Egilea: Yamin Li eta Houcheng Liu, etab., Hego Txinako Nekazaritza Unibertsitateko Lorezaintza Fakultatetik

Artikuluaren iturria: Greenhouse Horticulture

Lorezaintzako instalazioen artean, batez ere plastikozko negutegiak, eguzki-negutegiak, hainbat tarteko negutegiak eta landare-fabrikak daude. Instalazioen eraikinek argi naturalaren iturriak neurri batean blokeatzen dituztenez, ez dago barruko argi nahikorik, eta horrek, aldi berean, uztak eta kalitatea murrizten ditu. Beraz, argi osagarriak ezinbesteko zeregina du instalazioaren kalitate handiko eta errendimendu handiko uztak lortzeko, baina baita instalazioaren energia-kontsumoa eta funtzionamendu-kostuak handitzeko faktore garrantzitsua ere bihurtu da.

Denbora luzez, instalazioen baratzezaintzaren arloan erabilitako argi artifizialen iturrien artean, batez ere presio handiko sodio-lanparak, fluoreszenteak, metalezko halogeno-lanparak, goritasun-lanparak eta abar daude. Desabantaila nabarmenenak bero-ekoizpen handia, energia-kontsumo handia eta funtzionamendu-kostu handia dira. Argi-igorle diodoen (LED) belaunaldi berriaren garapenak energia gutxiko argi artifizialaren iturria erabiltzea ahalbidetzen du instalazioen baratzezaintzaren arloan. LEDak abantaila hauek ditu: bihurketa fotoelektriko handiko eraginkortasuna, korronte zuzeneko potentzia, bolumen txikia, bizitza luzea, energia-kontsumo txikia, uhin-luzera finkoa, erradiazio termiko txikia eta ingurumen-babesa. Gaur egun erabiltzen diren presio handiko sodio-lanparekin eta fluoreszenteekin alderatuta, LEDak ez ditu argiaren kantitatea eta kalitatea (banda-argi desberdinen proportzioa) landareen hazkuntzaren beharren arabera doitzen bakarrik, eta landareak distantzia laburrean irradiatzen ditu bere argi hotzari esker. Horrela, laborantza-geruzen kopurua eta espazioaren erabilera-tasa hobetu daitezke, eta energia aurrezteko, ingurumen-babeserako eta espazioaren erabilera eraginkorra lortzeko funtzioak, argi-iturri tradizionalak ordezkatu ezin dituenak.

Abantaila hauetan oinarrituta, LEDa arrakastaz erabili da instalazioen lorezaintzako argiztapenean, ingurune kontrolagarriaren oinarrizko ikerketan, landare-ehunen kulturan, landare-fabriketako plantuletan eta aeroespazioko ekosisteman. Azken urteotan, LED hazkuntza-argiztapenaren errendimendua hobetzen ari da, prezioa jaisten ari da, eta uhin-luzera espezifikoak dituzten produktu mota guztiak pixkanaka garatzen ari dira, beraz, nekazaritza eta biologia arloan duen aplikazioa zabalagoa izango da.

Artikulu honek instalazioen baratzezaintzaren arloan LEDaren ikerketa-egoera laburbiltzen du, LED argi osagarriaren aplikazioan oinarritzen da argiaren biologiaren oinarrian, LED hazkuntza-argiak landareen argiaren sorreran, nutrizio-kalitatean eta zahartzea atzeratzearen eraginan, argi-formularen eraikuntzan eta aplikazioan, eta LED argi osagarriaren teknologiaren egungo arazo eta etorkizunen analisi eta etorkizuneko aurreikuspenetan.

LED argi osagarriaren eragina baratzezaintzako laboreen hazkuntzan

Argiak landareen hazkuntzan eta garapenean dituen efektu erregulatzaileen artean daude hazien ernetzea, zurtoinen luzapena, hostoen eta sustraien garapena, fototropismoa, klorofilaren sintesia eta deskonposizioa, eta loreen indukzioa. Instalazioko argiztapen-ingurunearen elementuen artean daude argiaren intentsitatea, argiaren zikloa eta banaketa espektrala. Elementuak argi artifizialaren osagarriaren bidez doi daitezke, eguraldi-baldintzen mugarik gabe.

Gaur egun, landareetan gutxienez hiru fotohartzaile mota daude: fitokromoa (argi gorria eta urruneko argi gorria xurgatzen duena), kriptkromoa (argi urdina eta ultramore hurbila xurgatzen duena) eta UV-A eta UV-B. Uhin-luzera espezifikoko argi-iturria laboreak irradiatzeko erabiltzeak landareen fotosintesi-eraginkortasuna hobetu dezake, argiaren morfogenesia bizkortu eta landareen hazkuntza eta garapena sustatu. Argi gorri laranja (610 ~ 720 nm) eta urdin bioleta argia (400 ~ 510 nm) erabili dira landareen fotosintesian. LED teknologia erabiliz, argi monokromatikoa (adibidez, 660nm-ko gailurra duen argi gorria, 450nm-ko gailurra duen argi urdina, etab.) klorofilaren xurgapen-banda indartsuenarekin bat etorriz irradiatu daiteke, eta domeinu espektralaren zabalera ± 20 nm baino ez da.

Gaur egun uste da argi gorri-laranjak landareen garapena nabarmen bizkortuko duela, materia lehorraren metaketa, erraboilak, tuberkuluak, hosto-erroboilak eta beste landare-organo batzuk eratzea sustatuko duela, landareek lehenago loratzea eta fruituak ematea eragingo duela eta landareen kolorea hobetzeko paper garrantzitsua jokatuko duela; argi urdinak eta bioletak landare-hostoen fototropismoa kontrolatu, estomen irekiera eta kloroplastoen mugimendua sustatu, zurtoinen luzapena inhibitu, landareen luzapena saihestu, landareen loraldia atzeratu eta organo begetatiboen hazkuntza sustatu dezakete; LED gorri eta urdinen konbinazioak bien kolore bakarreko argi nahikorik eza konpentsatu dezake eta laboreen fotosintesiarekin eta morfologiarekin funtsean bat datorren xurgapen-punta espektral bat eratu. Argi-energiaren erabilera-tasa % 80tik % 90era irits daiteke, eta energia aurrezteko efektua nabarmena da.

Lorezaintza instalazioetan LED argi osagarriekin hornitzeak ekoizpenaren igoera oso nabarmena lor dezake. Ikerketek erakutsi dute fruitu kopurua, ekoizpen osoa eta gerezi tomate bakoitzaren pisua nabarmen handitu direla 300 μmol/(m²·s) LED zerrenden eta LED hodien argi osagarriaren pean 12 orduz (8:00-20:00). LED zerrenden argi osagarria % 42,67, % 66,89 eta % 16,97 handitu da, hurrenez hurren, eta LED hodiaren argi osagarria % 48,91, % 94,86 eta % 30,86 handitu da, hurrenez hurren. LED hazteko argiztapen-gailuaren LED argi osagarriak hazkuntza-aldi osoan [argi gorriaren eta urdinaren arteko erlazioa 3:2 da, eta argi-intentsitatea 300 μmol/(m²·s)] nabarmen handitu dezake chiehwa eta berenjena fruitu bakoitzaren kalitatea eta azalera-unitateko etekina. Chikuquan % 5,3 eta % 15,6 handitu zen, eta berenjena % 7,6 eta % 7,8. LED argiaren kalitatearen, haren intentsitatearen eta hazkuntza-aldi osoko iraupenaren bidez, landareen hazkuntza-zikloa laburtu daiteke, nekazaritzako produktuen merkataritza-errendimendua, nutrizio-kalitatea eta balio morfologikoa hobetu daitezke, eta instalazioetako baratzezaintza-laboreen eraginkortasun handiko, energia-aurrezleko eta ekoizpen adimenduna lor daiteke.

LED osagarri-argiaren aplikazioa barazkien hazkuntzan

LED argi-iturriaren bidez landareen morfologia, hazkundea eta garapena erregulatzea teknologia garrantzitsua da negutegietako laborantzaren arloan. Goi-mailako landareek argi-seinaleak hauteman eta jaso ditzakete fitokromo, kriptokromo eta fotohartzaile bezalako fotohartzaileen bidez, eta aldaketa morfologikoak egin ditzakete zelula barneko mezularien bidez landare-ehunak eta organoak erregulatzeko. Fotomorfogenesiak esan nahi du landareek argiaren menpe daudela zelulen bereizketa, egitura- eta funtzio-aldaketak kontrolatzeko, baita ehunen eta organoen eraketa ere, besteak beste, hazi batzuen ernetzean duen eragina, apikalaren nagusitasunaren sustapena, alboko kimuen hazkundearen inhibizioa, zurtoinaren luzapena eta tropismoa.

Barazki-hazien laborantza instalazioetako nekazaritzaren zati garrantzitsua da. Euri etengabeak argiztapen nahikorik ez izatea eragingo du instalazioan, eta haziek luzatzeko joera izango dute, eta horrek barazkien hazkuntzan, lore-begien bereizketan eta fruituen garapenean eragina izango du, eta azken finean, haien etekinean eta kalitatean. Ekoizpenean, landareen hazkuntza-erregulatzaile batzuk erabiltzen dira, hala nola giberelina, auxina, paklobutrazol eta klormequat, hazien hazkuntza erregulatzeko. Hala ere, landareen hazkuntza-erregulatzaileen erabilera desegokiak erraz kutsa dezake barazkien eta instalazioen ingurumena, eta gizakien osasuna kaltegarria izan daiteke.

LED argi osagarriak abantaila paregabe asko ditu, eta LED argi osagarria erabiltzeko modu bideragarria da landareak hazteko. Argi gutxiko baldintzetan [0~35 μmol/(m²·s)] egindako LED argi osagarriaren esperimentuan, argi berdeak pepino landareen luzapena eta hazkundea sustatzen dituela ikusi zen. Argi gorriak eta urdinak landareen hazkundea inhibitzen dute. Argi ahul naturalarekin alderatuta, argi gorri eta urdinarekin osaturiko landareen landare sendoen indizea % 151,26 eta % 237,98 handitu zen, hurrenez hurren. Argi monokromatikoaren kalitatearekin alderatuta, argi konposatuaren osagarriaren tratamendupean osagai gorriak eta urdinak dituzten landare sendoen indizea % 304,46 handitu zen.

Pepino landareei argi gorria gehitzeak benetako hosto kopurua, hostoen azalera, landarearen altuera, zurtoinaren diametroa, kalitate lehorra eta freskoa, landare-indize sendoa, sustraien bizitasuna, SOD jarduera eta pepino landareen proteina disolbagarrien edukia handitu ditzake. UV-B gehigarriak pepino landareen hostoetako klorofila a, klorofila b eta karotenoideen edukia handitu dezake. Argi naturalarekin alderatuta, LED argi gorri eta urdinaren gehigarriak nabarmen handitu ditzake tomate landareen hostoen azalera, materia lehorraren kalitatea eta landare-indize sendoa. LED argi gorria eta argi berdea gehigarriak nabarmen handitzen ditu tomate landareen altuera eta zurtoinaren lodiera. LED argi berdearen osagarriaren argi-tratamenduak nabarmen handitu dezake pepino eta tomate landareen biomasa, eta landareen pisu freskoa eta lehorra handitzen da argi berdearen osagarriaren argiaren intentsitatea handitzen den heinean, tomate landareen zurtoin lodia eta landare-indize sendoa, berriz, argi berdearen osagarriaren argiari jarraitzen diote. Indarraren igoera handitzen da. LED argi gorri eta urdinaren konbinazioak zurtoinaren lodiera, hostoen azalera, landare osoaren pisu lehorra, sustraien eta kimuen arteko erlazioa eta berenjenen landare-indize sendoa handitu ditzake. Argi zuriarekin alderatuta, LED argi gorriak aza-landareen biomasa handitu eta aza-landareen luzapen-hazkuntza eta hostoen hedapena sustatu ditzake. LED argi urdinak aza-landareen hazkuntza lodia, materia lehorraren metaketa eta landare-indize sendoa sustatzen ditu, eta aza-landareak ipotx bihurtzen ditu. Goiko emaitzek erakusten dute argi-erregulazio teknologiarekin landutako barazki-landareen abantailak oso nabariak direla.

LED argi osagarriaren eragina fruta eta barazkien nutrizio-kalitatean

Fruta eta barazkietan dauden proteinak, azukreak, azido organikoak eta bitaminak gizakien osasunerako onuragarriak diren nutrizio-materialak dira. Argiaren kalitateak landareen VC edukian eragina izan dezake VC sintesiaren eta deskonposatzen duten entzimen jarduera erregulatuz, eta proteinen metabolismoa eta karbohidratoen metaketa erregulatu ditzake baratzezaintzako landareetan. Argi gorriak karbohidratoen metaketa sustatzen du, argi urdinaren tratamendua onuragarria da proteinen eraketarako, eta argi gorriaren eta urdinaren konbinazioak landareen nutrizio-kalitatea nabarmen hobetu dezake argi monokromatikoak baino.

LED argi gorri edo urdinak gehitzeak letxugan nitrato edukia murriztu dezake, LED argi urdin edo berdeak gehitzeak letxugan azukre disolbagarriaren metaketa sustatu dezake, eta infragorri LED argiak gehitzeak letxugan VC metaketa sustatzen du. Emaitzek erakutsi zuten argi urdinaren gehigarriak tomatearen VC edukia eta proteina disolbagarrien edukia hobetu ditzakeela; argi gorriak eta argi gorri urdin konbinatuak tomate fruituaren azukre eta azido edukia sustatu dezaketela, eta azukrearen eta azidoaren arteko erlazioa altuena izan zela argi gorri urdin konbinatuaren pean; argi gorri urdin konbinatuak pepino fruituaren VC edukia hobetu dezakeela.

Fruta eta barazkien fenolek, flavonoideek, antozianinek eta beste substantzia batzuek ez dute eragin handia fruta eta barazkien kolorean, zaporean eta balio komertzialean bakarrik, baizik eta jarduera antioxidatzaile naturala ere badute, eta eraginkortasunez inhibitatu edo ezabatu ditzakete giza gorputzeko erradikal askeak.

LED argi urdina erabiltzeak argia osatzeko berenjena-azalaren antozianina-edukia % 73,6 handitu dezake nabarmen, eta LED argi gorria eta argi gorri eta urdinaren konbinazioa erabiltzeak, berriz, flavonoideen eta fenol guztien edukia handitu dezake. Argi urdinak likopeno, flavonoide eta antozianinen metaketa sustatu dezake tomate-fruituetan. Argi gorri eta urdinaren konbinazioak antozianinen ekoizpena sustatzen du neurri batean, baina flavonoideen sintesia inhibitzen du. Argi zuriaren tratamenduarekin alderatuta, argi gorriko tratamenduak letxuga-kimuen antozianina-edukia nabarmen handitu dezake, baina argi urdinaren tratamenduak du antozianina-edukirik txikiena. Hosto berdeko, hosto moreko eta hosto gorriko letxugaren fenol-eduki osoa handiagoa izan zen argi zuriaren, argi gorri-urdin konbinatuaren eta argi urdinaren tratamenduaren pean, baina baxuena izan zen argi gorriaren tratamenduaren pean. LED argi ultramorearen edo laranjaren argia osatzeak letxuga-hostoetako konposatu fenolikoen edukia handitu dezake, eta argi berdea osatzeak, berriz, antozianinen edukia handitu dezake. Beraz, LED hazkuntza-argien erabilera modu eraginkorra da fruta eta barazkien nutrizio-kalitatea erregulatzeko instalazioen baratzezaintzan.

LED argi osagarriaren eragina landareen zahartzearen aurkako borrokan

Landareen seneszentzian zehar klorofilaren degradazioa, proteinen galera azkarra eta RNAren hidrolisia hostoen seneszentzia gisa agertzen dira batez ere. Kloroplastoak oso sentikorrak dira kanpoko argi-ingurunearen aldaketekiko, batez ere argiaren kalitateak eragiten die. Argi gorriak, argi urdinak eta gorri-urdin konbinatutako argiak kloroplastoen morfogenesiarako lagungarriak dira, argi urdinak almidoi-aleen metaketa eragiten du kloroplastoetan, eta argi gorriak eta urruneko argi gorriak eragin negatiboa dute kloroplastoen garapenean. Argi urdinaren eta argi gorri eta urdinaren konbinazioak klorofilaren sintesia sustatu dezake pepino-landareen hostoetan, eta argi gorri eta urdinaren konbinazioak hostoen klorofila-edukia gutxitzea ere atzeratu dezake azken fasean. Efektu hau nabarmenagoa da argi gorriaren ratioa gutxitzean eta argi urdinaren ratioa handitzean. LED argi gorri eta urdin konbinatutako tratamendupean pepino-landareen hostoen klorofila-edukia nabarmen handiagoa izan zen argi fluoreszentearen kontrolaren eta argi gorri eta urdin monokromatikoen tratamenduen pean baino. LED argi urdinak nabarmen handitu dezake Wutacai eta baratxuri berde landareen klorofila a/b balioa.

Seneszentzian zehar, zitokinak (CTK), auxina (IAA), azido abszisikoaren edukiaren aldaketak (ABA) eta entzimen jardueran hainbat aldaketa gertatzen dira. Landare-hormonen edukia argi-ingurunearen arabera erraz aldatzen da. Argi-kalitate desberdinek efektu erregulatzaile desberdinak dituzte landare-hormonen gainean, eta argi-seinaleen transdukzio-bidearen hasierako urratsetan zitokinak inplikatzen dira.

CTK-k hosto-zelulen hedapena sustatzen du, hostoen fotosintesia hobetzen du, erribonukleasa, desoxirribonukleasa eta proteasaren jarduerak inhibitzen dituen bitartean, eta azido nukleikoen, proteinen eta klorofilaren degradazioa atzeratzen du, beraz, hostoen seneszentzia nabarmen atzeratu dezake. Argiaren eta CTK-k eragindako garapen-erregulazioaren arteko elkarrekintza dago, eta argiak zitokinina endogenoen mailen igoera estimula dezake. Landare-ehunak seneszentzia egoeran daudenean, haien zitokinina endogenoen edukia gutxitzen da.

IAA batez ere hazkunde biziko guneetan kontzentratzen da, eta oso eduki gutxi dago zahartzen ari diren ehun edo organoetan. Argi moreak indol azido azetiko oxidasaren jarduera handitu dezake, eta IAA maila baxuek landareen luzapena eta hazkundea galarazi dezakete.

ABA batez ere hosto-ehun seneszenteetan, fruitu helduetan, hazietan, zurtoinetan, sustraietan eta beste atal batzuetan sortzen da. Pepinoaren eta aza-edukia argi gorri eta urdinaren konbinaziopean argi zuriaren eta argi urdinarena baino txikiagoa da.

Peroxidasa (POD), superoxido dismutasa (SOD), askorbato peroxidasa (APX), katalasa (CAT) landareetan garrantzitsuagoak diren eta argiarekin lotutako babes-entzimak dira. Landareak zahartzen badira, entzima hauen jarduerak azkar gutxituko dira.

Argi-kalitate desberdinek eragin nabarmena dute landareen antioxidatzaileen entzimen jardueran. 9 eguneko argi gorriaren tratamenduaren ondoren, koltza-landareen APX jarduera nabarmen handitu zen, eta POD jarduera gutxitu. Tomatearen POD jarduera, 15 eguneko argi gorriaren eta argi urdinaren ondoren, argi zuriarena baino handiagoa izan zen, % 20,9 eta % 11,7, hurrenez hurren. 20 eguneko argi berdearen tratamenduaren ondoren, tomatearen POD jarduera baxuena izan zen, argi zuriaren % 55,4 baino ez. 4 orduko argi urdinaren gehigarriak proteina disolbagarrien edukia, POD, SOD, APX eta CAT entzimen jarduerak nabarmen handitu ditzake pepino hostoetan, landare-fasean. Gainera, SOD eta APX jarduerak pixkanaka gutxitzen dira argia luzatu ahala. SOD eta APX jarduera argi urdin eta gorriaren pean poliki gutxitzen da, baina beti da argi zuriarena baino handiagoa. Argi gorriko irradiazioak nabarmen murriztu zituen tomate hostoen peroxidasa eta IAA peroxidasa jarduerak eta berenjena hostoen IAA peroxidasa, baina berenjena hostoen peroxidasa jarduera nabarmen handitzea eragin zuen. Beraz, LED argi osagarriaren estrategia arrazoizkoa hartzeak instalazioko baratzezaintzako laboreen zahartzea eraginkortasunez atzeratu eta errendimendua eta kalitatea hobetu ditzake.

LED argiaren formularen eraikuntza eta aplikazioa

Landareen hazkuntza eta garapena argiaren kalitateak eta haren konposizio-erlazio desberdinek eragin handia dute. Argiaren formulak hainbat elementu hartzen ditu barne, hala nola argiaren kalitate-erlazioa, argiaren intentsitatea eta argiaren denbora. Landare ezberdinek argi-behar desberdinak eta hazkuntza- eta garapen-etapa desberdinak dituztenez, landutako laboreek argiaren kalitatearen, argiaren intentsitatearen eta argiaren osagarri-denboraren konbinazio onena behar dute.

 ◆Argi-espektroaren erlazioa

Argi zuriarekin eta argi gorri eta urdin bakarrarekin alderatuta, LED argi gorri eta urdinaren konbinazioak abantaila osoa du pepino eta aza landareen hazkuntzan eta garapenean.

Argi gorriaren eta urdinaren arteko erlazioa 8:2 denean, landarearen zurtoinaren lodiera, landarearen altuera, landarearen pisu lehorra, pisu freskoa, plantulen indize sendoa, etab. nabarmen handitzen dira, eta kloroplasto matrizea eta lamela basalak eratzeko eta asimilazio-gaien irteerarako ere onuragarria da.

Babarrun gorri, berde eta urdin kalitatearen konbinazioa erabiltzea onuragarria da haien materia lehorraren metaketarako, eta argi berdeak babarrun gorri kimuen materia lehorraren metaketa sustatu dezake. Hazkundea nabarmenena da argi gorri, berde eta urdinaren arteko erlazioa 6:2:1 denean. Babarrun gorri kimuen landareen hipokotilaren luzapen efektua onena izan zen 8:1eko argi gorri eta urdinaren erlazioan, eta babarrun gorri kimuen hipokotilaren luzapena nabarmen inhibitatu zen 6:3ko argi gorri eta urdinaren erlazioan, baina proteina disolbagarrien edukia izan zen handiena.

Lufa landareetan argi gorri eta urdinaren arteko erlazioa 8:1 denean, lufa landareen landare-indize sendoa eta azukre disolbagarriaren edukia dira altuenak. Argi gorri eta urdinaren arteko 6:3ko erlazioa duen argi-kalitate bat erabiltzean, lufa landareen klorofila a edukia, klorofila a/b erlazioa eta proteina disolbagarriaren edukia izan ziren altuenak.

Apioarekiko argi gorri eta urdinaren 3:1eko erlazioa erabiltzean, apio landarearen altuera, pezioloen luzera, hosto kopurua, materia lehorraren kalitatea, VC edukia, proteina disolbagarrien edukia eta azukre disolbagarrien edukia handitzea eraginkortasunez sustatu dezake. Tomateen laborantzan, LED argi urdinaren proportzioa handitzeak likopenoaren, aminoazido askeen eta flavonoideen eraketa sustatzen du, eta argi gorriaren proportzioa handitzeak azido titragarrien eraketa sustatzen du. Argi gorri eta urdinaren eta letxuga hostoen arteko erlazioa 8:1ekoa denean, karotenoideen metaketa onuragarria da, eta nitratoen edukia eraginkortasunez murrizten du eta VC edukia handitzen du.

 ◆Argiaren intentsitatea

Argi ahulean hazten diren landareak argi indartsuan baino sentikorragoak dira fotoinhibizioarekiko. Tomate plantulen fotosintesi-tasa garbia handitzen da argi-intentsitatea handitzen den heinean [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], lehenik handitzeko eta gero gutxitzeko joera erakutsiz, eta 300μmol/(m²·s)-tan maximoa lortzeko. Landarearen altuera, hostoen azalera, uraren edukia eta letxugaren VC edukia nabarmen handitu ziren 150μmol/(m²·s) argi-intentsitateko tratamenduaren pean. 200μmol/(m²·s) argi-intentsitateko tratamenduaren pean, pisu freskoa, pisu osoa eta aminoazido libreen edukia nabarmen handitu ziren, eta 300μmol/(m²·s) argi-intentsitateko tratamenduaren pean, letxugaren hostoen azalera, uraren edukia, a klorofila, a+b klorofila eta karotenoideak gutxitu ziren. Iluntasunarekin alderatuta, LED hazkuntza-argiaren intentsitatea handitzearekin batera [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], babarrun beltzen kimuen a klorofila, b klorofila eta a+b klorofila edukia nabarmen handitu zen. VC edukia da altuena, 3 μmol/(m²·s), eta proteina disolbagarriaren, azukre disolbagarriaren eta sakarosa edukia altuena, 9 μmol/(m²·s). Tenperatura-baldintza berdinetan, argiaren intentsitatea handitzearekin batera [(2~2.5)lx×10³ lx, (4~4.5)lx×10³ lx, (6~6.5)lx×10³ lx], piper-landareen hazkuntza-denbora laburtu egiten da, azukre disolbagarriaren edukia handitu egiten da, baina a klorofila eta karotenoideen edukia pixkanaka gutxitu egiten da.

 ◆Argi-denbora

Argi-denbora behar bezala luzatzeak argi-intentsitate eskasak eragindako argi-estres baxua arindu dezake neurri batean, baratzezaintzako laboreen produktu fotosintetikoen metaketa lagun dezake eta errendimendua handitzeko eta kalitatea hobetzeko efektua lortu. Kimuen VC edukiak pixkanaka handitzen joan zen argi-denbora luzatu ahala (0, 4, 8, 12, 16, 20 ordu/egun), aminoazido libreen edukiak, SOD eta CAT jarduerek beheranzko joera erakutsi zuten bitartean. Argi-denbora luzatu ahala (12, 15, 18 ordu), aza txinatar landareen pisu freskoa nabarmen handitu zen. VC edukia aza txinatar hostoetan eta zurtoinetan 15 eta 12 ordutan izan zen altuena, hurrenez hurren. Aza txinatar hostoetan proteina disolbagarrien edukia pixkanaka gutxitu zen, baina zurtoinetan 15 ordu igaro ondoren izan zen altuena. Aza txinatar hostoetan azukre disolbagarrien edukia pixkanaka handitu zen, eta zurtoinetan 12 ordutan izan zen altuena. Argi gorri eta urdinaren arteko erlazioa 1:2 denean, 12 orduko argi-denborarekin alderatuta, 20 orduko argi-tratamenduak fenol eta flavonoide guztien edukia murrizten du hosto berdeko letxugan, baina argi gorri eta urdinaren arteko erlazioa 2:1 denean, 20 orduko argi-tratamenduak nabarmen handitu du hosto berdeko letxugan fenol eta flavonoide guztien edukia.

Goikotik ikus daiteke argi-formula ezberdinek eragin desberdinak dituztela fotosintesian, fotomorfogenesian eta karbono eta nitrogeno metabolismoan labore mota ezberdinetan. Argi-formula onena, argi-iturriaren konfigurazioa eta kontrol-estrategia adimendunak nola lortu behar diren abiapuntu gisa landare-espezieak behar dira, eta doikuntza egokiak egin behar dira baratzezaintzako laboreen beharren, ekoizpen-helburuen, ekoizpen-faktoreen eta abarren arabera, argi-ingurunea modu adimentsuan kontrolatzeko eta kalitate handiko eta errendimendu handiko baratzezaintzako laboreak lortzeko, energia aurrezteko baldintzetan.

Dauden arazoak eta etorkizuneko aukerak

LED hazkuntza-argien abantaila nabarmena da landare ezberdinen ezaugarri fotosintetikoen, morfologiaren, kalitatearen eta errendimenduaren eskariaren espektroaren arabera konbinazio-doikuntza adimendunak egin ditzakeela. Laborantza mota ezberdinek eta labore beraren hazkuntza-aldi ezberdinek argiaren kalitateari, argiaren intentsitateari eta fotoperiodoari buruzko eskakizun desberdinak dituzte. Horrek argi-formularen ikerketaren garapen eta hobekuntza gehiago eskatzen du, argi-formularen datu-base erraldoi bat osatzeko. Lanpara profesionalen ikerketarekin eta garapenarekin batera, LED argi osagarrien balio maximoa lor daiteke nekazaritza-aplikazioetan, energia hobeto aurrezteko, ekoizpen-eraginkortasuna hobetzeko eta onura ekonomikoak lortzeko. LED hazkuntza-argien aplikazioak instalazioen baratzezaintzan bizitasun handia erakutsi du, baina LED argiztapen-ekipoen edo gailuen prezioa nahiko altua da, eta behin-behineko inbertsioa handia da. Ingurumen-baldintza ezberdinetan labore ezberdinen argi osagarriaren beharrak ez daude argi, eta argi osagarriaren espektroa. Hazkuntza-argiaren intentsitate eta denbora neurrigabeak arazo ugari sortuko ditu hazkuntza-argien industriaren aplikazioan.

Hala ere, teknologiaren aurrerapen eta hobekuntzarekin eta LED hazkuntza-argien ekoizpen-kostuaren murrizketarekin, LED argiztapen osagarria gero eta gehiago erabiliko da instalazioetako baratzezaintzan. Aldi berean, LED argiztapen osagarriaren teknologia-sistemaren garapenak eta aurrerapenak eta energia berrien konbinazioak instalazioetako nekazaritzaren, familiako nekazaritzaren, hiri-nekazaritzaren eta espazio-nekazaritzaren garapen azkarra ahalbidetuko dute, ingurune berezietan baratzezaintzako laboreen eskaria asetzeko.