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 iffurmaw gradwalment katina industrijali indipendenti u servew produzzjoni veġetali. Affettwati minn temp ħażin, metodi tradizzjonali ta 'nebbieta inevitabbilment jiffaċċjaw ħafna sfidi bħal tkabbir bil-mod ta' nebbieta, tkabbir leggy, u pesti u mard. Biex tittratta n-nebbieta leggy, ħafna koltivaturi kummerċjali jużaw ir-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 jista' jkollhom ukoll rwol fil-prevenzjoni tat-tkabbir leggy ta 'nebbieta, huma kemmxejn inqas konvenjenti u effettivi. Taħt l-impatt tal-epidemija globali tal-Covid-19, il-problemi ta 'diffikultajiet fil-ġestjoni tal-produzzjoni kkawżati minn nuqqas ta' xogħol u żieda fl-ispejjeż tax-xogħol fl-industrija tan-nebbieta saru aktar prominenti.

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tad-dawl, l-użu ta 'dawl artifiċjali għat-trobbija tan-nebbieta tal-ħaxix 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 ta' enerġija, effiċjenza għolja, ħajja twila, protezzjoni ambjentali u durabilità, daqs żgħir, radjazzjoni termali baxxa, u amplitudni żgħira ta 'tul ta' mewġa. Jista 'jifformula spettru xieraq skont il-ħtiġijiet tat-tkabbir u l-iżvilupp tan-nebbieta fl-ambjent tal-fabbriki tal-pjanti, u jikkontrolla b'mod preċiż il-proċess fiżjoloġiku u metaboliku ta' nebbieta, fl-istess ħin, li jikkontribwixxi għal produzzjoni ħielsa mit-tniġġis, standardizzata u rapida ta 'nebbieta tal-ħaxix , 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) fis-serer tal-plastik, u madwar 35 jum għal nebbieta tal-ħjar (3-5 weraq veru). Taħt kondizzjonijiet tal-fabbrika tal-pjanti, hemm bżonn biss 17-il jum biex tikkultiva n-nebbieta tat-tadam u 25 jum għal nebbieta tal-bżar taħt il-kundizzjonijiet ta 'fotoperjodu ta' 20 h u ppf ta '200-300 μmol / (m2 • s). Meta mqabbel mal-metodu konvenzjonali tal-kultivazzjoni tan-nebbieta fis-serra, l-użu tal-metodu tal-kultivazzjoni tan-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti LED tqassar b'mod sinifikanti ċ-ċiklu ta 'tkabbir tal-ħjar bi 15-30 jum, u n-numru ta' fjuri nisa 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, 1411 MJ huma meħtieġa jipproduċu 1 kg ta 'materja niexfa ta' ħass, filwaqt li 1699 MJ huma meħtieġa f'serra. Madankollu, jekk l-elettriku meħtieġ għal kull kilogramma ta 'materja niexfa tal-ħass huwa kkalkulat, il-fabbrika tal-pjanti teħtieġ 247 kW · h biex tipproduċi 1 kg piż xott ta' ħass, u s-serer fl-Iżvezja, l-Olanda, 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, jeħilsu mil-limitazzjonijiet tal-kundizzjonijiet tal-ambjent naturali, u jirrealizzaw l-intelliġenti, Produzzjoni stabbli mekkanizzata u annwali tal-produzzjoni tan-nebbieta. Fi snin reċenti, in-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti ntużaw fil-produzzjoni kummerċjali ta 'ħaxix bil-weraq, ħaxix tal-frott u uċuħ 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 il-konġestjonijiet 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 ta' enerġija f'termini ta 'strateġiji ta' ġestjoni ħafifa, stabbiliment ta 'mudelli ta' tkabbir tal-ħaxix, u tagħmir ta 'awtomazzjoni biex itejbu l-benefiċċji ekonomiċi.

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

1. Effetti ta 'ambjent ħafif fuq it-tkabbir u l-iżvilupp ta' nebbieta tal-ħaxix

Bħala wieħed mill-fatturi ambjentali essenzjali għat-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti, id-dawl mhuwiex biss sors ta 'enerġija għall-pjanti biex iwettqu fotosintesi, iżda wkoll sinjal ewlieni li jaffettwa l-fotomorfogeneżi 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 l-assenza, it-tul tal-mewġa, 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 ' UV-B riċettur UVR8 li josserva UV-B. Dawn il-fotoreċetturi jipparteċipaw u jirregolaw l-espressjoni ta 'ġeni relatati u mbagħad jirregolaw attivitajiet ta' ħajja bħal ġerminazzjoni taż-żerriegħa tal-pjanti, fotomorfogenesi, ħin tal-fjoritura, sinteżi u akkumulazzjoni ta 'metaboliti sekondarji, u tolleranza għal tensjonijiet bijotiċi u abjotiċi.

2. Influwenza ta 'ambjent ħafif LED fuq l-istabbiliment fotomorfoloġiku ta' nebbieta tal-ħaxix

2.1 Effetti ta 'kwalità ħafifa differenti fuq fotomorfogenesi ta' nebbieta tal-ħaxix

Ir-reġjuni ħomor u blu tal-ispettru għandhom effiċjenzi kwantistiċi għoljin għall-fotosintesi tal-weraq tal-pjanti. Madankollu, esponiment fit-tul tal-weraq tal-ħjar għal dawl aħmar pur se jagħmel ħsara lill-fotosistema, li jirriżulta fil-fenomenu ta '"sindromu tad-dawl aħmar" bħal rispons stomatali stunted, tnaqqis fil-kapaċità fotosintetika u l-effiċjenza fl-użu tan-nitroġenu, u ritardazzjoni tat-tkabbir. Taħt il-kundizzjoni ta 'intensità baxxa tad-dawl (100 ± 5 μmol / (m2 • s)), dawl aħmar pur jista' jagħmel ħsara lill-kloroplasti kemm ta 'weraq żgħażagħ kif ukoll maturi ta' ħjar, iżda l-kloroplasti bil-ħsara ġew irkuprati wara li jinbidel minn dawl aħmar pur għal dawl aħmar u blu (R: B = 7: 3). Għall-kuntrarju, meta l-pjanti tal-ħjar inbidlu mill-ambjent tad-dawl blu aħmar għall-ambjent tad-dawl aħmar pur, l-effiċjenza fotosintetika ma naqsitx b'mod sinifikanti, u turi l-adattabilità għall-ambjent tad-dawl aħmar. Permezz ta 'analiżi tal-mikroskopju elettroniku tal-istruttura tal-weraq tan-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 inqas minn dawk taħt Trattament tad-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 ippromwova t-titwil ta' ipokotil u l-espansjoni tal-cotiledon ta 'nebbieta tat-tadam, żiedu b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanti u ż-żona tal-weraq, iżda naqsu b'mod sinifikanti l-kapaċità fotosintetika, tnaqqis fil-kontenut ta' Rubisco u l-effiċjenza fotokimika, u żieda 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 ma 'dawl monokromatiku, il-pjanti għandhom effiċjenza ta' fotosintesi ogħla u tkabbir aktar vigoruż fl-ambjent tad-dawl imħallat.

Ir-riċerkaturi għamlu ħafna riċerka dwar l-ottimizzazzjoni tal-kombinazzjoni ta 'kwalità ħafifa ta' nebbieta tal-ħaxix. Taħt l-istess intensità tad-dawl, biż-żieda tal-proporzjon tad-dawl aħmar, l-għoli tal-pjanta u l-piż frisk tat-tadam u n-nebbieta tal-ħjar tjieb 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 ta' nebbieta ta 'tadam u ħjar, li kienu qosra u kumpatti, iżda żiedu l-kontenut ta' materja niexfa u klorofilla fir-rimjiet ta 'nebbieta. Xejriet simili huma osservati f'uċuħ oħra, bħal bżar u dulliegħ. Barra minn hekk, meta mqabbel ma 'dawl abjad, 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 Għaċ-ċiklu ta 'Calvin, il-kontenut veġetarjan tat-tkabbir u l-akkumulazzjoni tal-karboidrati tjiebu wkoll b'mod sinifikanti. Meta mqabbel iż-żewġ proporzjonijiet ta 'dawl aħmar u blu (R: B = 2: 1, 4: 1), proporzjon ogħla ta' dawl blu kien aktar li jwassal biex tinduċi l-formazzjoni ta 'fjuri femminili fin-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 ir-rendiment tal-piż frisk ta' nebbieta ta 'kale, arugula u mustarda, proporzjon għoli ta' dawl blu (30% dawl blu) naqqas b'mod sinifikanti t-tul ta 'ipokotil u l-erja tal-kotiledon tal-kale u n-nebbieta tal-mustarda, filwaqt li l-kulur cotiledon approfondiet. Għalhekk, fil-produzzjoni ta 'nebbieta, żieda xierqa fil-proporzjon ta' dawl blu tista 'tqassar b'mod sinifikanti l-ispazjar tal-għoqiedi u ż-żona tal-weraq ta' nebbieta veġetali, tippromwovi l-estensjoni laterali ta 'nebbieta, u ttejjeb l-indiċi tas-saħħa tan-nebbieta, li twassal għal Ikkultiva n-nebbieta robusti. Taħt il-kundizzjoni li l-intensità tad-dawl baqgħet ma nbidlitx, iż-żieda ta 'dawl aħdar fid-dawl aħmar u blu tejbet b'mod sinifikanti l-piż frisk, iż-żona tal-weraq u l-għoli tal-pjanti ta' nebbieta tal-bżar ħelu. Meta mqabbel mal-lampa fluworexxenti bajda tradizzjonali, taħt il-kundizzjonijiet tad-dawl blu-aħdar-aħdar (R3: G2: B5), il-Y [II], QP u ETR ta 'nebbieta' Okagi Nru 1 tat-tadam 'ġew imtejba b'mod sinifikanti. Is-supplimentazzjoni tad-dawl UV (100 μmol / (m2 • s) dawl blu + 7% UV-A) għal dawl blu pur naqqas b’mod sinifikanti l-veloċità ta ’l-elongazzjoni staminali ta’ l-arugula 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 dawl ultravjola u lanqas FR huwa s-sors ta 'enerġija ta' fotosintesi, it-tnejn li huma huma involuti fil-fotomorfogeneżi tal-pjanti. Dawl UV ta 'intensità għolja huwa ta' ħsara għad-DNA tal-pjanti u l-proteini, eċċ. Madankollu, id-dawl UV jattiva r-risponsi għall-istress ċellulari, u jikkawża bidliet fit-tkabbir tal-pjanti, il-morfoloġija u l-iżvilupp biex jadattaw għall-bidliet ambjentali. Studji wrew li R / FR aktar baxx jinduċi risponsi għall-evitar tad-dell fil-pjanti, li jirriżulta f'bidliet morfoloġiċi fil-pjanti, bħalma huma t-titwil taz-zokk, it-tnaqqija tal-weraq, u r-rendiment imnaqqas ta 'materja niexfa. Iċ-zokk irqiq mhuwiex karatteristika tajba ta 'tkabbir biex tikber nebbieta qawwija. Għal nebbieta tal-ħaxix bil-weraq u tal-frott, nebbieta sodi, kumpatti u elastiċi mhumiex suxxettibbli għal problemi waqt it-trasport u t-tħawwil.

UV-A jista 'jagħmel 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 tar-rendiment wara t-trapjant mhuwiex sinifikanti. Studji preċedenti ssuġġerew li l-UV-A jinibixxi t-tkabbir tal-pjanti u jagħmel il-pjanti nanu. Imma hemm evidenza dejjem tikber li l-preżenza ta 'UV-A, minflok ma trażżan il-bijomassa tal-għelejjel, 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)) l-UV-A tal-kale żied b'mod sinifikanti l-bijomassa, it-tul tal-internode, id-dijametru staminali u l-wisa 'tal-kanupew tal-pjanti ta' nebbieta tal-kale, iżda l-effett ta 'promozzjoni kien imdgħajjef Meta l-intensità UV qabżet l-10 w / m2. Kuljum 2 H UV-A Supplimentazzjoni (0.45 J / (m2 • S)) tista 'żżid b'mod sinifikanti l-għoli tal-pjanti, iż-żona tal-cotiledon u l-piż frisk ta' nebbieta tat-tadam 'Oxheart', filwaqt li tnaqqas il-kontenut ta 'H2O2 ta' 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-għeruq. Intensitajiet differenti ta 'FR kellhom effetti differenti fuq it-tkabbir tat-tadam, bżar, ħjar, qargħa u nebbieta tad-dulliegħa. Supplimentazzjoni ta '18 .9 μmol / (m2 • s) ta 'FR fid-dawl abjad kiesaħ żiedet b'mod sinifikanti t-tul ta' l-ipokotil u d-dijametru taz-zokk ta 'nebbieta ta' tadam u bżar; FR ta '34 .1 μmol / (m2 • s) kellu l-aħjar effett fuq il-promozzjoni tat-tul ta 'ipokotil u d-dijametru staminali ta' nebbieta tal-ħjar, qargħa u dulliegħa; FR ta 'intensità għolja (53.4 μmol / (m2 • s)) kellu l-aħjar effett fuq dawn il-ħames ħaxix. It-tul tal-ipokotil u d-dijametru staminali 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-ħaxix kienu kollha inqas minn 53.4 μmol / (m2 • s), u l-valur FR kien sinifikament inqas minn dak ta 'FR. L-effetti fuq it-tkabbir ta 'nebbieta veġetali differenti huma wkoll differenti.

2.2 Effetti ta 'integrali ta' ġurnata differenti fuq fotomorfogenesi ta 'nebbieta tal-ħaxix

L-integrali tal-ġurnata (DLI) tirrappreżenta l-ammont totali ta 'fotoni fotosintetiċi riċevuti mill-wiċċ tal-pjanti kuljum, 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 jtawwal iz-zokk u t-tul tal-internode, iżidu l-għoli tal-pjanti, it-tul tal-petiole u ż-żona tal-weraq, u jonqsu l-ħxuna tal-weraq u r-rata fotosintetika netta. Biż-żieda fl-intensità tad-dawl, ħlief għall-mustarda, it-tul tal-ipokotil u t-titwil taz-zokk ta 'rrugula, kaboċċi u nebbieta tal-kale taħt l-istess kwalità tad-dawl naqsu b'mod sinifikanti. Jista 'jidher li l-effett tad-dawl fuq it-tkabbir tal-pjanti u l-morfogeneżi huwa relatat ma' l-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 sar qasir, qawwi u kompatt, u l-piż speċifiku tal-weraq u l-kontenut tal-klorofilla naqas gradwalment. 6 ~ 16-il jum wara ż-żriegħ ta 'nebbieta tal-ħjar, il-weraq u l-għeruq nixfu. Il-piż żdied gradwalment, u r-rata ta 'tkabbir aċċellerat gradwalment, iżda 16 sa 21 jum wara ż-żriegħ, ir-rata ta' tkabbir tal-weraq u l-għeruq ta 'nebbieta tal-ħjar naqset b'mod sinifikanti. DLI imsaħħaħ ippromwova r-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 ta 'tkabbir differenti ta' nebbieta tista 'tnaqqas il-konsum tal-enerġija. Il-kontenut ta 'zokkor li jinħall u enzima SOD fin-nebbieta tal-ħjar u tat-tadam żdied biż-żieda ta' l-intensità tad-DLI. Meta l-intensità DLI żdiedet minn 7.47 mol / m2 / jum għal 11.26 mol / m2 / jum, il-kontenut ta 'zokkor li jinħall u enzima SOD fin-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 tat-tadam u n-nebbieta tal-ħjar kienet inibita, u l-għażla ta' strateġija tad-dawl supplimentari ta 'intensità baxxa tad-dawl u tul twil kien aktar li jwassal 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 li torbot tas-sit tal-fejqan imlaqqam u ttejjeb l-indiċi ta' nebbieta qawwija, iżda wkoll tnaqqas il-pożizzjoni tal-għoqda tal-fjuri nisa u żżid in-numru ta 'fjuri nisa. Fil-fabbriki tal-pjanti, DLI ta '2.5-7.5 mol / m2 / jum kien biżżejjed biex jissodisfa l-bżonnijiet ta' fejqan ta 'nebbieta mlaqqma tat-tadam. Il-kumpattezza u l-ħxuna tal-weraq ta 'nebbieta tat-tadam imlaqqma żdiedu b'mod sinifikanti maż-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 ta 'ambjent ħafif LED fuq ir-reżistenza għall-istress ta' nebbieta tal-ħaxix

Il-pjanti jirċievu sinjali tad-dawl esterni permezz ta 'fotoreċetturi, li jikkawżaw is-sinteżi u l-akkumulazzjoni ta' molekuli tas-sinjal fl-impjant, u b'hekk jibdlu t-tkabbir u l-funzjoni ta 'l-organi tal-pjanti, u fl-aħħar itejbu r-reżistenza tal-pjanta għall-istress. Kwalità ħafifa 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 issupplimentati bid-dawl għal 4 sigħat bil-lejl, meta mqabbel 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 tal-kesħa. L-attivitajiet ta 'SOD, POD u CAT fin-nebbieta tat-tadam taħt it-trattament ta' 8: 2 proporzjon blu-aħmar kienu sinifikament ogħla minn dawk ta 'trattamenti oħra, u kellhom kapaċità anti-ossidanti ogħla u tolleranza tal-kesħa.

L-effett tal-UV-B fuq it-tkabbir tal-għeruq tas-sojja huwa prinċipalment biex titjieb ir-reżistenza għall-istress tal-pjanti billi żżid il-kontenut ta 'l-għerq NO u ROS, inklużi molekuli ta' sinjalazzjoni ta 'ormoni bħal ABA, SA, u JA, u jinibixxu l-iżvilupp tal-għeruq billi jnaqqsu l-kontenut ta' IAA , CTK, u GA. Il-fotoreċettur ta 'UV-B, UVR8, mhux biss huwa involut fir-regolazzjoni tal-fotomorfogeneżi, iżda għandu wkoll rwol ewlieni fl-istress UV-B. Fin-nebbieta tat-tadam, l-UVR8 timmedja s-sinteżi u l-akkumulazzjoni ta 'antokianini, u n-nebbieta tat-tadam selvaġġ Acclimated għall-UV itejbu l-abbiltà tagħhom li jlaħħqu mal-istress UV-B ta' intensità għolja. Madankollu, l-adattament ta 'l-istress UV-B għal nixfa indotta minn Arabidopsis ma jiddependix fuq il-passaġġ UVR8, li jindika li l-UV-B jaġixxi bħala rispons inkroċjat indott mis-sinjal tal-mekkaniżmi ta' difiża tal-pjanti, sabiex varjetà ta 'ormoni tkun konġuntament involut fir-reżistenza għall-istress tan-nixfa, iż-żieda tal-kapaċità ta 'tfixkil tar-ROS.

Kemm it-titwil ta 'l-ipokotil jew iz-zokk tal-pjanti kkawżati mill-FR kif ukoll l-adattament tal-pjanti għall-istress kiesaħ huma rregolati mill-ormoni tal-pjanti. Għalhekk, l- "effett ta 'evitar tad-dell" ikkawżat minn FR huwa relatat ma' l-adattament tal-kesħa tal-pjanti. L-esperimentaturi ssupplimentaw in-nebbieta tax-xgħir 18-il jum wara l-ġerminazzjoni fi 15 ° C għal 10 ijiem, u tkessaħ għal 5 ° C + li tissupplimenta FR għal 7 ijiem, u sabu li meta mqabbel ma 'trattament tad-dawl abjad, FR tejjeb 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 ta '15 ° C imqatta' minn 5 ° C u s-supplimentazzjoni FR kontinwa għal 7 ijiem irriżulta f'riżultati simili għaż-żewġ trattamenti ta 'hawn fuq, iżda b'reazzjoni mnaqqsa ta' ABA. Pjanti b'valuri R: FR differenti jikkontrollaw il-bijosintesi ta 'fitohormoni (GA, IAA, CTK, u ABA), li huma involuti wkoll fit-tolleranza tal-melħ tal-pjanti. Taħt l-istress tal-melħ, il-proporzjon baxx: l-ambjent ħafif FR jista 'jtejjeb il-kapaċità anti-ossidanti u fotosintetiċi tan-nebbieta tat-tadam, inaqqas il-produzzjoni ta' ROS u MDA fil-nebbieta, u jtejjeb it-tolleranza tal-melħ. Kemm l-istress tas-salinità kif ukoll il-valur baxx R: FR (R: FR = 0.8) inibixxu l-bijosintesi tal-klorofilla, li tista 'tkun relatata mal-konverżjoni imblukkata ta' PBG għal uroiii fil-mogħdija ta 'sinteżi tal-klorofilla, filwaqt li l-ambjent R: FR baxx jista' jtaffi b'mod effettiv L-indeboliment indott mill-istress salinità tas-sinteżi 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-ħaxix. Pereżempju, iż-żieda tal-konċentrazzjoni tas-CO2 iżżid 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, effiċjenza fl-użu tal-ilma u l-attivitajiet ta' enzimi relatati maċ-ċiklu ta 'Calvin, u finalment jiksbu 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 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. Skond il-kundizzjonijiet tat-temperatura u tad-dawl, ir-riċerkaturi żviluppaw metodu biex ibassru r-rata ta 'tkabbir relattiv ta' bżar ibbażat fuq il-mudell ta 'distribuzzjoni BATE, li jista' jipprovdi gwida xjentifika għar-regolazzjoni ambjentali tal-produzzjoni tan-nebbieta mlaqqma tal-bżar.

Għalhekk, meta tiddisinja skema ta 'regolamentazzjoni ħafifa fil-produzzjoni, mhux biss fatturi ta' ambjent ħafif u speċi ta 'pjanti għandhom jiġu kkunsidrati, iżda wkoll fatturi ta' kultivazzjoni u ġestjoni bħal nutrizzjoni ta 'nebbieta u ġestjoni tal-ilma, ambjent tal-gass, temperatura, u stadju ta' tkabbir tan-nebbieta.

4. Problemi u prospetti

L-ewwel, ir-regolazzjoni ħafifa tan-nebbieta tal-ħaxix hija proċess sofistikat, u l-effetti ta 'kundizzjonijiet ta' 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 jinkiseb l-għan ta 'produzzjoni ta' nebbieta ta 'effiċjenza għolja u ta' kwalità għolja, hija meħtieġa esplorazzjoni kontinwa biex tistabbilixxi sistema teknika matura.

It-tieni, għalkemm ir-rata ta 'użu ta' l-enerġija tas-sors tad-dawl LED hija relattivament għolja, il-konsum ta 'enerġija għad-dawl tal-pjanti huwa l-konsum ewlieni ta' enerġija għall-kultivazzjoni ta 'nebbieta bl-użu ta' dawl artifiċjali. Il-konsum enormi tal-enerġija tal-fabbriki tal-pjanti għadu l-konġestjoni li tillimita 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 tan-nebbieta tal-ħaxix, u se jkomplu jippromwovu l-iżvilupp tat-teknoloġija tan-nebbieta tal-fabbrika tal-pjanti.

Awturi: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Artiklu Sors: Kont tal-WeChat tat-Teknoloġija tal-Inġinerija Agrikola (Ortikultura tas-Serra)