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

A csokoládészőlőtől a selyemakácon át az édesgyökérig – különlegesből elterjedt kerti növénnyé válhatmak

2024.10.13.

A Földön körülbelül ötvenezer, az emberek számára elfogyasztható növény él, és hogy közülük melyik mikor és mennyire lesz felkapott, senki sem tudja. Hazánkban jelenleg is vannak olyan különlegességek, amelyek később lehet, hogy elterjedt kerti növények lesznek, vagy mégsem. Vannak dísznövények, sőt akváriumi növényként ismert fajok, amelyek egyben gyógynövények is.

Mesterséges intelligenciával ritkítja a salátát

2024.10.13.

A Niqo Robotics, a mesterséges intelligenciával hajtott mezőgazdasági technológia vezető vállalata a Niqo RoboThinner piacra dobásával terjeszkedik az észak-amerikai piacon. Ezt a pontpermetezőt a saláta ritkításának automatizálására tervezték, így a gazdálkodók számára pontos és hatékony módszert kínál a termés egyenletességének javítására.

Kevesebb szenet tárol a mezőgazdasági művelésű terület, mint a más típusú földhasználat

2024.10.13.

Legyen szó gyepekről, erdőkről, természeti területekről, parkokról vagy kertekről, ezek a földtípusok hasonló mennyiségű szenet tárolnak hektáronként. A Flandria (Belgium) legnagyobb területét lefedő mezőgazdasági területek azonban lényegesen kevesebb szenet tárolnak.

A növényi betegségek kimutatásában is segít a mesterséges intelligencia

2024.10.12.

A ChatGPT-től az időjárás-előrejelzésig a mesterséges intelligencia (AI) alkalmazásai folyamatosan bővülnek. A londoni székhelyű növénytermesztéssel foglalkozó HSAT cég a közelmúltban bejelentett egy „úttörő technológiát”, amely képes javítani a betegségek észlelését és a termés előrejelzését az AI segítségével.

Teljes robotizáció válthatja fel a munkásokat a baromfiágazatban

2024.10.12.

A robotizáció, illetve a mesterséges intelligencia sok kihívásra hoz megoldást a baromfi termékpályán is

Készül a „lazacfilé” a világ legnagyobb 3D élelmiszer-nyomtató üzemében

2024.10.12.

Az élelmiszeripar rohamosan halad a fejlett digitális gyártási technológiák bevezetésével. A Steakholder Foods éppen nemrégiben nyitotta meg bemutatóközpontját Rehovotban. A Revo Foods Bécsben található „ízgyárában” megismerhető, hogy a 3D-s élelmiszer-nyomtatás hogyan tervezi forradalmasíani az élelmiszerek előállítását és fogyasztását.

További hírek