Apakah tanaman padi membutuhkan lampu tanam? Spektrum cahaya manakah yang paling efektif?
Beras adalah salah satu tanaman pangan terpenting di negara saya, dan produksinya yang stabil sangat penting bagi ketahanan pangan nasional. Saat ini, percepatan perubahan iklim global dan kejadian cuaca ekstrem yang sering terjadi sangat mengancam produksi beras. Untuk mengatasi tantangan ini, penting untuk mempercepat proses pemuliaan padi dan membudidayakan lebih banyak varietas baru-berkualitas,-hasil tinggi, dan tahan multi-untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan populasi di masa depan. Teknologi pertanian lingkungan terkendali, ditandai dengan kontrol cahaya dan suhu yang tepat, memberikan jalur baru dalam pemuliaan tanaman. Sumber cahaya LED, karena spektrumnya yang dapat disesuaikan, efisiensi energi, dan karakteristik lainnya, menunjukkan potensi penerapan yang besar di pabrik pabrik. Memanfaatkan lingkungan cahaya buatan LED untuk pemuliaan padi dapat secara efektif menghindari ketidakpastian iklim alami, memungkinkan budidaya berkelanjutan-sepanjang tahun dan beberapa generasi pemuliaan per tahun, sehingga secara signifikan memperpendek siklus pemuliaan dan meningkatkan perolehan genetik dan efisiensi pemuliaan.
Pertanyaan intinya adalah: Apakah diperlukan pencahayaan tambahan di bawah sinar matahari alami? Spektrum cahaya manakah yang paling cocok?
Kualitas cahaya merupakan faktor lingkungan utama yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Rasio kualitas cahaya yang berbeda secara spesifik dapat mempengaruhi morfogenesis tanaman dan metabolisme fisiologis, sehingga mendorong pertumbuhan vegetatif dan reproduksi. Pada tanaman hias, penelitian menunjukkan bahwa cahaya biru LED paling bermanfaat bagi pertumbuhan tinggi tanaman talas dan akumulasi antosianin, sedangkan cahaya komposit merah-biru-putih-hijau (1:1:1:1) dapat meningkatkan luas daun dan kandungan antosianin daun secara signifikan. Dalam kultur jaringan Dendrobium, kombinasi lampu merah-biru-hijau tertentu dapat secara efektif mendorong perkembangbiakan dan perakaran bibit klon serta meningkatkan proporsi bibit primer. Penelitian mengenai kultur jaringan Anthurium menegaskan bahwa permintaan akan kualitas cahaya bergantung pada tahapan tertentu: lampu merah paling cocok untuk induksi kalus, rasio merah-biru sebesar 3:1 bermanfaat untuk kultur proliferasi, dan rasio merah-biru sebesar 4:1 lebih cocok untuk diferensiasi tunas dan pertumbuhan bibit. Pada tanaman gramineous, pengaruh kualitas cahaya juga signifikan. Cahaya biru dapat mendorong perkembangan akar jelai dan akumulasi biomassa, sedangkan cahaya kombinasi merah-biru dapat menyeimbangkan peningkatan biomassa dan pertumbuhan tanaman.
Pada bibit padi, lampu merah dapat mendorong perluasan daun dan akumulasi bahan kering, sedangkan lampu biru membantu meningkatkan lebar pangkal batang dan indeks vigor bibit. Dibandingkan dengan sinar matahari alami, rasio spektrum cahaya LED di pabrik tanaman menunjukkan pertumbuhan yang signifikan-meningkatkan efek selama tahap nutrisi dasar dan tahap padi yang sensitif terhadap fotoperiode-. Perbedaan signifikan terdapat di antara perlakuan rasio spektrum cahaya yang berbeda. Rasio lampu merah yang tinggi, selain meningkatkan tinggi tanaman dan panjang daun, juga meningkatkan risiko rebah; rasio cahaya biru yang tinggi secara signifikan menghambat pertumbuhan vegetatif seperti tinggi tanaman dan anakan. Lebih lanjut, penelitian tersebut mengidentifikasi kombinasi perlakuan spektrum cahaya yang menghasilkan pengurangan masa pertumbuhan terbesar. Namun, analisis komponen utama menunjukkan bahwa kombinasi ini mencapai skor hasil keseluruhan tertinggi pada varietas padi japonica dan indica, sekaligus memperpendek seluruh periode pertumbuhan padi sekaligus mencapai peningkatan hasil yang sinergis. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti penerapan varietas, periode pertumbuhan, hasil benih, dan tingkat konsumsi energi, rasio spektrum cahaya dapat berfungsi sebagai solusi lingkungan cahaya umum untuk pemuliaan padi secara cepat di pabrik tanaman LED.
