Wpływ doświetlania o różnych składach spektralnych na wzrost roślin, rozwój owoców i kształtowanie jakości pomidorów uprawianych w obiektach

Bardziej świetliste pomidory w ciemniejszych porach roku

Pomidory uwielbiają światło słoneczne, ale wiele szklarni doświadcza długich okresów pochmurnej, przytłumionej pogody — szczególnie w miejscach takich jak prowincja Guizhou na południowym zachodzie Chin. Badanie stawia praktyczne pytanie istotne dla producentów i ogrodników hobbystycznych: czy starannie dobrane kolory światła LED mogą pomóc roślinom pomidora rosnąć lepiej, dojrzewać wcześniej i mieć lepszy smak, gdy światła naturalnego brakuje? Testując kilka mieszanek kolorów, autorzy pokazują, jak „strojenie” światła jak receptury może zwiększyć plon oraz poprawić smak i wartość odżywczą.

Dlaczego doświetlanie ma znaczenie

Nowoczesne gospodarowanie szklarniowe pozwala kontrolować temperaturę, wodę i składniki odżywcze, ale światło trudniej zagwarantować. W Guizhou liczba godzin słonecznych zimą i wiosną jest znacznie niższa od średniej krajowej, co tworzy chroniczny „głód światła” dla roślin kochających słońce, takich jak pomidory. Zespół hodował pomidory w plastikowej szklarni i porównywał rośliny bez dodatkowego oświetlenia z roślinami doświetlanymi lampami LED przez sześć godzin dziennie. Wszystkie zabiegi z LED miały podstawową mieszankę czerwono–niebieską — kolory znane z napędzania fotosyntezy — a następnie dodawano jeszcze jeden kolor: dodatkową czerwień, niebieski, zielony, daleką czerwień lub ultrafiolet A. Taki układ pozwolił badaczom sprawdzić nie tylko, czy dodatkowe światło pomaga, ale która kombinacja barw sprawdza się najlepiej dla różnych celów produkcyjnych.

Jak testowano receptury świetlne

Naukowcy użyli tej samej odmiany pomidora, tych samych donic, mieszanki gleby, nawozu i metod przycinania we wszystkich zabiegach, tak aby jedynie warunki świetlne się różniły. Lampy LED zawieszono tuż nad szczytami roślin i regulowano w miarę wzrostu, utrzymując stałą odległość, by zapewnić równomierną dawkę światła. Przez kilka tygodni mierzyli wysokość roślin, grubość łodygi, wielkość liści i zieloność liści. W miarę formowania i pęcznienia owoców śledzili tempo zmiany barwy i osiągania pełnej dojrzałości. W kluczowych etapach ważono plony, liczyli owoce według klas wielkości i analizowali pomidory pod kątem związków związanych ze smakiem i wartością odżywczą — takich jak cukry, kwasy, witamina C, białka, aminokwasy, likopen (czerwony barwnik) i polifenole ogółem.

Co się stało z wzrostem i plonem

Wszystkie rośliny doświetlane przewyższały te uprawiane bez dodatkowego światła: rosły żywiej, dojrzewały wcześniej i dawały wyższe plony. Jednak szczegóły zależały od dodanego koloru. Gdy do podstawy czerwono–niebieskiej dodano dodatkową czerwień, rośliny wyprodukowały największą liczbę dużych owoców i osiągnęły najwyższy plon na roślinę, wyprzedzając samą podstawową mieszankę. Dodatek zielonego światła skutkował największą średnią masą owoców i również znacząco zwiększał plon. Dodatkowy niebieski pogrubiał łodygi i pogłębiał zieloność liści, co świadczy o silnym systemie fotosyntetycznym. Daleka czerwień i ultrafiolet A sprzyjały wczesnym skokom wzrostu lub zmianom w budowie roślin, lecz ich przyrosty plonu były bardziej umiarkowane niż te obserwowane przy dodatkowej czerwieni lub zieleni.

Jak kolory światła kształtowały smak i wartość odżywczą

Spektrum zmieniało też skład owoców. Wszystkie zabiegi z kolorowym światłem przyspieszały akumulację likopenu, sprawiając, że owoce były bardziej czerwone i intensywnie zabarwione niż te wystawione wyłącznie na światło naturalne. Szczególnie wyróżniało się dodatkowe zielone światło, które zwiększało zawartość likopenu oraz białek, aminokwasów i związków fenolowych w końcowych stadiach dojrzewania, równocześnie podnosząc stosunek cukrów do kwasów, co wiąże się z bogatszym smakiem. Dodatkowy niebieski faworyzował witaminę C i rozpuszczalne białka, natomiast daleka czerwień wzmacniała równowagę cukrów i kwasów oraz intensyfikowała czerwone i żółte tony skórek owoców. Ultrafiolet A czasowo wydłużał wzrost roślin i pod koniec rozwoju podnosił zawartość rozpuszczalnych białek, cukrów i kwasów organicznych. W przeciwieństwie do tego, sama mieszanka czerwono–niebieska bez dodatków czasami tłumiła niektóre składniki odżywcze pod koniec dojrzewania, podkreślając wrażliwość pomidorów na subtelne różnice w jakości światła.

Co to oznacza dla producentów

Dla laika przesłanie jest proste: gdy słońca brakuje, odpowiednia mieszanka kolorów LED może zrobić więcej niż tylko utrzymać pomidory przy życiu — może zdecydować, ile owoców uzyskasz, jak duże będą, jak szybko zrobią się czerwone oraz jak słodkie, kwaskowate i odżywcze będą. Dodatkowa czerwień jest najlepsza, jeśli celem jest maksymalny plon i większa liczba dużych owoców. Dodatkowe zielone światło jest idealne dla cięższych owoców o intensywnej barwie i słodko-smakowej równowadze. Niebieskie, daleka czerwień i ultrafiolet A wprowadzają swoje własne modyfikacje jakościowe. Autorzy sugerują, że producenci szklarni mogą traktować światło jako regulowany składnik, wybierając konkretne mieszanki kolorów dostosowane do lokalnej pogody i wymagań rynkowych, oraz wzywają do dalszych badań, które rozdzielą role barwy i natężenia światła oraz dostosują te „receptury” do większej liczby odmian pomidorów.

Cytowanie: Sun, D., Ma, C., Liu, X. et al. Effects of supplementary lighting with different spectral compositions on plant growth, fruit development, and quality formation of facility-grown tomatoes. Sci Rep 16, 10737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44021-6

Słowa kluczowe: pomidory szklarniowe, oświetlenie LED, spektrum światła, jakość owoców, rolnictwo w kontrolowanym środowisku