Samuolienė, G.; Miliauskienė, J.; Kazlauskas, A.; Viršilė, A.
Growth stage specific lighting spectra affect photosynthetic performance, growth and mineral element contents in tomato
Agronomy 2021, 11, 901; doi:10.3390/agronomy11050901
Per la buona riuscita della coltivazione degli ortaggi in ambiente controllato sono essenziali l’applicazione e la gestione dell’illuminazione artificiale. I parametri luminosi possono essere modulati assecondando le esigenze fisiologiche della pianta, che sono costantemente influenzate da fattori interni ed esterni alla stessa, tra cui rispettivamente stadio fenologico e stagionalità dell’illuminazione solare. L’articolo proposto espone i risultati del confronto tra applicazioni alternata e continua di tre spettri luminosi forniti da lampade a LED in tre stadi fenologici (plantula, S; crescita, G; fruttificazione, F) su piante di pomodoro nano (Solanum lycopersicum L., cv. Micro Tom), in quanto specie modello e importante ortaggio prodotto a livello mondiale, con la valutazione degli effetti su crescita, fotosintesi e contenuto in minerali. Di seguito i trattamenti luminosi che sono stati considerati: S, composto da luci blu (B, 447 nm), rosso (R, 660 nm) e far red (FR, 740 nm); G, composto da R, B, FR e verde a 523 nm; F, composto da R, B, FR e luce ultravioletta A (UV-A) 385 nm; intensità luminosa di 250 umol·m-2·s-1, uguale per tutti i trattamenti; fotoperiodo con 16 h di luce. I tre spettri luminosi sono stati alternati negli stadi di plantule (S, G, F), crescita vegetativa (SS, SG, GG, FF) e fruttificazione (SSS, SGG, GGG, GGF, FFF, SGF).
I risultati hanno generalmente mostrato un impatto contenuto dell’alternanza di spettri luminosi stadio-specifici su fotosintesi e crescita delle piante. Allo stadio di plantula, i trattamenti luminosi non hanno determinato differenze nel tasso fotosintetico; tuttavia, conduttanza stomatica e tasso di traspirazione sono stati influenzati significativamente, probabilmente per azione specifica di certe lunghezze d’onda. La presenza di UV-A in F non ha avuto effetti negativi a lungo termine sulla crescita delle piante. Differenti spettri hanno avuto differenti effetti sulla crescita vegetativa, ma il cambiamento di spettro da S a G non ha avuto impatto. SS ha influenzato positivamente i parametri fotosintetici. GG, con la sua componente verde, ha leggermente ridotto la produzione di biomassa, ma ha determinato un incremento di 1,2-1,6 volte la concentrazione di quasi tutti i macro- e micro-elementi nelle foglie. Anche SG e in minore entità FF, hanno leggermente migliorato l’accumulo dei minerali. I risultati sulla fruttificazione sono stati fortemente influenzati dagli effetti durante il precedente stadio di crescita vegetativa. Infatti, SGF è risultato essere il trattamento che ha maggiormente migliorato il tasso fotosintetico (1,5 volte) durante la fruttificazione ma, contestualizzandolo nell’intero ciclo della pianta, non ha avuto effetto significativo.
In conclusione, gli effetti dello spettro luminoso sono specifici per gli stadi fenologici del pomodoro. Tuttavia, l’alternanza di spettri luminosi stadio-specifici non ha comportato rilevanti vantaggi sulla crescita di pomodoro nano rispetto all’applicazione continua degli stessi spettri nelle diverse fasi fenologiche per i parametri analizzati. Ciononostante, gli autori suggeriscono di approfondire gli effetti di questa alternanza su altri aspetti importanti per l’allevamento di pomodoro indoor.
HTLM e PDF scaricabile: https://www.mdpi.com/2073-4395/11/5/901