Viršilė A., Miliauskienė J., Haimi P.J., Laužikė K., Samuolienė G.
The Comparison of Constant and Dynamic Red and Blue Light Irradiation Effects on Red and Green Leaf Lettuce
Agronomy 2020, 10, 1802; doi: 10.3390/agronomy10111802
Le piante che crescono in ambiente naturale sono soggette a fluttuazioni spaziali e temporali della luce, in termini di spettro luminoso e di irradianza. Essendo la luce un elemento essenziale per la fotosintesi, le piante posseggono un sistema regolatorio altamente sensibile alle variazioni luminose, che garantisce loro un’efficace acclimatazione. In ambiente protetto, le condizioni luminose sono generalmente molto rigide, con bruschi passaggi luce-buio, intensità di illuminazione costante e combinazioni cromatiche generalmente basate su luce rossa e blu. Sebbene questo approccio alla gestione del fattore luce sia sufficiente alla normale crescita e produttività della coltura, le potenzialità della pianta non vengono pienamente espresse. Pertanto, in un ambiente chiuso e con parametri ambientali controllati, come una camera di crescita, una strategia di illuminazione artificiale può essere l’illuminazione dinamica o fluttuante, che mima i cambiamenti dei parametri luminosi durante il giorno in ambiente naturale. Viršilė e colleghi hanno dunque valutato e comparato gli effetti di illuminazione costante e dinamica su due varietà di lattuga, una a foglia rossa e l’altra a foglia verde (rispettivamente, Lactuca sativa L. ‘Red Cos’ e ‘Lobjoits Green cos’), coltivate in camera di crescita. In particolare, hanno impiegato cinque combinazioni degli elementi rosso (662 e 638 nm), blu (452 nm) e far-red (737 nm) con fotoperiodo di 16 h e daily light integral (DLI), R638 e FR737 costanti per ciascun componente. La fluttuazione naturale della luce è stata mimata per mezzo di una distribuzione sinusoidale dell’illuminazione, alternativamente del blu e del rosso a 662 nm, con incremento costante del photosynthetic photon flux density (PPFD) nelle prime otto ore del fotoperiodo, fino ad un picco seguito dal decremento nelle ultime 8 ore di illuminazione. Alla fine del ciclo colturale sono state effettuate analisi biometriche e biochimiche per misurare peso fresco, clorofilla e flavonoidi fogliari, efficienza quantica massima del PSII (Fv/Fm), indici di equilibrio dell’azoto, zuccheri solubili, proprietà antiossidanti, contenuto in micro e macro-elementi. Dalla ricerca è emerso che la risposta della lattuga all’illuminazione dinamica è cultivar-specifica e che la varietà di lattuga a foglia rossa è meno sensibile alle diverse strategie di illuminazione rispetto alla lattuga a foglia verde. In particolare, quest’ultima è risultata più sensibile ad un elevato PPDF della luce rossa. Inoltre, sebbene l’illuminazione dinamica non abbia avuto effetti rilevanti sui parametri fotosintetici, il flusso dinamico della componente blu ha determinato un incremento significativo del contenuto in macro e microelementi ma differente in relazione alla varietà e al trattamento. Malgrado la letteratura sull’argomento riporti che modifiche al regime luce/buio abbiano un impatto sul sistema fotosintetico e sui processi ossidativi nella pianta, dallo studio di Viršilė et al. non è risultata alcuna alterazione significativa dei parametri fotosintetici e della risposta antiossidativa delle lattughe.
Questi risultati confermano che ulteriori studi sono ancora necessari per la comprensione degli effetti dell’illuminazione dinamica sulla crescita e la produttività della pianta, anche in considerazione agli effetti di altri fattori abiotici in ambiente controllato.