האם צמחי אורז צריכים אורות גידול? איזה ספקטרום אור הוא היעיל ביותר?
אורז הוא אחד מגידולי המזון החשובים ביותר בארצי, והייצור היציב שלו הוא חיוני לביטחון המזון הלאומי. נכון לעכשיו, האצת שינויי האקלים העולמיים ואירועי מזג אוויר קיצוניים תכופים מאיימים קשות על ייצור האורז. כדי להתמודד עם אתגר זה, חיוני להאיץ את תהליך גידול האורז ולטפח זנים חדשים- איכותיים,-גבוהים ורב-עמידים כדי לענות על הצרכים של גידול אוכלוסיה עתידי. טכנולוגיית חקלאות בסביבה מבוקרת, המאופיינת בבקרת אור וטמפרטורה מדויקת, מספקת נתיב חדש לגידול יבולים. מקורות אור LED, בשל הספקטרום המתכוונן, יעילות האנרגיה ומאפיינים אחרים, מראים פוטנציאל יישום גדול במפעלי מפעל. שימוש בסביבות אור מלאכותי LED לגידול אורז יכול למנוע ביעילות את אי הוודאות של האקלים הטבעי, ולאפשר גידול מתמשך כל השנה ומספר דורות של רבייה בשנה, ובכך לקצר משמעותית את מחזור הרבייה ולשפר את הרווח הגנטי ויעילות הרבייה.
שאלות הליבה הן: האם יש צורך בתאורה משלימה תחת אור שמש טבעי? איזה ספקטרום אור הכי מתאים?
איכות האור היא גורם סביבתי מרכזי המווסת את צמיחת והתפתחות הצמחים. ליחסי איכות אור שונים יכולים להיות השפעה ישירה על מורפוגנזה של היבול ועל חילוף החומרים הפיזיולוגי, ולעודד צמיחה וגטטיבית ורבייה כאחד. בצמחי נוי, מחקרים הראו שאור כחול LED מועיל ביותר לצמיחת צמחי טארו והצטברות אנתוציאנין, בעוד שאור מרוכב אדום-כחול-לבן-ירוק (1:1:1:1) יכול להגדיל משמעותית את שטח העלים ואת תכולת האנתוציאנין של העלים. בתרבית רקמות דנדרוביום, שילובים ספציפיים של אור אדום-כחול-ירוק יכולים לקדם ביעילות את ההתרבות וההשרשה של שתילים משובטים ולהגדיל את שיעור השתילים העיקריים. מחקר על תרבית רקמת אנתוריום מאשר שהדרישה לאיכות האור היא ספציפית לשלב-: אור אדום מתאים ביותר להשראת קאלוס, יחס אדום-כחול של 3:1 מועיל לתרבית ריבוי, ויחס אדום-כחול של 4:1 מתאים יותר להתמיינות ניצנים וצמיחת שתילים. בגידולים גרעיניים, גם השפעת איכות האור משמעותית. אור כחול יכול לקדם התפתחות שורש שעורה והצטברות ביומסה, בעוד שאור שילוב אדום-כחול יכול לאזן עלייה ביומסה וצמיחה מאוזנת של צמחים.
בשתילי אורז, אור אדום יכול לקדם את התרחבות העלים והצטברות חומר יבש, בעוד שאור כחול עוזר להגדיל את רוחב בסיס הגבעול ואת מדד מרץ השתיל. בהשוואה לאור השמש הטבעי, יחסי ספקטרום האור של LED במפעל הצמחים הראו השפעות משמעותיות לקידום-צמיחה הן בשלב התזונתי הבסיסי והן בשלב הרגיש של האורז-תקופת הצילום. היו הבדלים משמעותיים בין טיפולים שונים ביחסי ספקטרום האור. יחסי אור אדום גבוהים, תוך קידום גובה הצמח ואורך העלים, גם הגבירו את הסיכון ללינה; יחסי אור כחול גבוהים עיכבו באופן משמעותי צמיחה וגטטיבית כגון גובה הצמח והעבודה. יתר על כן, המחקר זיהה את שילוב הטיפול בספקטרום האור שהביא להפחתה הגדולה ביותר בתקופת הגדילה. עם זאת, ניתוח רכיבים עיקריים הצביע על כך ששילוב זה השיג את ציון התפוקה הכוללת הגבוהה ביותר בזני אורז ג'פוניקה ואינדיקה, ובמקביל קיצר את כל תקופת הגידול של האורז תוך השגת שיפור תפוקה סינרגטי. יחס ספקטרום האור יכול לשמש כפתרון סביבת אור כללי לגידול אורז מהיר במפעלי LED על ידי התחשבות בגורמים כמו ישימות מגוון, תקופת צמיחה, תפוקת זרעים ורמות צריכת אנרגיה.
