Šviesa yra gyvybiškai svarbi augalų augimo sudedamoji dalis. Šviesos spektras, kurį gauna augalai, gali turėti didelės įtakos jų augimui ir vystymuisi. Skirtingi šviesos bangos ilgiai yra susiję su įvairiais augalų augimo aspektais, įskaitant fotosintezę, žydėjimą, šaknų vystymąsi ir bendrą augalų morfologiją.
Apskritai, norint optimaliai augti, augalams reikalinga šviesa mėlynoje ir raudonoje spektro srityse. Mėlyna šviesa yra būtina vegetatyviniam augimui, o raudona – žydėjimui. Mėlyna šviesa skatina stomato angą, kuri palengvina anglies dioksido įsisavinimą ir vandens praradimą; taip pat skatina chloroplastų vystymąsi ir fotosintezę. Kita vertus, raudona šviesa suaktyvina fotoreceptorius, dalyvaujančius kontroliuojant žydėjimą ir derėjimą bei pirminių ir antrinių metabolitų gamybą.
Be to, šviesos kokybė, intensyvumas ir trukmė yra esminiai veiksniai, lemiantys augalų vystymąsi, biomasės kaupimąsi ir derliaus potencialą. Šviesos intensyvumas turi įtakos fotosintezės greičiui, o trukmė ir laikas reguliuoja augalų metabolizmą, cirkadinį ritmą ir vystymosi stadijas.
Pavyzdžiui, didelio intensyvumo balta šviesa gali slopinti dantų atsivėrimą, sumažinti lapų išsiplėtimą ir padidinti lapų senėjimą, o esant žemam šviesos intensyvumui, augalai gali būti spygliuoti, silpni, sumažėjusi biomasė ir prasta žiedų kokybė. Panašiai, ilgalaikis šviesos poveikis gali sukelti fotoinhibiciją, oksidacinį stresą ir sumažinti augalų produktyvumą.
https://www.benweilighting.com/agricultural-lighting/plant-lighting/plant-fill-light.html
Naujausi tyrimai parodė, kad augalai gali aptikti šviesos spektro ir intensyvumo pokyčius ir reaguoti keisdami savo genų ekspresiją, metabolizmą ir vystymosi programas. Pavyzdžiui, mėlyna šviesa skatina genų, dalyvaujančių ląstelių dalijimąsi, struktūrinį vystymąsi, fotosintezę ir antioksidantų, apsaugančių nuo foto sukeltų pažeidimų, raišką. Raudona šviesa, priešingai, skatina genų, susijusių su žydėjimu, vaisingumu, apsauga nuo patogenų ir žolėdžių bei hormonų reguliavimu, ekspresiją.
Todėl šviesos spektro optimizavimas gali pagerinti augalų produktyvumą, kokybę ir efektyvumą, ypač šiuolaikinėse žemės ūkio praktikose, tokiose kaip hidroponika, vertikalus ūkininkavimas ir šiltnamių sistemos. Šiose sistemose dirbtinis apšvietimas naudojamas papildyti arba pakeisti natūralią saulės šviesą, leidžiančią gaminti ištisus metus, padidinti derlių ir kontroliuoti aplinkos sąlygas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad šviesos spektras yra labai svarbus augalų augimui, o šviesos kokybės, intensyvumo ir trukmės optimizavimas gali pagerinti augalų vystymąsi, biomasės kaupimąsi ir derliaus potencialą. Šviesos poveikio augalų fiziologijai ir medžiagų apykaitai supratimas gali palengvinti tvarių ir novatoriškų metodų kūrimą, siekiant pagerinti pasėlių produktyvumą ir kokybę, sprendžiant pasaulinius aprūpinimo maistu iššūkius.
