- مسعود سلیمانیسرپرست دپارتمان بایو نور
تحقیق گلنور در Nature: نور LED، انقلابی در کیفیت گوجه‌فرنگی
این مقاله به بررسی تأثیر نورهای LED بین بوته‌ای در مقایسه با نور LED از بالا بر رشد و کیفیت گوجه‌فرنگی در گلخانه‌هایی با نور طبیعی کم می‌پردازد. هدف اصلی این تحقیق، بهبود کیفیت و عملکرد گوجه‌فرنگی در شرایط نوری نامطلوب است. این مطالعه به ویژه در مناطقی با شرایط آب و هوایی ابری و نور کم، مانند عرض‌های جغرافیایی بالا، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند زیرا این مناطق در فصل‌های پاییز و زمستان با کمبود نور مواجه هستند که به‌طور قابل‌توجهی تولید گوجه‌فرنگی و رنگ‌پذیری آن را کاهش می‌دهد.
روش تحقیق چنین بود که پژوهش در یک گلخانه واقع در شمال ایران انجام شد و از رقم هلندی گوجه‌فرنگی «Sakhiya RZ F1» استفاده گردید. سه نوع نورپردازی شامل نور از بالا، نور بین بوته‌ای، و ترکیب هر دو روش به کار گرفته شدند تا اثرات مختلف نورپردازی بر عملکرد، رشد و کیفیت تغذیه‌ای گوجه‌فرنگی در شرایط نوری محدود مقایسه گردد. پارامترهای مختلفی مانند تعداد و وزن میوه‌ها، محتوای ویتامین C و لیکوپن و همچنین بیان ژن‌های مسئول تولید این ترکیبات مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته‌های عملکردی نشان دادند که نورپردازی بین بوته‌ای، عملکرد گوجه‌فرنگی را به‌طور متوسط تا حدود ۲۸ ٫۴۶٪ افزایش داد که به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از افزایش ۱۲ ٫۱۲٪ ناشی از نورپردازی از بالا بود. ترکیب نورپردازی از بالا و بین بوته‌ای نیز بهترین نتیجه را در بهبود عملکرد کلی محصول (۳۸٪) ارائه داد و منجر به حداکثر افزایش وزن کلی میوه‌ها در گلخانه شد. == در بخش تأثیر بر مواد مغذی، نورپردازی بین بوته‌ای باعث افزایش چشمگیر در محتوای لیکوپن و ویتامین C گوجه‌ها گردید؛ 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 نشان‌دهنده آن است که موقعیت نور در گیاه می‌تواند تأثیر بسزایی بر ترکیب تغذیه‌ای گوجه‌فرنگی داشته باشد.
بررسی ژنتیکی نیز 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 نشان دهنده تأثیر مثبت نورپردازی بین بوته‌ای 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 گردید.
در مقایسه با سایر مطالعات، یافته‌ها حاکی از آن هستند که نورپردازی بین بوته‌ای نسبت به سایر روش‌های نورپردازی، از جمله نورپردازی از بالا، مزایای بیشتری دارد؛ به‌ویژه در شرایطی که سایه‌افکنی برگ‌های بالا مانع از فتوسنتز مؤثر برگ‌های پایینی می‌شود. این نتایج با مطالعات قبلی همخوانی بالایی دارند که نشان داده‌اند نورپردازی بین بوته‌ای می‌تواند به بهبود عملکرد گیاهان در شرایط نور کم کمک کند و منجر به افزایش فتوسنتز و حفظ کیفیت تغذیه‌ای محصول شود.
مزایا و چالش‌ها نیز قابل ذکر هستند؛ نورپردازی بین بوته‌ای به توزیع بهتر نور در سراسر گیاه و بهبود فتوسنتز کمک می‌کند و می‌تواند باعث حفظ کارایی فتوسنتزی و هورمونی برگ‌های پایین‌تر و جلوگیری از زوال زودرس آن‌ها گردد. با این حال، چالش‌هایی مانند نیاز به تنظیم موقعیت نورها در طول رشد گیاه نیز وجود دارد. باوجود این، نتایج نشان می‌دهند که این روش می‌تواند عملکرد و کیفیت محصولات گلخانه‌ای را به طور چشمگیری بهبود بخشد.
در جمع‌بندی، این پژوهش نشان داد که استفاده از نور LED بین بوته‌ای می‌تواند به طور مؤثری عملکرد و کیفیت گوجه‌فرنگی را در شرایط نور کم بهبود بخشد. این روش به ویژه در گلخانه‌های صنعتی و در مناطقی با آب و هوای ابری کارایی بالایی دارد و می‌تواند به افزایش تولید و بهبود کیفیت تغذیه‌ای محصولات کمک کند. نورپردازی بین بوته‌ای به‌دلیل توزیع یکنواخت نور در سراسر گیاه، به‌عنوان 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 به‌عنوان راهکاری مؤثر برای مقابله با چالش‌های نور ناکافی در تولیدات کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.