Abstract: Ang mga punla ng gulay ay ang unang hakbang sa paggawa ng gulay, at ang kalidad ng mga punla ay napakahalaga sa ani at kalidad ng mga gulay pagkatapos itanim. Sa patuloy na pagpipino ng dibisyon ng paggawa sa industriya ng gulay, ang mga punla ng gulay ay unti-unting nakabuo ng isang independiyenteng tanikala ng industriya at nagsilbi sa produksyon ng gulay. Apektado ng masamang panahon, ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagpupula ay hindi maiiwasang humarap sa maraming hamon tulad ng mabagal na paglaki ng mga punla, mabinti na paglaki, at mga peste at sakit. Upang makitungo sa mapupungay na mga punla, maraming komersyal na magsasaka ang gumagamit ng mga regulator ng paglaki. Gayunpaman, may mga panganib ng higpit ng punla, kaligtasan ng pagkain at kontaminasyon sa kapaligiran sa paggamit ng mga regulator ng paglago. Bilang karagdagan sa mga paraan ng pagkontrol ng kemikal, bagaman ang mekanikal na pagpapasigla, temperatura at kontrol ng tubig ay maaari ding maglaro sa pagpigil sa mabibigat na paglaki ng mga punla, ang mga ito ay bahagyang hindi gaanong maginhawa at epektibo. Sa ilalim ng epekto ng pandaigdigang bagong epidemya ng Covid-19, ang mga problema ng mga kahirapan sa pamamahala ng produksyon na dulot ng mga kakulangan sa paggawa at pagtaas ng mga gastos sa paggawa sa industriya ng punla ay naging mas kitang-kita.

Sa pag-unlad ng teknolohiya sa pag-iilaw, ang paggamit ng artipisyal na ilaw para sa pagpapalaki ng mga punla ng gulay ay may mga pakinabang ng mataas na kahusayan ng punla, mas kaunting mga peste at sakit, at madaling standardisasyon. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na pinagmumulan ng liwanag, ang bagong henerasyon ng mga pinagmumulan ng LED na ilaw ay may mga katangian ng pagtitipid ng enerhiya, mataas na kahusayan, mahabang buhay, proteksyon sa kapaligiran at tibay, maliit na sukat, mababang thermal radiation, at maliit na wavelength amplitude. Maaari itong bumalangkas ng naaangkop na spectrum ayon sa mga pangangailangan sa paglago at pag-unlad ng mga punla sa kapaligiran ng mga pabrika ng halaman, at tumpak na kontrolin ang physiological at metabolic na proseso ng mga seedlings, sa parehong oras, na nag-aambag sa walang polusyon, standardized at mabilis na produksyon ng mga punla ng gulay , at pinaikli ang cycle ng punla. Sa Timog Tsina, tumatagal ng humigit-kumulang 60 araw upang magtanim ng mga punla ng paminta at kamatis (3-4 totoong dahon) sa mga plastik na greenhouse, at mga 35 araw para sa mga punla ng pipino (3-5 totoong dahon). Sa ilalim ng mga kondisyon ng pabrika ng halaman, tumatagal lamang ng 17 araw upang linangin ang mga punla ng kamatis at 25 araw para sa mga punla ng paminta sa ilalim ng mga kondisyon ng isang photoperiod na 20 h at isang PPF na 200-300 μmol/(m2•s). Kung ikukumpara sa nakasanayang paraan ng pagtatanim ng punla sa greenhouse, ang paggamit ng LED plant factory seedling cultivation method ay makabuluhang pinaikli ang cycle ng paglaki ng pipino sa pamamagitan ng 15-30 araw, at ang bilang ng mga babaeng bulaklak at prutas sa bawat halaman ay tumaas ng 33.8% at 37.3% , ayon sa pagkakabanggit, at ang pinakamataas na ani ay nadagdagan ng 71.44%.

Sa mga tuntunin ng kahusayan sa paggamit ng enerhiya, ang kahusayan sa paggamit ng enerhiya ng mga pabrika ng halaman ay mas mataas kaysa sa mga Venlo-type na greenhouse sa parehong latitude. Halimbawa, sa isang pabrika ng halaman sa Swedish, ang 1411 MJ ay kinakailangang gumawa ng 1 kg ng tuyong litsugas, habang ang 1699 MJ ay kinakailangan sa isang greenhouse. Gayunpaman, kung kalkulahin ang kuryenteng kailangan sa bawat kilo ng tuyong lettuce, ang pabrika ng halaman ay nangangailangan ng 247 kW·h upang makagawa ng 1 kg na tuyong timbang ng lettuce, at ang mga greenhouse sa Sweden, Netherlands, at United Arab Emirates ay nangangailangan ng 182 kW· h, 70 kW·h, at 111 kW·h, ayon sa pagkakabanggit.

Kasabay nito, sa pabrika ng halaman, ang paggamit ng mga computer, awtomatikong kagamitan, artipisyal na katalinuhan at iba pang mga teknolohiya ay maaaring tumpak na makontrol ang mga kondisyon ng kapaligiran na angkop para sa paglilinang ng mga punla, mapupuksa ang mga limitasyon ng mga kondisyon ng natural na kapaligiran, at mapagtanto ang matalino, mekanisado at taunang matatag na produksyon ng produksyon ng punla. Sa nakalipas na mga taon, ang mga plant factory seedlings ay ginamit sa komersyal na produksyon ng mga madahong gulay, prutas na gulay at iba pang pang-ekonomiyang pananim sa Japan, South Korea, Europe at Estados Unidos at iba pang mga bansa. Ang mataas na paunang puhunan ng mga pabrika ng halaman, mataas na gastos sa pagpapatakbo, at malaking pagkonsumo ng enerhiya ng system ay pa rin ang mga bottleneck na naglilimita sa pagsulong ng teknolohiya sa pagtatanim ng punla sa mga pabrika ng halaman ng China. Samakatuwid, kinakailangang isaalang-alang ang mga kinakailangan ng mataas na ani at pagtitipid ng enerhiya sa mga tuntunin ng mga diskarte sa pamamahala ng magaan, pagtatatag ng mga modelo ng paglago ng gulay, at kagamitan sa automation upang mapabuti ang mga benepisyong pang-ekonomiya.

Sa artikulong ito, ang impluwensya ng LED light na kapaligiran sa paglago at pag-unlad ng mga seedlings ng gulay sa mga pabrika ng halaman sa mga nakaraang taon ay sinusuri, na may pananaw ng direksyon ng pananaliksik ng liwanag na regulasyon ng mga seedlings ng gulay sa mga pabrika ng halaman.

1. Mga Epekto ng Banayad na Kapaligiran sa Paglago at Pag-unlad ng Mga Punla ng Gulay

Bilang isa sa mga mahahalagang salik sa kapaligiran para sa paglago at pag-unlad ng halaman, ang liwanag ay hindi lamang isang mapagkukunan ng enerhiya para sa mga halaman upang magsagawa ng photosynthesis, kundi pati na rin ang isang pangunahing signal na nakakaapekto sa photomorphogenesis ng halaman. Nararamdaman ng mga halaman ang direksyon, enerhiya at kalidad ng liwanag ng signal sa pamamagitan ng light signal system, kinokontrol ang kanilang sariling paglaki at pag-unlad, at tumutugon sa presensya o kawalan, wavelength, intensity at tagal ng liwanag. Ang kasalukuyang kilalang photoreceptor ng halaman ay kinabibilangan ng hindi bababa sa tatlong klase: phytochromes (PHYA~PHYE) na nakakaramdam ng pula at malayong pula na ilaw (FR), cryptochromes (CRY1 at CRY2) na nakakaramdam ng asul at ultraviolet A, at Elements (Phot1 at Phot2), ang UV-B receptor na UVR8 na nakakaramdam ng UV-B. Ang mga photoreceptor na ito ay nakikilahok at kinokontrol ang pagpapahayag ng mga kaugnay na gene at pagkatapos ay kinokontrol ang mga aktibidad sa buhay tulad ng pagtubo ng binhi ng halaman, photomorphogenesis, oras ng pamumulaklak, synthesis at akumulasyon ng mga pangalawang metabolite, at pagpapaubaya sa mga biotic at abiotic na stress.

2. Impluwensiya ng LED light environment sa photomorphological na pagtatatag ng mga seedlings ng gulay

2.1 Mga Epekto ng Iba't ibang Kalidad ng Liwanag sa Photomorphogenesis ng Mga Punla ng Gulay

Ang pula at asul na mga rehiyon ng spectrum ay may mataas na quantum efficiencies para sa photosynthesis ng dahon ng halaman. Gayunpaman, ang pangmatagalang pagkakalantad ng mga dahon ng cucumber sa purong pulang ilaw ay makakasira sa photosystem, na magreresulta sa hindi pangkaraniwang bagay ng "red light syndrome" tulad ng stunted stomata response, pagbaba ng photosynthetic capacity at nitrogen use efficiency, at growth retardation. Sa ilalim ng kondisyon ng mababang intensity ng liwanag (100±5 μmol/(m2•s)), ang purong pulang ilaw ay maaaring makapinsala sa mga chloroplast ng parehong mga bata at mature na dahon ng pipino, ngunit ang mga nasirang chloroplast ay nabawi pagkatapos itong mapalitan mula sa purong pulang ilaw. sa pula at asul na liwanag (R:B= 7:3). Sa kabaligtaran, kapag ang mga halaman ng pipino ay lumipat mula sa pulang-asul na liwanag na kapaligiran patungo sa purong pulang ilaw na kapaligiran, ang kahusayan ng photosynthetic ay hindi nabawasan nang malaki, na nagpapakita ng kakayahang umangkop sa pulang ilaw na kapaligiran. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng electron mikroskopyo ng istraktura ng dahon ng mga punla ng pipino na may "red light syndrome", natuklasan ng mga eksperimento na ang bilang ng mga chloroplast, ang laki ng mga butil ng starch, at ang kapal ng grana sa mga dahon sa ilalim ng purong pulang ilaw ay makabuluhang mas mababa kaysa sa mga nasa ilalim. paggamot ng puting liwanag. Ang interbensyon ng asul na liwanag ay nagpapabuti sa ultrastructure at photosynthetic na mga katangian ng cucumber chloroplasts at inaalis ang labis na akumulasyon ng nutrients. Kung ikukumpara sa puting ilaw at pula at asul na ilaw, ang purong pulang ilaw ay nag-promote ng pagpapahaba ng hypocotyl at pagpapalawak ng cotyledon ng mga punla ng kamatis, makabuluhang tumaas ang taas ng halaman at lugar ng dahon, ngunit makabuluhang nabawasan ang kapasidad ng photosynthetic, nabawasan ang nilalaman ng Rubisco at kahusayan ng photochemical, at makabuluhang nadagdagan ang pagwawaldas ng init. Makikita na ang iba't ibang uri ng halaman ay tumutugon nang iba sa parehong kalidad ng liwanag, ngunit kumpara sa monochromatic na ilaw, ang mga halaman ay may mas mataas na kahusayan sa photosynthesis at mas masiglang paglago sa kapaligiran ng halo-halong liwanag.

Ang mga mananaliksik ay gumawa ng maraming pananaliksik sa pag-optimize ng kumbinasyon ng liwanag na kalidad ng mga punla ng gulay. Sa ilalim ng parehong intensity ng liwanag, na may pagtaas ng ratio ng pulang ilaw, ang taas ng halaman at sariwang timbang ng mga seedling ng kamatis at pipino ay makabuluhang napabuti, at ang paggamot na may ratio na pula sa asul na 3:1 ay may pinakamahusay na epekto; sa kabaligtaran, isang mataas na ratio ng asul na liwanag Pinipigilan nito ang paglago ng mga punla ng kamatis at pipino, na maikli at siksik, ngunit nadagdagan ang nilalaman ng tuyong bagay at kloropila sa mga shoots ng mga punla. Ang mga katulad na pattern ay sinusunod sa iba pang mga pananim, tulad ng mga sili at mga pakwan. Bilang karagdagan, kumpara sa puting ilaw, pula at asul na ilaw (R:B=3:1) hindi lamang makabuluhang napabuti ang kapal ng dahon, nilalaman ng chlorophyll, kahusayan sa photosynthetic at kahusayan sa paglilipat ng elektron ng mga punla ng kamatis, kundi pati na rin ang mga antas ng pagpapahayag ng mga nauugnay na enzyme. sa Calvin cycle, ang paglago ng vegetarian content at carbohydrate accumulation ay makabuluhang napabuti din. Ang paghahambing ng dalawang ratio ng pula at asul na liwanag (R:B=2:1, 4:1), ang mas mataas na ratio ng asul na liwanag ay mas nakakatulong sa pag-udyok sa pagbuo ng mga babaeng bulaklak sa mga punla ng pipino at pinabilis ang oras ng pamumulaklak ng mga babaeng bulaklak. . Kahit na ang magkaibang ratio ng pula at asul na liwanag ay walang makabuluhang epekto sa sariwang timbang na ani ng kale, arugula, at mustasa na mga punla, ang mataas na ratio ng asul na ilaw (30% asul na ilaw) ay makabuluhang nabawasan ang hypocotyl na haba at cotyledon area ng kale. at mga punla ng mustasa, habang lumalalim ang kulay ng cotyledon. Samakatuwid, sa paggawa ng mga punla, ang naaangkop na pagtaas sa proporsyon ng asul na ilaw ay maaaring makabuluhang paikliin ang puwang ng node at lugar ng dahon ng mga punla ng gulay, itaguyod ang pag-ilid na extension ng mga punla, at pagbutihin ang index ng lakas ng punla, na nakakatulong sa pagtatanim ng matitibay na punla. Sa ilalim ng kondisyon na ang intensity ng liwanag ay nanatiling hindi nagbabago, ang pagtaas ng berdeng ilaw sa pula at asul na liwanag ay makabuluhang nagpabuti sa sariwang timbang, lugar ng dahon at taas ng halaman ng mga punla ng matamis na paminta. Kung ikukumpara sa tradisyunal na puting fluorescent lamp, sa ilalim ng red-green-blue (R3:G2:B5) na kondisyon ng liwanag, ang Y[II], qP at ETR ng 'Okagi No. 1 tomato' na mga seedling ay makabuluhang napabuti. Ang supplementation ng UV light (100 μmol/(m2•s) blue light + 7% UV-A) sa purong asul na liwanag ay makabuluhang nakabawas sa stem elongation speed ng arugula at mustard, habang ang supplementation ng FR ay ang kabaligtaran. Ipinapakita rin nito na bilang karagdagan sa pula at asul na ilaw, ang iba pang mga katangian ng liwanag ay may mahalagang papel din sa proseso ng paglago at pag-unlad ng halaman. Kahit na hindi ultraviolet light o FR ang pinagmumulan ng enerhiya ng photosynthesis, pareho silang kasangkot sa photomorphogenesis ng halaman. Ang mataas na intensidad ng UV na ilaw ay nakakapinsala sa DNA ng halaman at mga protina, atbp. Gayunpaman, pinapagana ng UV light ang mga tugon sa stress ng cellular, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa paglago, morpolohiya at pag-unlad ng halaman upang umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mas mababang R/FR ay nag-uudyok ng mga tugon sa pag-iwas sa lilim sa mga halaman, na nagreresulta sa mga pagbabago sa morphological sa mga halaman, tulad ng pagpapahaba ng stem, pagnipis ng dahon, at pagbaba ng ani ng dry matter. Ang isang payat na tangkay ay hindi isang magandang katangian ng paglago para sa lumalaking malalakas na punla. Para sa pangkalahatang madahon at prutas na mga punla ng gulay, ang matatag, siksik at nababanat na mga punla ay hindi madaling kapitan ng mga problema sa panahon ng transportasyon at pagtatanim.

Ang UV-A ay maaaring gawing mas maikli at mas compact ang mga halaman ng punla ng pipino, at ang ani pagkatapos ng paglipat ay hindi gaanong naiiba mula sa kontrol; habang ang UV-B ay may mas makabuluhang epekto sa pagbabawal, at ang epekto ng pagbabawas ng ani pagkatapos ng paglipat ay hindi makabuluhan. Ang mga nakaraang pag-aaral ay nagmungkahi na ang UV-A ay pumipigil sa paglago ng halaman at ginagawang dwarf ang mga halaman. Ngunit mayroong lumalaking katibayan na ang pagkakaroon ng UV-A, sa halip na sugpuin ang biomass ng pananim, ay talagang nagtataguyod nito. Kung ikukumpara sa pangunahing pula at puting ilaw (R:W=2:3, ang PPFD ay 250 μmol/(m2·s)), ang karagdagang intensity sa pula at puting liwanag ay 10 W/m2 (mga 10 μmol/(m2· s)) Ang UV-A ng kale ay makabuluhang nadagdagan ang biomass, internode length, stem diameter at plant canopy width ng kale seedlings, ngunit ang promotion effect ay humina kapag ang UV intensity ay lumampas sa 10 W/m2. Ang pang-araw-araw na 2 h UV-A supplementation (0.45 J/(m2•s)) ay maaaring makabuluhang tumaas ang taas ng halaman, cotyledon area at sariwang timbang ng 'Oxheart' na mga punla ng kamatis, habang binabawasan ang H2O2 na nilalaman ng mga punla ng kamatis. Makikita na ang iba't ibang mga pananim ay tumutugon nang iba sa UV light, na maaaring nauugnay sa sensitivity ng mga pananim sa UV light.

Para sa paglilinang ng mga pinaghugpong na punla, ang haba ng tangkay ay dapat na angkop na taasan upang mapadali ang paghugpong ng rootstock. Ang iba't ibang intensidad ng FR ay may iba't ibang epekto sa paglaki ng mga punla ng kamatis, paminta, pipino, lung at pakwan. Ang suplemento ng 18.9 μmol/(m2•s) ng FR sa malamig na puting liwanag ay makabuluhang nagpapataas sa haba ng hypocotyl at diameter ng tangkay ng mga punla ng kamatis at paminta ; Ang FR na 34.1 μmol/(m2•s) ay may pinakamahusay na epekto sa pagtataguyod ng haba ng hypocotyl at diameter ng tangkay ng mga punla ng pipino, lung at pakwan; Ang high-intensity FR (53.4 μmol/(m2•s)) ang may pinakamagandang epekto sa limang gulay na ito. Ang hypocotyl na haba at stem diameter ng mga seedlings ay hindi na tumaas nang malaki, at nagsimulang magpakita ng pababang trend. Ang sariwang timbang ng mga punla ng paminta ay makabuluhang nabawasan, na nagpapahiwatig na ang mga halaga ng saturation ng FR ng limang mga punla ng gulay ay lahat ay mas mababa sa 53.4 μmol/(m2•s), at ang halaga ng FR ay makabuluhang mas mababa kaysa sa FR. Ang mga epekto sa paglaki ng iba't ibang mga punla ng gulay ay iba rin.

2.2 Mga Epekto ng Iba't Ibang Daylight Integral sa Photomorphogenesis ng Mga Punla ng Gulay

Kinakatawan ng Daylight Integral (DLI) ang kabuuang dami ng mga photosynthetic na photon na natatanggap ng ibabaw ng halaman sa isang araw, na nauugnay sa intensity ng liwanag at oras ng liwanag. Ang formula ng pagkalkula ay DLI (mol/m2/araw) = light intensity [μmol/(m2•s)] × Araw-araw na light time (h) × 3600 × 10-6. Sa isang kapaligiran na may mababang intensity ng liwanag, tumutugon ang mga halaman sa kapaligirang mababa ang liwanag sa pamamagitan ng pagpapahaba ng stem at haba ng internode, pagtaas ng taas ng halaman, haba ng tangkay at lawak ng dahon, at pagpapababa ng kapal ng dahon at net photosynthetic rate. Sa pagtaas ng intensity ng liwanag, maliban sa mustasa, ang hypocotyl length at stem elongation ng arugula, repolyo at kale seedlings sa ilalim ng parehong kalidad ng liwanag ay bumaba nang malaki. Makikita na ang epekto ng liwanag sa paglago at morphogenesis ng halaman ay may kaugnayan sa light intensity at species ng halaman. Sa pagtaas ng DLI (8.64~28.8 mol/m2/araw), ang uri ng halaman ng mga punla ng pipino ay naging maikli, malakas at siksik, at unti-unting bumababa ang tiyak na timbang ng dahon at nilalaman ng chlorophyll. 6~16 araw pagkatapos ng paghahasik ng mga punla ng pipino, ang mga dahon at ugat ay natuyo. Ang timbang ay unti-unting tumaas, at ang rate ng paglaki ay unti-unting bumilis, ngunit 16 hanggang 21 araw pagkatapos ng paghahasik, ang rate ng paglago ng mga dahon at ugat ng mga punla ng pipino ay nabawasan nang malaki. Ang pinahusay na DLI ay nag-promote ng net photosynthetic rate ng mga seedlings ng pipino, ngunit pagkatapos ng isang tiyak na halaga, ang net photosynthetic rate ay nagsimulang bumaba. Samakatuwid, ang pagpili ng naaangkop na DLI at ang paggamit ng iba't ibang pandagdag na mga diskarte sa liwanag sa iba't ibang yugto ng paglaki ng mga punla ay maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente. Ang nilalaman ng natutunaw na asukal at SOD enzyme sa mga punla ng pipino at kamatis ay tumaas sa pagtaas ng intensity ng DLI. Nang tumaas ang intensity ng DLI mula 7.47 mol/m2/day hanggang 11.26 mol/m2/day, ang nilalaman ng natutunaw na asukal at SOD enzyme sa mga punla ng pipino ay tumaas ng 81.03%, at 55.5% ayon sa pagkakabanggit. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng DLI, sa pagtaas ng intensity ng liwanag at pag-ikli ng oras ng liwanag, ang aktibidad ng PSII ng mga punla ng kamatis at pipino ay napigilan, at ang pagpili ng karagdagang diskarte sa liwanag na may mababang intensity ng liwanag at mahabang tagal ay mas nakakatulong sa paglilinang ng mataas na punla. index at photochemical na kahusayan ng mga punla ng pipino at kamatis.

Sa produksyon ng mga grafted seedlings, ang mababang liwanag na kapaligiran ay maaaring humantong sa pagbaba sa kalidad ng mga grafted seedlings at pagtaas sa oras ng pagpapagaling. Ang naaangkop na intensity ng liwanag ay hindi lamang maaaring mapahusay ang kakayahang magbigkis ng grafted healing site at mapabuti ang index ng malakas na mga punla, ngunit bawasan din ang posisyon ng node ng mga babaeng bulaklak at dagdagan ang bilang ng mga babaeng bulaklak. Sa mga pabrika ng halaman, ang DLI na 2.5-7.5 mol/m2/araw ay sapat upang matugunan ang mga pangangailangan sa pagpapagaling ng mga seedling na pinaghugpong ng kamatis. Ang compactness at kapal ng dahon ng grafted tomato seedlings ay tumaas nang malaki sa pagtaas ng DLI intensity. Ito ay nagpapakita na ang grafted seedlings ay hindi nangangailangan ng mataas na liwanag intensity para sa healing. Samakatuwid, isinasaalang-alang ang pagkonsumo ng kuryente at kapaligiran ng pagtatanim, ang pagpili ng naaangkop na intensity ng liwanag ay makakatulong na mapabuti ang mga benepisyo sa ekonomiya.

3. Mga epekto ng LED light environment sa stress resistance ng mga seedlings ng gulay

Ang mga halaman ay tumatanggap ng mga panlabas na signal ng liwanag sa pamamagitan ng mga photoreceptor, na nagiging sanhi ng synthesis at akumulasyon ng mga molekula ng signal sa halaman, at sa gayon ay binabago ang paglaki at paggana ng mga organo ng halaman, at sa huli ay nagpapabuti ng resistensya ng halaman sa stress. Ang iba't ibang kalidad ng liwanag ay may isang tiyak na epekto sa promosyon sa pagpapabuti ng malamig na pagpapaubaya at pagpapaubaya ng asin ng mga punla. Halimbawa, kapag ang mga punla ng kamatis ay dinagdagan ng liwanag sa loob ng 4 na oras sa gabi, kumpara sa paggamot na walang karagdagang liwanag, ang puting ilaw, pulang ilaw, asul na ilaw, at pula at asul na liwanag ay maaaring mabawasan ang electrolyte permeability at MDA na nilalaman ng mga punla ng kamatis, at pagbutihin ang malamig na pagpapaubaya. Ang mga aktibidad ng SOD, POD at CAT sa mga punla ng kamatis sa ilalim ng paggamot ng 8:2 red-blue ratio ay makabuluhang mas mataas kaysa sa iba pang mga paggamot, at mayroon silang mas mataas na antioxidant capacity at cold tolerance.

Ang epekto ng UV-B sa paglago ng ugat ng soybean ay pangunahing upang mapabuti ang paglaban sa stress ng halaman sa pamamagitan ng pagtaas ng nilalaman ng root NO at ROS, kabilang ang mga molekula ng hormone signaling tulad ng ABA, SA, at JA, at pagbawalan ang pag-unlad ng ugat sa pamamagitan ng pagbabawas ng nilalaman ng IAA , CTK, at GA. Ang photoreceptor ng UV-B, UVR8, ay hindi lamang kasangkot sa pag-regulate ng photomorphogenesis, ngunit gumaganap din ng isang mahalagang papel sa stress ng UV-B. Sa mga punla ng kamatis, ang UVR8 ay namamagitan sa synthesis at akumulasyon ng mga anthocyanin, at pinapabuti ng UV-acclimated wild tomato seedlings ang kanilang kakayahan na makayanan ang high-intensity UV-B na stress. Gayunpaman, ang adaptasyon ng UV-B sa drought stress na dulot ng Arabidopsis ay hindi nakasalalay sa UVR8 pathway, na nagpapahiwatig na ang UV-B ay kumikilos bilang isang signal-induced cross-response ng mga mekanismo ng pagtatanggol ng halaman, upang ang iba't ibang mga hormone ay magkakasama. kasangkot sa paglaban sa stress ng tagtuyot, pagtaas ng kakayahan sa pag-scavenging ng ROS.

Parehong ang pagpahaba ng plant hypocotyl o stem na dulot ng FR at ang adaptasyon ng mga halaman sa malamig na stress ay kinokontrol ng mga hormone ng halaman. Samakatuwid, ang "epekto sa pag-iwas sa lilim" na dulot ng FR ay nauugnay sa malamig na adaptasyon ng mga halaman. Dinagdagan ng mga eksperimento ang mga seedling ng barley 18 araw pagkatapos ng pagtubo sa 15°C sa loob ng 10 araw, paglamig sa 5°C + pandagdag sa FR sa loob ng 7 araw, at nalaman na kumpara sa white light treatment, pinahusay ng FR ang frost resistance ng mga seedlings ng barley. Ang prosesong ito ay sinamahan ng Tumaas na nilalaman ng ABA at IAA sa mga punla ng barley. Ang kasunod na paglipat ng 15°C FR-pretreated barley seedlings sa 5°C at patuloy na FR supplementation sa loob ng 7 araw ay nagresulta sa katulad na mga resulta sa dalawang paggamot sa itaas, ngunit may pinababang tugon ng ABA. Ang mga halaman na may iba't ibang mga halaga ng R:FR ay kumokontrol sa biosynthesis ng phytohormones (GA, IAA, CTK, at ABA), na kasangkot din sa pagpaparaya sa asin ng halaman. Sa ilalim ng stress ng asin, ang mababang ratio ng R:FR light environment ay maaaring mapabuti ang antioxidant at photosynthetic na kapasidad ng mga seedlings ng kamatis, bawasan ang produksyon ng ROS at MDA sa mga seedlings, at mapabuti ang salt tolerance. Parehong salinity stress at mababang R:FR value (R:FR=0.8) ay humadlang sa biosynthesis ng chlorophyll, na maaaring nauugnay sa na-block na conversion ng PBG sa UroIII sa chlorophyll synthesis pathway, habang ang mababang R:FR na kapaligiran ay maaaring epektibong maibsan. ang kaasinan dahil sa stress na kapansanan ng synthesis ng chlorophyll. Ang mga resultang ito ay nagpapahiwatig ng isang makabuluhang ugnayan sa pagitan ng phytochromes at pagpapahintulot sa asin.

Bilang karagdagan sa liwanag na kapaligiran, ang iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran ay nakakaapekto rin sa paglaki at kalidad ng mga punla ng gulay. Halimbawa, ang pagtaas ng konsentrasyon ng CO2 ay tataas ang maximum na halaga ng saturation ng liwanag na Pn (Pnmax), bawasan ang light compensation point, at pagbutihin ang kahusayan sa paggamit ng liwanag. Ang pagtaas ng intensity ng liwanag at konsentrasyon ng CO2 ay nakakatulong upang mapabuti ang nilalaman ng mga photosynthetic na pigment, kahusayan sa paggamit ng tubig at ang mga aktibidad ng mga enzyme na nauugnay sa siklo ng Calvin, at sa wakas ay makamit ang mas mataas na kahusayan sa photosynthetic at biomass na akumulasyon ng mga punla ng kamatis. Ang tuyong timbang at siksik ng mga punla ng kamatis at paminta ay positibong nauugnay sa DLI, at ang pagbabago ng temperatura ay nakaapekto rin sa paglaki sa ilalim ng parehong paggamot sa DLI. Ang kapaligiran na 23~25 ℃ ay mas angkop para sa paglaki ng mga punla ng kamatis. Ayon sa mga kondisyon ng temperatura at liwanag, ang mga mananaliksik ay bumuo ng isang paraan upang mahulaan ang kamag-anak na rate ng paglago ng paminta batay sa modelo ng pamamahagi ng bate, na maaaring magbigay ng siyentipikong patnubay para sa regulasyon sa kapaligiran ng produksyon ng pepper grafted seedling.

Samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng isang light regulation scheme sa produksyon, hindi lamang ang light environment factor at plant species ang dapat isaalang-alang, kundi pati na rin ang cultivation at management factors tulad ng seedling nutrition at water management, gas environment, temperature, at seedling growth stage.

4. Mga Problema at Pananaw

Una, ang magaan na regulasyon ng mga punla ng gulay ay isang sopistikadong proseso, at ang mga epekto ng iba't ibang kondisyon ng liwanag sa iba't ibang uri ng mga punla ng gulay sa kapaligiran ng pabrika ng halaman ay kailangang suriin nang detalyado. Nangangahulugan ito na upang makamit ang layunin ng mataas na kahusayan at mataas na kalidad na produksyon ng punla, ang patuloy na paggalugad ay kinakailangan upang magtatag ng isang mature na teknikal na sistema.

Pangalawa, kahit na ang rate ng paggamit ng kuryente ng pinagmumulan ng ilaw ng LED ay medyo mataas, ang pagkonsumo ng kuryente para sa pag-iilaw ng halaman ay ang pangunahing pagkonsumo ng enerhiya para sa paglilinang ng mga punla gamit ang artipisyal na liwanag. Ang malaking pagkonsumo ng enerhiya ng mga pabrika ng halaman ay pa rin ang bottleneck na naghihigpit sa pag-unlad ng mga pabrika ng halaman.

Sa wakas, sa malawak na aplikasyon ng pag-iilaw ng halaman sa agrikultura, ang halaga ng mga LED na ilaw ng halaman ay inaasahang lubos na mababawasan sa hinaharap; sa kabaligtaran, ang pagtaas sa mga gastos sa paggawa, lalo na sa panahon pagkatapos ng epidemya, ang kakulangan ng paggawa ay nakasalalay sa pagsulong ng proseso ng mekanisasyon at automation ng produksyon. Sa hinaharap, ang mga modelo ng kontrol na nakabatay sa artipisyal na katalinuhan at mga kagamitan sa intelihente na produksyon ay magiging isa sa mga pangunahing teknolohiya para sa produksyon ng mga punla ng gulay, at patuloy na isusulong ang pag-unlad ng teknolohiya ng pagpupula ng pabrika ng halaman.

Mga May-akda: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Pinagmulan ng artikulo: Wechat account ng Agricultural Engineering Technology (greenhouse horticulture)