Сажетак: Саднице поврћа је први корак у производњи поврћа, а квалитет садница је веома важан за принос и квалитет поврћа након садње. Уз континуирано прерађивање поделе радне снаге у индустрији поврћа, седнице поврћа постепено су формирале независни индустријски ланац и служили производњу поврћа. Уз погођени лошим временским временским временом, традиционалне методе садница неизбежно се суочавају са многим изазовима попут спорог раста садница, легги раста и штеточина и болести. Да би се бавили садницама легги, многи комерцијални култиватори користе регулаторе раста. Међутим, постоје ризици садница чврстоће, сигурност хране и контаминације животне средине употребом регулатора раста. Поред метода хемијске контроле, мада механичка стимулација, температура и контрола воде такође могу да играју улогу у спречавању легираног раста садница, они су нешто мање прикладни и ефикасни. Под утицајем глобалне нове епидемије нове епидемије, проблеми са управљањем производним проузрокованим недостатком радне снаге и растућих трошкова рада у индустрији садница постали су истакнутији.

Уз развој технологије осветљења, употреба вештачког светла за подизање семена поврћа има предности високе ефикасности садница, мање штеточина и болести и једноставне стандардизације. У поређењу са традиционалним изворима светла, нова генерација извора ЛЕД лакирања има карактеристике уштеде енергије, високе ефикасности, дугог живота, заштите животне средине, заштите животне средине, мале величине, ниско термичко зрачење и мало таласне дужине и мало таласне дужине. Може да формулише одговарајући спектар према потребама раста и развоја садница у окружењу фабрика биљака и тачно контролишу физиолошки и метаболички процес садница истовремено, који доприносе слободној и брзој производњи седница и скраћује циклус саднице. У Јужној Кини је потребно око 60 дана да се култивишете саднице паприке и парадајза (3-4 прави листова) у пластичним пластеницима и око 35 дана за саднице краставца (3-5 истинских листова). Под фабричким условима постројења, потребно је само 17 дана да се саднице парадајда и 25 дана за саднице бибера под условима фотопериода од 20 х и ППФ од 200-300 μмол / (м2 • С). У поређењу са конвенционалном методом култивације садница у стакленику, употреба методе саднице на фабрику ЛЕД постројења значајно је скраћивала циклус раста краставца за 15-30 дана, а број женских цветова и воћа по биљци повећан је за 33,8% и 37,3% , респективно и највећи принос је повећан за 71,44%.

У погледу ефикасности коришћења енергије, ефикасност коришћења енергије фабрике биљака је већа од стакленика венло-типа на истој ширини. На пример, у шведској фабрици постројења мора се од 1411. мј обавезна да ће произвести 1 кг суве материје салате, док је 1699 МЈ потребно у стакленику. Међутим, ако се израчунава струја која је потребна по килограму суве материје салате, фабрика биљке је потребно 247 кВ · х да произведе 1 кг суве тежине салате и стакленике у Шведској, Холандији, а Уједињени Арапски Емирати захтевају 182 кВ · Х, 70 кВ · Х и 111 кВ · Х, респективно.

Истовремено, у фабрици биљке, употреба рачунара, аутоматске опреме, вештачке интелигенције и других технологија може тачно да контролише услове заштите животне средине погодне за култивацију садница, ослободите се ограничења природне услове животне средине и реализују интелигентни, механизована и годишња стабилна производња производње садница. Последњих година саднице фабрике биља коришћене су у комерцијалној производњи лиснатог поврћа, воћног поврћа и других економских култура у Јапану, Јужној Кореји, Европи и Сједињеним Државама и другим земљама. Висока почетна улагања фабрика биљака, високи оперативни трошкови и огромна потрошња енергије и даље су уска грла која ограничавају промоцију технологије култивације садница у кинеским фабрикама биљака. Стога је потребно узети у обзир захтеве високих приноса и уштеде енергије у погледу стратегија управљања светлошћу, успостављање модела раста биљака и опреме за аутоматизацију за побољшање економских користи.

У овом чланку је утицај ЛЕД лаких окружења на раст и развој биљних садница у фабрикама биљака у последњим годинама, са изгледом истраживања у правцу реагулације светлосног регулације биљних садница у фабрикама биљке.

1. Утицаји лаких окружења на раст и развој седница поврћа

Као један од суштинских фактора заштите животне средине за раст и развој биљака, светло није само извор енергије да би постројења извршила фотографија, већ и кључни сигнал који утиче на биљну фотомоморфогенезу. Биљке смисле смер, енергију и квалитет светлости сигнала кроз систем светлосног сигнала, регулишу сопствени раст и развој и реагују на присуство или одсуство, таласну дужину, интензитет и трајање светлости. Тренутно познати биљни фоторецептори укључују најмање три класе: фитохроми (Пхиа ~ пхие) који осећају црвено и далеко црвено светло (фр), криптохроми (ЦрипОхроми (Цри1 и Цри2) који осећају плаву и ултраљубичасту а и елементе (ПХОТ1 и ПХОТ2), УВ-Б рецептор Увр8 који осећа УВ-б. Ови фоторецептори учествују и регулишу експресију сродних гена, а затим регулишу животне активности као што су клијање семена биљних, фотоморфогенеза, временски временски време, синтеза и накупљање секундарних метаболита и толеранција на биотичке и абиотске напоне.

2 Утицај ЛЕД лаких окружења на фотоморолошко успостављање седница поврћа

2.1 Ефекти различитог квалитета светлости на фотоморфогенезу садница поврћа

Црвени и плави региони спектра имају високу квантну ефикасност за фотосинтезу листова биљака. Међутим, дуготрајно излагање листова краставца на чисто црвено светло оштетиће се фотосам, што је резултирало појавом "Црвеног синдрома", као што је омамљени стоматални одговор, смањен фотосинтетски капацитет и ефикасност употребе азота и успоравање радности. Под условом интензитета слабог осветљења (100 ± 5 μмол / (м2 • с)), чисто црвено светло може оштетити хлоропласте и младе и зреле листове краставца, али оштећени хлоропласти су опорављени након што се промени из чистог црвеног светла. на црвено и плаво светло (Р: б = 7: 3). Напротив, када су биљке краставца прешле из црвеног плавог светлосног окружења у чисто црвено лако окружење, фотосинтетичка ефикасност се не смањива значајно, показујући прилагодљивост црвеном светлосном окружењу. Кроз анализу електронског микроскопа структуре листова садница краставца са "Црвеним синдромом", експерименти су открили да је број хлоропласта, величина гранула са шкробом и дебљина гране у лишћем под чистом црвеном светлошћу биле знатно ниже Бели лагани третман. Интервенција плаве светлости побољшава ултрафструктуру и фотосинтетским карактеристикама цхлоропластима краставца и елиминише прекомерно накупљање хранљивих састојака. У поређењу са белом светлошћу и црвеном и плавом светлом, чисто црвено светло промовисало је хипокотилно проширење садница парадајза, значајно повећане висине постројења и подручја биљака, али значајно смањене фотосинтетски капацитет, смањени сургисцо садржај и фотохемијска ефикасност, а значајно је повећана дисипација топлоте. Може се видети да различите врсте биљака различито одговарају на истог квалитета светлости, али у поређењу са једнобојном светлошћу, биљке имају већу ефикасност фотографија и енергични раст у окружењу мешовите светлости.

Истраживачи су урадили много истраживања о оптимизацији комбинације квалитета светлости поврћа. Под истим интензитетом светла, уз повећање омјера црвеног светла, висина биља и свјежа седница парадајза и краставца су значајно побољшане, а третман са омјером црвене до плаве боје од 3: 1 имао је најбољи ефекат; Напротив, висок омјер плаве светлости који је инхибирао је раст семенки парадајза и краставца, који су били кратки и компактни, али повећали су садржај суве материје и хлорофила у изданцима садница. Слични обрасци се примећују у другим усевима, попут паприке и лубеница. Поред тога, у поређењу са белом светлошћу, црвеном и плавом светлом (Р: Б = 3: 1) не само да је значајно побољшало дебљину листа, садржај хлорофила, фотосинтетичка ефикасност и ефикасност електрона, али и нивои израза повезаних са ензимима До циклуса Цалвина, вегетаријански садржај раста и акумулација угљених хидрата такође су значајно побољшане. Упоређивање две омјере црвене и плаве светлости (Р: б = 2: 1, 4: 1), виши омјер плаве светлости био је погоднији да изазове формирање женског цвећа у седницама краставца и убрзано време цветања женског цвећа . Иако различити омјери црвеног и плавог светла нису имали значајан утицај на принос свеже тежине Кале, Аругуле и сенф саднице, високи омјер плаве светлости (30% плаве светлости) значајно је смањио хипокотилну дужину и подручје Цотиледон и саднице сенфа, док се цотиледонска боја продубила. Стога, у производњи садница, одговарајући пораст удела плаве светлости може значајно скратити размак чвора и лишњу површину поврћа садница, промовисати бочно проширење садница и побољшати индекс чврстоће садница, који погодује гајење робусних садница. Под условом да је интензитет светлости остао непромијењен, повећање зелене светлости црвене и плаве светлости значајно је побољшало свежу тежину, подручје лишћа и висине биљака слатких садница слатких паприка. У поређењу са традиционалном белом флуоресцентном лампом, под црвеним зеленим плавим бојама (Р3: Г2: Б5), И [ии], КП и ЕТР садница 'Окаги бр. 1 томато "су значајно побољшане. Допуњавање УВ лампица (100 м2 / (м2 • С) плаве лампице + 7% УВ-а) до чисто плаво светло значајно је смањило брзину произведене производње аруге и сенвице, док је додатак ФР био супротно. Ово такође показује да поред црвене и плаве светлости, друге светлосне квалитете такође играју важну улогу у процесу раста и развоја биљака. Иако ни ултраљубичасто светло ни ФР је енергетски извор фотосинтезе, обојица су укључена у постројење фотоморфогенезе. УВ светло у високој интензитету штетан је за биљку ДНК и протеина итд. Међутим, УВ светло активира одговоре ћелијских стреса, узрокујући промјене раста, морфологије и развоја биљке како би се прилагодили променама на животну средину. Студије су показале да нижи Р / ФР изазива одговоре избегавања нијансе у биљкама, што резултира морфолошким променама у биљкама, као што су проистићи стабљике, стањивање листова и смањење приноса суве материје. Витка стабљика није добра особина раста за узгој снажних садница. За опште лиснате и воћне седнице поврћа, фирма, компактне и еластичне саднице нису склони проблемима током транспорта и садње.

УВ-А може превршити биљке садница краставца краће и компактније, а принос након трансплантације није значајно различито од оне контроле; Иако УВ-Б има значајнији инхибицијски ефекат, а ефекат смањења приноса након трансплантације није значајан. Претходне студије сугеришу да УВ-а инхибира раст биљака и да би биљке патуљене. Али постаје све веће доказе да је присуство УВ-а, уместо да потискује биомасу усева, заправо га промовише. У поређењу са основном црвеном и белом светлом (Р: В = 2: 3, ППФД је 250 грмл / (м2 · с)), додатни интензитет у црвеној и белој светлости је 10 В / м2 (око 10 μмол / (м2 μмл / (м2 · с)) УВ-а Кале је значајно повећало биомасу, дужину међудеса, пречник стабљике и ширину биљних надстрешницама садница кеља, али је промотивни ефекат био Слаби када је УВ интензитет премашен 10 в / м2. Даили 2 Х УВ-а додатак (0,45 ј / (м2 • с)) може значајно повећати висину биљке, подручје котиледона и свежу маму седнице парадајза "Окхеарт", смањујући садржај Х2О2 садница парадајза. Може се видети да различите усеве различито реагују на УВ светлост, што може бити повезано са осетљивошћу усева до УВ светлости.

За гајење цепљених садница, дужина стабљике треба на одговарајући начин повећати како би се олакшала цепљење подлога. Различити интензитети ФР-а имали су различите ефекте на раст парадајза, бибера, краставца, олова и лубенице садницама. Додатак од 18,9 мМол / (м2 • с) од фр у хладном белом светлу значајно је повећало хипокотилну дужину и пречник стабљике и садница паприке; ФР од 34,1 μМол / (м2 • С) имао је најбољи ефекат на промоцији хипокотилне дужине и пречника стабљике краставца, олова и лубелона; Високо интензитет фр (53,4 μмол / (м2 • с)) имао је најбољи ефекат на ових пет поврћа. Дужина хипокотил и пречник стабљике садница више се не повећавају значајно и почели да показују тренд пада. Свјежа тежина садница паприке значајно се смањила, што указује на то да су фр засићене вредности пет биљних садница ниже од 53,4 μмол / (м2 • с), а ФР вредност је била значајно нижа од оне од фр. Ефекти на раст различитих биљних садница такође су различити.

2.2 Ефекти различитог дневног светла интеграл на фотоморфогенези биљних садница

Интеграл дневне светлости (ДЛИ) представља укупну количину фотосинтетичких фотона примљених по биљној површини дневно, који је повезан са интензитетом светлости и светлосно време. Формула израчуна је ДЛИ (мол / м2 / дан) = интензитет светлости [μмол / (м2 • с)] × дневно светло време (х) × 3600 × 10-6. У окружењу са ниским интензитетом светлости, биљке реагују на ниско светло окружење издужбивањем стабљике и дужине интернета, повећањем висине биљака, дужине биљака и смањење листова и нето дебљине листова и нето слицинтетичке стопе. Повећањем интензитета светлости, осим сенфа, хипокотилне дужине и произведено издужби аргуле, купуса и кеља са седницама у истом квалитету светлости смањена су значајно. Може се видети да је ефекат светлости на раст биља и морфогенеза повезан са интензитетом светлости и биљним врстама. Повећањем ДЛИ-а (8,64 ~ 28,8 мол / м2 / дан), биљка садница краставца постала је кратка, снажна и компактна и специфична тежина листова и садржај хлорофила постепено се смањује. 6 ~ 16 дана након сетве седнице краставца, лишће и корени су осушени. Тежина се постепено повећала, а стопа раста постепено убрзала, али 16 до 21 дан након сјетве, стопа раста лишћа и корења садница краставца значајно се смањила. Побољшани ДЛИ промовисао је нето фотосинтетску стопу садница краставца, али након одређене вредности, нето фотосинтетских стопа почела је да опада. Стога одабиром одговарајућег ДЛИ и усвајање различитих додатних стратегија светлости у различитим фазама раста садница може смањити потрошњу енергије. Садржај растворљивих ензима шећера и СОД-а у седницама од краставца и парадајз повећавао се са повећањем интензитета ДЛИ-а. Када се интензитет ДЛИ повећао са 7,47 мол / м2 / дан на 11,26 мол / м2 / дан, садржај растворљивих ензима шећера и соде у седницама краставца повећан је за 81,03%, а 55,5% респективно. Под истим ДЛИ условима, уз повећање интензитета светлости и скраћивањем светлосног времена, инхибира се активност псатофона и садницама од парадајза и краставца и избор додатне стратегије слабог светлосног интензитета светлости и дуготрајно је већа и дуготрајно је прогутала високи семенки Индекс и фотохемијска ефикасност садница краставца и парадајза.

У производњи цепљених садница, ниско светло окружење може довести до смањења квалитета цепљених садница и пораст времена зарастања. Одговарајуће интензитет светлости не може да побољшава обавезујућу способност цепљеног лечења и побољша индекс јаких садница, али такође смањује положај чвора женског цвећа и повећати број женског цвећа. У фабрикама биљке, ДЛИ од 2,5-7,5 мол / м2 / дан био је довољан да задовољиле су зацељујуће потребе транспадирања парадајза. Компактност и дебљина лишћа цепљених садница парадајза значајно се повећала са повећањем интензитета ДЛИ-а. Ово показује да је цепљене саднице не захтевају висок интензитет светлости за исцељење. Стога узимајући у обзир потрошњу енергије и садног окружења, избора одговарајућег интензитета светлости помоћи ће побољшању економских користи.

3. Утицај ЛЕД лаких окружења на отпорност на стрес поврћа

Биљке примају спољне светлосне сигнале путем фоторецептора, узрокујући синтезу и накупљање молекула сигнала у фабрици, чиме се мења раст и функцију биљних органа и на крају побољшавају отпорност на постројењу на стрес. Различити квалитет светлости има одређени промотивни ефекат на побољшање хладне толеранције и толеранције соли садница. На пример, када су саднице парадајза допуњене светлошћу 4 сата ноћу, у поређењу са лечењем без додатног светла, бело светло, црвено светло, плаво светло, и црвено и плаво светло, а могу смањити пропусност електролита и садржај МДА садница парадајз, и побољшати хладну толеранцију. Активности СОД-а, мачка у садницама парадајза у оквиру третмана од 8: 2 црвено-плави омјер били су значајно виши од оних других третмана и имали већу антиоксидативну способност и хладну толеранцију.

Ефекат УВ-Б-а на расту коритора соје углавном је побољшање отпорности на стресни начин повећањем садржаја корена бр. И РОС, укључујући хормонске сигналне молекуле као што су АБА, СА и ЈА и инхибирају развој корена смањујући садржај ИАА-е. , ЦТК и ГА. Фоторецептор УВ-Б, УВР8, не укључује се само у регулисање фотоморфогенезе, већ такође игра кључну улогу у УВ-Б стресу. У садницама од парадајза, УВР8 посредује синтезу и накупљање антхоцијанина, а уВ-аклиматизовани саднице дивље парадајз побољшавају своју способност да се избори са високим интензивним УВ-Б стресом високог интензитета. Међутим, адаптација УВ-Б до стреса у суше изазвана Арабидопсисом не зависи од пута УВР8, што указује на то да УВ-Б делује као унакрсни одговор сигналне механизме одбране биљке, тако да су различите хормоне заједно Укључен у одупирању сушном стресу, повећавајући разинску способност рос.

И издужење биљног хипокотила или стабљике узроковано ФР и адаптацијом биљака на хладну стресу регулисани су биљним хормонима. Стога је "ефекат избегавања сенке" изазвало ФР повезан са хладном адаптацијом биљака. Експерименти су допунили јечњене саднице 18 дана након клијања на 15 дана, хлађење на 5 ° Ц + додатак од 7 дана, а у поређењу са белом лаганом лечењем, ФР појачало је отпорност на Фрост садницама. Овај процес је праћен повећаним садржајем АБА и ИАА у седницама јечма. Следећи пренос од 15 ° Ц ФР-претходна јечвијећа са седницама на 5 ° Ц и континуирана ФР додатка 7 дана резултирала је сличним резултатима на горњу два третмана, али са смањеним АБА одговором. Биљке са различитим Р: ФР вредностима Контролишу биосинтезу фитохормона (ГА, ИАА, ЦТК и АБА), који су такође укључени у толеранцију соли. Под стресом соли, ниски омјер Р: ФР Лагано окружење може побољшати антиоксиданс и фотосинтетски капацитет садница парадајза, смањити производњу РОС и МДА у садницима и побољшати толеранцију соли. И стрес сланости и ниски Р: ФР вредност (Р: фр = 0,8) инхибирала је биосинтезу хлорофила, која се може повезати са блокираном претворбом ПБГ-а у Уроиии у хлорофилилном путу синтезе, док низак Р: ФР околина може ефикасно ублажити Умањење оштећења на стрес са сланости нагласила је синтеза хлорофила. Ови резултати указују на значајну корелацију између фитохрома и толеранције соли.

Поред светлог окружења, други фактори заштите животне средине такође утичу на раст и квалитет седница поврћа. На пример, повећање концентрације ЦО2 повећаће максималну вредност засићења за засићење за засићење ПН (ПНМАКС), смањити тачку компензације светлости и побољшати ефикасност коришћења светлости. Повећање интензитета светлости и концентрације ЦО2 помаже у побољшању садржаја фотосинтетских пигмената, ефикасност употребе воде и активности ензима везаних за циклус Цалвина и коначно постижу већу фотосинтетску ефикасност и акумулирање томада садницама. Сува тежина и компактност садница парадајза и паприке позитивно су повезана са ДЛИ-ом, а промена температуре је такође утицала на раст под истим третманом ДЛИ. Околина од 23 ~ 25 ℃ била је погоднија за раст садница парадајза. Према температурним и светлосним условима, истраживачи су развили методу да предвиђају релативну стопу раста бибера на основу модела дистрибуције бита, што може пружити научно смерње за уредбу о животној средини у целини прописе са семенким производи.

Стога, приликом дизајнирања схеме регулације светлости у производњи, не само лагани фактори заштите и биљне врсте, већ и фактори култивације и управљања, као што су исхрани и управљање садницом и водоношењем, температура и садница, температура и садница, температура и садница.

4. Проблеми и изгледи

Прво, прописе светлосног биљног садница је софистицирани процес, а ефекти различитих светлосних услова на различитим врстама седница поврћа у фабричком окружењу постројења морају се детаљно анализирати. То значи да је постићи циљ високе ефикасности и висококвалитетне производње семена, непрекидно истраживање је потребно за успостављање зрелог техничког система.

Друго, иако је стопа коришћења потрошње ЛЕД светлосног извора релативно висока, потрошња електричне енергије је главна потрошња енергије за узгој садница користећи вештачко светло. Огромна потрошња енергије фабрика биљака је и даље уска грла која ограничава развој фабрика биљака.

Коначно, са широком применом биљних расвете у пољопривреди, очекује се да ће се трошкови ЛЕД биљних лампица увелико смањити у будућности; Супротно томе, повећање трошкова рада, посебно у пост-епидемијској ери, недостатак радне снаге дужан је да промовише процес механизације и аутоматизације производње. У будућности ће се у умјетној интелигенцији засновани на контролни модели и интелигентна производња постати једна од основних технологија за производњу семена поврћа и наставиће да промовишу развој технологије саднице фабрике постројења.

Аутори: Јиехуи Тан, Хуцхенг Лиу
Извор члана: Вецхат рачун пољопривредног инжењерског технологије (хортикултура са ефектом стаклене баште)