Nie ma wątpliwości, że oświetlenie LED stanowiło punkt zwrotny w rozwoju technik uprawy w pomieszczeniach, ale ostatnie badania przeprowadzone w John Innes Centre w Norwich (Wielka Brytania) pokazują, że możliwe jest skrócenie czasu uprawy niektórych zbóż o połowę.
Znaczenie szybko rosnących roślin
Z wielu badań wynika, że biorąc pod uwagę wzrost liczby ludności na świecie, zmiany w zwyczajach konsumpcyjnych itp. produkcja roślinna musi się podwoić w skali globalnej, aby zaspokoić popyt wygenerowany w 2050 r.
Z drugiej strony, obecne tendencje w zakresie zbiorów wskazują na niewystarczający wzrost produkcji w celu zaspokojenia przyszłego popytu. W tej sytuacji najbardziej wskazanym rozwiązaniem jest opracowanie nowych technik zwiększania plonów bez konieczności wydłużania okresu uprawy.
Oświetlenie LED dla szybkiej uprawy zbóż
Aby sprawdzić wpływ oświetlenia na szybkość wzrostu tych roślin, przeprowadzono kilka badań w szklarniach pracujących jednocześnie.
Środowisko uprawy oparte jest na rodzaju szklarni, która tworzy w pełni kontrolowane środowisko dostosowane do następujących parametrów:
- Regulowana temperatura (22ºC w godzinach światła i 17ºC w godzinach ciemności).
- Oświetlenie LED dostosowane do optymalizacji procesu fotosyntezy.
- 22 godziny światła na dobę.
- Symulacja wschodu/zachodu słońca o czasie trwania 1:30h.
- Wilgotność względna na poziomie 70%.
Wyniki nie mogły być bardziej obiecujące. Na konwencjonalnym polu zwykle uzyskuje się od dwóch do trzech zbiorów rocznie, w zależności od rodzaju zboża. W szklarni o przyspieszonym wzroście niektóre odmiany były zbierane nawet sześć razy w ciągu jednego roku.
Z drugiej strony była przestrzeń z uprawami kontrolnymi, gdzie nie stosowano żadnych środków, a także inne z różnymi konfiguracjami, takimi jak wysokoprężne lampy sodowe. Te ostatnie okazały się całkowicie nieskuteczne ze względu na niską jakość emitowanego przez nie światła oraz wysoką temperaturę, którą generują.
Czy są jakieś minusy tej techniki?
Pierwsze pytanie, jakie może się pojawić, dotyczy tego, czy podwojenie tempa wzrostu tych roślin może mieć negatywne konsekwencje. Główne obawy dotyczyły uzyskania słabych roślin, które praktycznie nie będą produkowały nasion. Rzeczywistość jest zupełnie inna, rośliny rozwijające się w tych warunkach mają bardziej energiczny wzrost i w rzeczywistości wykazują zdrowszy wygląd niż te uprawiane w konwencjonalnych środowiskach.
Jakie są zalety przyspieszonej uprawy z użyciem diod LED?
Oczywiście najważniejszym zastosowaniem jest możliwość zwiększenia plonów na polach uprawnych wykorzystywanych do żywienia ludzi i zwierząt.
Z bardziej technicznego punktu widzenia, tego typu postępy pozwalają na projektowanie nowych odmian i badanie kilku generacji roślin w krótszym czasie. W ten sposób można osiągnąć szybszy postęp w rozwoju odmian odpornych na określone choroby lub warunki środowiskowe.
Czy mogę zastosować te techniki w uprawach w pomieszczeniach?
Zastosowania tych technik w uprawach indoor są całkowicie możliwe do zastosowania. Chociaż prawdą jest, że sprzęt używany w opisanym powyżej środowisku przyspieszonego wzrostu jest dość drogi, w samym badaniu zaprojektowano „tanie” środowisko, które oferuje dobre plony.
Wszystko, czego będziemy potrzebować to zamknięta klimatyzowana przestrzeń, nawilżacz i lampy LED do uprawy w pomieszczeniach, których potrzebujemy. Najprawdopodobniej nie podwoimy plonów naszych roślin, ale na pewno będą one wykazywać większy wzrost.
Teraz pozostaje tylko cieszyć się obserwowaniem, jak nasze rośliny rosną silniejsze i zdrowsze niż kiedykolwiek.
Referencje:
Pracę naukową można obejrzeć na stronie https://rdcu.be/FxMi
*Ray DK, Mueller ND, West PC, Foley JA (2013) Yield Trends Are Insufficient to Double Global Crop Production by 2050. PLoS ONE 8(6): e66428. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066428