Astratt: In-nebbieta tal-ħaxix huma l-ewwel pass fil-produzzjoni tal-ħaxix, u l-kwalità tan-nebbieta hija importanti ħafna għar-rendiment u l-kwalità tal-ħaxix wara t-tħawwil. Bir-raffinar kontinwu tad-diviżjoni tax-xogħol fl-industrija tal-ħaxix, in-nebbieta tal-ħaxix gradwalment iffurmaw katina industrijali indipendenti u servew il-produzzjoni tal-ħaxix. Affettwati minn temp ħażin, il-metodi tradizzjonali tat-tnissil inevitabbilment jiffaċċjaw ħafna sfidi bħat-tkabbir bil-mod tan-nebbieta, it-tkabbir riġidu, u l-pesti u l-mard. Biex jittrattaw in-nebbieta riġidi, ħafna kultivaturi kummerċjali jużaw regolaturi tat-tkabbir. Madankollu, hemm riskji ta' riġidità tan-nebbieta, sikurezza tal-ikel u kontaminazzjoni ambjentali bl-użu ta' regolaturi tat-tkabbir. Minbarra l-metodi ta' kontroll kimiku, għalkemm l-istimulazzjoni mekkanika, il-kontroll tat-temperatura u tal-ilma jistgħu wkoll ikollhom rwol fil-prevenzjoni tat-tkabbir riġidu tan-nebbieta, huma kemxejn inqas konvenjenti u effettivi. Taħt l-impatt tal-epidemija globali l-ġdida tal-Covid-19, il-problemi tad-diffikultajiet fil-ġestjoni tal-produzzjoni kkawżati min-nuqqas ta' ħaddiema u ż-żieda fl-ispejjeż tax-xogħol fl-industrija tan-nebbieta saru aktar prominenti.

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tad-dawl, l-użu tad-dawl artifiċjali għat-trobbija tan-nebbieta tal-ħaxix għandu l-vantaġġi ta' effiċjenza għolja fin-nebbieta, inqas pesti u mard, u standardizzazzjoni faċli. Meta mqabbla mas-sorsi tad-dawl tradizzjonali, il-ġenerazzjoni l-ġdida ta' sorsi tad-dawl LED għandha l-karatteristiċi ta' ffrankar tal-enerġija, effiċjenza għolja, ħajja twila, protezzjoni ambjentali u durabilità, daqs żgħir, radjazzjoni termali baxxa, u amplitudni żgħira tat-tul ta' mewġ. Tista' tifformula spettru xieraq skont il-ħtiġijiet tat-tkabbir u l-iżvilupp tan-nebbieta fl-ambjent tal-fabbriki tal-pjanti, u tikkontrolla b'mod preċiż il-proċess fiżjoloġiku u metaboliku tan-nebbieta, fl-istess ħin, tikkontribwixxi għal produzzjoni ħielsa mit-tniġġis, standardizzata u rapida ta' nebbieta tal-ħaxix, u tqassar iċ-ċiklu tan-nebbieta. Fiċ-Ċina t'Isfel, jieħu madwar 60 jum biex jitkabbru n-nebbieta tal-bżar u tat-tadam (3-4 weraq veri) f'serer tal-plastik, u madwar 35 jum għan-nebbieta tal-ħjar (3-5 weraq veri). Taħt il-kundizzjonijiet tal-fabbrika tal-pjanti, jieħu biss 17-il jum biex jitkabbru n-nebbieta tat-tadam u 25 jum għan-nebbieta tal-bżar taħt il-kundizzjonijiet ta' fotoperjodu ta' 20 siegħa u PPF ta' 200-300 μmol/(m2•s). Meta mqabbel mal-metodu konvenzjonali ta' kultivazzjoni tan-nebbieta fis-serra, l-użu tal-metodu ta' kultivazzjoni tan-nebbieta fil-fabbrika tal-pjanti LED qassar b'mod sinifikanti ċ-ċiklu tat-tkabbir tal-ħjar b'15-30 jum, u n-numru ta' fjuri femminili u frott għal kull pjanta żdied bi 33.8% u 37.3%, rispettivament, u l-ogħla rendiment żdied b'71.44%.

F'termini ta' effiċjenza fl-użu tal-enerġija, l-effiċjenza fl-użu tal-enerġija tal-fabbriki tal-pjanti hija ogħla minn dik tas-serer tat-tip Venlo fl-istess latitudni. Pereżempju, f'fabbrika tal-pjanti Żvediża, huma meħtieġa 1411 MJ biex jipproduċu 1 kg ta' materja niexfa ta' ħass, filwaqt li 1699 MJ huma meħtieġa f'serra. Madankollu, jekk jiġi kkalkulat l-elettriku meħtieġ għal kull kilogramma ta' materja niexfa tal-ħass, il-fabbrika tal-pjanti teħtieġ 247 kW·h biex tipproduċi 1 kg ta' piż niexef ta' ħass, u s-serer fl-Iżvezja, l-Olanda, u l-Emirati Għarab Magħquda jeħtieġu 182 kW·h, 70 kW·h, u 111 kW·h, rispettivament.

Fl-istess ħin, fil-fabbrika tal-pjanti, l-użu ta' kompjuters, tagħmir awtomatiku, intelliġenza artifiċjali u teknoloġiji oħra jista' jikkontrolla b'mod preċiż il-kundizzjonijiet ambjentali adattati għall-kultivazzjoni tan-nebbieta, jeħles mil-limitazzjonijiet tal-kundizzjonijiet tal-ambjent naturali, u jirrealizza l-produzzjoni intelliġenti, mekkanizzata u stabbli annwali tal-produzzjoni tan-nebbieta. Fi snin reċenti, in-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti ntużaw fil-produzzjoni kummerċjali ta' ħxejjex bil-weraq, ħxejjex tal-frott u għelejjel ekonomiċi oħra fil-Ġappun, il-Korea t'Isfel, l-Ewropa u l-Istati Uniti u pajjiżi oħra. L-investiment inizjali għoli tal-fabbriki tal-pjanti, l-ispejjeż operattivi għoljin, u l-konsum enormi tal-enerġija tas-sistema għadhom l-ostakli li jillimitaw il-promozzjoni tat-teknoloġija tal-kultivazzjoni tan-nebbieta fil-fabbriki tal-pjanti Ċiniżi. Għalhekk, huwa meħtieġ li jitqiesu r-rekwiżiti ta' rendiment għoli u ffrankar tal-enerġija f'termini ta' strateġiji ta' ġestjoni tad-dawl, stabbiliment ta' mudelli ta' tkabbir tal-ħxejjex, u tagħmir ta' awtomazzjoni biex jittejbu l-benefiċċji ekonomiċi.

F'dan l-artikolu, tiġi riveduta l-influwenza tal-ambjent tad-dawl LED fuq it-tkabbir u l-iżvilupp tan-nebbieta tal-ħaxix fil-fabbriki tal-pjanti fis-snin riċenti, bil-prospetti tad-direzzjoni tar-riċerka tar-regolazzjoni tad-dawl tan-nebbieta tal-ħaxix fil-fabbriki tal-pjanti.

1. Effetti tal-Ambjent tad-Dawl fuq it-Tkabbir u l-Iżvilupp tan-Nebbieta tal-Ħaxix

Bħala wieħed mill-fatturi ambjentali essenzjali għat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti, id-dawl mhux biss huwa sors ta' enerġija għall-pjanti biex iwettqu l-fotosintesi, iżda wkoll sinjal ewlieni li jaffettwa l-fotomorfoġenesi tal-pjanti. Il-pjanti jħossu d-direzzjoni, l-enerġija u l-kwalità tad-dawl tas-sinjal permezz tas-sistema tas-sinjali tad-dawl, jirregolaw it-tkabbir u l-iżvilupp tagħhom stess, u jirrispondu għall-preżenza jew l-assenza, it-tul tal-mewġa, l-intensità u t-tul tad-dawl. Ir-riċetturi fotoreċetturi tal-pjanti magħrufa bħalissa jinkludu mill-inqas tliet klassijiet: fitokromi (PHYA~PHYE) li jħossu dawl aħmar u aħmar imbiegħed (FR), kriptokromi (CRY1 u CRY2) li jħossu blu u ultravjola A, u Elementi (Phot1 u Phot2), ir-riċettur UV-B UVR8 li jħossu UV-B. Dawn ir-riċetturi fotoreċetturi jipparteċipaw u jirregolaw l-espressjoni ta' ġeni relatati u mbagħad jirregolaw attivitajiet tal-ħajja bħall-ġerminazzjoni taż-żerriegħa tal-pjanti, il-fotomorfoġenesi, il-ħin tal-fjoritura, is-sintesi u l-akkumulazzjoni ta' metaboliti sekondarji, u t-tolleranza għal stress bijotiku u abijotiku.

2. L-influwenza tal-ambjent tad-dawl LED fuq l-istabbiliment fotomorfoloġiku tan-nebbieta tal-ħxejjex

2.1 Effetti ta' Kwalità ta' Dawl Differenti fuq il-Fotomorfoġenesi tan-Nebbieta tal-Ħaxix

Ir-reġjuni ħomor u blu tal-ispettru għandhom effiċjenzi kwantistiċi għoljin għall-fotosintesi tal-weraq tal-pjanti. Madankollu, l-espożizzjoni fit-tul tal-weraq tal-ħjar għal dawl aħmar pur se tagħmel ħsara lill-fotosistema, li tirriżulta fil-fenomenu tas-"sindromu tad-dawl aħmar" bħal rispons stomatali mnaqqas, kapaċità fotosintetika mnaqqsa u effiċjenza fl-użu tan-nitroġenu, u dewmien fit-tkabbir. Taħt il-kundizzjoni ta' intensità baxxa tad-dawl (100±5 μmol/(m2•s)), dawl aħmar pur jista' jagħmel ħsara lill-kloroplasti kemm tal-weraq żgħar kif ukoll ta' dawk maturi tal-ħjar, iżda l-kloroplasti bil-ħsara ġew irkuprati wara li nbidel minn dawl aħmar pur għal dawl aħmar u blu (R:B= 7:3). Għall-kuntrarju, meta l-pjanti tal-ħjar qalbu mill-ambjent tad-dawl aħmar-blu għall-ambjent tad-dawl aħmar pur, l-effiċjenza fotosintetika ma naqsitx b'mod sinifikanti, u dan juri l-adattabilità għall-ambjent tad-dawl aħmar. Permezz ta' analiżi bil-mikroskopju elettroniku tal-istruttura tal-weraq tan-nebbieta tal-ħjar bis-"sindromu tad-dawl aħmar", l-esperimentaturi sabu li n-numru ta' kloroplasti, id-daqs tal-granuli tal-lamtu, u l-ħxuna tal-grana fil-weraq taħt dawl aħmar pur kienu sinifikament aktar baxxi minn dawk taħt trattament b'dawl abjad. L-intervent tad-dawl blu jtejjeb l-ultrastruttura u l-karatteristiċi fotosintetiċi tal-kloroplasti tal-ħjar u jelimina l-akkumulazzjoni eċċessiva ta' nutrijenti. Meta mqabbel mad-dawl abjad u d-dawl aħmar u blu, id-dawl aħmar pur ippromwova t-titwil tal-ipokotil u l-espansjoni tal-kotiledoni tan-nebbieta tat-tadam, żied b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanti u l-erja tal-weraq, iżda naqqas b'mod sinifikanti l-kapaċità fotosintetika, naqqas il-kontenut ta' Rubisco u l-effiċjenza fotokimika, u żied b'mod sinifikanti d-dissipazzjoni tas-sħana. Jista' jidher li tipi differenti ta' pjanti jirrispondu b'mod differenti għall-istess kwalità ta' dawl, iżda meta mqabbla mad-dawl monokromatiku, il-pjanti għandhom effiċjenza ogħla tal-fotosintesi u tkabbir aktar vigoruż fl-ambjent ta' dawl imħallat.

Ir-riċerkaturi għamlu ħafna riċerka dwar l-ottimizzazzjoni tal-kombinazzjoni tal-kwalità tad-dawl tan-nebbieta tal-ħaxix. Taħt l-istess intensità tad-dawl, biż-żieda tal-proporzjon tad-dawl aħmar, l-għoli tal-pjanta u l-piż frisk tan-nebbieta tat-tadam u l-ħjar tjiebu b'mod sinifikanti, u t-trattament bi proporzjon ta' aħmar għal blu ta' 3:1 kellu l-aħjar effett; għall-kuntrarju, proporzjon għoli ta' dawl blu inibixxa t-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam u l-ħjar, li kienu qosra u kompatti, iżda żied il-kontenut ta' materja niexfa u klorofilla fir-rimjiet tan-nebbieta. Mudelli simili huma osservati f'għelejjel oħra, bħall-bżar u d-dulliegħa. Barra minn hekk, meta mqabbel mad-dawl abjad, id-dawl aħmar u blu (R:B=3:1) mhux biss tejjeb b'mod sinifikanti l-ħxuna tal-weraq, il-kontenut tal-klorofilla, l-effiċjenza fotosintetika u l-effiċjenza tat-trasferiment tal-elettroni tan-nebbieta tat-tadam, iżda wkoll il-livelli ta' espressjoni ta' enzimi relatati maċ-ċiklu ta' Calvin, il-kontenut veġetarjan tat-tkabbir u l-akkumulazzjoni ta' karboidrati tjiebu wkoll b'mod sinifikanti. Meta jitqabblu ż-żewġ proporzjonijiet ta' dawl aħmar u blu (R:B=2:1, 4:1), proporzjon ogħla ta' dawl blu kien aktar favorevoli għall-induzzjoni tal-formazzjoni ta' fjuri femminili fin-nebbieta tal-ħjar u aċċellera l-ħin tal-fjoritura tal-fjuri femminili. Għalkemm proporzjonijiet differenti ta' dawl aħmar u blu ma kellhom l-ebda effett sinifikanti fuq ir-rendiment tal-piż frisk tan-nebbieta tal-kale, arugula, u mustarda, proporzjon għoli ta' dawl blu (30% dawl blu) naqqas b'mod sinifikanti t-tul tal-ipokotil u ż-żona tal-kotiledoni tan-nebbieta tal-kale u l-mustarda, filwaqt li l-kulur tal-kotiledoni sar aktar profond. Għalhekk, fil-produzzjoni tan-nebbieta, żieda xierqa fil-proporzjon ta' dawl blu tista' tqassar b'mod sinifikanti l-ispazjar tan-nodi u ż-żona tal-weraq tan-nebbieta tal-ħaxix, tippromwovi l-estensjoni laterali tan-nebbieta, u ttejjeb l-indiċi tas-saħħa tan-nebbieta, li huwa favorevoli għall-kultivazzjoni ta' nebbieta robusti. Taħt il-kundizzjoni li l-intensità tad-dawl baqgħet l-istess, iż-żieda fid-dawl aħdar fid-dawl aħmar u blu tejbet b'mod sinifikanti l-piż frisk, iż-żona tal-weraq u l-għoli tal-pjanta tan-nebbieta tal-bżar ħelu. Meta mqabbla mal-lampa fluworexxenti bajda tradizzjonali, taħt il-kundizzjonijiet tad-dawl aħmar-aħdar-blu (R3:G2:B5), l-Y[II], il-qP u l-ETR tan-nebbieta tat-tadam 'Okagi Nru 1' tjiebu b'mod sinifikanti. Is-supplimentazzjoni tad-dawl UV (100 μmol/(m2•s) dawl blu + 7% UV-A) għal dawl blu pur naqqset b'mod sinifikanti l-veloċità tat-titwil taz-zokk tal-arugula u l-mustarda, filwaqt li s-supplimentazzjoni tal-FR kienet l-oppost. Dan juri wkoll li minbarra d-dawl aħmar u blu, kwalitajiet oħra tad-dawl għandhom ukoll rwol importanti fil-proċess tat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti. Għalkemm la d-dawl ultravjola u lanqas l-FR mhu s-sors tal-enerġija tal-fotosintesi, it-tnejn li huma huma involuti fil-fotomorfoġenesi tal-pjanti. Id-dawl UV ta' intensità għolja huwa ta' ħsara għad-DNA u l-proteini tal-pjanti, eċċ. Madankollu, id-dawl UV jattiva r-risponsi għall-istress ċellulari, u jikkawża bidliet fit-tkabbir, il-morfoloġija u l-iżvilupp tal-pjanti biex jadattaw għal bidliet ambjentali. Studji wrew li R/FR aktar baxx jikkaġuna risponsi għall-evitar tad-dell fil-pjanti, li jirriżultaw f'bidliet morfoloġiċi fil-pjanti, bħat-titwil taz-zokk, it-tnaqqija tal-weraq, u r-rendiment imnaqqas tal-materja niexfa. Zokk irqiq mhuwiex karatteristika tajba ta' tkabbir għat-tkabbir ta' nebbieta b'saħħithom. Għal nebbieta ġenerali tal-ħaxix bil-weraq u tal-frott, nebbieta sodi, kompatti u elastiċi mhumiex suxxettibbli għal problemi waqt it-trasport u t-tħawwil.

L-UV-A jista’ jagħmel il-pjanti tan-nebbieta tal-ħjar iqsar u aktar kompatti, u r-rendiment wara t-trapjant mhuwiex differenti b’mod sinifikanti minn dak tal-kontroll; filwaqt li l-UV-B għandu effett inibitorju aktar sinifikanti, u l-effett ta’ tnaqqis fir-rendiment wara t-trapjant mhuwiex sinifikanti. Studji preċedenti ssuġġerew li l-UV-A jinibixxi t-tkabbir tal-pjanti u jagħmel il-pjanti nani. Iżda hemm evidenza dejjem tikber li l-preżenza tal-UV-A, minflok ma trażżan il-bijomassa tal-għelejjel, fil-fatt tippromwoviha. Meta mqabbel mad-dawl aħmar u abjad bażiku (R:W=2:3, PPFD huwa 250 μmol/(m2·s)), l-intensità supplimentari fid-dawl aħmar u abjad hija ta’ 10 W/m2 (madwar 10 μmol/(m2·s)). L-UV-A tal-kale żied b’mod sinifikanti l-bijomassa, it-tul tal-internodu, id-dijametru taz-zokk u l-wisa’ tal-kanupew tal-pjanti tan-nebbieta tal-kale, iżda l-effett ta’ promozzjoni ddgħajjef meta l-intensità tal-UV qabżet l-10 W/m2. Supplimentazzjoni ta' UV-A ta' sagħtejn kuljum (0.45 J/(m2•s)) tista' żżid b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanta, l-erja tal-kotiledoni u l-piż frisk tan-nebbieta tat-tadam 'Oxheart', filwaqt li tnaqqas il-kontenut ta' H2O2 fin-nebbieta tat-tadam. Jista' jidher li għelejjel differenti jirrispondu b'mod differenti għad-dawl UV, li jista' jkun relatat mas-sensittività tal-għelejjel għad-dawl UV.

Għall-kultivazzjoni ta' nebbieta mlaqqma, it-tul taz-zokk għandu jiżdied b'mod xieraq biex jiffaċilita t-tilqim tal-istokk tar-riżomi. Intensitajiet differenti ta' FR kellhom effetti differenti fuq it-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam, bżar, ħjar, qargħa ħamra u dulliegħa. Is-supplimentazzjoni ta' 18.9 μmol/(m2•s) ta' FR f'dawl abjad kiesaħ żiedet b'mod sinifikanti t-tul tal-ipokotil u d-dijametru taz-zokk tan-nebbieta tat-tadam u l-bżar; FR ta' 34.1 μmol/(m2•s) kellha l-aħjar effett fuq il-promozzjoni tat-tul tal-ipokotil u d-dijametru taz-zokk tan-nebbieta tal-ħjar, qargħa ħamra u dulliegħa; FR ta' intensità għolja (53.4 μmol/(m2•s)) kellha l-aħjar effett fuq dawn il-ħames ħxejjex. It-tul tal-ipokotil u d-dijametru taz-zokk tan-nebbieta ma baqgħux jiżdiedu b'mod sinifikanti, u bdew juru xejra 'l isfel. Il-piż frisk tan-nebbieta tal-bżar naqas b'mod sinifikanti, u dan jindika li l-valuri ta' saturazzjoni tal-FR tal-ħames nebbieta tal-ħxejjex kienu kollha aktar baxxi minn 53.4 μmol/(m2•s), u l-valur tal-FR kien sinifikament aktar baxx minn dak tal-FR. L-effetti fuq it-tkabbir ta' nebbieta ta' ħxejjex differenti huma wkoll differenti.

2.2 Effetti ta' Integrali ta' Dawl tal-Jum Differenti fuq il-Fotomorfoġenesi tan-Nebbieta tal-Ħaxix

L-Integral tad-Dawl tal-Jum (DLI) jirrappreżenta l-ammont totali ta' fotoni fotosintetiċi li jaslu fuq il-wiċċ tal-pjanta f'ġurnata, li huwa relatat mal-intensità tad-dawl u l-ħin tad-dawl. Il-formula tal-kalkolu hija DLI (mol/m2/ġurnata) = intensità tad-dawl [μmol/(m2•s)] × Ħin tad-dawl ta' kuljum (h) × 3600 × 10-6. F'ambjent b'intensità baxxa tad-dawl, il-pjanti jirrispondu għal ambjent ta' dawl baxx billi jtawlu t-tul taz-zokk u tal-internodu, iżidu l-għoli tal-pjanta, it-tul tal-petiole u l-erja tal-werqa, u jnaqqsu l-ħxuna tal-werqa u r-rata fotosintetika netta. Biż-żieda fl-intensità tad-dawl, ħlief għall-mustarda, it-tul tal-ipokotil u t-titwil taz-zokk tan-nebbieta tal-arugula, tal-kaboċċa u tal-kale taħt l-istess kwalità ta' dawl naqsu b'mod sinifikanti. Jista' jidher li l-effett tad-dawl fuq it-tkabbir u l-morfoġenesi tal-pjanti huwa relatat mal-intensità tad-dawl u l-ispeċi tal-pjanti. Biż-żieda tad-DLI (8.64~28.8 mol/m2/kuljum), it-tip ta' pjanta tan-nebbieta tal-ħjar sar qasir, b'saħħtu u kompatt, u l-piż speċifiku tal-weraq u l-kontenut tal-klorofilla naqsu gradwalment. 6~16-il jum wara ż-żrigħ tan-nebbieta tal-ħjar, il-weraq u l-għeruq nixfu. Il-piż żdied gradwalment, u r-rata tat-tkabbir aċċellerat gradwalment, iżda 16 sa 21 jum wara ż-żrigħ, ir-rata tat-tkabbir tal-weraq u l-għeruq tan-nebbieta tal-ħjar naqset b'mod sinifikanti. Id-DLI msaħħaħ ippromwova r-rata fotosintetika netta tan-nebbieta tal-ħjar, iżda wara ċertu valur, ir-rata fotosintetika netta bdiet tonqos. Għalhekk, l-għażla tad-DLI xieraq u l-adozzjoni ta' strateġiji differenti tad-dawl supplimentari fi stadji differenti tat-tkabbir tan-nebbieta jistgħu jnaqqsu l-konsum tal-enerġija. Il-kontenut ta' zokkor solubbli u enzima SOD fin-nebbieta tal-ħjar u tat-tadam żdied biż-żieda tal-intensità tad-DLI. Meta l-intensità tad-DLI żdiedet minn 7.47 mol/m2/kuljum għal 11.26 mol/m2/kuljum, il-kontenut ta' zokkor solubbli u enzima SOD fin-nebbieta tal-ħjar żdied bi 81.03%, u 55.5% rispettivament. Taħt l-istess kundizzjonijiet DLI, biż-żieda fl-intensità tad-dawl u t-tqassir tal-ħin tad-dawl, l-attività PSII tan-nebbieta tat-tadam u l-ħjar ġiet inibita, u l-għażla ta' strateġija ta' dawl supplimentari b'intensità baxxa tad-dawl u tul ta' żmien twil kienet aktar favorevoli għall-kultivazzjoni ta' indiċi għoli ta' nebbieta u effiċjenza fotokimika tan-nebbieta tal-ħjar u t-tadam.

Fil-produzzjoni ta' nebbieta mlaqqma, l-ambjent ta' dawl baxx jista' jwassal għal tnaqqis fil-kwalità tan-nebbieta mlaqqma u żieda fil-ħin tal-fejqan. Intensità tad-dawl xierqa mhux biss tista' ttejjeb il-kapaċità ta' rbit tas-sit tal-fejqan imlaqqam u ttejjeb l-indiċi ta' nebbieta b'saħħithom, iżda wkoll tnaqqas il-pożizzjoni tan-nodi tal-fjuri femminili u żżid in-numru ta' fjuri femminili. Fil-fabbriki tal-pjanti, DLI ta' 2.5-7.5 mol/m2/kuljum kien biżżejjed biex jissodisfa l-ħtiġijiet ta' fejqan tan-nebbieta mlaqqma tat-tadam. Il-kompattezza u l-ħxuna tal-weraq tan-nebbieta tat-tadam imlaqqma żdiedu b'mod sinifikanti biż-żieda fl-intensità tad-DLI. Dan juri li n-nebbieta mlaqqma ma jeħtiġux intensità għolja tad-dawl għall-fejqan. Għalhekk, meta wieħed iqis il-konsum tal-enerġija u l-ambjent tat-tħawwil, l-għażla ta' intensità tad-dawl xierqa tgħin biex ittejjeb il-benefiċċji ekonomiċi.

3. Effetti tal-ambjent tad-dawl LED fuq ir-reżistenza għall-istress tan-nebbieta tal-ħaxix

Il-pjanti jirċievu sinjali tad-dawl esterni permezz ta' fotoreċetturi, li jikkawżaw is-sintesi u l-akkumulazzjoni ta' molekuli tas-sinjali fil-pjanta, u b'hekk ibiddlu t-tkabbir u l-funzjoni tal-organi tal-pjanti, u fl-aħħar mill-aħħar itejbu r-reżistenza tal-pjanta għall-istress. Kwalità differenti tad-dawl għandha ċertu effett ta' promozzjoni fuq it-titjib tat-tolleranza għall-kesħa u t-tolleranza għall-melħ tan-nebbieta. Pereżempju, meta n-nebbieta tat-tadam ġew supplimentati bid-dawl għal 4 sigħat bil-lejl, meta mqabbla mat-trattament mingħajr dawl supplimentari, dawl abjad, dawl aħmar, dawl blu, u dawl aħmar u blu setgħu jnaqqsu l-permeabilità tal-elettroliti u l-kontenut ta' MDA tan-nebbieta tat-tadam, u jtejbu t-tolleranza għall-kesħa. L-attivitajiet ta' SOD, POD u CAT fin-nebbieta tat-tadam taħt it-trattament ta' proporzjon aħmar-blu ta' 8:2 kienu sinifikament ogħla minn dawk ta' trattamenti oħra, u kellhom kapaċità antiossidanti u tolleranza għall-kesħa ogħla.

L-effett tal-UV-B fuq it-tkabbir tal-għeruq tas-sojja huwa prinċipalment li jtejjeb ir-reżistenza għall-istress tal-pjanti billi jżid il-kontenut ta' NO u ROS tal-għeruq, inklużi molekuli ta' sinjalazzjoni tal-ormoni bħal ABA, SA, u JA, u jinibixxi l-iżvilupp tal-għeruq billi jnaqqas il-kontenut ta' IAA, CTK, u GA. Ir-riċettur fotoreċettur tal-UV-B, UVR8, mhux biss huwa involut fir-regolazzjoni tal-fotomorfoġenesi, iżda għandu wkoll rwol ewlieni fl-istress tal-UV-B. Fin-nebbieta tat-tadam, UVR8 jimmedja s-sintesi u l-akkumulazzjoni tal-antoċjanini, u n-nebbieta tat-tadam selvaġġ akklimatizzati għall-UV itejbu l-kapaċità tagħhom li jlaħħqu mal-istress tal-UV-B ta' intensità għolja. Madankollu, l-adattament tal-UV-B għall-istress tan-nixfa kkawżat mill-Arabidopsis ma jiddependix fuq il-mogħdija UVR8, li jindika li l-UV-B jaġixxi bħala rispons inkroċjat indott mis-sinjali tal-mekkaniżmi ta' difiża tal-pjanti, sabiex varjetà ta' ormoni jkunu involuti b'mod konġunt fir-reżistenza għall-istress tan-nixfa, u b'hekk iżidu l-kapaċità ta' tneħħija tal-ROS.

Kemm it-titwil tal-ipokotil jew iz-zokk tal-pjanta kkawżat minn FR kif ukoll l-adattament tal-pjanti għall-istress kiesaħ huma regolati mill-ormoni tal-pjanti. Għalhekk, l-"effett ta' evitar tad-dell" ikkawżat minn FR huwa relatat mal-adattament tal-pjanti għall-kesħa. L-esperimentaturi ssupplimentaw in-nebbieta tax-xgħir 18-il jum wara l-ġerminazzjoni f'15°C għal 10 ijiem, kesħu għal 5°C + supplimentazzjoni ta' FR għal 7 ijiem, u sabu li meta mqabbel mat-trattament bid-dawl abjad, FR tejbet ir-reżistenza għall-ġlata tan-nebbieta tax-xgħir. Dan il-proċess huwa akkumpanjat minn żieda fil-kontenut ta' ABA u IAA fin-nebbieta tax-xgħir. Trasferiment sussegwenti ta' nebbieta tax-xgħir ittrattati minn qabel b'FR f'15°C għal 5°C u supplimentazzjoni kontinwa ta' FR għal 7 ijiem irriżultaw f'riżultati simili għaż-żewġ trattamenti ta' hawn fuq, iżda b'rispons ta' ABA mnaqqas. Pjanti b'valuri differenti ta' R:FR jikkontrollaw il-bijosintesi tal-fitormoni (GA, IAA, CTK, u ABA), li huma involuti wkoll fit-tolleranza għall-melħ tal-pjanti. Taħt stress tal-melħ, l-ambjent tad-dawl b'proporzjon baxx ta' R:FR jista' jtejjeb il-kapaċità antiossidanti u fotosintetika tan-nebbieta tat-tadam, inaqqas il-produzzjoni ta' ROS u MDA fin-nebbieta, u jtejjeb it-tolleranza għall-melħ. Kemm l-istress tas-salinità kif ukoll il-valur baxx ta' R:FR (R:FR=0.8) inibixxu l-bijosintesi tal-klorofilla, li tista' tkun relatata mal-konverżjoni mblukkata ta' PBG għal UroIII fil-mogħdija tas-sintesi tal-klorofilla, filwaqt li l-ambjent baxx ta' R:FR jista' jtaffi b'mod effettiv l-indeboliment tas-sintesi tal-klorofilla kkawżat mill-istress tas-salinità. Dawn ir-riżultati jindikaw korrelazzjoni sinifikanti bejn il-fitokromi u t-tolleranza għall-melħ.

Minbarra l-ambjent tad-dawl, fatturi ambjentali oħra jaffettwaw ukoll it-tkabbir u l-kwalità tan-nebbieta tal-ħaxix. Pereżempju, iż-żieda fil-konċentrazzjoni tas-CO2 se żżid il-valur massimu tas-saturazzjoni tad-dawl Pn (Pnmax), tnaqqas il-punt ta' kumpens tad-dawl, u ttejjeb l-effiċjenza tal-użu tad-dawl. Iż-żieda fl-intensità tad-dawl u l-konċentrazzjoni tas-CO2 tgħin biex ittejjeb il-kontenut ta' pigmenti fotosintetiċi, l-effiċjenza tal-użu tal-ilma u l-attivitajiet tal-enzimi relatati maċ-ċiklu ta' Calvin, u fl-aħħar tikseb effiċjenza fotosintetika ogħla u akkumulazzjoni ta' bijomassa tan-nebbieta tat-tadam. Il-piż niexef u l-kompattezza tan-nebbieta tat-tadam u l-bżar kienu korrelati b'mod pożittiv mad-DLI, u l-bidla fit-temperatura affettwat ukoll it-tkabbir taħt l-istess trattament DLI. L-ambjent ta' 23~25℃ kien aktar adattat għat-tkabbir tan-nebbieta tat-tadam. Skont il-kundizzjonijiet tat-temperatura u tad-dawl, ir-riċerkaturi żviluppaw metodu biex ibassru r-rata relattiva tat-tkabbir tal-bżar ibbażat fuq il-mudell tad-distribuzzjoni tal-bata, li jista' jipprovdi gwida xjentifika għar-regolazzjoni ambjentali tal-produzzjoni tan-nebbieta mlaqqma tal-bżar.

Għalhekk, meta tfassal skema ta' regolazzjoni tad-dawl fil-produzzjoni, mhux biss għandhom jiġu kkunsidrati l-fatturi tal-ambjent tad-dawl u l-ispeċi tal-pjanti, iżda wkoll fatturi ta' kultivazzjoni u ġestjoni bħan-nutrizzjoni tan-nebbieta u l-ġestjoni tal-ilma, l-ambjent tal-gass, it-temperatura, u l-istadju tat-tkabbir tan-nebbieta.

4. Problemi u Perspettivi

L-ewwelnett, ir-regolazzjoni tad-dawl tan-nebbieta tal-ħaxix hija proċess sofistikat, u l-effetti ta' kundizzjonijiet tad-dawl differenti fuq tipi differenti ta' nebbieta tal-ħaxix fl-ambjent tal-fabbrika tal-pjanti jeħtieġ li jiġu analizzati fid-dettall. Dan ifisser li biex jintlaħaq l-għan ta' produzzjoni ta' nebbieta b'effiċjenza għolja u kwalità għolja, hija meħtieġa esplorazzjoni kontinwa biex tiġi stabbilita sistema teknika matura.

It-tieni nett, għalkemm ir-rata ta' utilizzazzjoni tal-enerġija tas-sors tad-dawl LED hija relattivament għolja, il-konsum tal-enerġija għad-dawl tal-pjanti huwa l-konsum ewlieni tal-enerġija għall-kultivazzjoni tan-nebbieta bl-użu ta' dawl artifiċjali. Il-konsum enormi tal-enerġija tal-fabbriki tal-pjanti għadu l-ostaklu li qed jillimita l-iżvilupp tal-fabbriki tal-pjanti.

Fl-aħħar nett, bl-applikazzjoni wiesgħa tad-dawl tal-pjanti fl-agrikoltura, l-ispiża tad-dwal LED għall-pjanti hija mistennija li titnaqqas ħafna fil-futur; għall-kuntrarju, iż-żieda fl-ispejjeż tax-xogħol, speċjalment fl-era ta' wara l-epidemija, in-nuqqas ta' ħaddiema huwa mistenni li jippromwovi l-proċess ta' mekkanizzazzjoni u awtomazzjoni tal-produzzjoni. Fil-futur, mudelli ta' kontroll ibbażati fuq l-intelliġenza artifiċjali u tagħmir ta' produzzjoni intelliġenti se jsiru waħda mit-teknoloġiji ewlenin għall-produzzjoni ta' nebbieta tal-ħaxix, u se jkomplu jippromwovu l-iżvilupp tat-teknoloġija tan-nebbieta tal-fabbriki tal-pjanti.

Awturi: Jiehui Tan, Houchheng Liu
Sors tal-artiklu: Kont Wechat tat-Teknoloġija tal-Inġinerija Agrikola (ortikultura tas-serra)