Valgus on taimede kasvu oluline komponent. Valguse spekter, mida taimed saavad, võib nende kasvu ja arengut oluliselt mõjutada. Erinevad valguse lainepikkused on seotud taimede kasvu erinevates aspektides, sealhulgas fotosüntees, õitsemine, juurte areng ja taimede üldine morfoloogia.
Üldiselt vajavad taimed optimaalseks kasvamiseks valgust spektri sinises ja punases piirkonnas. Sinine valgus on vegetatiivse kasvu jaoks hädavajalik, punane valgus aga õitsemise jaoks. Sinine valgus kutsub esile stomataalse avanemise, mis hõlbustab süsinikdioksiidi omastamist ja veekadu; see soodustab ka kloroplastide arengut ja fotosünteesi. Punane tuli seevastu aktiveerib fotoretseptoreid, mis on seotud õitsemise ja viljade kontrollimisega ning primaarsete ja sekundaarsete metaboliitide tootmisega.
Veelgi enam, valguse kvaliteet, selle intensiivsus ja kestus on olulised tegurid, mis määravad taimede arengu, biomassi kogunemise ja saagikuse potentsiaali. Valguse intensiivsus mõjutab fotosünteesi kiirust, samas kui kestus ja ajastus reguleerivad taimede ainevahetust, ööpäevaseid rütme ja arenguetappe.
Näiteks võib kõrge intensiivsusega valge valgus pärssida stomati avanemist, vähendada lehtede laienemist ja suurendada lehtede vananemist, samas kui madal valguse intensiivsus võib põhjustada nõrgemaid taimi, millel on vähenenud biomass ja halb õite kvaliteet. Samamoodi võib pikaajaline kokkupuude valgusega põhjustada fotoinhibeerimist, oksüdatiivset stressi ja taimede produktiivsuse vähenemist.
https://www.benweilighting.com/agricultural-lighting/plant-lighting/plant-fill-light.html
Hiljutised uuringud on näidanud, et taimed suudavad tuvastada valguse spektri ja intensiivsuse variatsioone ning reageerida, muutes oma geeniekspressiooni, ainevahetust ja arenguprogramme. Näiteks kutsub sinine valgus esile rakkude jagunemise, struktuuri arengu, fotosünteesi ja antioksüdantide tootmisega seotud geenide ekspressiooni, mis kaitsevad foto poolt põhjustatud kahjustuste eest. Seevastu punane tuli stimuleerib geenide ekspressiooni, mis on seotud õitsemise, vilja kandmise, patogeenide ja taimtoiduliste vastu kaitsmise ning hormonaalse regulatsiooniga.
Seetõttu võib valgusspektri optimeerimine parandada taimede tootlikkust, kvaliteeti ja tõhusust, eriti tänapäevaste põllumajandustavade puhul, nagu hüdropoonika, vertikaalne põllumajandus ja kasvuhoonesüsteemid. Nendes süsteemides kasutatakse kunstlikku valgustust loodusliku päikesevalguse täiendamiseks või asendamiseks, mis võimaldab aastaringset tootmist, suuremat saaki ja kontrolli keskkonnatingimuste üle.
Kokkuvõtteks võib öelda, et valguse spekter on taimede kasvu jaoks ülioluline ning valguse kvaliteedi, intensiivsuse ja kestuse optimeerimine võib parandada taimede arengut, biomassi akumuleerumist ja saagikuse potentsiaali. Valguse mõju mõistmine taimede füsioloogiale ja ainevahetusele võib hõlbustada säästvate ja uuenduslike lähenemisviiside väljatöötamist põllukultuuride tootlikkuse ja kvaliteedi parandamiseks, mis käsitleb ülemaailmseid toiduga kindlustatuse probleeme.
