโนโลยีเกษตรกรรมสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม ซึ่งโดดเด่นด้วยการควบคุมอุณหภูมิและแสงที่แม่นยำ ถือเป็นแนวทางใหม่สำหรับการปรับปรุงพันธุ์พืช แหล่งกำเนิดแสง LED เนื่องจากมีสเปกตรัมที่ปรับได้ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และคุณลักษณะอื่นๆ แสดงให้เห็นศักยภาพการใช้งานที่ดีเยี่ยมในโรงงานในโรงงาน การใช้สภาพแวดล้อมที่มีแสงประดิษฐ์ LED สำหรับการปรับปรุงพันธุ์ข้าวสามารถหลีกเลี่ยงความไม่แน่นอนของสภาพอากาศตามธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้การเพาะปลูกได้อย่างต่อเนื่อง-ตลอดทั้งปีและการปรับปรุงพันธุ์หลายรุ่นต่อปี ส่งผลให้วงจรการผสมพันธุ์สั้นลงอย่างมากและปรับปรุงการได้รับทางพันธุกรรมและประสิทธิภาพการผสมพันธุ์

คำถามหลักคือ: จำเป็นต้องมีแสงสว่างเสริมภายใต้แสงแดดธรรมชาติหรือไม่ สเปกตรัมแสงใดที่เหมาะสมที่สุด?

คุณภาพแสงเป็นปัจจัยสำคัญด้านสิ่งแวดล้อมที่ควบคุมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช อัตราส่วนคุณภาพแสงที่แตกต่างกันสามารถส่งผลต่อการสร้างสัณฐานวิทยาของพืชและเมแทบอลิซึมทางสรีรวิทยาโดยเฉพาะ ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตทั้งทางพืชและการสืบพันธุ์ ในไม้ประดับ การศึกษาพบว่าแสง LED สีฟ้ามีประโยชน์มากที่สุดต่อการเจริญเติบโตของความสูงของต้นเผือกและการสะสมแอนโทไซยานิน ในขณะที่แสงผสมสีแดง-สีน้ำเงิน-สีขาว-สีเขียว (1:1:1:1) สามารถเพิ่มพื้นที่ใบและปริมาณแอนโทไซยานินในใบได้อย่างมีนัยสำคัญ ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้สกุลหวาย การใช้แสงสีแดง-สีน้ำเงิน-สีเขียวร่วมกันสามารถส่งเสริมการแพร่กระจายและการแตกรากของต้นกล้าโคลนนิ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มสัดส่วนของต้นกล้าปฐมภูมิ การวิจัยเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อหน้าวัวยืนยันว่าความต้องการคุณภาพแสงนั้นเป็นระยะ-โดยเฉพาะ แสงสีแดงเหมาะที่สุดสำหรับการชักนำแคลลัส อัตราส่วนสีแดง-สีน้ำเงิน 3:1 มีประโยชน์สำหรับการเพาะเลี้ยงการแพร่กระจาย และอัตราส่วนสีแดง-สีน้ำเงิน 4:1 เหมาะสมกว่าสำหรับการแยกหน่อและการเจริญเติบโตของต้นกล้า ในพืชเนื้อละเอียด คุณภาพของแสงก็มีความสำคัญเช่นกัน แสงสีน้ำเงินสามารถส่งเสริมการพัฒนาของรากข้าวบาร์เลย์และการสะสมชีวมวล ในขณะที่แสงสีแดง-รวมกันสีน้ำเงินสามารถสร้างสมดุลของการเพิ่มมวลชีวภาพและการเจริญเติบโตของพืชอย่างสมดุล

ในต้นกล้าข้าว แสงสีแดงสามารถส่งเสริมการขยายตัวของใบและการสะสมของวัตถุแห้ง ในขณะที่แสงสีน้ำเงินจะช่วยเพิ่มความกว้างของฐานลำต้นและดัชนีความแข็งแรงของต้นกล้า เมื่อเปรียบเทียบกับแสงแดดธรรมชาติ อัตราส่วนสเปกตรัมแสง LED ในโรงงานมีการเจริญเติบโต-อย่างมีนัยสำคัญซึ่งส่งเสริมผลกระทบทั้งในช่วงระยะโภชนาการขั้นพื้นฐานและช่วงแสง-ระยะไวต่อช่วงแสงของข้าว มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการรักษาอัตราส่วนสเปกตรัมแสงที่แตกต่างกัน อัตราส่วนแสงสีแดงที่สูงในขณะที่ส่งเสริมความสูงของพืชและความยาวของใบก็เพิ่มความเสี่ยงในการพักอาศัยเช่นกัน อัตราส่วนแสงสีน้ำเงินสูงยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช เช่น ความสูงของพืชและการแตกกอได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ การศึกษายังระบุถึงการผสมผสานการรักษาด้วยคลื่นแสงซึ่งส่งผลให้ระยะเวลาการเจริญเติบโตลดลงมากที่สุด อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์องค์ประกอบหลักแสดงให้เห็นว่าการผสมนี้ได้รับคะแนนผลผลิตโดยรวมสูงสุดในข้าวจาโปนิกาและข้าวอินดิก้า ส่งผลให้ระยะเวลาการเจริญเติบโตของข้าวสั้นลงไปพร้อมๆ กัน ขณะเดียวกันก็ได้รับการปรับปรุงผลผลิตที่เสริมฤทธิ์กัน เมื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การใช้งานที่หลากหลาย ระยะเวลาการเจริญเติบโต ผลผลิตเมล็ดพันธุ์ และระดับการใช้พลังงาน อัตราส่วนสเปกตรัมแสงสามารถใช้เป็นวิธีแก้ปัญหาสภาพแวดล้อมแสงทั่วไปสำหรับการปรับปรุงพันธุ์ข้าวอย่างรวดเร็วในโรงงานโรงงาน LED