Liicht Regulatioun a Kontroll an Plant Factory

Bild1

Abstract: Geméis Séiwierker sinn den éischte Schrëtt an der Geméisproduktioun, an d'Qualitéit vu Séiwierker ass ganz wichteg fir d'Ausbezuelung an d'Qualitéit vum Geméis no Planzung. Mat der kontinuéierlecher Verfeinerung vun der Divisioun vun der Aarbecht an der Geméisindustrie, hunn Geméiswierker lues a lues eng onofhängeg Industriekette geformt a Geméisproduktioun zerwéiert. Betraff vu schlechtem Wieder, hunn traditionell Keimlingmethoden zwangsleefeg vill Erausfuerderunge wéi de luesen Wuesstum vu Séiwierker, leggy Wuesstum, a Schädlinge a Krankheeten. Fir mat leggy Setzlinger ze këmmeren, benotze vill kommerziell Kultivatoren Wuesstumsregulatorer. Wéi och ëmmer, et gi Risike vu Setzlingssteifheet, Liewensmëttelsécherheet an Ëmweltkontaminatioun mat der Benotzung vu Wuesstumsregulatorer. Zousätzlech zu chemesche Kontrollmethoden, obwuel mechanesch Stimulatioun, Temperatur- a Waasserkontrolle och eng Roll bei der Verhënnerung vu leggy Wuesstum vu Séiwierker kënne spillen, si si liicht manner bequem an effektiv. Ënnert dem Impakt vun der globaler neier Covid-19 Epidemie sinn d'Problemer vun der Produktiounsmanagement Schwieregkeeten verursaacht duerch Aarbechtsmangel a steigend Aarbechtskäschte an der Keimlingindustrie méi prominent ginn.

Mat der Entwécklung vun der Beleuchtungstechnologie huet d'Benotzung vu kënschtlechem Liicht fir d'Geméisserhéijung d'Virdeeler vun enger héijer Keimlingeffizienz, manner Schädlinge a Krankheeten, an einfach Standardiséierung. Am Verglach mat traditionelle Liichtquellen, huet déi nei Generatioun vun LED Liichtquellen d'Charakteristiken vun Energie spueren, héich Effizienz, laang Liewen, Emweltschutz an Haltbarkeet, kleng Gréisst, niddereg thermesch Stralung, a kleng Wellelängt Amplituden. Et kann entspriechend Spektrum formuléieren no de Wuesstums- an Entwécklungsbedürfnisser vun Séiwierker an der Ëmwelt vu Planzenfabriken, a präzis de physiologeschen a metabolesche Prozess vu Séiwierker kontrolléieren, gläichzäiteg zu der Verschmotzungsfräi, standardiséierter a séierer Produktioun vu Geméiswierk bäidroen. , a verkierzt de Keimlingzyklus. A Südchina dauert et ongeféier 60 Deeg fir Peffer- an Tomate-Séiwierker (3-4 richteg Blieder) a Plastikszären ze kultivéieren, an ongeféier 35 Deeg fir Gurken-Setzlings (3-5 richteg Blieder). Ënner Planzfabréckbedingunge brauch et nëmmen 17 Deeg fir Tomate Séiwierker ze kultivéieren an 25 Deeg fir Peffer Séisslings ënner de Bedingunge vun enger Fotoperiod vun 20 h an engem PPF vun 200-300 μmol / (m2•s). Am Géigesaz zu der konventioneller Setzling-Kultivatiounsmethod am Treibhauseffekt huet d'Benotzung vun der LED-Pflanzenfabrik Setzling-Kultivatiounsmethod de Gurkenwachstumszyklus vun 15-30 Deeg wesentlech verkierzt, an d'Zuel vu weibleche Blummen a Fruucht pro Planz ass ëm 33,8% an 37,3% eropgaang. , respektiv, an déi héchste Rendement gouf vun 71,44% erhéicht.

Wat d'Energieverbrauchseffizienz ugeet, ass d'Energieverbrauchseffizienz vun de Planzenfabriken méi héich wéi déi vu Venlo-Typ Zären op der selwechter Breedegrad. Zum Beispill, an enger schwedescher Planzfabréck sinn 1411 MJ erfuerderlech fir 1 kg dréchen Matière Salat ze produzéieren, während 1699 MJ an engem Treibhauseffekt erfuerderlech sinn. Wann awer den Elektrizitéit pro Kilogramm Salat Trockenstoff berechent gëtt, brauch d'Planzefabrik 247 kW·h fir 1 kg dréchent Gewiicht vu Salat ze produzéieren, an d'Zären a Schweden, Holland an de Vereenten Arabeschen Emirater erfuerderen 182 kW· h, 70 kW·h, respektiv 111 kW·h.

Zur selwechter Zäit, an der Planzfabrik, kann d'Benotzung vu Computeren, automatesch Ausrüstung, kënschtlech Intelligenz an aner Technologien d'Ëmweltbedéngungen, déi gëeegent fir d'Setzlingskultivatioun gëeegent sinn, kontrolléieren, d'Aschränkungen vun den natierlechen Ëmfeldbedéngungen entgoen, an d'intelligent, realiséieren, mechaniséiert an alljährlechen stabil Produktioun vun seedling Produktioun. An de leschte Joeren, Planzen Fabréck seedlings goufen an der kommerziell Produktioun vun Blat Geméis, Uebst Geméis an aner wirtschaftlech Kulturen a Japan, Südkorea, Europa an den USA an anere Länner benotzt. Déi héich initial Investitioun vu Planzenfabriken, héich Operatiounskäschten, an enorme Systemenergieverbrauch sinn nach ëmmer d'Flaschenhals, déi d'Promotioun vun der Keimlingkultivatiounstechnologie a chinesesche Planzefabriken limitéieren. Dofir ass et noutwendeg fir d'Ufuerderunge vun der héijer Ausbezuelung an der Energiespuerung a punkto Liichtmanagementstrategien, der Grënnung vu Geméiswuesstemmodeller an Automatisatiounsausrüstung ze berücksichtegen fir wirtschaftlech Virdeeler ze verbesseren.

An dësem Artikel gëtt den Afloss vun der LED-Liichtëmfeld op de Wuesstum an d'Entwécklung vu Geméiswierker an de Planzefabriken an de leschte Joeren iwwerpréift, mat der Ausbléck vun der Fuerschungsrichtung vun der Liichtreguléierung vu Geméiswierker an de Planzenfabriken.

1. Effekter vun Liichtjoer Ëmwelt op Wuesstem an Entwécklung vun Geméis Seedlings

Als ee vun de wesentlechen Ëmweltfaktoren fir de Wuesstum an d'Entwécklung vu Planzen, ass d'Liicht net nëmmen eng Energiequell fir Planzen fir d'Fotosynthese auszeféieren, awer och e Schlësselsignal deen d'Pflanzenfotomorphogenese beaflosst. Planzen sensibiliséieren d'Richtung, d'Energie an d'Liichtqualitéit vum Signal duerch de Liichtsignalsystem, reguléieren hiren eegene Wuesstum an d'Entwécklung, a reagéieren op d'Präsenz oder d'Feele, d'Wellelängt, d'Intensitéit an d'Dauer vum Liicht. Aktuell bekannte Planzefotorezeptoren enthalen op d'mannst dräi Klassen: Phytochromen (PHYA~PHYE) déi rout a wäit rout Liicht (FR), Kryptochromen (CRY1 a CRY2) déi blo an ultraviolet A spieren, an Elementer (Phot1 a Phot2), UV-B Rezeptor UVR8 deen UV-B senséiert. Dës Fotorezeptoren bedeelegen sech un a reguléieren den Ausdrock vu verwandte Genen a reguléieren dann Liewensaktivitéite wéi Planze Som Keimung, Photomorphogenese, Blummenzäit, Synthese an Akkumulation vu sekundäre Metaboliten, an Toleranz fir biotesch an abiotesch Stress.

2. Afloss vun LED Liicht Ëmwelt op photomorphological Etablissement vun Geméis seedlings

2.1 Effekter vu verschiddene Liichtqualitéit op Photomorphogenese vu Geméis Seedlings

Déi rout a blo Regioune vum Spektrum hunn héich Quanteeffizienz fir d'Fotosynthese vu Planzenblat. Wéi och ëmmer, laangfristeg Belaaschtung vu Gurkenblieder op purem roude Liicht wäert de Fotosystem beschiedegen, wat zu dem Phänomen vum "roude Liichtsyndrom" resultéiert wéi eng stomatal Äntwert, eng reduzéiert Fotosynthesekapazitéit a Stickstoffverbrauchseffizienz a Wuesstumsverzögerung. Ënnert der Bedingung vu gerénger Liichtintensitéit (100 ± 5 μmol/(m2•s)) kann pure roude Liicht d'Chloroplaste vu jonken a reife Blieder vun Gurken beschiedegen, awer déi beschiedegt Chloroplaste goufen erëmfonnt nodeems se aus purem roude Liicht geännert ginn. bis rout a blo Luucht (R:B= 7:3). Am Géigendeel, wann d'Gurkenpflanzen aus dem rout-bloe Liichtëmfeld op de pure roude Liichtëmfeld gewiesselt sinn, huet d'photosynthetesch Effizienz net wesentlech erofgaang, wat d'Adaptabilitéit un d'rout Liichtëmfeld weist. Duerch Elektronenmikroskop Analyse vun der Blatstruktur vu Gurken Setzlinger mat "rout Liicht Syndrom" hunn d'Experimenter fonnt datt d'Zuel vun de Chloroplasten, d'Gréisst vun de Stärekärelen an d'Dicke vu Grana a Blieder ënner purem roude Liicht wesentlech méi niddereg waren wéi déi ënner. wäiss Luucht Behandlung. D'Interventioun vu bloe Liicht verbessert d'Ultrastruktur an d'Fotosynthetesch Charakteristiken vun Gurken Chloroplasten an eliminéiert d'exzessiv Akkumulation vun Nährstoffer. Am Verglach mat wäiss Liicht a rout a blo Luucht, reng rout Luucht gefördert hypocotyl elongation an cotyledon Expansioun vun Tomate seedlings, wesentlech Erhéijung Planz Héicht a Blat Beräich, mee däitlech reduzéiert photosynthetic Kapazitéit, reduzéiert Rubisco Inhalt an photochemical Effizienz, a bedeitend erhéicht Hëtzt dissipation. Et kann gesi ginn datt verschidden Aarte vu Planzen anescht op déiselwecht Liichtqualitéit reagéieren, awer am Verglach mam monochromatesche Liicht hunn Planzen méi héich Photosyntheseeffizienz a méi kräfteg Wuesstum an der Ëmwelt vu gemëschte Liicht.

D'Fuerscher hunn vill Fuerschung iwwer d'Optimiséierung vun der Liichtqualitéit Kombinatioun vu Geméiswierk gemaach. Ënnert der selweschter Liichtintensitéit, mat der Erhéijung vum Verhältnis vu roude Liicht, goufen d'Pflanzenhéicht a frësche Gewiicht vun Tomaten a Gurken seedlings wesentlech verbessert, an d'Behandlung mat engem Verhältnis vu roude bis bloe vun 3: 1 huet de beschten Effekt; am Géigendeel, en héije Verhältnis vu bloe Liicht Et huet de Wuesstum vun Tomaten a Gurken seedlings hemmt, déi kuerz a kompakt waren, awer erhéicht den Inhalt vu trockenem Matière a Chlorophyll an de Schéiss vu Séiwierker. Ähnlech Mustere ginn an anere Kulturen beobachtet, wéi Pfeffer a Waassermelonen. Zousätzlech, am Verglach mat wäissem Liicht, rout a blo Liicht (R:B = 3:1) hunn net nëmmen d'Blatdicke, de Chlorophyllgehalt, d'Fotosynthetesch Effizienz an d'Effizienz vun der Elektronentransfer vun Tomate Séiwierker wesentlech verbessert, awer och d'Ausdrockniveau vun Enzymen am Zesummenhang. dem Calvin Zyklus, Wuesstem vegetaresch Inhalt an Kuelenhydrater Akkumulation goufen och däitlech verbessert. Wann Dir déi zwee Verhältnisser vu roude a bloe Liicht (R:B = 2:1, 4:1) vergläicht, war e méi héije Verhältnis vu bloe Liicht méi hëllefräich fir d'Bildung vu weibleche Blummen an Gurkenseedlings ze induzéieren an d'Blummenzäit vu weibleche Blummen ze beschleunegen. . Och wa verschidde Verhältnisser vu roude a bloe Liicht kee wesentlechen Effekt op d'Frëschgewiicht Ausbezuele vu Kale, Rucola a Moschterséiwen haten, huet en héije Verhältnis vu bloe Liicht (30% blo Liicht) d'Hypokotyllängt an d'Kotyledonfläch vum Kale wesentlech reduzéiert. an Moschter seedlings, iwwerdeems cotyledon Faarf déif. Dofir, an der Produktioun vu Séiwierker, kann eng entspriechend Erhéijung vum Undeel vu bloe Luucht d'Knuetabstand an d'Bliederfläch vu Geméiswierker wesentlech verkierzen, d'lateral Ausdehnung vu Séiwierker förderen an de Keimlingstäerktindex verbesseren, wat fir d'Verstäerkung vun de Séiwierker bäidréit. robust Séiwierker kultivéieren. Ënnert der Bedingung datt d'Liichtintensitéit onverännert bliwwen ass, huet d'Erhéijung vum grénge Liicht am roude a bloe Liicht d'frësch Gewiicht, d'Bliederfläch an d'Pflanzenhéicht vu séiss Peffer Séisser wesentlech verbessert. Am Verglach mat der traditioneller wäisser Leuchtstofflampe, ënner de rout-gréng-blo (R3: G2: B5) Liichtbedingungen, goufen d'Y[II], qP an ETR vun 'Okagi No. Ergänzung vun UV-Liicht (100 μmol/(m2•s) blo Liicht + 7% UV-A) zu purem bloe Liicht huet d'Stammverlängerungsgeschwindegkeet vun Rucola a Moschter wesentlech reduzéiert, während d'Ergänzung vum FR de Géigendeel war. Dëst weist och datt nieft dem roude a bloe Liicht och aner Liichtqualitéiten eng wichteg Roll am Prozess vum Wuesstum an der Entwécklung vun de Planzen spillen. Och wa weder ultraviolet Liicht nach FR d'Energiequell vun der Fotosynthese ass, si béid an der Planzefotomorphogenese involvéiert. Héich-Intensitéit UV-Liicht ass schiedlech fir Planz DNA a Proteinen, etc.. UV-Liicht aktivéiert awer cellulär Stressreaktiounen, verursaacht Verännerungen am Planzewachstum, Morphologie an Entwécklung fir sech un Ëmweltverännerungen unzepassen. Studien hu gewisen datt méi niddereg R / FR Schietvermeidungsreaktiounen a Planzen induzéiert, wat zu morphologesche Verännerungen an de Planzen resultéiert, sou wéi Stammverlängerung, Blatverdënnung, a reduzéiert d'Trockenmaterial Ausbezuelung. E schlanke Steng ass net e gudde Wuesstumseigenschaft fir staark Séiwierker ze wuessen. Fir allgemeng Blieder- an Uebst Geméis Séiwierker, fest, kompakt an elastesch Séiwierker sinn net ufälleg fir Probleemer beim Transport a Planzung.

UV-A kann Gurken seedling Planzen méi kuerz a méi kompakt maachen, an d'Ausbezuelung no Transplantatioun ass net wesentlech anescht wéi déi vun der Kontroll; wärend UV-B e méi bedeitende hemmend Effekt huet, an den Ausbezuelungsreduktiounseffekt no Transplantatioun ass net bedeitend. Virdrun Studien hu virgeschloen datt UV-A de Planzewachstum hemmt a Planzen zwerg mécht. Awer et gëtt ëmmer méi Beweiser datt d'Präsenz vun UV-A, anstatt d'Erntebiomass z'ënnerdrécken, et tatsächlech fördert. Am Verglach mam Basis rout a wäiss Liicht (R:W=2:3, PPFD ass 250 μmol/(m2·s)), ass d'Ergänzungsintensitéit a roude a wäisse Liicht 10 W/m2 (ongeféier 10 μmol/(m2··s) s)) D'UV-A vum Kale huet d'Biomass, d'Internodelängt, d'Stammduerchmiesser an d'Pflanzendeckenbreet vun de Kale seedlings wesentlech erhéicht, awer d'Promotiounseffekt gouf geschwächt wann d'UV-Intensitéit 10 W/m2 iwwerschratt. All Dag 2 h UV-A Ergänzung (0,45 J / (m2•s)) kéint d'Planz Héicht, Kotyledonfläch a frësch Gewiicht vun 'Oxheart' Tomatenséilings wesentlech erhéijen, wärend den H2O2 Inhalt vun Tomate Séiwierker reduzéiert gëtt. Et kann gesi ginn datt verschidde Kulturen anescht op UV-Liicht reagéieren, wat mat der Empfindlechkeet vun de Kulturen op UV-Liicht verbonne ka sinn.

Fir gepflanzte Séiwierker ze kultivéieren, sollt d'Längt vum Stamm entspriechend vergréissert ginn fir d'Wurzelstécker ze erliichteren. Verschidde Intensitéite vu FR haten verschidden Auswierkungen op de Wuesstum vun Tomaten, Pfeffer, Gurken, Kürbis a Waassermeloun Séi. Ergänzung vun 18,9 μmol / (m2•s) FR am kale wäisse Liicht huet d'Hypokotyllängt an d'Stammduerchmiesser vun Tomaten- a Peffer-Seedlings wesentlech erhéicht; FR vun 34,1 μmol / (m2 • s) huet de beschten Effekt op d'Promotioun vun hypocotyl Längt a Stamm Duerchmiesser vun Gurken, gourd a Waassermeloun seedlings; héich-Intensitéit FR (53,4 μmol/(m2•s)) haten am beschten Effekt op dës fënnef Geméis. D'Hypokotyllängt an d'Stammduerchmiesser vun de Séiwierker sinn net méi wesentlech eropgaang, an hunn ugefaang en Downward Trend ze weisen. D'frësch Gewiicht vun Peffer seedlings ofgeholl bedeitend, beweist, datt d'FR Sättigung Wäerter vun de fënnef Geméis seedlings all manner wéi 53,4 μmol / (m2 • s), an der FR Wäert war wesentlech manner wéi déi vun FR. D'Effekter op de Wuesstum vu verschiddene Geméis Setzlinger sinn och ënnerschiddlech.

2.2 Effekter vu verschiddenen Dagesliicht Integral op Photomorphogenese vu Geméis Seedlings

Den Dagesliicht Integral (DLI) representéiert d'total Quantitéit u fotosyntheteschen Photonen, déi vun der Planzefläch an engem Dag opgeholl ginn, wat mat der Liichtintensitéit an der Liichtzäit verbonnen ass. D'Berechnungsformel ass DLI (mol/m2/Dag) = Liichtintensitéit [μmol/(m2•s)] × Deeglech Liichtzäit (h) × 3600 × 10-6. An engem Ëmfeld mat gerénger Liichtintensitéit reagéiere Planzen op niddereg Liichtëmfeld duerch d'Verlängerung vum Stamm an d'Internodelängt, d'Erhéijung vun der Pflanzenhéicht, d'Petiolelängt an d'Bliederfläch, an d'Blatdicke an d'Nettofotosynthetesch Taux erofzesetzen. Mat der Erhéijung vun der Liichtintensitéit, ausser Senf, ass d'Hypokotyllängt an d'Stammverlängerung vun Arugula, Kabes a Kale Séiwierker ënner der selwechter Liichtqualitéit wesentlech erofgaang. Et kann gesi ginn datt den Effekt vum Liicht op de Planzewachstum an der Morphogenese mat der Liichtintensitéit a Planzenaarten verbonnen ass. Mat der Erhéijung vun DLI (8,64 ~ 28,8 mol / m2 / Dag), der Planz Zort vun Gurken seedlings gouf kuerz, staark a kompakt, an de spezifesche Blat Gewiicht an chlorophyll Inhalt lues ofgeholl. 6 ~ 16 Deeg no Säen vun Gurken seedlings sinn d'Blieder a Wuerzelen getrocknegt. D'Gewiicht ass graduell eropgaang, an de Wuesstumsrate lues a lues beschleunegt, awer 16 bis 21 Deeg no Säen ass d'Wuesstumsrate vu Blieder a Wuerzelen vun Gurken seedlings wesentlech erofgaang. Erweidert DLI huet den Nettofotosyntheteschen Taux vun Gurken seedlings gefördert, awer no engem bestëmmte Wäert huet d'Nettofotosynthetesch Taux ugefaang ze falen. Dofir, d'Auswiel vun der entspriechender DLI an d'Adoptioun vu verschiddenen Ergänzungslichtstrategien a verschiddene Wuesstumsstadien vu Séiwierker kënnen de Stroumverbrauch reduzéieren. Den Inhalt vu löslechen Zocker a SOD Enzym an Gurken an Tomaten Séisslings erhéicht mat der Erhéijung vun der DLI Intensitéit. Wann d'DLI Intensitéit vun 7,47 mol / m2 / Dag op 11,26 mol / m2 / Dag eropgaang ass, ass den Inhalt vu löslechen Zocker a SOD Enzym an Gurken seedlings ëm 81,03% eropgaang, respektiv 55,5%. Ënnert déiselwecht DLI Bedéngungen, mat der Erhéijung vun der Liichtintensitéit an der Ofkierzung vun der Liichtzäit, gouf d'PSII Aktivitéit vun Tomaten a Gurken seedlings inhibitéiert, an d'Auswiel vun enger ergänzender Liichtstrategie vu gerénger Liichtintensitéit a laanger Dauer war méi förderlech fir héich Keimling ze kultivéieren. Index an photochemical Effizienz vun Gurken an Tomate seedlings.

Bei der Produktioun vu gepflanzte Séiwierker kann d'niddereg Liichtëmfeld zu enger Ofsenkung vun der Qualitéit vun de gepflanzte Séiwierker an enger Erhéijung vun der Heelzäit féieren. Entspriechend Liichtintensitéit kann net nëmmen d'Verbindungsfäegkeet vum gepflanzte Heelplaz verbesseren an den Index vu staarken Séiwierker verbesseren, awer och d'Nodepositioun vu weibleche Blummen reduzéieren an d'Zuel vu weibleche Blummen erhéijen. An Planzfabriken war DLI vun 2,5-7,5 mol / m2 / Dag genuch fir d'Heelungsbedürfnisser vun Tomate graft Séiwierker ze treffen. D'Kompaktheet an d'Blatdicke vun de gepflanzte Tomatenséilings ass wesentlech eropgaang mat enger Erhéijung vun der DLI Intensitéit. Dëst weist datt gepflanzte Séiwierker keng héich Liichtintensitéit fir Heelen erfuerderen. Dofir, andeems de Stroumverbrauch an d'Plantatiounsëmfeld berécksiichtegt, d'Wiel vun enger passender Liichtintensitéit hëlleft wirtschaftlech Virdeeler ze verbesseren.

3. Auswierkunge vum LED-Liichtëmfeld op d'Stressbeständegkeet vu Geméiswierk

Planzen kréien extern Liichtsignaler duerch Photoreceptoren, déi d'Synthese an d'Akkumulation vun Signalmolekülen an der Planz verursaachen, doduerch de Wuesstum an d'Funktioun vun de Planzenorganer änneren, a schlussendlech d'Resistenz vun der Planz géint Stress verbesseren. Verschidde Liichtqualitéit huet e gewësse Promotiounseffekt op d'Verbesserung vun der Kälte Toleranz a Salz Toleranz vu Séiwierker. Zum Beispill, wann Tomate Séiwierker mat Liicht fir 4 Stonnen an der Nuecht ergänzt goufen, am Verglach mat der Behandlung ouni Ergänzungslicht, wäiss Liicht, rout Luucht, blo Luucht, a rout a blo Luucht konnten d'Elektrolytpermeabilitéit an d'MDA Inhalt vun Tomaten seedlings reduzéieren, a verbessert d'Kält Toleranz. D'Aktivitéite vu SOD, POD a CAT an den Tomate Séiwierker ënner der Behandlung vum 8: 2 rout-bloe Verhältnis ware wesentlech méi héich wéi déi vun anere Behandlungen, a si haten méi héich Antioxidant Kapazitéit a kal Toleranz.

Den Effekt vun UV-B op Sojabohnwurzelwachstum ass haaptsächlech fir d'Pflanzenstressresistenz ze verbesseren andeems den Inhalt vu Root NO a ROS erhéicht gëtt, dorënner Hormonsignaléierungsmoleküle wéi ABA, SA, a JA, an d'Wurzelentwécklung hemmen andeems den Inhalt vun IAA reduzéiert gëtt. CTK, GA. De Photoreceptor vum UV-B, UVR8, ass net nëmmen an der Reguléierung vun der Photomorphogenese involvéiert, awer spillt och eng Schlësselroll am UV-B Stress. An Tomate Séiwierker vermëttelt UVR8 d'Synthese an d'Akkumulation vun Anthocyanine, an d'UV-accliméiert Wild Tomate Séiwierker verbesseren hir Fäegkeet fir mat héijer Intensitéit UV-B Stress ze këmmeren. Wéi och ëmmer, d'Adaptatioun vum UV-B un d'Dréchentstress induzéiert duerch Arabidopsis hänkt net vum UVR8-Wee of, wat beweist datt UV-B als Signal-induzéiert Kräiz-Äntwert vu Planzeverteidegungsmechanismen wierkt, sou datt eng Vielfalt vun Hormone gemeinsam sinn. involvéiert fir d'Dréchentstress ze widderstoen, d'ROS Scavenging Fäegkeet ze erhéijen.

Souwuel d'Verlängerung vum Planzhypokotyl oder Stamm verursaacht duerch FR an d'Adaptatioun vu Planzen un de kale Stress gi vu Planzehormone geregelt. Dofir ass den "Schattevermeidungseffekt" verursaacht duerch FR ass mat der kaler Adaptatioun vu Planzen verbonnen. D'Experimenter ergänzen d'Gerescht seedlings 18 Deeg no der Keimung bei 15 ° C fir 10 Deeg, Ofkillung op 5 ° C + ergänzen FR fir 7 Deeg, a fonnt datt am Verglach mat der wäisser Liichtbehandlung FR d'Frostbeständegkeet vu Gerste seedlings verbessert huet. Dëse Prozess gëtt begleet vun engem verstäerkten ABA- an IAA-Inhalt an Gerste Séiwierker. Spéider Transfert vun 15 ° C FR-pretreated Gerste seedlings zu 5 ° C a weider FR Ergänzung fir 7 Deeg huet zu ähnleche Resultater zu den uewe genannten zwou Behandlungen, awer mat reduzéierter ABA Äntwert. Planzen mat verschiddene R: FR Wäerter kontrolléieren d'Biosynthese vu Phytohormonen (GA, IAA, CTK, an ABA), déi och an der Planzesalztoleranz involvéiert sinn. Ënner Salzstress kann d'niddereg Verhältnis R: FR Liichtëmfeld d'Antioxidant an d'Fotosynthetesch Kapazitéit vun Tomate Séiwierker verbesseren, d'Produktioun vu ROS a MDA an de Séiwierker reduzéieren an d'Salstoleranz verbesseren. Béid Salinitéitsstress an nidderegen R: FR Wäert (R: FR = 0,8) hemmt d'Biosynthese vu Chlorophyll, wat mat der blockéierter Konversioun vu PBG an UroIII am Chlorophyll Synthesewee verbonne ka sinn, während déi niddereg R: FR Ëmfeld effektiv lindern kann. d'Salinitéit Stress-induzéiert Behënnerung vun der Chlorophyllsynthese. Dës Resultater weisen eng bedeitend Korrelatioun tëscht Phytochromen a Salztoleranz.

Zousätzlech zu der liichter Ëmwelt beaflossen aner Ëmweltfaktoren och de Wuesstum an d'Qualitéit vu Geméiswierk. Zum Beispill wäert d'Erhéijung vun der CO2 Konzentratioun d'Liicht Sättigung maximal Wäert Pn (Pnmax) erhéijen, d'Liichtkompensatiounspunkt reduzéieren an d'Liichtverbrauchseffizienz verbesseren. D'Erhéijung vun der Liichtintensitéit an der CO2 Konzentratioun hëlleft den Inhalt vu fotosyntheteschen Pigmenter, d'Waasserverbrauchseffizienz an d'Aktivitéite vun Enzymen am Zesummenhang mam Calvin Zyklus ze verbesseren, a schliisslech méi héich Fotosynthetesch Effizienz a Biomass Akkumulation vun Tomate Séiwierker erreechen. D'Trocknung an d'Kompaktheet vun Tomaten- a Peffer-Seedlings ware positiv mat DLI korreléiert, an d'Verännerung vun der Temperatur huet och de Wuesstum ënner der selwechter DLI-Behandlung beaflosst. D'Ëmwelt vun 23 ~ 25 ℃ war méi gëeegent fir de Wuesstem vun Tomate seedlings. Laut Temperatur- a Liichtbedéngungen hunn d'Fuerscher eng Method entwéckelt fir de relativen Wuesstumsrate vu Peffer op Basis vum Bate-Verdeelungsmodell virauszesoen, wat wëssenschaftlech Orientéierung fir d'Ëmweltreguléierung vun der Peffergrafter Setzlingproduktioun liwwere kann.

Dofir, wann Dir e Liichtreguléierungsschema an der Produktioun designt, sollten net nëmme Liichtëmfeldfaktoren a Planzenaarten berücksichtegt ginn, awer och Kultivatiouns- a Gestiounsfaktoren wéi Keimling Ernärung a Waassermanagement, Gasëmfeld, Temperatur a Keimlingwachstumsstadium.

4. Problemer an Ausbléck

Als éischt ass d'Liichtreguléierung vu Geméiswierk e raffinéierte Prozess, an d'Effekter vu verschiddene Liichtbedéngungen op verschidden Aarte vu Geméiswierker an der Planzfabrik Ëmfeld mussen am Detail analyséiert ginn. Dëst bedeit datt fir d'Zil vun der héijer Effizienz a qualitativ héichwäerteger Keimlingproduktioun ze erreechen, kontinuéierlech Exploratioun erfuerderlech ass fir e reife technesche System opzebauen.

Zweetens, obwuel d'Kraaftverbrauchsquote vun der LED-Liichtquell relativ héich ass, ass de Stroumverbrauch fir Planzbeleuchtung den Haaptenergieverbrauch fir d'Kultivatioun vu Séiwierker mat kënschtlechem Liicht. Den enorme Energieverbrauch vu Planzenfabriken ass ëmmer nach de Flaschenhals, deen d'Entwécklung vu Planzenfabriken beschränkt.

Schlussendlech, mat der breet Uwendung vun der Planzebeleuchtung an der Landwirtschaft, gëtt erwaart datt d'Käschte vun LED-Planzeluuchten an Zukunft staark reduzéiert ginn; am Géigendeel, d'Erhéijung vun der Aarbechtskäschte, besonnesch an der Post-Epidemie Ära, ass de Mangel u Aarbecht gebonnen fir de Prozess vun der Mechaniséierung an der Automatiséierung vun der Produktioun ze förderen. An Zukunft, kënschtlech Intelligenz-baséiert Kontroll Modeller an intelligent Produktioun Equipement wäert ee vun de Kär Technologien fir Geméis seedling Produktioun ginn, a wäert weiderhin d'Entwécklung vun Planz Fabréck seedling Technologie ze förderen.

Auteurs: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Artikelquell: Wechat Kont vun der Agricultural Engineering Technology (Treibhausgarten)


Post Zäit: Februar-22-2022