Astratt: In-nebbieta tal-ħxejjex huma l-ewwel pass fil-produzzjoni tal-ħxejjex, u l-kwalità tan-nebbieta hija importanti ħafna għar-rendiment u l-kwalità tal-ħxejjex wara t-tħawwil. Bl-irfinar kontinwu tad-diviżjoni tax-xogħol fl-industrija tal-ħxejjex, in-nebbieta tal-ħxejjex gradwalment iffurmaw katina industrijali indipendenti u servew il-produzzjoni tal-ħxejjex. Affettwati minn temp ħażin, il-metodi tradizzjonali ta 'nebbieta inevitabbilment jiffaċċjaw ħafna sfidi bħal tkabbir bil-mod ta' nebbieta, tkabbir leggy, u pesti u mard. Biex jittrattaw in-nebbieta leggy, 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, it-temperatura u l-kontroll tal-ilma jistgħu wkoll ikollhom rwol fil-prevenzjoni tat-tkabbir leggy ta' nebbieta, huma kemmxejn inqas konvenjenti u effettivi. Taħt l-impatt tal-epidemija globali ġdida ta 'Covid-19, il-problemi ta' diffikultajiet ta 'ġestjoni tal-produzzjoni kkawżati minn nuqqas ta' ħaddiema u spejjeż tax-xogħol li qed jogħlew fl-industrija tan-nebbieta saru aktar prominenti.

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tad-dawl, l-użu ta 'dawl artifiċjali għat-trobbija ta' nebbieta tal-ħxejjex għandu l-vantaġġi ta 'effiċjenza għolja ta' nebbieta, inqas pesti u mard, u standardizzazzjoni faċli. Meta mqabbel ma '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 ta' wavelength żgħira. Jista 'jifformula spettru xieraq skont il-ħtiġijiet ta' tkabbir u żvilupp ta 'nebbieta fl-ambjent ta' fabbriki tal-pjanti, u jikkontrolla b'mod preċiż il-proċess fiżjoloġiku u metaboliku ta 'nebbieta, fl-istess ħin, jikkontribwixxi għal produzzjoni ta' nebbieta tal-ħxejjex mingħajr tniġġis, standardizzata u rapida , u tqassar iċ-ċiklu tan-nebbieta. Fiċ-Ċina tan-Nofsinhar, tieħu madwar 60 jum biex tikkultiva n-nebbieta tal-bżar u tat-tadam (3-4 weraq veru) f'serer tal-plastik, u madwar 35 jum għal nebbieta tal-ħjar (3-5 weraq veru). Taħt kundizzjonijiet tal-fabbrika tal-pjanti, tieħu biss 17-il jum biex jiġu kkultivati ​​nebbieta tat-tadam u 25 jum għal 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 ta 'nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti LED qassar b'mod sinifikanti ċ-ċiklu tat-tkabbir tal-ħjar bi 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 tal-utilizzazzjoni tal-enerġija tal-fabbriki tal-pjanti hija ogħla minn dik tas-serer tat-tip Venlo fl-istess latitudni. Pereżempju, f'fabbrika tal-pjanti Svediża, 1411 MJ huma meħtieġa 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 piż xott ta' ħass, u s-serer fl-Isvezja, 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 jistgħu jikkontrollaw b'mod preċiż il-kundizzjonijiet ambjentali adattati għall-kultivazzjoni tan-nebbieta, jeħles mil-limitazzjonijiet tal-kundizzjonijiet tal-ambjent naturali, u jirrealizzaw l-intelliġenti, produzzjoni stabbli mekkanizzata u annwali tal-produzzjoni ta 'nebbieta. F'dawn l-aħħar snin, in-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti intużaw fil-produzzjoni kummerċjali ta 'ħaxix bil-weraq, ħaxix tal-frott u uċuħ tar-raba' ekonomiċi oħra fil-Ġappun, il-Korea t'Isfel, l-Ewropa u l-Istati Uniti u pajjiżi oħra. L-investiment inizjali għoli ta 'fabbriki tal-pjanti, spejjeż operattivi għoljin, u konsum enormi ta' 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 iffrankar ta' enerġija f'termini ta 'strateġiji ta' ġestjoni tad-dawl, stabbiliment ta 'mudelli ta' tkabbir tal-ħxejjex, u tagħmir ta 'awtomazzjoni biex itejbu l-benefiċċji ekonomiċi.

F'dan l-artikolu, l-influwenza tal-ambjent tad-dawl LED fuq it-tkabbir u l-iżvilupp ta 'nebbieta tal-ħxejjex f'fabbriki tal-pjanti f'dawn l-aħħar snin hija riveduta, bil-prospetti tad-direzzjoni tar-riċerka tar-regolamentazzjoni tad-dawl ta' nebbieta tal-ħxejjex fil-fabbriki tal-pjanti.

1. Effetti ta 'Ambjent Dawl fuq it-Tkabbir u l-Iżvilupp ta' Nebbieta tal-Ħxejjex

Bħala wieħed mill-fatturi ambjentali essenzjali għat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti, id-dawl mhuwiex biss 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-sinjal tad-dawl, jirregolaw it-tkabbir u l-iżvilupp tagħhom stess, u jirrispondu għall-preżenza jew in-nuqqas, il-wavelength, l-intensità u t-tul tad-dawl. 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), il- Riċettur UV-B UVR8 li jħoss UV-B. Dawn il-fotoriċetturi jipparteċipaw fi u jirregolaw l-espressjoni ta 'ġeni relatati u mbagħad jirregolaw attivitajiet tal-ħajja bħall-ġerminazzjoni taż-żerriegħa tal-pjanti, fotomorfoġenesi, ħin tal-fjoritura, sintesi u akkumulazzjoni ta' metaboliti sekondarji, u tolleranza għal stress bijotiku u abijotiku.

2. Influwenza tal-ambjent tad-dawl LED fuq l-istabbiliment fotomorfoloġiku ta 'nebbieta tal-ħxejjex

2.1 Effetti ta 'Kwalità tad-Dawl Differenti fuq Fotomorfoġenesi ta' Nebbieta tal-Ħxejjex

Ir-reġjuni ħomor u blu tal-ispettru għandhom effiċjenzi quantum 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 ta '"sindrome tad-dawl aħmar" bħal rispons stomatiku stunted, tnaqqis fil-kapaċità fotosintetika u effiċjenza fl-użu tan-nitroġenu, u ritardazzjoni tat-tkabbir. Taħt il-kondizzjoni ta 'intensità ta' dawl baxx (100±5 μmol/(m2•s)), dawl aħmar pur jista 'jagħmel ħsara lill-kloroplasti ta' kemm weraq żgħar u maturi tal-ħjar, iżda l-kloroplasti bil-ħsara ġew irkuprati wara li jinbidel minn dawl aħmar pur għad-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 naqsetx b'mod sinifikanti, u turi l-adattabilità għall-ambjent tad-dawl aħmar. Permezz ta 'analiżi tal-mikroskopju elettroniku tal-istruttura tal-weraq ta' nebbieta tal-ħjar b'"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 ta '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 ma 'dawl abjad u dawl aħmar u blu, dawl aħmar pur ippromwovi t-titwil ta' l-ipokotil u l-espansjoni tal-kotiledon ta 'nebbieta tat-tadam, żiedu b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanti u l-erja tal-weraq, iżda naqas b'mod sinifikanti l-kapaċità fotosintetika, naqqas il-kontenut ta' Rubisco u l-effiċjenza fotokimika, u żiedet b'mod sinifikanti d-dissipazzjoni tas-sħana. Jista 'jidher li tipi differenti ta' pjanti jirrispondu b'mod differenti għall-istess kwalità tad-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 ta 'kwalità ħafifa ta' nebbieta tal-ħxejjex. Taħt l-istess intensità tad-dawl, biż-żieda tal-proporzjon tad-dawl aħmar, l-għoli tal-pjanti u l-piż frisk ta 'nebbieta tat-tadam u 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 Inibixxi t-tkabbir ta' nebbieta tat-tadam u tal-ħjar, li kienu qosra u kompatti, iżda żiedu l-kontenut ta 'materja niexfa u klorofilla fir-rimjiet ta' nebbieta. Mudelli simili huma osservati f'uċuħ tar-raba 'oħra, bħal bżar u dulliegħ. Barra minn hekk, meta mqabbel ma 'dawl abjad, dawl aħmar u blu (R: B = 3: 1) mhux biss tejbet b'mod sinifikanti l-ħxuna tal-weraq, il-kontenut tal-klorofilla, l-effiċjenza fotosintetika u l-effiċjenza tat-trasferiment tal-elettroni ta' nebbieta tat-tadam, iżda wkoll il-livelli ta 'espressjoni ta' enzimi relatati għaċ-ċiklu Calvin, il-kontenut veġetarjana tat-tkabbir u l-akkumulazzjoni tal-karboidrati tjiebu wkoll b'mod sinifikanti. Meta tqabbel iż-żewġ proporzjonijiet ta 'dawl aħmar u blu (R: B = 2: 1, 4: 1), proporzjon ogħla ta' dawl blu kien aktar li jwassal biex jinduċi l-formazzjoni ta 'fjuri femminili f'nebbieta tal-ħjar u aċċellerat il-ħin tal-fjoritura tal-fjuri femminili . Għalkemm proporzjonijiet differenti ta 'dawl aħmar u blu ma kellhom l-ebda effett sinifikanti fuq il-produzzjoni ta' piż frisk ta 'kale, arugula, u nebbieta tal-mustarda, proporzjon għoli ta' dawl blu (30% dawl blu) naqqas b'mod sinifikanti t-tul tal-ipokotil u l-erja tal-kotiledon tal-kale. u nebbieta tal-mustarda, filwaqt li l-kulur tal-kotiledon approfondit. Għalhekk, fil-produzzjoni ta 'nebbieta, żieda xierqa fil-proporzjon ta' dawl blu tista 'tqassar b'mod sinifikanti l-ispazjar tan-nodi u l-erja tal-weraq tan-nebbieta tal-ħxejjex, tippromwovi l-estensjoni laterali tan-nebbieta, u ttejjeb l-indiċi tas-saħħa tan-nebbieta, li jwassal għal kultivazzjoni ta 'nebbieta robusti. Taħt il-kundizzjoni li l-intensità tad-dawl baqgħet ma nbidlitx, iż-żieda tad-dawl aħdar fid-dawl aħmar u blu tejbet b'mod sinifikanti l-piż frisk, l-erja tal-weraq u l-għoli tal-pjanti ta 'nebbieta tal-bżar ħelu. Meta mqabbel mal-lampa fluworexxenti bajda tradizzjonali, taħt il-kundizzjonijiet tad-dawl aħmar-aħdar-blu (R3:G2:B5), il-Y[II], qP u ETR ta 'nebbieta 'Okagi No. 1 tomato' 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 tar-rugula u l-mustarda, filwaqt li s-supplimentazzjoni ta '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 FR ma huma s-sors tal-enerġija tal-fotosintesi, it-tnejn li huma huma involuti fil-fotomorfoġenesi tal-pjanti. 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 jinduċi risponsi ta 'evitar tad-dell fil-pjanti, li jirriżultaw f'bidliet morfoloġiċi fil-pjanti, bħal elongazzjoni taz-zokk, traqqiq tal-weraq, u rendiment imnaqqas ta' materja niexfa. Zokk irqaq mhuwiex karatteristika ta 'tkabbir tajba għat-tkabbir ta' nebbieta qawwija. 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.

UV-A jista 'jagħmel pjanti ta' 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 tat-tnaqqis tar-rendiment wara t-trapjant mhuwiex sinifikanti. Studji preċedenti ssuġġerew li l-UV-A jinibixxi t-tkabbir tal-pjanti u jagħmel il-pjanti dwarfed. Iżda hemm evidenza dejjem tikber li l-preżenza ta 'UV-A, minflok ma trażżan il-bijomassa tal-uċuħ tar-raba', fil-fatt tippromwoviha. Meta mqabbel mad-dawl bażiku aħmar u abjad (R:W=2:3, PPFD huwa 250 μmol/(m2·s)), l-intensità supplimentari fid-dawl aħmar u abjad hija 10 W/m2 (madwar 10 μmol/(m2·s) s)) L-UV-A tal-kale żied b'mod sinifikanti l-bijomassa, it-tul tal-internode, id-dijametru taz-zokk u l-wisa 'tal-kanupew tal-pjanti tan-nebbieta tal-kale, iżda l-effett tal-promozzjoni ddgħajjef meta l-intensità tal-UV qabżet l-10 W/m2. Supplimentazzjoni ta '2 h UV-A ta' kuljum (0.45 J/(m2•s)) tista 'żżid b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanti, iż-żona tal-kotiledon u l-piż frisk ta' nebbieta tat-tadam 'Oxheart', filwaqt li tnaqqas il-kontenut ta 'H2O2 tan-nebbieta tat-tadam. Wieħed jista 'jara li uċuħ tar-raba' differenti jirrispondu b'mod differenti għad-dawl UV, li jista' jkun relatat mas-sensittività tal-uċuħ tar-raba għad-dawl UV.

Għall-kultivazzjoni ta 'nebbieta mlaqqma, it-tul taż-zokk għandu jiżdied b'mod xieraq biex jiffaċilita t-tilqim ta' għeruq. Intensitajiet differenti ta 'FR kellhom effetti differenti fuq it-tkabbir ta' nebbieta tat-tadam, bżar, ħjar, qargħa 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 ta 'nebbieta tat-tadam u tal-bżar; FR ta '34.1 μmol/(m2•s) kellu l-aħjar effett fuq il-promozzjoni ta' tul ta 'hypocotyl u dijametru taz-zokk ta' nebbieta tal-ħjar, qargħa u dulliegħa; FR ta 'intensità għolja (53.4 μmol/(m2•s)) kellu l-aħjar effett fuq dawn il-ħames ħxejjex. It-tul hypocotyl u d-dijametru taz-zokk tan-nebbieta m'għadhomx żdiedu b'mod sinifikanti, u bdew juru xejra 'l isfel. Il-piż frisk ta 'nebbieta tal-bżar naqas b'mod sinifikanti, u jindika li l-valuri ta' saturazzjoni FR tal-ħames nebbieta tal-ħxejjex kienu kollha inqas minn 53.4 μmol / (m2•s), u l-valur FR kien sinifikament aktar baxx minn dak ta 'FR. L-effetti fuq it-tkabbir ta 'nebbieta tal-ħxejjex differenti huma wkoll differenti.

2.2 Effetti ta 'Dawl Day Differenti Integrali fuq Fotomorfoġenesi ta' Nebbieta tal-Ħxejjex

Il Daylight Integral (DLI) jirrappreżenta l-ammont totali ta 'fotoni fotosintetiċi riċevuti mill-wiċċ tal-pjanti f'ġurnata, li huwa relatat mal-intensità tad-dawl u l-ħin tad-dawl. Il-formula tal-kalkolu hija DLI (mol/m2/jum) = 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 zokk u tul internode, iżidu l-għoli tal-pjanti, it-tul tal-petiole u l-erja tal-weraq, u jnaqqsu l-ħxuna tal-weraq u r-rata fotosintetika netta. Biż-żieda tal-intensità tad-dawl, ħlief għall-mustarda, it-tul tal-ipokotil u t-titwil taz-zokk ta 'rugula, kaboċċi u nebbieta tal-kaboċċi taħt l-istess kwalità tad-dawl naqsu b'mod sinifikanti. Wieħed jista 'jara li l-effett tad-dawl fuq it-tkabbir tal-pjanti u l-morfoġenesi huwa relatat mal-intensità tad-dawl u l-ispeċi tal-pjanti. Biż-żieda ta 'DLI (8.64 ~ 28.8 mol/m2/jum), it-tip ta' pjanta ta 'nebbieta tal-ħjar saret qasira, qawwija u kompatta, u l-piż speċifiku tal-weraq u l-kontenut ta' klorofilla naqsu gradwalment. 6 ~ 16-il jum wara ż-żrigħ ta '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 ta 'nebbieta tal-ħjar naqset b'mod sinifikanti. DLI mtejba ppromwoviet ir-rata fotosintetika netta ta 'nebbieta tal-ħjar, iżda wara ċertu valur, ir-rata fotosintetika netta bdiet tonqos. Għalhekk, l-għażla tad-DLI xierqa u l-adozzjoni ta 'strateġiji ta' dawl supplimentari differenti fi stadji differenti ta 'tkabbir ta' nebbieta jistgħu jnaqqsu l-konsum tal-enerġija. Il-kontenut ta 'zokkor solubbli u enzima SOD f'nebbieta tal-ħjar u tat-tadam żdied biż-żieda tal-intensità DLI. Meta l-intensità DLI żdiedet minn 7.47 mol / m2 / jum għal 11.26 mol / m2 / jum, il-kontenut ta 'zokkor solubbli u enzima SOD f'nebbieta tal-ħjar żdied b'81.03%, u 55.5% rispettivament. Taħt l-istess kundizzjonijiet DLI, biż-żieda ta 'intensità tad-dawl u t-tqassir tal-ħin tad-dawl, l-attività PSII ta' nebbieta tat-tadam u ħjar ġiet inibita, u l-għażla ta 'strateġija ta' dawl supplimentari ta 'intensità tad-dawl baxxa u tul twil kienet aktar li twassal għall-kultivazzjoni ta' nebbieta għolja indiċi u effiċjenza fotokimika ta 'nebbieta tal-ħjar u tat-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 tista 'mhux biss ittejjeb il-kapaċità ta' rbit tas-sit tal-fejqan imlaqqam u ttejjeb l-indiċi ta 'nebbieta qawwija, iżda wkoll tnaqqas il-pożizzjoni tan-nodu tal-fjuri femminili u żżid in-numru ta' fjuri femminili. Fil-fabbriki tal-pjanti, DLI ta '2.5-7.5 mol/m2/jum kien biżżejjed biex jissodisfa l-ħtiġijiet ta' fejqan ta 'nebbieta mlaqqma tat-tadam. Il-kumpattezza u l-ħxuna tal-weraq ta 'nebbieta tat-tadam mlaqqma żdiedu b'mod sinifikanti biż-żieda fl-intensità DLI. Dan juri li n-nebbieta mlaqqma ma jeħtiġux intensità għolja tad-dawl għall-fejqan. Għalhekk, b'kont meħud tal-konsum tal-enerġija u l-ambjent tat-tħawwil, l-għażla ta 'intensità tad-dawl xierqa tgħin biex ittejjeb il-benefiċċji ekonomiċi.

3. Effetti ta 'ambjent tad-dawl LED fuq ir-reżistenza għall-istress ta' nebbieta tal-ħxejjex

Il-pjanti jirċievu sinjali tad-dawl esterni permezz ta 'fotoreċetturi, li jikkawżaw is-sinteżi u l-akkumulazzjoni ta' molekuli tas-sinjali fl-impjant, 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 tad-dawl differenti għandha ċertu effett ta 'promozzjoni fuq it-titjib tat-tolleranza tal-kesħa u t-tolleranza tal-melħ tan-nebbieta. Pereżempju, meta n-nebbieta tat-tadam ġew supplimentati b'dawl għal 4 sigħat bil-lejl, meta mqabbla mat-trattament mingħajr dawl supplimentari, dawl abjad, dawl aħmar, dawl blu, u dawl aħmar u blu jistgħu jnaqqsu l-permeabilità tal-elettroliti u l-kontenut ta 'MDA ta' nebbieta tat-tadam, u ttejjeb it-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 ogħla b'mod sinifikanti minn dawk ta' trattamenti oħra, u kellhom kapaċità antiossidant ogħla u tolleranza għall-kesħa.

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 tal-għerq NO u ROS, inklużi molekuli ta 'sinjalazzjoni tal-ormoni bħal ABA, SA, u JA, u jinibixxu l-iżvilupp tal-għeruq billi jnaqqas il-kontenut ta' IAA. , CTK, u GA. Il-fotoreċettur tal-UV-B, UVR8, mhux biss huwa involut fir-regolazzjoni tal-fotomorfoġenesi, iżda għandu wkoll rwol ewlieni fl-istress UV-B. Fin-nebbieta tat-tadam, UVR8 jimmedja s-sinteżi u l-akkumulazzjoni ta 'anthocyanins, u n-nebbieta tat-tadam selvaġġ akklimatizzati bl-UV itejbu l-kapaċità tagħhom li jlaħħqu ma' stress UV-B ta 'intensità għolja. Madankollu, l-adattament tal-UV-B għall-istress tan-nixfa indott minn Arabidopsis ma jiddependix fuq il-mogħdija UVR8, li tindika li UV-B jaġixxi bħala rispons inkroċjat indott minn sinjal ta 'mekkaniżmi ta' difiża tal-pjanti, sabiex varjetà ta 'ormoni huma flimkien involuti fir-reżistu tal-istress tan-nixfa, iżidu l-kapaċità tal-iskeda tal-ROS.

Kemm it-titwil tal-ipokotil tal-pjanti jew iz-zokk ikkawżat 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 supplimentaw in-nebbieta tax-xgħir 18-il jum wara l-ġerminazzjoni f'15 ° C għal 10 ijiem, tkessiħ għal 5 ° C + li jissupplimentaw FR għal 7 ijiem, u sabu li meta mqabbel ma 'trattament ta' dawl abjad, FR saħħaħ ir-reżistenza tal-ġlata ta '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 trattat minn qabel ta' 15 ° C FR għal 5 ° C u supplimentazzjoni FR kontinwa għal 7 ijiem irriżulta f'riżultati simili għaż-żewġ trattamenti ta 'hawn fuq, iżda b'rispons ABA mnaqqas. Pjanti b'valuri R:FR differenti jikkontrollaw il-bijosintesi tal-fitoormoni (GA, IAA, CTK, u ABA), li huma wkoll involuti fit-tolleranza tal-melħ tal-pjanti. Taħt stress tal-melħ, il-proporzjon baxx R: FR ambjent ħafif jista 'jtejjeb il-kapaċità antiossidant u fotosintetika tan-nebbieta tat-tadam, inaqqas il-produzzjoni ta' ROS u MDA fin-nebbieta, u jtejjeb it-tolleranza tal-melħ. Kemm l-istress tas-salinità kif ukoll il-valur R:FR baxx (R:FR=0.8) inibixxu l-bijosintesi tal-klorofilla, li tista 'tkun relatata mal-konverżjoni imblukkata ta' PBG għal UroIII fil-mogħdija tas-sintesi tal-klorofilla, filwaqt li l-ambjent R:FR baxx jista 'effettivament itaffi is-salinità Indeboliment ikkawżat mill-istress tas-sintesi tal-klorofilla. Dawn ir-riżultati jindikaw korrelazzjoni sinifikanti bejn il-fitokromi u t-tolleranza tal-melħ.

Minbarra l-ambjent ħafif, fatturi ambjentali oħra jaffettwaw ukoll it-tkabbir u l-kwalità tan-nebbieta tal-ħxejjex. Pereżempju, iż-żieda tal-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 tal-pigmenti fotosintetiċi, l-effiċjenza fl-użu tal-ilma u l-attivitajiet tal-enzimi relatati maċ-ċiklu Calvin, u finalment tinkiseb effiċjenza fotosintetika ogħla u akkumulazzjoni tal-bijomassa ta 'nebbieta tat-tadam. Il-piż niexef u l-kumpattezza tan-nebbieta tat-tadam u tal-bżar kienu korrelatati 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 ta' nebbieta tat-tadam. Skont it-temperatura u l-kundizzjonijiet tad-dawl, ir-riċerkaturi żviluppaw metodu biex ibassru r-rata ta 'tkabbir relattiva tal-bżar ibbażata fuq il-mudell ta' distribuzzjoni bate, li jista 'jipprovdi gwida xjentifika għar-regolamentazzjoni ambjentali tal-produzzjoni ta' nebbieta mlaqqma tal-bżar.

Għalhekk, meta tiddisinja skema ta 'regolamentazzjoni ħafifa fil-produzzjoni, għandhom jitqiesu mhux biss fatturi ambjentali ħfief u speċi ta' 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-ewwel, ir-regolament tad-dawl ta 'nebbieta tal-ħxejjex huwa proċess sofistikat, u l-effetti ta' kundizzjonijiet tad-dawl differenti fuq tipi differenti ta 'nebbieta tal-ħxejjex fl-ambjent tal-fabbrika tal-pjanti jeħtieġ li jiġu analizzati fid-dettall. Dan ifisser li biex jintlaħaq l-għan ta 'produzzjoni ta' nebbieta ta 'effiċjenza għolja u ta' 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 ta' nebbieta bl-użu ta 'dawl artifiċjali. Il-konsum enormi tal-enerġija tal-fabbriki tal-pjanti għadu l-ostaklu li jirrestrinġi l-iżvilupp tal-fabbriki tal-pjanti.

Fl-aħħarnett, bl-applikazzjoni wiesgħa tad-dawl tal-pjanti fl-agrikoltura, l-ispiża tad-dwal tal-pjanti LED 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' xogħol huwa marbut 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-ħxejjex, u se jkomplu jippromwovu l-iżvilupp tat-teknoloġija tan-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti.

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