Awtur: Yamin Li u Houcheng Liu, eċċ., mill-Kulleġġ tal-Ortikultura, l-Università tal-Agrikoltura taċ-Ċina t'Isfel

Sors tal-Artiklu: Ortikultura tas-Serra

It-tipi ta' faċilitajiet tal-ortikultura jinkludu prinċipalment serer tal-plastik, serer solari, serer b'ħafna spansijiet, u fabbriki tal-pjanti. Minħabba li l-bini tal-faċilitajiet jimblokka s-sorsi tad-dawl naturali sa ċertu punt, m'hemmx biżżejjed dawl intern, li min-naħa tiegħu jnaqqas ir-rendiment u l-kwalità tal-għelejjel. Għalhekk, id-dawl supplimentari għandu rwol indispensabbli fl-għelejjel ta' kwalità għolja u rendiment għoli tal-faċilità, iżda sar ukoll fattur ewlieni fiż-żieda tal-konsum tal-enerġija u l-ispejjeż operattivi fil-faċilità.

Għal żmien twil, is-sorsi tad-dawl artifiċjali użati fil-qasam tal-ortikultura tal-faċilitajiet jinkludu prinċipalment lampi tas-sodju bi pressjoni għolja, lampi fluworexxenti, lampi aloġeni tal-metall, lampi inkandexxenti, eċċ. L-iżvantaġġi prominenti huma produzzjoni għolja ta’ sħana, konsum għoli ta’ enerġija u spiża operattiva għolja. L-iżvilupp tad-dijodi li jarmu d-dawl (LED) ta’ ġenerazzjoni ġdida jagħmilha possibbli li jintuża sors ta’ dawl artifiċjali b’enerġija baxxa fil-qasam tal-ortikultura tal-faċilitajiet. L-LED għandu l-vantaġġi ta’ effiċjenza għolja ta’ konverżjoni fotoelettrika, enerġija DC, volum żgħir, ħajja twila, konsum baxx ta’ enerġija, wavelength fiss, radjazzjoni termali baxxa u protezzjoni ambjentali. Meta mqabbel mal-lampi tas-sodju bi pressjoni għolja u l-lampi fluworexxenti użati komunement fil-preżent, l-LED mhux biss jista’ jaġġusta l-kwantità u l-kwalità tad-dawl (il-proporzjon ta’ dawl ta’ medda varjata) skont il-ħtiġijiet tat-tkabbir tal-pjanti, iżda jista’ jirradja pjanti minn distanza qasira minħabba d-dawl kiesaħ tiegħu. Għalhekk, in-numru ta’ saffi ta’ kultivazzjoni u r-rata ta’ utilizzazzjoni tal-ispazju jistgħu jitjiebu, u l-funzjonijiet ta’ ffrankar tal-enerġija, protezzjoni ambjentali u utilizzazzjoni effiċjenti tal-ispazju li ma jistgħux jiġu sostitwiti minn sorsi ta’ dawl tradizzjonali jistgħu jiġu realizzati.

Abbażi ta' dawn il-vantaġġi, l-LED intuża b'suċċess fid-dawl ortikulturali tal-faċilitajiet, fir-riċerka bażika ta' ambjent kontrollabbli, fil-kultura tat-tessuti tal-pjanti, fin-nebbieta tal-fabbriki tal-pjanti u fl-ekosistema aerospazjali. Fi snin reċenti, il-prestazzjoni tad-dawl LED għat-tkabbir qed titjieb, il-prezz qed jonqos, u kull tip ta' prodott b'tul ta' mewġ speċifiku qed jiġi żviluppat gradwalment, għalhekk l-applikazzjoni tiegħu fil-qasam tal-agrikoltura u l-bijoloġija se tkun usa'.

Dan l-artiklu jiġbor fil-qosor l-istatus tar-riċerka tal-LED fil-qasam tal-ortikultura tal-faċilitajiet, jiffoka fuq l-applikazzjoni tad-dawl supplimentari LED fil-pedament tal-bijoloġija tad-dawl, id-dwal tat-tkabbir LED fuq il-formazzjoni tad-dawl tal-pjanti, il-kwalità nutrittiva u l-effett tad-dewmien tat-tixjiħ, il-kostruzzjoni u l-applikazzjoni tal-formula tad-dawl, u janalizza u jagħti ħarsa lejn il-problemi u l-prospetti attwali tat-teknoloġija tad-dawl supplimentari LED.

L-effett tad-dawl supplimentari LED fuq it-tkabbir tal-għelejjel ortikulturali

L-effetti regolatorji tad-dawl fuq it-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti jinkludu l-ġerminazzjoni taż-żerriegħa, it-titwil taz-zokk, l-iżvilupp tal-weraq u l-għeruq, il-fototropiżmu, is-sintesi u d-dekompożizzjoni tal-klorofilla, u l-induzzjoni tal-fjuri. L-elementi tal-ambjent tad-dawl fil-faċilità jinkludu l-intensità tad-dawl, iċ-ċiklu tad-dawl u d-distribuzzjoni spettrali. L-elementi jistgħu jiġu aġġustati b'suppliment tad-dawl artifiċjali mingħajr il-limitazzjoni tal-kundizzjonijiet tat-temp.

Fil-preżent, hemm mill-inqas tliet tipi ta' fotoreċetturi fil-pjanti: fitokromu (li jassorbi d-dawl aħmar u d-dawl aħmar imbiegħed), kriptokromu (li jassorbi d-dawl blu u d-dawl ultravjola qrib) u UV-A u UV-B. L-użu ta' sors ta' dawl b'tul ta' mewġ speċifiku biex jiġi radjat l-uċuħ tar-raba' jista' jtejjeb l-effiċjenza fotosintetika tal-pjanti, jaċċellera l-morfoġenesi tad-dawl, u jippromwovi t-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti. Dawl oranġjo aħmar (610 ~ 720 nm) u dawl vjola blu (400 ~ 510 nm) intużaw fil-fotosintesi tal-pjanti. Bl-użu tat-teknoloġija LED, dawl monokromatiku (bħal dawl aħmar b'quċċata ta' 660nm, dawl blu b'quċċata ta' 450nm, eċċ.) jista' jiġi rradjat f'konformità mal-aktar medda ta' assorbiment qawwija tal-klorofilla, u l-wisa' tad-dominju spettrali hija biss ± 20 nm.

Bħalissa huwa maħsub li d-dawl aħmar-oranġjo se jaċċelera b'mod sinifikanti l-iżvilupp tal-pjanti, jippromwovi l-akkumulazzjoni ta' materja niexfa, il-formazzjoni ta' bozoz, tuberi, bozoz tal-weraq u organi oħra tal-pjanti, jikkawża li l-pjanti jiffjorixxu u jagħtu l-frott aktar kmieni, u għandu rwol ewlieni fit-titjib tal-kulur tal-pjanti; Dawl blu u vjola jista' jikkontrolla l-fototropiżmu tal-weraq tal-pjanti, jippromwovi l-ftuħ tal-istomi u l-moviment tal-kloroplast, jinibixxi t-titwil taz-zokk, jipprevjeni t-titwil tal-pjanti, idewwem il-fjoritura tal-pjanti, u jippromwovi t-tkabbir tal-organi veġetattivi; il-kombinazzjoni ta' LEDs ħomor u blu tista' tikkumpensa għad-dawl insuffiċjenti ta' kulur wieħed tat-tnejn u tifforma quċċata ta' assorbiment spettrali li hija bażikament konsistenti mal-fotosintesi u l-morfoloġija tal-għelejjel. Ir-rata ta' utilizzazzjoni tal-enerġija tad-dawl tista' tilħaq 80% sa 90%, u l-effett tal-iffrankar tal-enerġija huwa sinifikanti.

Mgħammra b'dwal supplimentari LED fil-faċilitajiet tal-ortikultura jistgħu jiksbu żieda sinifikanti ħafna fil-produzzjoni. Studji wrew li n-numru ta' frott, il-produzzjoni totali u l-piż ta' kull tadam taċ-ċirasa taħt id-dawl supplimentari ta' strixxi LED ta' 300 μmol/(m²·s) u tubi LED għal 12-il siegħa (8:00-20:00) żdiedu b'mod sinifikanti. Id-dawl supplimentari tal-istrixxa LED żdied b'42.67%, 66.89% u 16.97% rispettivament, u d-dawl supplimentari tat-tubu LED żdied b'48.91%, 94.86% u 30.86% rispettivament. Id-dawl supplimentari LED tal-apparat tad-dawl tat-tkabbir LED matul il-perjodu kollu tat-tkabbir [il-proporzjon tad-dawl aħmar u blu huwa 3:2, u l-intensità tad-dawl hija 300 μmol/(m²·s)] jista' jżid b'mod sinifikanti l-kwalità u r-rendiment ta' frott wieħed għal kull unità ta' erja ta' chiehwa u brunġiel. Iċ-Chikuquan żdied b'5.3% u 15.6%, u l-brunġiel żdied b'7.6% u 7.8%. Permezz tal-kwalità tad-dawl LED u l-intensità u t-tul tal-perjodu kollu tat-tkabbir, iċ-ċiklu tat-tkabbir tal-pjanti jista' jitqassar, ir-rendiment kummerċjali, il-kwalità nutrittiva u l-valur morfoloġiku tal-prodotti agrikoli jistgħu jitjiebu, u tista' titwettaq il-produzzjoni effiċjenti ħafna, li tiffranka l-enerġija u intelliġenti tal-għelejjel ortikulturali fil-faċilitajiet.

Applikazzjoni ta' dawl supplimentari LED fil-kultivazzjoni ta' nebbieta tal-ħaxix

Ir-regolazzjoni tal-morfoloġija u t-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti permezz ta' sors ta' dawl LED hija teknoloġija importanti fil-qasam tal-kultivazzjoni tas-serer. Pjanti ogħla jistgħu jħossu u jirċievu sinjali tad-dawl permezz ta' sistemi ta' fotoreċetturi bħal fitokromu, kriptokromu, u fotoreċetturi, u jwettqu bidliet morfoloġiċi permezz ta' messaġġiera intraċellulari biex jirregolaw it-tessuti u l-organi tal-pjanti. Il-fotomorfoġenesi tfisser li l-pjanti jiddependu fuq id-dawl biex jikkontrollaw id-divrenzjar taċ-ċelloli, il-bidliet strutturali u funzjonali, kif ukoll il-formazzjoni ta' tessuti u organi, inkluża l-influwenza fuq il-ġerminazzjoni ta' xi żrieragħ, il-promozzjoni tad-dominanza apikali, l-inibizzjoni tat-tkabbir laterali tal-blanzuni, it-titwil taz-zokk, u t-tropiżmu.

Il-kultivazzjoni tan-nebbieta tal-ħaxix hija parti importanti mill-agrikoltura tal-faċilitajiet. Temp tax-xita kontinwu jikkawża nuqqas ta' dawl fil-faċilità, u n-nebbieta huma suxxettibbli li jitwalu, li jaffettwa t-tkabbir tal-ħaxix, id-differenzjazzjoni tal-blanzuni tal-fjuri u l-iżvilupp tal-frott, u fl-aħħar mill-aħħar jaffettwa r-rendiment u l-kwalità tagħhom. Fil-produzzjoni, xi regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti, bħal gibberellin, auxin, paclobutrazol u chlormequat, jintużaw biex jirregolaw it-tkabbir tan-nebbieta. Madankollu, l-użu mhux raġonevoli tar-regolaturi tat-tkabbir tal-pjanti jista' faċilment iniġġes l-ambjent tal-ħaxix u l-faċilitajiet, u s-saħħa tal-bniedem tkun sfavorevoli.

Id-dawl supplimentari LED għandu ħafna vantaġġi uniċi ta’ dawl supplimentari, u huwa mod fattibbli biex tuża dawl supplimentari LED biex trabbi n-nebbieta. Fl-esperiment tad-dawl supplimentari LED [25±5 μmol/(m²·s)] imwettaq taħt il-kundizzjoni ta’ dawl baxx [0~35 μmol/(m²·s)], instab li d-dawl aħdar jippromwovi t-titwil u t-tkabbir tan-nebbieta tal-ħjar. Id-dawl aħmar u d-dawl blu jinibixxu t-tkabbir tan-nebbieta. Meta mqabbel mad-dawl dgħajjef naturali, l-indiċi qawwi tan-nebbieta ta’ nebbieta supplimentati b’dawl aħmar u blu żdied b’151.26% u 237.98%, rispettivament. Meta mqabbel mal-kwalità tad-dawl monokromatiku, l-indiċi tan-nebbieta qawwija li fihom komponenti ħomor u blu taħt it-trattament tad-dawl supplimentari tad-dawl kompost żdied bi 304.46%.

Iż-żieda ta' dawl aħmar man-nebbieta tal-ħjar tista' żżid in-numru ta' weraq veri, l-erja tal-weraq, l-għoli tal-pjanta, id-dijametru taz-zokk, il-kwalità niexfa u friska, l-indiċi qawwi tan-nebbieta, il-vitalità tal-għeruq, l-attività tas-SOD u l-kontenut ta' proteina solubbli fin-nebbieta tal-ħjar. Is-supplimentazzjoni tal-UV-B tista' żżid il-kontenut tal-klorofilla a, il-klorofilla b u l-karotenojdi fil-weraq tan-nebbieta tal-ħjar. Meta mqabbel mad-dawl naturali, is-supplimentazzjoni tad-dawl LED aħmar u blu tista' żżid b'mod sinifikanti l-erja tal-weraq, il-kwalità tal-materja niexfa u l-indiċi qawwi tan-nebbieta tan-nebbieta tat-tadam. Is-supplimentazzjoni tad-dawl aħmar LED u d-dawl aħdar iżżid b'mod sinifikanti l-għoli u l-ħxuna taz-zokk tan-nebbieta tat-tadam. It-trattament tad-dawl supplimentari tad-dawl aħdar LED jista' jżid b'mod sinifikanti l-bijomassa tan-nebbieta tal-ħjar u tat-tadam, u l-piż frisk u niexef tan-nebbieta jiżdied biż-żieda tal-intensità tad-dawl supplimentari tad-dawl aħdar, filwaqt li z-zokk oħxon u l-indiċi qawwi tan-nebbieta tan-nebbieta tat-tadam kollha jsegwu d-dawl supplimentari tad-dawl aħdar. Iż-żieda fis-saħħa tiżdied. Il-kombinazzjoni tad-dawl LED aħmar u blu tista' żżid il-ħxuna taz-zokk, l-erja tal-weraq, il-piż niexef tal-pjanta kollha, il-proporzjon tal-għeruq għar-rimjiet, u l-indiċi qawwi tan-nebbieta tal-brunġiel. Meta mqabbel mad-dawl abjad, id-dawl aħmar LED jista' jżid il-bijomassa tan-nebbieta tal-kaboċċi u jippromwovi t-tkabbir tat-titwil u l-espansjoni tal-weraq tan-nebbieta tal-kaboċċi. Id-dawl blu LED jippromwovi t-tkabbir oħxon, l-akkumulazzjoni ta' materja niexfa u l-indiċi qawwi tan-nebbieta tal-kaboċċi, u jagħmel in-nebbieta tal-kaboċċi nani. Ir-riżultati ta' hawn fuq juru li l-vantaġġi tan-nebbieta tal-ħaxix ikkultivati ​​bit-teknoloġija tar-regolazzjoni tad-dawl huma ovvji ħafna.

L-effett tad-dawl supplimentari LED fuq il-kwalità nutrittiva tal-frott u l-ħaxix

Il-proteina, iz-zokkor, l-aċidu organiku u l-vitamini li jinsabu fil-frott u l-ħaxix huma l-materjali nutrittivi li huma ta' benefiċċju għas-saħħa tal-bniedem. Il-kwalità tad-dawl tista' taffettwa l-kontenut tal-VC fil-pjanti billi tirregola l-attività tas-sintesi tal-VC u l-enzima li tiddekomponi, u tista' tirregola l-metaboliżmu tal-proteini u l-akkumulazzjoni tal-karboidrati fil-pjanti ortikulturali. Id-dawl aħmar jippromwovi l-akkumulazzjoni tal-karboidrati, it-trattament bid-dawl blu huwa ta' benefiċċju għall-formazzjoni tal-proteini, filwaqt li l-kombinazzjoni tad-dawl aħmar u blu tista' ttejjeb il-kwalità nutrittiva tal-pjanti b'mod sinifikanti ogħla minn dik tad-dawl monokromatiku.

Iż-żieda ta' dawl LED aħmar jew blu tista' tnaqqas il-kontenut tan-nitrat fil-ħass, iż-żieda ta' dawl LED blu jew aħdar tista' tippromwovi l-akkumulazzjoni ta' zokkor solubbli fil-ħass, u ż-żieda ta' dawl LED infra-aħmar hija favorevoli għall-akkumulazzjoni ta' VC fil-ħass. Ir-riżultati wrew li s-suppliment ta' dawl blu jista' jtejjeb il-kontenut ta' VC u l-kontenut ta' proteina solubbli tat-tadam; dawl aħmar u dawl aħmar blu kkombinati jistgħu jippromwovu l-kontenut ta' zokkor u aċidu tal-frott tat-tadam, u l-proporzjon ta' zokkor għal aċidu kien l-ogħla taħt dawl aħmar blu kkombinat; dawl aħmar blu kkombinat jista' jtejjeb il-kontenut ta' VC tal-frott tal-ħjar.

Il-fenoli, il-flavonojdi, l-antoċjanini u sustanzi oħra fil-frott u l-ħaxix mhux biss għandhom influwenza importanti fuq il-kulur, it-togħma u l-valur tal-prodott tal-frott u l-ħaxix, iżda għandhom ukoll attività antiossidanti naturali, u jistgħu jinibixxu jew ineħħu b'mod effettiv ir-radikali ħielsa fil-ġisem tal-bniedem.

L-użu tad-dawl blu LED biex jissupplimenta d-dawl jista' jżid b'mod sinifikanti l-kontenut ta' antoċjanina fil-qoxra tal-brunġiel b'73.6%, filwaqt li l-użu tad-dawl aħmar LED u taħlita ta' dawl aħmar u blu jista' jżid il-kontenut ta' flavonoids u fenoli totali. Id-dawl blu jista' jippromwovi l-akkumulazzjoni ta' likopene, flavonoids u antoċjanini fil-frott tat-tadam. Il-kombinazzjoni tad-dawl aħmar u blu tippromwovi l-produzzjoni ta' antoċjanini sa ċertu punt, iżda tinibixxi s-sintesi tal-flavonoids. Meta mqabbel mat-trattament bid-dawl abjad, it-trattament bid-dawl aħmar jista' jżid b'mod sinifikanti l-kontenut ta' antoċjanina fir-rimjiet tal-ħass, iżda t-trattament bid-dawl blu għandu l-inqas kontenut ta' antoċjanina. Il-kontenut totali ta' fenol tal-ħass bil-weraq aħdar, bil-weraq vjola u bil-weraq aħmar kien ogħla taħt trattament bid-dawl abjad, dawl ikkombinat aħmar-blu u dawl blu, iżda kien l-inqas taħt trattament bid-dawl aħmar. Is-supplimentazzjoni tad-dawl ultravjola LED jew tad-dawl oranġjo tista' żżid il-kontenut ta' komposti fenoliċi fil-weraq tal-ħass, filwaqt li s-supplimentazzjoni tad-dawl aħdar tista' żżid il-kontenut ta' antoċjanini. Għalhekk, l-użu tad-dawl LED għat-tkabbir huwa mod effettiv biex tirregola l-kwalità nutrittiva tal-frott u l-ħaxix fil-kultivazzjoni ortikulturali tal-faċilità.

L-effett tad-dawl supplimentari LED fuq l-anti-tixjiħ tal-pjanti

Id-degradazzjoni tal-klorofilla, it-telf mgħaġġel tal-proteini u l-idroliżi tal-RNA waqt is-senexxenza tal-pjanti huma prinċipalment manifestati bħala senexxenza tal-weraq. Il-kloroplasti huma sensittivi ħafna għall-bidliet fl-ambjent tad-dawl estern, speċjalment affettwati mill-kwalità tad-dawl. Id-dawl aħmar, id-dawl blu u d-dawl ikkombinat aħmar-blu huma favorevoli għall-morfoġenesi tal-kloroplast, id-dawl blu huwa favorevoli għall-akkumulazzjoni ta' qmuħ tal-lamtu fil-kloroplasti, u d-dawl aħmar u d-dawl aħmar imbiegħed għandhom effett negattiv fuq l-iżvilupp tal-kloroplast. Il-kombinazzjoni tad-dawl blu u d-dawl aħmar u blu tista' tippromwovi s-sintesi tal-klorofilla fil-weraq tan-nebbieta tal-ħjar, u l-kombinazzjoni tad-dawl aħmar u blu tista' wkoll tittardja l-attenwazzjoni tal-kontenut tal-klorofilla tal-weraq fl-istadju aktar tard. Dan l-effett huwa aktar ovvju bit-tnaqqis tal-proporzjon tad-dawl aħmar u ż-żieda tal-proporzjon tad-dawl blu. Il-kontenut tal-klorofilla tal-weraq tan-nebbieta tal-ħjar taħt trattament bid-dawl ikkombinat LED aħmar u blu kien sinifikament ogħla minn dak taħt kontroll tad-dawl fluworexxenti u trattamenti monokromatiċi tad-dawl aħmar u blu. Id-dawl blu LED jista' jżid b'mod sinifikanti l-valur tal-klorofilla a/b tan-nebbieta tat-tewm Wutacai u aħdar.

Matul is-senexxenza, ikun hemm ċitokinini (CTK), auxin (IAA), bidliet fil-kontenut tal-aċidu absċisiku (ABA) u varjetà ta' bidliet fl-attività tal-enzimi. Il-kontenut tal-ormoni tal-pjanti huwa faċilment affettwat mill-ambjent tad-dawl. Kwalitajiet differenti ta' dawl għandhom effetti regolatorji differenti fuq l-ormoni tal-pjanti, u l-passi inizjali tal-mogħdija tat-trasduzzjoni tas-sinjal tad-dawl jinvolvu ċ-ċitokinini.

CTK jippromwovi l-espansjoni taċ-ċelloli tal-weraq, itejjeb il-fotosintesi tal-weraq, filwaqt li jinibixxi l-attivitajiet ta' ribonuclease, deoxyribonuclease u protease, u jittardja d-degradazzjoni ta' aċidi nuklejċi, proteini u klorofilla, u għalhekk jista' jittardja b'mod sinifikanti s-senescenza tal-weraq. Hemm interazzjoni bejn id-dawl u r-regolazzjoni tal-iżvilupp medjata minn CTK, u d-dawl jista' jistimula ż-żieda fil-livelli ta' ċitokinina endoġena. Meta t-tessuti tal-pjanti jkunu fi stat ta' senescenza, il-kontenut ta' ċitokinina endoġena tagħhom jonqos.

L-IAA huwa prinċipalment ikkonċentrat f'partijiet ta' tkabbir qawwi, u ftit li xejn fih tessuti jew organi li qed jixjieħu. Id-dawl vjola jista' jżid l-attività tal-indole acetic acid oxidase, u livelli baxxi ta' IAA jistgħu jinibixxu t-titwil u t-tkabbir tal-pjanti.

L-ABA hija ffurmata prinċipalment fit-tessuti tal-weraq senesċenti, frott matur, żrieragħ, zkuk, għeruq u partijiet oħra. Il-kontenut ta' ABA tal-ħjar u l-kaboċċi taħt il-kombinazzjoni ta' dawl aħmar u blu huwa aktar baxx minn dak tad-dawl abjad u d-dawl blu.

Il-perossidasi (POD), is-superossidu dismutasi (SOD), l-askorbat perossidasi (APX), u l-katalasi (CAT) huma enzimi protettivi aktar importanti u relatati mad-dawl fil-pjanti. Jekk il-pjanti jixjieħu, l-attivitajiet ta' dawn l-enzimi jonqsu malajr.

Kwalitajiet differenti ta' dawl għandhom effetti sinifikanti fuq l-attivitajiet tal-enzimi antiossidanti tal-pjanti. Wara 9 ijiem ta' trattament bid-dawl aħmar, l-attività APX tan-nebbieta tal-kolza żdiedet b'mod sinifikanti, u l-attività POD naqset. L-attività POD tat-tadam wara 15-il jum ta' dawl aħmar u dawl blu kienet ogħla minn dik tad-dawl abjad b'20.9% u 11.7%, rispettivament. Wara 20 jum ta' trattament bid-dawl aħdar, l-attività POD tat-tadam kienet l-aktar baxxa, 55.4% biss tad-dawl abjad. Is-supplimentazzjoni ta' 4 sigħat ta' dawl blu tista' żżid b'mod sinifikanti l-kontenut ta' proteina solubbli, l-attivitajiet tal-enzimi POD, SOD, APX, u CAT fil-weraq tal-ħjar fl-istadju tan-nebbieta. Barra minn hekk, l-attivitajiet ta' SOD u APX jonqsu gradwalment bit-titwil tad-dawl. L-attività ta' SOD u APX taħt dawl blu u dawl aħmar tonqos bil-mod iżda dejjem hija ogħla minn dik tad-dawl abjad. L-irradjazzjoni bid-dawl aħmar naqqset b'mod sinifikanti l-attivitajiet tal-perossidasi u l-IAA perossidasi tal-weraq tat-tadam u l-IAA perossidasi tal-weraq tal-brunġiel, iżda kkawżat li l-attività tal-perossidasi tal-weraq tal-brunġiel tiżdied b'mod sinifikanti. Għalhekk, l-adozzjoni ta' strateġija raġonevoli ta' dawl supplimentari LED tista' effettivament ittardja s-senixxenza tal-għelejjel ortikulturali tal-faċilità u ttejjeb ir-rendiment u l-kwalità.

Kostruzzjoni u applikazzjoni ta' formula tad-dawl LED

It-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti huma affettwati b'mod sinifikanti mill-kwalità tad-dawl u l-proporzjonijiet differenti tal-kompożizzjoni tiegħu. Il-formula tad-dawl tinkludi prinċipalment diversi elementi bħall-proporzjon tal-kwalità tad-dawl, l-intensità tad-dawl, u l-ħin tad-dawl. Peress li pjanti differenti għandhom rekwiżiti differenti għad-dawl u stadji differenti ta' tkabbir u żvilupp, l-aħjar kombinazzjoni ta' kwalità tad-dawl, intensità tad-dawl u ħin ta' suppliment tad-dawl hija meħtieġa għall-għelejjel ikkultivati.

 ◆Proporzjon tal-ispettru tad-dawl

Meta mqabbel mad-dawl abjad u d-dawl aħmar u blu wieħed, il-kombinazzjoni tad-dawl LED aħmar u blu għandha vantaġġ komprensiv fuq it-tkabbir u l-iżvilupp tan-nebbieta tal-ħjar u l-kaboċċi.

Meta l-proporzjon tad-dawl aħmar u blu jkun 8:2, il-ħxuna taz-zokk tal-pjanta, l-għoli tal-pjanta, il-piż niexef tal-pjanta, il-piż frisk, l-indiċi qawwi tan-nebbieta, eċċ., jiżdiedu b'mod sinifikanti, u huwa wkoll ta' benefiċċju għall-formazzjoni tal-matriċi tal-kloroplast u l-lamella bażali u l-produzzjoni ta' materji ta' assimilazzjoni.

L-użu ta' taħlita ta' kwalità ħamra, ħadra u blu għan-nebbieta tal-fażola ħamra huwa ta' benefiċċju għall-akkumulazzjoni ta' materja niexfa tagħha, u d-dawl aħdar jista' jippromwovi l-akkumulazzjoni ta' materja niexfa tan-nebbieta tal-fażola ħamra. It-tkabbir huwa l-aktar ovvju meta l-proporzjon tad-dawl aħmar, aħdar u blu huwa 6:2:1. L-effett ta' titwil tal-ipokotil tal-ħaxix tan-nebbieta tan-nebbieta tal-fażola ħamra kien l-aħjar taħt il-proporzjon tad-dawl aħmar u blu ta' 8:1, u t-tiwil tal-ipokotil tan-nebbieta tal-fażola ħamra kien ovvjament inibit taħt il-proporzjon tad-dawl aħmar u blu ta' 6:3, iżda l-kontenut ta' proteina solubbli kien l-ogħla.

Meta l-proporzjon tad-dawl aħmar u blu jkun 8:1 għan-nebbieta tal-lufa, l-indiċi qawwi tan-nebbieta u l-kontenut ta' zokkor solubbli tan-nebbieta tal-lufa huma l-ogħla. Meta tintuża kwalità ta' dawl bi proporzjon ta' dawl aħmar u blu ta' 6:3, il-kontenut ta' klorofilla a, il-proporzjon tal-klorofilla a/b, u l-kontenut ta' proteina solubbli tan-nebbieta tal-lufa kienu l-ogħla.

Meta tuża proporzjon ta' 3:1 ta' dawl aħmar u blu mal-karfus, dan jista' jippromwovi b'mod effettiv iż-żieda fl-għoli tal-pjanta tal-karfus, it-tul tal-peciole, l-għadd ta' weraq, il-kwalità tal-materja niexfa, il-kontenut ta' VC, il-kontenut ta' proteina solubbli u l-kontenut ta' zokkor solubbli. Fil-kultivazzjoni tat-tadam, iż-żieda fil-proporzjon tad-dawl blu LED tippromwovi l-formazzjoni ta' likopene, aċidi amminiċi ħielsa u flavonoids, u ż-żieda fil-proporzjon tad-dawl aħmar tippromwovi l-formazzjoni ta' aċidi titrabbli. Meta d-dawl bil-proporzjon tad-dawl aħmar u blu mal-weraq tal-ħass ikun ta' 8:1, dan ikun ta' benefiċċju għall-akkumulazzjoni ta' karotenojdi, u jnaqqas b'mod effettiv il-kontenut ta' nitrat u jżid il-kontenut ta' VC.

 ◆Intensità tad-dawl

Pjanti li jikbru taħt dawl dgħajjef huma aktar suxxettibbli għall-fotoinibizzjoni milli taħt dawl qawwi. Ir-rata fotosintetika netta tan-nebbieta tat-tadam tiżdied biż-żieda tal-intensità tad-dawl [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], li turi xejra li l-ewwel tiżdied u mbagħad tonqos, u b'300μmol/(m²·s) tilħaq il-massimu. L-għoli tal-pjanta, l-erja tal-weraq, il-kontenut tal-ilma u l-kontenut tal-VC tal-ħass żdiedu b'mod sinifikanti taħt trattament b'intensità tad-dawl ta' 150μmol/(m²·s). Taħt trattament b'intensità tad-dawl ta' 200μmol/(m²·s), il-piż frisk, il-piż totali u l-kontenut ta' amino acid ħieles żdiedu b'mod sinifikanti, u taħt trattament b'intensità tad-dawl ta' 300μmol/(m²·s), l-erja tal-weraq, il-kontenut tal-ilma, il-klorofilla a, il-klorofilla a+b u l-karotenojdi tal-ħass tnaqqsu kollha. Meta mqabbel mad-dlam, biż-żieda fl-intensità tad-dawl tat-tkabbir tal-LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], il-kontenut ta' klorofilla a, klorofilla b, u klorofilla a+b tan-nebbieta tal-fażola sewda żdied b'mod sinifikanti. Il-kontenut ta' VC huwa l-ogħla bi 3μmol/(m²·s), u l-kontenut ta' proteina solubbli, zokkor solubbli u sukrożju huwa l-ogħla bi 9μmol/(m²·s). Taħt l-istess kundizzjonijiet ta' temperatura, biż-żieda fl-intensità tad-dawl [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], il-ħin tat-tħawwil tan-nebbieta tal-bżar huwa mqassar, il-kontenut ta' zokkor solubbli żdied, iżda l-kontenut ta' klorofilla a u karotenojdi naqas gradwalment.

 ◆Ħin tad-dawl

It-titwil xieraq tal-ħin tad-dawl jista' jtaffi l-istress tad-dawl baxx ikkawżat minn intensità tad-dawl insuffiċjenti sa ċertu punt, jgħin fl-akkumulazzjoni ta' prodotti fotosintetiċi tal-għelejjel ortikulturali, u jikseb l-effett li jżid ir-rendiment u jtejjeb il-kwalità. Il-kontenut ta' VC tan-nebbieta wera xejra ta' żieda gradwali bit-titwil tal-ħin tad-dawl (0, 4, 8, 12, 16, 20 siegħa/jum), filwaqt li l-kontenut ta' amino aċidi ħielsa, l-attivitajiet tas-SOD u tas-CAT kollha wrew xejra ta' tnaqqis. Bit-titwil tal-ħin tad-dawl (12, 15, 18-il siegħa), il-piż frisk tal-pjanti tal-kaboċċa Ċiniża żdied b'mod sinifikanti. Il-kontenut ta' VC fil-weraq u z-zkuk tal-kaboċċa Ċiniża kien l-ogħla wara 15 u 12-il siegħa, rispettivament. Il-kontenut ta' proteina solubbli fil-weraq tal-kaboċċa Ċiniża naqas gradwalment, iżda z-zkuk kienu l-ogħla wara 15-il siegħa. Il-kontenut ta' zokkor solubbli fil-weraq tal-kaboċċa Ċiniża żdied gradwalment, filwaqt li z-zkuk kienu l-ogħla wara 12-il siegħa. Meta l-proporzjon tad-dawl aħmar u blu jkun 1:2, meta mqabbel ma' ħin ta' dawl ta' 12-il siegħa, trattament bid-dawl ta' 20 siegħa jnaqqas il-kontenut relattiv ta' fenoli u flavonoids totali fil-ħass bil-weraq aħdar, iżda meta l-proporzjon tad-dawl aħmar u blu jkun 2:1, it-trattament bid-dawl ta' 20 siegħa żied b'mod sinifikanti l-kontenut relattiv ta' fenoli u flavonoids totali fil-ħass bil-weraq aħdar.

Minn dak li ntqal hawn fuq, jista' jidher li formuli tad-dawl differenti għandhom effetti differenti fuq il-fotosintesi, il-fotomorfoġenesi u l-metaboliżmu tal-karbonju u n-nitroġenu ta' tipi differenti ta' għelejjel. Kif tinkiseb l-aħjar formula tad-dawl, konfigurazzjoni tas-sors tad-dawl u formulazzjoni ta' strateġiji ta' kontroll intelliġenti teħtieġ l-ispeċi tal-pjanti bħala l-punt tat-tluq, u għandhom isiru aġġustamenti xierqa skont il-ħtiġijiet tal-komoditajiet tal-għelejjel ortikulturali, l-għanijiet tal-produzzjoni, il-fatturi tal-produzzjoni, eċċ., biex jintlaħaq l-għan ta' kontroll intelliġenti tal-ambjent tad-dawl u għelejjel ortikulturali ta' kwalità għolja u rendiment għoli taħt kundizzjonijiet li jiffrankaw l-enerġija.

Problemi eżistenti u prospetti

Il-vantaġġ sinifikanti tad-dawl tat-tkabbir LED huwa li jista' jagħmel aġġustamenti intelliġenti tal-kombinazzjoni skont l-ispettru tad-domanda tal-karatteristiċi fotosintetiċi, il-morfoloġija, il-kwalità u r-rendiment ta' pjanti differenti. Tipi differenti ta' għelejjel u perjodi ta' tkabbir differenti tal-istess għelejjel kollha għandhom rekwiżiti differenti għall-kwalità tad-dawl, l-intensità tad-dawl u l-fotoperjodu. Dan jirrikjedi aktar żvilupp u titjib fir-riċerka dwar il-formula tad-dawl biex tifforma database enormi tal-formula tad-dawl. Flimkien mar-riċerka u l-iżvilupp ta' lampi professjonali, jista' jinkiseb il-valur massimu tad-dwal supplimentari LED f'applikazzjonijiet agrikoli, sabiex tiġi ffrankata aħjar l-enerġija, tittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni u l-benefiċċji ekonomiċi. L-applikazzjoni tad-dawl tat-tkabbir LED fl-ortikultura tal-faċilitajiet uriet vitalità qawwija, iżda l-prezz tat-tagħmir jew apparati tad-dawl LED huwa relattivament għoli, u l-investiment ta' darba huwa kbir. Ir-rekwiżiti tad-dawl supplimentari ta' diversi għelejjel taħt kundizzjonijiet ambjentali differenti mhumiex ċari, l-ispettru tad-dawl supplimentari, L-intensità u l-ħin mhux raġonevoli tad-dawl tat-tkabbir inevitabbilment jikkawżaw diversi problemi fl-applikazzjoni tal-industrija tad-dawl tat-tkabbir.

Madankollu, bl-avvanz u t-titjib tat-teknoloġija u t-tnaqqis fl-ispiża tal-produzzjoni tad-dwal LED għat-tkabbir tal-pjanti, id-dawl supplimentari LED se jintuża aktar fl-ortikultura tal-faċilitajiet. Fl-istess ħin, l-iżvilupp u l-progress tas-sistema tat-teknoloġija tad-dawl supplimentari LED u l-kombinazzjoni ta' enerġija ġdida se jippermettu l-iżvilupp rapidu tal-agrikoltura tal-faċilitajiet, l-agrikoltura tal-familja, l-agrikoltura urbana u l-agrikoltura spazjali biex jissodisfaw id-domanda tan-nies għal għelejjel ortikulturali f'ambjenti speċjali.