تحقیق گلنور در Nature: نور LED، انقلابی در کیفیت گوجه‌فرنگی

پژوهش در گلخانه‌ای در شمال ایران (شرکت زراعی دشت ناز ساری) و با استفاده از گوجه‌فرنگی‌ رقم هلندی Sakhiya RZ F1 انجام شد. سه نوع نورپردازی شامل نور از بالا، نور بین بوته‌ای، و ترکیب هر دو روش به کار گرفته شد. این روش‌ها با هدف ارزیابی اثرات مختلف نورپردازی بر عملکرد، رشد و کیفیت تغذیه‌ای گوجه‌فرنگی‌ در شرایط نوری محدود مقایسه شدند. پارامترهای مختلفی نظیر تعداد و وزن میوه‌ها، محتوای ویتامین C و لیکوپن و همچنین بیان ژن‌های مسئول تولید این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفتند

یافته‌ها نشان دادند که نورپردازی بین بوته‌ای، عملکرد گوجه‌فرنگی را به طور متوسط سالیانه به میزان ۲۸.۴۶٪ افزایش داد که به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از افزایش ۱۲.۱۲٪ ناشی از نورپردازی از بالا بود. این افزایش عمدتاً به دلیل تعداد بیشتر میوه‌ها بود ترکیب نورپردازی از بالا و بین بوته‌ای نیز بهترین نتیجه را در بهبود عملکرد کلی محصول (38%) ارائه داد و منجر به حداکثر افزایش وزن کلی میوه‌ها در گلخانه شد.

نورپردازی بین بوته‌ای به‌طور خاص باعث افزایش چشمگیر در محتوای لیکوپن و ویتامین C گوجه‌ها شد. این روش منجر به افزایش ۳۱.۳٪ در محتوای لیکوپن و ۱۲۳.۴٪ افزایش در محتوای ویتامین C شد. ترکیب نورپردازی از بالا و بین بوته‌ای بیشترین تأثیر را در بهبود محتوای ویتامین C نشان داد، در حالی که نورپردازی بین بوته‌ای به‌تنهایی بهترین نتایج را در افزایش لیکوپن داشت. این نتایج نشان می‌دهد که موقعیت نور در گیاه می‌تواند تأثیر بسزایی بر ترکیب تغذیه ای گوجه‌فرنگی داشته باشد.

بررسی‌های ژنتیکی نشان داد که نورپردازی بین بوته‌ای باعث افزایش بیان ژن‌های کلیدی مرتبط با متابولیسم لیکوپن، فیتوئن و ویتامین C مانند ژن‌های Psy1، LCY-β، و VTC2 شد. این افزایش بیان ژن‌ها با افزایش تولید گوجه‌فرنگی‌ همبستگی داشت و نشان‌دهنده تأثیر مثبت نورپردازی بین بوته ای بر فرایندهای متابولیکی گیاه است. در واقع، نورپردازی بین بوته‌ای نه تنها به رشد بیشتر میوه‌ها کمک کرد، بلکه باعث بهبود ویژگی‌های تغذیه‌ای و آنتی‌اکسیدانی گوجه‌فرنگی نیز شد.

یافته‌ها نشان دادند که نورپردازی بین بوته‌ای نسبت به سایر روش‌های نورپردازی از جمله نورپردازی از بالا، مزایای بیشتری دارد، به‌ویژه در شرایطی که سایه‌اندازی برگ‌های بالایی مانع از فتوسنتز مؤثر برگ‌های پایینی می‌شود. این نتایج همخوانی بالایی با مطالعات قبلی دارند که نشان داده‌اند نورپردازی بین بوته‌ای به بهبود عملکرد گیاهان در شرایط نور کم کمک می‌کند و منجر به افزایش فتوسنتز و حفظ کیفیت تغذیه‌ای محصول می‌شود.

نورپردازی بین بوته‌ای به توزیع بهتر نور در سراسر گیاه و بهبود فتوسنتز کمک می‌کند. این روش می‌تواند باعث حفظ کارایی فتوسنتزی و هورمونی برگ‌های پایین‌تر و جلوگیری از زوال زودرس آن‌ها شود. با این حال، چالش‌هایی مانند نیاز به تنظیم موقعیت نورها در طول رشد گیاه نیز وجود دارد. با این وجود، نتایج نشان می‌دهند که این روش می‌تواند عملکرد و کیفیت محصولات گلخانه‌ای را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد.

این پژوهش نشان داد که استفاده از نور LED بین بوته‌ای می‌تواند به‌طور مؤثری عملکرد و کیفیت گوجه‌فرنگی‌ را در شرایط نور کم بهبود بخشد. این روش به‌ویژه در گلخانه‌های صنعتی و در مناطقی با آب‌وهوای ابری کارایی بالایی دارد و می‌تواند به افزایش تولید و بهبود کیفیت تغذیه‌ای محصولات کمک کند. نورپردازی بین بوته‌ای به دلیل توزیع یکنواخت نور در سراسر گیاه، به عنوان یک استراتژی پایدار برای بهبود تولیدات گلخانه‌ای پیشنهاد می‌شود.

این پژوهش اهمیت استفاده از نور LED در بهبود کیفیت و عملکرد محصولات گلخانه‌ای، به‌خصوص در شرایط کم‌نور را به خوبی نشان می‌دهد و می‌تواند به عنوان راهکاری مؤثر برای مقابله با چالش‌های نور ناکافی در تولیدات کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.