Ενδιαφέρον παρουσιάζει το πώς ο φωτισμός και οι φυτικές ορμόνες μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα του παραγόμενου προϊόντος ή εάν οι χειρισμοί και οι συνθήκες είναι λάθος, μπορούν απλά να το καταστρέψουν.
Η βελτίωση της γεύσης των λαχανικών και των φρούτων αποτελεί μια διαρκή προσπάθεια των καλλιεργητών.
Η επίτευξη αυτού του στόχου είναι ακόμη πιο εφικτή στην περίπτωση μιας καλλιέργειας στην οποία οι περισσότεροι παράγοντες ανάπτυξης είναι ελεγχόμενοι, όπως συμβαίνει στις θερμοκηπιακές και υδροπονικές καλλιέργειες.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι καλλιεργητές έχουν τη δυνατότητα να ανακαλύψουν μεθόδους οι οποίες μπορούν να συμβάλλουν στην επίτευξη καλύτερης γεύσης.
Σαφώς και ο πιο γνωστός παράγοντας επηρεασμού και ορισμού της γεύσης είναι τα θρεπτικά συστατικά με τα οποία εφοδιάζεται μια καλλιέργεια. Η ρύθμιση αυτών των ουσιών είναι πολύ σημαντική.
Από την άλλη, η φωτοσύνθεση είναι μια πρωταρχική πράξη μέσα σε ένα φυτό και έχει ένα σημαντικό ρόλο στη γεύση του παραγόμενου προϊόντος.
Το φως που προσφέρουμε την καλλιέργειά μας είναι ο πρωταρχικός οδηγός για την ενεργοποίηση της φωτοσύνθεσης και είναι ένας παράγοντας που πρέπει να προσέξουμε πολύ.
Πρώτον, η εξέταση των διαφόρων τύπων διαθέσιμου φωτισμού καθίσταται αναγκαία όταν συζητάμε για τη φωτοσύνθεση:
✔ Λαμπτήρες πυρακτώσεως οι οποίοι χρησιμοποιούν ανακλαστήρες και έχουν παραδοσιακά χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσουν τεχνητά μακρές ημέρες. Αυτός ο τύπος φωτός έχει ένα ευρύ φάσμα φωτός, αλλά είναι γενικά χαμηλός στο μπλε φως, το οποίο βρίσκεται στο υψηλότερο άκρο της φωτεινής περιοχής της φωτοσυνθετικά ενεργού ακτινοβολίας (PAR). Το μπλε φως είναι σημαντικό για τα φυτά σε διάφορες περιοχές του φωτός. Ένα άλλο μειονέκτημα της πυρακτώσεως είναι ότι παράγει υψηλή ποσότητα θερμικής ενέργειας. Σε ένα θερμοκήπιο ψυχρού κλίματος, αυτή η θερμότητα μπορεί να είναι ωφέλιμη, αλλά δεν είναι συνήθως επιθυμητή σε άλλες καταστάσεις.
✔ Λαμπτήρες φθορισμού οι οποίοι είναι πιο αποτελεσματικοί στην παραγωγή φασμάτων μπλε και κόκκινου φωτός, αλλά δεν είναι γενικά καλοί στο κόκκινο φως, κάτι που είναι σημαντικό για την τόνωση της ανθοφορίας ορισμένων φυτών. Οι λαμπτήρες φθορισμού τύπου σωλήνα είναι φυσικά μεγάλοι αλλά προσφέρουν ποικίλα οφέλη για τον καλλιεργητή. Οι λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής έντασης (μεταλλικό αλογονίδιο και νάτριο υψηλής πίεσης) είναι εξαιρετικοί για την παροχή πολύ υψηλότερων επιπέδων φωτός για την τόνωση της φωτοσύνθεσης και της ανάπτυξης. Η τόνωση της φωτοσύνθεσης κατά τις βασικές περιόδους του κύκλου ανάπτυξης των φυτών μπορεί να προσφέρει διάφορα άλλα οφέλη, πέραν της απλής ανάπτυξης.
✔ Λαμπτήρες LED οι οποίοι είναι ενεργειακά αποδοτικότεροι και μπορούν να επιτρέψουν την παροχή πολύ αυξημένης φωτεινής ενέργειας χωρίς ταυτόχρονη προσθήκη υψηλότερης θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Η διαθεσιμότητα φάσματος φωτός με LED είναι επίσης εύκολα ρυθμιζόμενη. Αυτές οι μονάδες φωτισμού μπορούν να λειτουργήσουν πολύ καλά με ένα σύστημα που χρησιμοποιεί τα οφέλη της φωτοπεριόδου.
Πέραν της φωτοσύνθεσης, το φως επηρεάζει τη φυτική ανάπτυξη και συνδεδεμένες άλλες διαδικασίες με την ανάπτυξη, όπως είναι η βλάστηση των σπόρων, και η άνθηση.
Πώς το κάνουν αυτό; Μέσω των ορμονών οι οποίες επηρεάζονται άμεσα από το φως.
Η διάρκεια του σκότους είναι στην ουσία αυτή που επηρεάζει κυρίως την ανάπτυξη του φυτού, παρά η διάρκεια της ημέρας.
Καθώς όμως τόσο η διάρκεια της ημέρας, όσο και η διάρκεια της νύχτας είναι πλήρως ελεγχόμενες συνθήκες σε υδροπονικά συστήματα, γίνονται τελικά αλληλοεξαρτώμενες.
Πολλά ανθοφόρα φυτά ή ακόμη και τα αγγειόσπερμα φυτά, χρησιμοποιούν πρωτεΐνες ως φωτοϋποδοχείς για να ανιχνεύουν εποχιακές αλλαγές στο μήκος του σκότους. Η αλλαγή σε αυτές τις πρωτεΐνες είναι αυτό που σηματοδοτεί την άνθηση ενός φυτού, και ως εκ τούτου, αυτή να είναι πιο επιτυχημένη στις προσπάθειες αναπαραγωγής του.
Οι αλλαγές σε αυτές τις πρωτεΐνες φυσικά έχουν και άλλα παράπλευρα αποτελέσματα, πολλά από τα οποία είναι επιθυμητά.
Φωτοπερίοδος είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει το ποσοστό μιας ημέρας 24 ωρών που ένα φυτό δέχεται φως.
Συγκεκριμένα, είναι το φώς στο φάσμα PAR, από κόκκινο έως το μπλε το οποίο είναι και ορατό στο ανθρώπινο μάτι.
Η χλωροφύλλη απορροφά το κόκκινο και το μπλε φως, ενώ τα καροτένια και οι ξανθοφύλλες απορροφούν ορισμένες από τις πράσινες συχνότητες.
Από τη στιγμή που στις περισσότερες των περιπτώσεων, το πράσινο φως ανακλάται και τελικά δεν απορροφάται, αυτό είναι και το σύνηθες και χαρακτηριστικό χρώμα των φυτών. Κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου που τα ποσοστά της χλωροφύλλης μέσα στα φυτά μειώνονται, τότε βλέπουμε να αλλάζει και το χρώμα των φύλλων και να μην είναι πλέον πράσινο.
Μακρά ημέρα, βραχεία ημέρα
Μερικά φυτά είναι φυτά μακράς ημέρας, ενώ κάποια άλλα είναι φυτά βραχείας ημέρας. Επίσης, υπάρχουν και αυτά που έχουν ουδέτερη αντίδραση στο μήκος φωτός.
Γνωρίζοντας σε ποια κατηγορία εμπίπτει η καλλιέργειά μας μπορούμε να μεγαλώσουμε επιτυχημένα φυτά.
Η επίδραση μιας τροποποιημένης φωτοπεριόδου είναι καλά τεκμηριωμένη όσον αφορά στην ανθοφορία των φυτών, αλλά ίσως όχι τόσο ευρέως κατανοητή είναι η επίδρασή της στις χημικές ενώσεις που παράγονται εντός του φυτού και επομένως στη γεύση του παραγόμενου προϊόντος.
Μια πολύ σημαντική παράμετρος του φωτός που χρησιμοποιείται επίσης για τη δημιουργία ευεργετικής απόκρισης των φυτών είναι αυτή της φασματικής ακτινοβολίας ή της πυκνότητας ροής φωτονίων (PFD). Αυτή είναι η φωτεινή ενέργεια που παρέχεται σε μια καλλιέργεια σε διάφορα και συγκεκριμένα μήκη κύματος ή συχνότητες.
Η απόκριση ενός φυτού σε μια τροποποιημένη φωτοπερίοδο ποικίλει επίσης σημαντικά μεταξύ των διαφορετικών ειδών. Μια καλλιέργεια θα αποκρίνεται διαφορετικά από την άλλη σε ρυθμίσεις σε σκοτεινές περιόδους και στις περιόδους φωτισμού. Λόγω της μοναδικής απάντησης του φυτού στην φωτοπερίοδο, διαπιστώνουμε ότι ορισμένα φυτά ευδοκιμούν σε διάφορες μοναδικές περιοχές του κόσμου, ενώ κάποια άλλα όχι.
Η κατανόηση των συνθηκών στις οποίες ευδοκιμεί ένα φυτό, απαιτεί ένα ακριβές χρονοδιάγραμμα και είναι μια αρκετά πιο περίπλοκη υπόθεση απ’ότι ίσως φαίνεται.
Παρακάτω, ορισμένα παραδείγματα φυτών διαφόρων φωτοπεριόδων:
► Φυτά μακράς ημέρας: λάχανο, καρότο, μαρούλι, κρεμμύδι, σπανάκι
► Φυτά βραχείας ημέρας: καπνός, χρυσάνθεμο, ντάλια
► Φυτά ουδέτερης αντίδρασης στο φως: φασόλι, αγγούρι, αραβόσιτος, τομάτα
Η φωτοπερίοδος επηρεάζει την ανθοφορία του φυτού όπως πολύ καλά γνωρίζουμε. Πρωταρχικά όμως, αυτή που επηρεάζεται από την φωτοπερίοδο είναι η ανθοφόρος ορμόνη, florigen, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει την ανθοφορία.
Η παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών αποτελεί επίσης ένα πολύ σημαντικό κομμάτι της florigen, και ακριβώς αυτές οι πρωτεΐνες θα επηρεάσουν την παραγωγή σακχάρων και αμύλου σε ένα φυτό.
Οι δύο παραπάνω παράμετροι, αποτελούν ζωτικής σημασίας συστατικά ενός φυτού για την επίτευξη προϊόντος καλής γεύσης.
Πολλοί από τους σημερινούς υδροπονικούς καλλιεργητές χρησιμοποιούν ήδη μια μορφή τεχνητής φωτοπερίοδου για τον φωτισμό της καλλιέργειάς τους, ρυθμίζοντας συχνά την φωτοπερίοδο όταν θέλουν την καλλιέργεια να μεταβεί σε κατάσταση ανθοφορίας. Εκτός από αυτήν την πιο γνωστή τεχνική, υπάρχουν και άλλες διαθέσιμες επιλογές που βοηθούν τους καλλιεργητές να έχουν καλύτερα αποτελέσματα από τις καλλιέργειες τους.
Η τροποποίηση του φωτός και η χρονική διάρκεια του σκότους σε διάφορες χρονικές στιγμές και ανά τακτά χρονικά διαστήματα, μπορεί να βοηθήσει στην αλλαγή της βασικής παραγωγής ορμονών και να οδηγήσει σε μια επιθυμητή βελτίωση.
Η τροποποίηση της έντασης του φωτός είναι σημαντική και μπορεί να τροποποιηθεί σε συγκεκριμένους χρόνους εντός του κύκλου ανάπτυξης του φυτού για να επιτευχθούν διαφορετικά αποτελέσματα.
Η τροποποίηση της συχνότητας ή του φάσματος του φωτός κατά τη διάρκεια βασικών φάσεων ανάπτυξης είναι μια άλλη τεχνική που μελετάται με επιτυχία σήμερα.
Αυτές οι συνταγές φωτισμού μπορούν να είναι πολύ χρήσιμες για την έρευνα και την εφαρμογή και μαζί με τον έλεγχο της θερμοκρασίας περιβάλλοντος είναι δυνητικά ισχυρές πτυχές μιας συνταγής ανάπτυξης φωτισμού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης και τη βελτιστοποίηση της ποιότητας.
Οι σχετικές με το φως πτυχές των στρατηγικών ανάπτυξης των φυτών συγκαταλέγονται μεταξύ των νεώτερων τεχνολογιών που μελετώνται και χρησιμοποιούνται για την επίτευξη υψηλής ποιότητας προϊόντων.
