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Aug 01, 2023

Diversi spettri di luce LED e nano

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 6769 (2023) Cita questo articolo 572 Accessi Dettagli metriche Le rose sono classificate come piante diurne neutre, ma la luce elevata e le temperature fresche producono alte

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 6769 (2023) Citare questo articolo

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Le rose sono classificate come piante diurne neutre, ma la luce elevata e le temperature fresche producono fiori di alta qualità nelle rose. Come quantità di luce, la qualità della luce e i suoi spettri speciali possono influenzare la resa e la qualità dei fiori. Questa ricerca mirava a studiare l'effetto della luce LED (controllo (luce solare), spettri blu e rosso) e del potassio nano-chelato a tre livelli (0, 1,5 e 3 g/l) su alcuni tratti morfofisiologici e biochimici di Rosa hybrida cv . Dolce Vita. I trattamenti con potassio leggero e nano-chelato hanno un effetto significativo sulla maggior parte dei tratti misurati nel presente studio. Secondo i risultati, l'uso della luce rossa e del potassio nano-chelato nella coltivazione delle rose ha migliorato le caratteristiche di qualità e aumentato la durata in vaso. Il peso fresco e secco più elevato del ramo fiorito e l'altezza della pianta sono stati osservati nel trattamento con luce rossa e nella concentrazione di 3 g/l di potassio nano-chelato. Anche parametri biochimici come composti fenolici, flavonoidi di foglie e petali, contenuto di antociani nei petali, capacità antiossidante e durata in vaso sono risultati significativamente aumentati sotto luce rossa e con la concentrazione di 3 g/l di potassio nano-chelato rispetto al controllo. In generale si può affermare che l'utilizzo della luce rossa e una concentrazione di 3 g/l di potassio nano-chelato, possono essere efficaci nel migliorare la qualità dei fiori delle rose, soprattutto in condizioni di scarsa illuminazione.

La rosa (Rosa × hybrida L.) appartiene alla famiglia delle Rosaceae ed è uno dei fiori più apprezzati al mondo. Le rose vengono solitamente coltivate come fiori recisi. Una luce adeguata è uno dei fattori più influenti nella produzione di fiori di rosa di alta qualità1. Le piante utilizzano la luce come fonte di energia per l'assorbimento del carbonio nella fotosintesi e per attivare e regolare molti processi fisiologici legati alla crescita e allo sviluppo delle piante2. La luce non è solo una fonte di energia per la fotosintesi, ma anche uno stimolo per una serie di processi di sviluppo dalla germinazione dei semi all'inizio della fioritura3. Sia la qualità che la quantità della luce in arrivo possono causare gravi effetti sull'attività fotosintetica e sull'adattamento del fotosistema ai cambiamenti nella qualità della luce4. Della distribuzione spettrale della radiazione solare, solo circa il 50% della radiazione che raggiunge la superficie terrestre è radiazione fotosinteticamente attiva (PAR). Alla luce del sole, le lunghezze d'onda rossa e blu sono più importanti per la fotosintesi. Altre lunghezze d'onda, come l'ultravioletto e il rosso lontano, che vengono assorbite da alcuni recettori della luce, agiscono come induttori di segnale per diversi percorsi di sviluppo. L'uso della luce artificiale è un metodo comune per sostituire o compensare la durata e la carenza di intensità della luce diurna per la crescita di una varietà di specie vegetali nella produzione agricola in serra5,6. L'illuminazione della serra è il parametro più importante nella produzione vegetale nei mesi bui dell'inverno. La luce complementare aumenta il tasso di fotosintesi fogliare, nonché la crescita e la qualità delle piante7. Oggigiorno, le serre moderne utilizzano luce supplementare per aumentare la crescita e la produzione di prodotti agricoli8,9,10. Una delle sorgenti luminose complementari più comuni sono i LED. La tecnologia di illuminazione a LED offre vantaggi quali lunga durata, volume ridotto, minore dissipazione del calore, intensità della luce regolabile, alta efficienza e capacità di emissione di lunghezze d'onda specifiche9,11. Oltre alla luce, la nutrizione delle piante ha un ruolo chiave nella produzione delle colture in serra. Oggi, i nano-fertilizzanti (NF) aprono un nuovo orizzonte nell’industria dei fertilizzanti, che si traduce in una maggiore efficienza dei nutrienti per una produzione agricola ottimale12. Le nanoparticelle (NP) sono piccole molecole con un intervallo di dimensioni ridotte compreso tra 1 e 100 nm con proprietà fisico-chimiche diverse rispetto ai materiali sfusi. Le nanoparticelle migliorano le proprietà fisiche, chimiche e biologiche e le funzioni dei materiali di partenza aumentando il rapporto superficie-volume13. L’uso di nano-fertilizzanti porta ad aumentare l’efficienza di utilizzo dei nutrienti, riducendo la tossicità del suolo, alleviando gli effetti negativi dell’eccessiva applicazione di fertilizzanti e una migliore gestione dei nutrienti. Utilizzando nano-fertilizzanti, il tempo e la velocità del rilascio dei nutrienti sono conformi alle esigenze nutrizionali della pianta, quindi è possibile ottenere un assorbimento corretto dei nutrienti, quindi una ridotta lisciviazione degli elementi e un aumento delle prestazioni del prodotto14.