Les plants de riz ont-ils besoin de lampes de culture ? Quel spectre lumineux est le plus efficace ?
Le riz est l'une des cultures vivrières les plus importantes de mon pays, et sa production stable est cruciale pour la sécurité alimentaire nationale. Actuellement, l’accélération du changement climatique mondial et les fréquents événements météorologiques extrêmes menacent sérieusement la production de riz. Pour relever ce défi, il est essentiel d'accélérer le processus de sélection du riz et de cultiver davantage de nouvelles variétés de haute-qualité, à haut-rendement et multi-résistantes pour répondre aux besoins de la croissance démographique future. La technologie agricole en environnement contrôlé, caractérisée par un contrôle précis de la lumière et de la température, ouvre une nouvelle voie à la sélection végétale. Les sources lumineuses LED, en raison de leur spectre réglable, de leur efficacité énergétique et d’autres caractéristiques, présentent un grand potentiel d’application dans les usines. L'utilisation d'environnements de lumière artificielle LED pour la sélection du riz peut efficacement éviter les incertitudes du climat naturel, permettant une culture continue -toute l'année et plusieurs générations de sélection par an, raccourcissant ainsi considérablement le cycle de sélection et améliorant le gain génétique et l'efficacité de la sélection.
Les questions essentielles sont les suivantes : un éclairage supplémentaire est-il nécessaire sous la lumière naturelle du soleil ? Quel spectre lumineux est le plus adapté ?
La qualité de la lumière est un facteur environnemental clé régulant la croissance et le développement des plantes. Différents rapports de qualité de lumière peuvent avoir un impact direct sur la morphogenèse des cultures et leur métabolisme physiologique, favorisant à la fois la croissance végétative et reproductrice. Dans les plantes ornementales, des études ont montré que la lumière bleue LED est la plus bénéfique pour la croissance des plantes de taro et l'accumulation d'anthocyanes, tandis qu'une lumière composite rouge-bleue-blanche-verte (1:1:1:1) peut augmenter considérablement la surface des feuilles et la teneur en anthocyanes des feuilles. Dans la culture tissulaire de Dendrobium, des combinaisons spécifiques de lumière rouge-bleu-vert peuvent favoriser efficacement la prolifération et l'enracinement des semis clonaux et augmenter la proportion de semis primaires. Les recherches sur la culture de tissus d'Anthurium confirment que la demande de qualité de lumière est spécifique au stade : la lumière rouge est la plus adaptée à l'induction des callosités, un rapport rouge -bleu de 3 : 1 est bénéfique pour la culture de prolifération, et un rapport rouge -bleu de 4 : 1 est plus adapté à la différenciation des bourgeons et à la croissance des semis. Dans les cultures graminées, l’effet de la qualité de la lumière est également significatif. La lumière bleue peut favoriser le développement des racines de l'orge et l'accumulation de biomasse, tandis qu'une lumière combinée rouge - bleue peut équilibrer l'augmentation de la biomasse et la croissance équilibrée des plantes.
Dans les plants de riz, la lumière rouge peut favoriser l’expansion des feuilles et l’accumulation de matière sèche, tandis que la lumière bleue contribue à augmenter la largeur de la base de la tige et l’indice de vigueur des plants. Par rapport à la lumière naturelle du soleil, les rapports du spectre lumineux des LED dans l'usine ont montré des effets significatifs favorisant la croissance-au cours de la phase nutritionnelle de base et de la phase sensible à la photopériode-du riz. Des différences significatives existaient entre les différents traitements des rapports de spectre lumineux. Des ratios de lumière rouge élevés, tout en favorisant la hauteur des plantes et la longueur des feuilles, augmentent également le risque de verse ; des taux de lumière bleue élevés inhibaient considérablement la croissance végétative, notamment la hauteur et le tallage des plantes. En outre, l’étude a identifié la combinaison de traitements à spectre lumineux qui entraînait la plus grande réduction de la période de croissance. Cependant, l'analyse des composantes principales a indiqué que cette combinaison a obtenu le score de rendement global le plus élevé dans les variétés de riz japonica et indica, raccourcissant simultanément toute la période de croissance du riz tout en obtenant une amélioration synergique du rendement. Le rapport du spectre lumineux peut servir de solution générale d'environnement lumineux pour la sélection rapide du riz dans les usines d'usines à LED en prenant en compte des facteurs tels que l'applicabilité des variétés, la période de croissance, le rendement en graines et les niveaux de consommation d'énergie.
