Növekedés és beltartalom: a LED-fényreceptek jótékony hatása

Hirdetés

A korszerű üvegházakban és beltéri növénytermesztő rendszerekben egyre gyakoribb a LED-technológia alkalmazása. Bár ez a megoldás számos beállítási lehetőséget kínál, azok optimális kihasználásához alapos kutatásokra van szükség.

A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) Növénytermesztési-tudományok Intézete a LED-fényreceptek hatásait vizsgálta paradicsom- és salátanövények esetében.

A MATE szakemberei a növények levélfelületének szoftveres meghatározásához készítették a fényképet a leveleire bontott salátákról (Forrás: magyarmezogazdasag.hu)

A növények a 400-700 nanométeres hullámhossztartományban hasznosítják a fényt, amit fotoszintetikusan aktív sugárzásnak (PAR) nevezünk. Bár a távoli vörös sugárzás kívül esik ezen a tartományon, számos kutatás igazolta kedvező hatását a növénytermesztésre, ezért ez is szerepelt a vizsgálatokban.

Hirdetés

A fényforrásból érkező fotonokat a növények fotoszintetikusan aktív pigmentjei, mint a klorofillok és a karotinoidok nyelik el, ami a fotoszintézis folyamatát indítja el – ez alapvető az élet szempontjából.

Fotoreceptorok és fényérzékeny fehérjék

A fény mennyisége, iránya és spektrális összetétele jelként is működik a növények számára. Ezeket a jeleket különböző fotoreceptorok, például a fitokrómok továbbítják, amelyek a vörös és a távoli vörös fényt érzékelik, és számos növényi reakciót szabályoznak. A kriptokróm fotoreceptorok pedig a kék és zöld fényre reagálnak, befolyásolva ezzel a növények morfogenezisét, gázcseréjét és fény felé irányuló növekedését.

Alapvető fénytartományok

A növények számára mesterségesen szabályozható a fény, és erre a legalkalmasabbak a LED-ek, mivel ezek fényparaméterei programozhatók. A LED-ek hullámhossz-specifikussága lehetővé teszi, hogy a kibocsátott fényt pontosan a növények igényeihez igazítsák. A növénytermesztésben leggyakrabban a vörös és a kék spektrumokat alkalmazzák, mivel ezek a fotoszintézishez szükséges pigmentek által könnyen elnyelődnek. Általában a vörös fény dominál a kékkel szemben, mivel elősegíti a vegetatív növekedést.

Ugyanakkor a kék fény is elengedhetetlen a növények egészséges fejlődéséhez. Mivel azonban a kék LED-ek gyártása és működtetése költségesebb, fontos megtalálni az optimális arányt, amely kultúrától függően akár 1:19-es kék-vörös fényarány is lehet.

Vertikális farmok és helykihasználás

A vertikális farmoknál a beruházási költségek magasak, ezért a rendelkezésre álló hely maximális kihasználása elengedhetetlen. A LED-ek alacsony hőkibocsátása lehetővé teszi, hogy a fényforrásokat közel helyezzék a növényekhez, ami növeli a termelési hatékonyságot a polcrendszerek alkalmazásával. A hajtatásban a fény intenzitását árnyékoló hálókkal szabályozzák, míg a mesterséges megvilágítás esetén a LED-ek programozhatósága révén pontosan beállítható a fotonmennyiség. Ezenkívül a LED-ek egyenletes fényeloszlása biztosítja, hogy a sorok szélén is megfelelő legyen a növények fejlődése.

Az optimális növekedés és fejlődés érdekében a növények számára megfelelő fényrecept összeállítása során minden LED-tulajdonságot figyelembe kell venni. A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem szakemberei különböző fényreceptek hatásait vizsgálják, elemezve azok hatását a növények élettani és beltartalmi jellemzőire.

Saláta méretnövekedése

Az egyik kísérletet bordó levelű tépősalátákkal végezték, két különböző fénybeállítással. A saláta ideális választás volt a vizsgálatokhoz, mivel a vertikális farmokon gyakran termesztik rövid tenyészideje és könnyű nevelése miatt. Az egyik fényrecept hagyományos kék és vörös fényt használt, amelyet zöld és távoli vörös fénnyel egészítettek ki, míg a másik csak zöld kiegészítést tartalmazott. A salátákat vízkultúrás rendszerben nevelték hét héten át, és közben különböző méréseket végeztek a növények fejlődésének nyomon követésére.

Az eredmények azt mutatták, hogy a távoli vörös fény kiegészítése pozitívan befolyásolta a levélfelület növekedését és a biomasszát, ami növelheti a saláta piaci értékét. Ez az úgynevezett árnyékkerülési reakciónak tulajdonítható, amit a fitokrómok távoli vörös fény hatására történő deaktivációja váltott ki. Bár az antioxidáns hatású karotinoidok mennyisége csökkent, az összes antioxidáns vegyület szintjében nem volt jelentős változás.

Paradicsom terméshozama

A korszerű üvegházakban nevelt frisspiaci paradicsom esetében is két fénybeállítást hasonlítottak össze: mindkettő tartalmazott kéket és vöröset, de az egyikben távoli vörös, a másikban zöld kiegészítést alkalmaztak. A balkonparadicsom-fajtákat 17 héten át perlit közegben nevelték, és a növények fiziológiai teljesítményét, valamint a termések beltartalmi jellemzőit vizsgálták.

A távoli vörös fény hatására a növények árnyékkerülési reakciója miatt csökkent a klorofilltartalom, gyengült a fotoszintézis, magasabbra nőttek a növények, és hamarabb kezdtek virágozni. Ugyanakkor a zöld fény hatására a termések magasabb cukor- és savtartalmat mutattak, valamint jobb antioxidáns-kapacitást értek el.

További kísérletek jelentősége

A termések ízében nem volt különbség, de a bogyók tömege és száma a távoli vörös fény esetében nagyobb volt, ami magasabb össz-biomasszát eredményezett. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a fényrecept helyes összeállítása jelentős hatással van a zöldségek tulajdonságaira. A kék és vörös fény kombinációját érdemes távoli vörössel kiegészíteni a saláták méretének és a paradicsom terméshozamának növelése érdekében, míg a zöld fény a beltartalmi értékek javításában játszik fontos szerepet. További kísérletezés különböző fajtákkal hasznos lehet üvegházakban és vertikális farmokon egyaránt.

(Forrás: magyarmezogazdasag.hu)

Témák a cikkben

precíziós növénytermesztés vertikális farm vertikális növénytermesztés

Kapcsolódó cikkek

További cikkek

Hirdetés

További híreink

Közösen fejleszt algoritmust a precíziós gazdálkodáshoz a MATE és a TERRA-COOP

2024.10.14.

Halad a „Szántóföldi növénytermesztés permetezési hatékonyságának növelése, a növényi növekedési periódusok konvolúciós neurális hálózat alkalmazásával történő felismerésével” – című projekt.

A hét második felében éjszaka már megjelenhetnek a mínuszok

2024.10.14.

A hét elején változékony idő várható, napos és felhős időszakok váltakoznak, kisebb eső csak szórványosan fordulhat elő. A hét második felében több napsütésre számíthatunk, de a hőmérséklet reggelente 0 fok köré is hűlhet, míg nappal 12 és 19 fok között alakul.

Az agrártámogatási rendszerben az első lépés a gazdákkal való egyeztetés lenne a MAGOSZ főtitkára szerint

2024.10.14.

A gazdákkal együttműködésben kialakított, a termelőket nem hibáztató, hanem partnerként kezelő agrártámogatási rendszert szeretne látni a közeljövőben Cseh Tibor András, a Magyar Gazdakörök és Gazdaszövetkezetek Szövetségének (MAGOSZ) főtitkára.

Alapvető útmutató a savas talajba ültetéshez – a kerti talajok pH-értékének megértése

2024.10.13.

Ahogy a csípős őszi levegő beköszönt az ültetési szezonba, előfordulhat, hogy különféle növényekkel bővíthető a kert, beleértve azokat is, amelyek a savanyú talajban virágoznak. Alapvető fontosságú, hogy megértsük, hogyan teremtsünk megfelelő környezetet ezeknek a savkedvelő növényeknek, hogy virágozhassanak, és életet vigyenek a környezetünkbe.

GNSS antennák robotfűnyírókhoz

2024.10.13.

A helymeghatározás, a navigáció és az akadálykerülés a robotfűnyírók működésének kulcspontjai. A fúziós pozicionálási technológia pedig, mint például az RTK+ultrason/IMU/vision, az egyik főbb technológia.

Az űrben termesztik a paradicsomot, a római saláta után másodikként

2024.10.13.

„Jelenleg a NASA-val közös kísérleti tervünk véglegesítésén dolgozunk” – mondja Martha L. Orozco-Cardenas, Ph.D., a Riverside-i Kaliforniai Egyetem Növénytranszformációs Kutatóközpontjának igazgatója. „Célunk, hogy a paradicsomot az Advanced Plant Habitat Mission 08 (APH08) során dobjuk piacra” – mondta Orozco-Cardenas, aki Robert Jinkerson docenssel együttműködve fejlesztette ki a paradicsomot.

További hírek