απόσπασμα απο το διδακτορικό του Θεοχάρη Ουζούνη
Βιβλιογραφία
Στις
θερμοκηπιακές καλλιέργειες, το φάσμα του φωτός και το είδος των λαμπτήρων που
χρησιμοποιούνται διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των φυτών. Τις
τελευταίες δεκατίες, οι δίοδοι εκπομπής φωτός (τα λεγόμενα LEDs, light-emitting
diodes) έχουν κερδίσει
έδαφος και χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στα θερμοκήπια κυρίως σε χώρες
της βόρειας Ευρώπης λόγω περιορισμένης ηλιακής ακτινοβολίας ιδίως κατά τους
χειμερινούς μήνες, αλλά και σε θαλάμους ανάπτυξης φυτών αντικαθιστώντας τους
παραδοσιακούς λαμπτήρες ατμών νατρίου (HPS lamps). Τα πλεονεκτήματα που έχουν τα LEDs είναι:
- η εκπομπή φωτεινής ακτινοβολίας που κυμαίνεται από το υπεριώδες μέχρι και το υπέρυθρο, αφήνοντας δηλαδή ελεύθερη την επιλογή στο μήκος κύματος ανάλογα με τις ανάγκες του κάθε φυτού
- η διάρκεια ζωής τους φτάνει μέχρι και τις 100.000 ώρες, ενώ οι παραδοσιακές λάμπες φτάνουν τις 20.000 ώρες
- η εκπομπή χαμηλότερης θερμοκρασίας από τις λάμπες HPS
- το κόστος αγοράς τους μειώνεται ολοένα και περισσότερο οδηγώντας σε μια αειφόρο και βιώσιμη παραγωγή
- εξοικονόμηση ενέργειας που μπορεί να φτάσει μέχρι και το 40%
Οι
διάφοροι συνδυασμοί μονοχρωματικών (ή και ολόκληρου φάσματος) LEDs επηρεάζουν βασικές λειτουργίες
του φυτού, όπως η φωτοσύνθεση, η φωτομορφογένεση και ο μεταβολισμός. Σχετικές
έρευνες έχουν δείξει θετικά αποτελέσματα τόσο σε εδώδιμα όσο και σε
καλλωπιστικά φυτά όσον αφορά την ποιότητά τους, αλλά και την ελεγχόμενη
ανάπτυξη τους. Πιο συγκεκριμένα, έχει βρεθεί ότι το επιπρόσθετο μπλε φως
βοηθάει στην αύξηση των δευτερογενών μεταβολιτών (φλαβονοειδή, φαινολικά οξέα,
καροτενοειδή), απαραίτητες χημικές ουσίες για το μηχανισμό άμυνας του φυτού και
με αντιοξειδωτικές και αντιμικροβιακές επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. Οι έρευνες αυτές έχουν επικεντρωθεί κυρίως σε
εδώδιμα φυτά όπως το μαρούλι, η τομάτα, το σπανάκι, η φράουλα και το μπρόκολο,
χωρίς να λείπει η έρευνα και σε καλλωπιστικά φυτά όπως το τριαντάφυλλο, το
χρυσάνθεμο και οι ορχιδέες.
Τα
επόμενα χρόνια τα LEDs θα
διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην αγορά των λαμπτήρων. Συνεπώς, θα υπάρξουν
οφέλη και στα θερμοκήπια όπου η σωστή εκμετάλλευση και χρήση θα αποτελέσουν
προτεραιότητα για τους παραγωγούς της Ελλάδας σε ένα ανταγωνιστικό περιβάλλον.
Brazaitytė
A, Ulinskaitė R, Duchovskis P, Samuolienė G, Šikšnianienė JB, Jankauskienė J et
al. (2006) Optimisation of
lighting spectrum for photosynthetic system and productivity of lettuce by
using light-emitting diodes. Acta Hortic 711:183–188.
Dougher TA, Bugbee BG (1998) Is blue light good or bad
for plants? Life Support Biosph Sci 5: 129–136.
Dougher TA, Bugbee BG (2001) Difference in response of
wheat, soybean and lettuce to reduced blue radiation. J Photochem Photobiol 73:
199–207.
Hogewoning SW, Trouwborst, G,
Maljaars H, Poorter H, van Ieperen W, Harbinson J (2010) Blue light dose–responses of
leaf photosynthesis, morphology, and chemical composition of Cucumis sativus grown under different
combinations of red and blue light. J Exp Bot 61: 3107-3117.
Islam MA, Kuwar G, Clarke JL, Blystad DR, Gislerød HR,
Olsen JE, Torre S (2012) Artificial light from light emitting diodes (LEDs)
with a high portion of blue light results in shorter poinsettias compared to
high pressure sodium (HPS) lamps. Sci Hortic 147: 136- 143.
Kim SJ, Hahn EJ, Heo JW, Paek KY (2004) Effects of
LEDs on net photosynthetic rate, growth and leaf stomata of chrysanthemum
plantlets in vitro. Sci Hortic 101: 143-151.
Kopsell DA, Sams CE (2013) Increases in shoot tissue pigments,
glucosinolates, and mineral elements in sprouting broccoli after exposure to
short-duration blue light from light emitting diodes. J Am Soc Hortic Sci 138: 31-37.
Li Q, and
Kubota C (2009) Effects of supplemental light quality on growth and
phytochemicals of baby leaf lettuce. Environ Exp Bot 67: 59-64.
Morrow RC (2008) LED Lighting
in Horticulture. HortScience 43: 1947-1950.
Ouzounis T, Fretté X, Rosenqvist E, Ottosen C-O
(2014a) Spectral effects of supplementary lighting on the secondary metabolites
in roses, chrysanthemums, and campanulas. J Plant Phys 171: 1491-1499.
Ouzounis T, Fretté X, Ottosen C-O, Rosenqvist E
(2014b) Spectral effects of LEDs on chlorophyll fluorescence and pigmentation
in Phalaenopsis ‘Vivien’ and ‘Purple
Star’, in press in Physiologia Plantarum.
Ouzounis T, Parjikolaei BR, Fretté X, Rosenqvist E, Ottosen C-O. 2014. Predawn and high intensity application of
supplemental blue light decreases the quantum yield of PSII and enhances the
amount of phenolic acids, flavonoids, and pigments in Lactuca Sativa, accepted for publication in Frontiers in Plant
Science-Crop Science and Horticuture.
Terfa MT, Solhaug KA, Gislerød HR, Olsen JE, Torre S
(2012b) A high proportion of blue light increases the photosynthesis capacity
and leaf formation rate of Rosa x hybrida but does not affect time to
flower opening. Physiol Plant 148: 146-59.
Trouwborst G, Oosterkamp J, Hogewoning SW, Harbinson
J, van Ieperen W (2010) The responses of light interception, photosynthesis and
fruit yield of cucumber to led lighting within the canopy. Physiol Plant 138: 289-300.
Yorio NC, Goins GD, Kagie HR, Wheeler RM, Sager JC
(2001) Improving spinach, radish, and lettuce grown under red light emitting
diodes (LEDs) with blue light supplementation. HortScience 36: 380–383.