Muhtasari: Miche ya mboga ni hatua ya kwanza katika uzalishaji wa mboga, na ubora wa miche ni muhimu sana kwa mavuno na ubora wa mboga baada ya kupanda.Pamoja na uboreshaji unaoendelea wa mgawanyiko wa kazi katika sekta ya mboga, miche ya mboga hatua kwa hatua imeunda mlolongo wa kujitegemea wa viwanda na kutumikia uzalishaji wa mboga.Imeathiriwa na hali mbaya ya hewa, njia za kitamaduni za miche bila shaka hukabiliana na changamoto nyingi kama vile ukuaji wa polepole wa miche, ukuaji wa miguu, na wadudu na magonjwa.Ili kukabiliana na miche ya miguu, wakulima wengi wa kibiashara hutumia vidhibiti vya ukuaji.Hata hivyo, kuna hatari za ugumu wa miche, usalama wa chakula na uchafuzi wa mazingira kwa matumizi ya vidhibiti ukuaji.Mbali na mbinu za udhibiti wa kemikali, ingawa kichocheo cha mitambo, udhibiti wa joto na maji pia unaweza kuchukua jukumu katika kuzuia ukuaji wa leggy wa miche, hazifai na ufanisi kidogo.Chini ya athari za janga jipya la kimataifa la Covid-19, shida za ugumu wa usimamizi wa uzalishaji unaosababishwa na uhaba wa wafanyikazi na kupanda kwa gharama za wafanyikazi katika tasnia ya miche zimekuwa maarufu zaidi.

Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya taa, matumizi ya mwanga bandia kwa ajili ya kukuza miche ya mboga yana faida za ufanisi wa juu wa miche, wadudu na magonjwa kidogo, na viwango rahisi.Ikilinganishwa na vyanzo vya jadi vya mwanga, kizazi kipya cha vyanzo vya mwanga vya LED kina sifa za kuokoa nishati, ufanisi wa juu, maisha ya muda mrefu, ulinzi wa mazingira na uimara, ukubwa mdogo, mionzi ya chini ya mafuta, na amplitude ndogo ya wavelength.Inaweza kuunda wigo unaofaa kulingana na ukuaji na mahitaji ya ukuaji wa miche katika mazingira ya viwanda vya mimea, na kudhibiti kwa usahihi mchakato wa kisaikolojia na kimetaboliki ya miche, wakati huo huo, ikichangia uzalishaji usio na uchafuzi wa mazingira, sanifu na wa haraka wa miche ya mboga. , na kufupisha mzunguko wa miche.Huko Uchina Kusini, inachukua kama siku 60 kulima miche ya pilipili na nyanya (majani 3-4 ya kweli) katika greenhouses za plastiki, na karibu siku 35 kwa miche ya tango (majani 3-5 ya kweli).Chini ya hali ya kiwanda cha mimea, inachukua siku 17 tu kulima miche ya nyanya na siku 25 kwa miche ya pilipili chini ya hali ya fotoperiod ya h 20 na PPF ya 200-300 μmol/(m2•s).Ikilinganishwa na njia ya kawaida ya upanzi wa miche katika chafu, matumizi ya njia ya upanzi wa miche ya kiwanda cha LED yalipunguza kwa kiasi kikubwa mzunguko wa ukuaji wa tango kwa siku 15-30, na idadi ya maua ya kike na matunda kwa kila mmea iliongezeka kwa 33.8% na 37.3%. , kwa mtiririko huo, na mavuno ya juu zaidi yaliongezeka kwa 71.44%.

Kwa upande wa ufanisi wa matumizi ya nishati, ufanisi wa matumizi ya nishati ya viwanda vya mimea ni wa juu kuliko ule wa greenhouses za aina ya Venlo kwenye latitudo sawa.Kwa mfano, katika kiwanda cha mimea cha Uswidi, 1411 MJ wanatakiwa kuzalisha kilo 1 ya suala kavu ya lettuce, wakati 1699 MJ inahitajika katika chafu.Hata hivyo, ikiwa umeme unaohitajika kwa kila kilo moja ya lettuce kavu utahesabiwa, kiwanda cha kupanda kinahitaji kW 247 ili kuzalisha kilo 1 cha uzito wa lettuki, na greenhouses nchini Sweden, Uholanzi, na Umoja wa Falme za Kiarabu zinahitaji kW 182. h, 70 kW·h, na 111 kW·h, mtawalia.

Wakati huo huo, katika kiwanda cha kupanda, matumizi ya kompyuta, vifaa vya moja kwa moja, akili ya bandia na teknolojia nyingine zinaweza kudhibiti kwa usahihi hali ya mazingira inayofaa kwa kilimo cha miche, kuondokana na mapungufu ya hali ya mazingira ya asili, na kutambua wenye akili. uzalishaji wa mitambo na wa kila mwaka wa uzalishaji wa miche.Katika miaka ya hivi karibuni, miche ya kiwanda cha mimea imetumika katika uzalishaji wa kibiashara wa mboga za majani, mboga za matunda na mazao mengine ya kiuchumi huko Japan, Korea Kusini, Ulaya na Marekani na nchi nyingine.Uwekezaji mkubwa wa awali wa viwanda vya mimea, gharama kubwa za uendeshaji, na matumizi makubwa ya nishati ya mfumo bado ni vikwazo vinavyozuia kukuza teknolojia ya upanzi wa miche katika viwanda vya mimea vya China.Kwa hiyo, ni muhimu kuzingatia mahitaji ya mavuno mengi na kuokoa nishati kwa kuzingatia mikakati ya usimamizi wa mwanga, uanzishwaji wa mifano ya ukuaji wa mboga, na vifaa vya automatisering ili kuboresha faida za kiuchumi.

Katika makala hii, ushawishi wa mazingira ya mwanga wa LED juu ya ukuaji na maendeleo ya miche ya mboga katika viwanda vya mimea katika miaka ya hivi karibuni inapitiwa upya, na mtazamo wa mwelekeo wa utafiti wa udhibiti wa mwanga wa miche ya mboga katika viwanda vya mimea.

1. Athari za Mazingira ya Mwanga katika Ukuaji na Uendelezaji wa Miche ya Mboga

Kama mojawapo ya mambo muhimu ya mazingira kwa ukuaji na maendeleo ya mimea, mwanga sio tu chanzo cha nishati kwa mimea kutekeleza usanisinuru, lakini pia ni ishara muhimu inayoathiri photomorphogenesis ya mimea.Mimea huhisi mwelekeo, nishati na ubora wa mwanga wa mawimbi kupitia mfumo wa mawimbi ya mwanga, hudhibiti ukuaji na ukuzi wao wenyewe, na hujibu kuwepo au kutokuwepo, urefu wa mawimbi, ukubwa na muda wa mwanga.Vipokezi vya picha vya mimea vinavyojulikana kwa sasa ni pamoja na angalau madarasa matatu: phytochromes (PHYA~PHYE) zinazohisi mwanga mwekundu na mwekundu sana (FR), cryptochromes (CRY1 na CRY2) zinazohisi bluu na ultraviolet A, na Elements (Phot1 na Phot2), Kipokezi cha UV-B UVR8 kinachohisi UV-B.Vipokezi vya picha hivi hushiriki na kudhibiti udhihirisho wa jeni zinazohusiana na kisha kudhibiti shughuli za maisha kama vile uotaji wa mbegu za mimea, photomorphogenesis, muda wa maua, usanisi na mlundikano wa metabolites ya pili, na kustahimili mikazo ya kibayolojia na abiotic.

2. Ushawishi wa mazingira ya mwanga wa LED juu ya uanzishwaji wa photomorphological wa miche ya mboga

2.1 Madhara ya Ubora Tofauti wa Mwanga kwenye Photomorphogenesis ya Miche ya Mboga

Mikoa nyekundu na bluu ya wigo ina ufanisi wa juu wa usanisinuru wa majani ya mimea.Hata hivyo, kufichuliwa kwa muda mrefu kwa majani ya tango kwenye mwanga mwekundu mbichi kutaharibu mfumo wa picha, na kusababisha hali ya "red light syndrome" kama vile kudumaa kwa stomatal majibu, kupungua kwa uwezo wa photosynthetic na ufanisi wa matumizi ya nitrojeni, na kuchelewesha ukuaji.Chini ya hali ya mwanga hafifu wa mwanga (100±5 μmol/(m2•s)), taa nyekundu safi inaweza kuharibu kloroplast ya majani machanga na yaliyokomaa ya tango, lakini kloroplasti zilizoharibika zilipatikana baada ya kubadilishwa kutoka kwa mwanga mwekundu. hadi nyekundu na bluu (R:B= 7:3).Kinyume chake, wakati mimea ya tango ilibadilika kutoka kwa mazingira ya mwanga nyekundu-bluu hadi mazingira ya mwanga nyekundu safi, ufanisi wa photosynthetic haukupungua kwa kiasi kikubwa, kuonyesha kubadilika kwa mazingira ya mwanga nyekundu.Kupitia uchanganuzi wa darubini ya elektroni ya muundo wa jani la miche ya tango yenye "dalili nyekundu", wajaribu waligundua kuwa idadi ya kloroplast, saizi ya CHEMBE za wanga, na unene wa grana kwenye majani chini ya taa nyekundu safi ilikuwa chini sana kuliko ile iliyo chini. matibabu ya mwanga mweupe.Uingiliaji wa mwanga wa bluu huboresha sifa za ultrastructure na photosynthetic ya kloroplast ya tango na huondoa mkusanyiko mkubwa wa virutubisho.Ikilinganishwa na mwanga nyeupe na nyekundu na bluu mwanga, safi nyekundu mwanga kukuzwa hypocotyl elongation na cotyledon upanuzi wa miche ya nyanya, kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa urefu wa mimea na eneo la majani, lakini kwa kiasi kikubwa kupungua uwezo photosynthetic, kupunguza maudhui ya Rubisco na ufanisi photochemical, na kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa joto itawaangamiza.Inaweza kuonekana kuwa aina tofauti za mimea hujibu tofauti kwa ubora sawa wa mwanga, lakini ikilinganishwa na mwanga wa monochromatic, mimea ina ufanisi wa juu wa photosynthesis na ukuaji wa nguvu zaidi katika mazingira ya mwanga mchanganyiko.

Watafiti wamefanya utafiti mwingi juu ya uboreshaji wa mchanganyiko wa ubora wa mwanga wa miche ya mboga.Chini ya kiwango sawa cha mwanga, pamoja na ongezeko la uwiano wa mwanga nyekundu, urefu wa mmea na uzito mpya wa miche ya nyanya na tango iliboreshwa kwa kiasi kikubwa, na matibabu na uwiano wa nyekundu hadi bluu wa 3: 1 ulikuwa na athari bora;kinyume chake, uwiano wa juu wa mwanga wa bluu Ilizuia ukuaji wa miche ya nyanya na tango, ambayo ilikuwa fupi na yenye kompakt, lakini iliongeza maudhui ya jambo kavu na klorofili kwenye shina za miche.Mifumo kama hiyo huzingatiwa katika mazao mengine, kama vile pilipili na matikiti.Aidha, ikilinganishwa na mwanga mweupe, nyekundu na bluu mwanga (R:B=3:1) si tu kwa kiasi kikubwa kuboresha unene wa majani, maudhui ya klorofili, ufanisi wa photosynthetic na ufanisi wa uhamisho wa elektroni wa miche ya nyanya, lakini pia viwango vya kujieleza vya vimeng'enya vinavyohusiana. kwa mzunguko wa Calvin, ukuaji wa maudhui ya mboga mboga na mkusanyiko wa wanga pia uliboreshwa kwa kiasi kikubwa.Ikilinganisha uwiano wa nuru nyekundu na bluu (R:B=2:1, 4:1), uwiano wa juu wa mwanga wa buluu ulifaa zaidi katika kushawishi uundaji wa maua ya kike katika miche ya tango na kuharakisha wakati wa maua ya kike. .Ingawa uwiano tofauti wa nuru nyekundu na bluu haukuwa na athari kubwa juu ya mavuno mapya ya uzito wa kale, arugula, na miche ya haradali, uwiano wa juu wa mwanga wa bluu (30% ya mwanga wa bluu) ulipunguza kwa kiasi kikubwa urefu wa hypocotyl na eneo la cotyledon ya kale. na miche ya haradali, wakati rangi ya cotyledon imeongezeka.Kwa hiyo, katika uzalishaji wa miche, ongezeko linalofaa la uwiano wa mwanga wa bluu linaweza kufupisha kwa kiasi kikubwa nafasi ya nodi na eneo la majani ya miche ya mboga, kukuza upanuzi wa kando wa miche, na kuboresha index ya nguvu ya miche, ambayo inafaa kwa miche. kulima miche imara.Chini ya hali ya kwamba kiwango cha mwanga kilibakia bila kubadilika, ongezeko la mwanga wa kijani katika mwanga nyekundu na bluu uliboresha kwa kiasi kikubwa uzito mpya, eneo la majani na urefu wa mmea wa miche ya pilipili tamu.Ikilinganishwa na taa ya jadi nyeupe ya umeme, chini ya hali ya mwanga nyekundu-kijani-bluu (R3:G2:B5), miche ya Y[II], qP na ETR ya 'Okagi No. 1 tomato' iliboreshwa kwa kiasi kikubwa.Kuongezewa kwa mwanga wa UV (100 μmol/(m2•s) mwanga wa buluu + 7% UV-A) hadi nuru safi ya samawati ilipunguza kwa kiasi kikubwa kasi ya kurefusha shina ya arugula na haradali, huku nyongeza ya FR ilikuwa kinyume chake.Hii pia inaonyesha kwamba pamoja na mwanga nyekundu na bluu, sifa nyingine za mwanga pia zina jukumu muhimu katika mchakato wa ukuaji wa mimea na maendeleo.Ingawa hakuna mwanga wa urujuanimno wala FR ndio chanzo cha nishati ya usanisinuru, zote mbili zinahusika katika upigaji picha wa mmea.Mwangaza wa juu wa UV ni hatari kwa mimea ya DNA na protini, n.k. Hata hivyo, mwanga wa UV huwasha miitikio ya mfadhaiko wa seli, na kusababisha mabadiliko katika ukuaji wa mimea, mofolojia na ukuzaji ili kukabiliana na mabadiliko ya mazingira.Uchunguzi umeonyesha kuwa kiwango cha chini cha R/FR huchochea mwitikio wa kuepuka kivuli katika mimea, na hivyo kusababisha mabadiliko ya kimofolojia katika mimea, kama vile kurefuka kwa shina, kupunguza majani, na kupunguza mavuno ya vitu vikavu.Shina nyembamba sio sifa nzuri ya ukuaji wa miche yenye nguvu.Kwa miche ya mboga ya majani na matunda ya jumla, miche imara, compact na elastic haipatikani na matatizo wakati wa usafiri na kupanda.

UV-A inaweza kufanya mimea ya miche ya tango kuwa fupi na ngumu zaidi, na mavuno baada ya kupandikiza sio tofauti sana na yale ya udhibiti;wakati UV-B ina athari kubwa zaidi ya kuzuia, na athari ya kupunguza mavuno baada ya kupandikiza si muhimu.Tafiti za awali zimependekeza kuwa UV-A huzuia ukuaji wa mimea na kufanya mimea kuwa ndogo.Lakini kuna ushahidi unaoongezeka kwamba uwepo wa UV-A, badala ya kukandamiza majani ya mimea, kwa kweli unakuza.Ikilinganishwa na taa ya msingi nyekundu na nyeupe (R:W=2:3, PPFD ni 250 μmol/(m2·s)), nguvu ya ziada katika taa nyekundu na nyeupe ni 10 W/m2 (takriban 10 μmol/(m2· s)) UV-A ya kale iliongeza kwa kiasi kikubwa biomasi, urefu wa internode, kipenyo cha shina na upana wa mwavuli wa mmea wa miche ya kale, lakini athari ya ukuzaji ilidhoofika wakati nguvu ya UV ilizidi 10 W/m2.Kila siku 2 h UV-A supplementation (0.45 J/(m2•s)) inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa urefu wa mmea, eneo la cotyledon na uzito mpya wa miche ya nyanya ya 'Oxheart', huku ikipunguza kiwango cha H2O2 cha miche ya nyanya.Inaweza kuonekana kuwa mazao tofauti hujibu tofauti kwa mwanga wa UV, ambayo inaweza kuwa kuhusiana na unyeti wa mazao kwa mwanga wa UV.

Kwa ajili ya kulima miche iliyopandikizwa, urefu wa shina unapaswa kuongezwa ipasavyo ili kuwezesha upachikaji wa vipandikizi.Ukali tofauti wa FR ulikuwa na athari tofauti katika ukuaji wa nyanya, pilipili, tango, mtango na miche ya tikiti.Kuongezewa kwa 18.9 μmol/(m2•s) ya FR katika mwanga baridi mweupe kuliongeza kwa kiasi kikubwa urefu wa hypocotyl na kipenyo cha shina cha miche ya nyanya na pilipili;FR ya 34.1 μmol/(m2•s) ilikuwa na athari nzuri zaidi katika kukuza urefu wa hypocotyl na kipenyo cha shina cha miche ya tango, mibuyu na tikiti maji;high-intensity FR (53.4 μmol/(m2•s)) ilikuwa na athari bora kwa mboga hizi tano.Urefu wa hypocotyl na kipenyo cha shina cha miche haikuongezeka tena kwa kiasi kikubwa, na ilianza kuonyesha mwelekeo wa kushuka.Uzito mpya wa miche ya pilipili ulipungua kwa kiasi kikubwa, ikionyesha kwamba viwango vya kueneza kwa FR vya miche mitano ya mboga zote zilikuwa chini ya 53.4 μmol/(m2•s), na thamani ya FR ilikuwa chini sana kuliko ile ya FR.Madhara juu ya ukuaji wa miche tofauti ya mboga pia ni tofauti.

2.2 Madhara ya Muunganisho Tofauti wa Mchana kwenye Photomorphogenesis ya Miche ya Mboga

Muunganisho wa Mchana (DLI) inawakilisha jumla ya kiasi cha fotoni za usanisinuru zinazopokelewa na sehemu ya mmea kwa siku, ambayo inahusiana na mwangaza wa mwanga na muda wa mwanga.Fomula ya kukokotoa ni DLI (mol/m2/siku) = kiwango cha mwanga [μmol/(m2•s)] × Muda wa mwanga wa kila siku (h) × 3600 × 10-6.Katika mazingira yenye mwanga mdogo, mimea hujibu kwa mazingira ya mwanga mdogo kwa kurefusha urefu wa shina na internodi, kuongeza urefu wa mmea, urefu wa petiole na eneo la jani, na kupungua kwa unene wa majani na kasi ya usanisinuru.Pamoja na ongezeko la mwangaza wa mwanga, isipokuwa haradali, urefu wa hypocotyl na urefu wa shina wa arugula, kabichi na miche ya kale chini ya ubora sawa wa mwanga ulipungua kwa kiasi kikubwa.Inaweza kuonekana kuwa athari ya mwanga juu ya ukuaji wa mimea na morphogenesis inahusiana na mwanga wa mwanga na aina za mimea.Kwa kuongezeka kwa DLI (8.64 ~ 28.8 mol/m2/siku), aina ya mmea wa miche ya tango ikawa fupi, yenye nguvu na iliyoshikana, na uzito maalum wa jani na maudhui ya klorofili yalipungua hatua kwa hatua.Siku 6-16 baada ya kupanda kwa miche ya tango, majani na mizizi hukauka.Uzito uliongezeka polepole, na kasi ya ukuaji iliongezeka polepole, lakini siku 16 hadi 21 baada ya kupanda, kiwango cha ukuaji wa majani na mizizi ya miche ya tango ilipungua sana.DLI iliyoboreshwa ilikuza kiwango cha usanisinuru cha miche ya tango, lakini baada ya thamani fulani, kiwango cha usanisinuru kilianza kupungua.Kwa hivyo, kuchagua DLI inayofaa na kutumia mikakati tofauti ya mwanga wa ziada katika hatua tofauti za ukuaji wa miche inaweza kupunguza matumizi ya nguvu.Yaliyomo katika sukari mumunyifu na kimeng'enya cha SOD katika miche ya tango na nyanya yaliongezeka kwa kuongezeka kwa nguvu ya DLI.Wakati kiwango cha DLI kilipoongezeka kutoka 7.47 mol/m2/siku hadi 11.26 mol/m2/siku, maudhui ya sukari mumunyifu na kimeng’enya cha SOD katika miche ya tango yaliongezeka kwa 81.03%, na 55.5% mtawalia.Chini ya hali hiyo hiyo ya DLI, pamoja na kuongezeka kwa mwangaza na kupunguzwa kwa muda wa mwanga, shughuli ya PSII ya miche ya nyanya na tango ilizuiliwa, na kuchagua mkakati wa ziada wa mwanga wa mwanga mdogo na muda mrefu ulikuwa mzuri zaidi kwa kulima miche ya juu. index na ufanisi wa photochemical ya miche ya tango na nyanya.

Katika uzalishaji wa miche iliyopandikizwa, mazingira ya mwanga mdogo yanaweza kusababisha kupungua kwa ubora wa miche iliyopandikizwa na kuongezeka kwa muda wa uponyaji.Upeo unaofaa wa mwanga hauwezi tu kuongeza uwezo wa kumfunga wa tovuti ya uponyaji iliyopandikizwa na kuboresha index ya miche yenye nguvu, lakini pia kupunguza nafasi ya nodi ya maua ya kike na kuongeza idadi ya maua ya kike.Katika viwanda vya mimea, DLI ya 2.5-7.5 mol/m2/siku ilitosha kukidhi mahitaji ya uponyaji ya miche iliyopandikizwa nyanya.Kushikana na unene wa majani ya miche ya nyanya iliyopandikizwa uliongezeka kwa kiasi kikubwa kwa kuongezeka kwa nguvu ya DLI.Hii inaonyesha kwamba miche iliyopandikizwa haihitaji mwanga wa juu kwa uponyaji.Kwa hiyo, kwa kuzingatia matumizi ya nguvu na mazingira ya upandaji, kuchagua mwanga unaofaa utasaidia kuboresha faida za kiuchumi.

3. Madhara ya mazingira ya mwanga wa LED juu ya upinzani wa matatizo ya miche ya mboga

Mimea hupokea ishara za mwanga wa nje kupitia vipokea picha, na kusababisha usanisi na mkusanyiko wa molekuli za ishara kwenye mmea, na hivyo kubadilisha ukuaji na kazi ya viungo vya mmea, na hatimaye kuboresha upinzani wa mmea dhidi ya mafadhaiko.Ubora tofauti wa mwanga una athari fulani ya kukuza juu ya uboreshaji wa uvumilivu wa baridi na uvumilivu wa chumvi ya miche.Kwa mfano, wakati miche ya nyanya iliongezewa mwanga kwa saa 4 usiku, ikilinganishwa na matibabu bila mwanga wa ziada, mwanga mweupe, mwanga nyekundu, mwanga wa bluu na nyekundu na bluu inaweza kupunguza upenyezaji wa electrolyte na maudhui ya MDA ya miche ya nyanya. na kuboresha uvumilivu wa baridi.Shughuli za SOD, POD na CAT katika miche ya nyanya chini ya matibabu ya uwiano wa 8: 2 nyekundu-bluu zilikuwa za juu zaidi kuliko za matibabu mengine, na zilikuwa na uwezo wa juu wa antioxidant na uvumilivu wa baridi.

Athari za UV-B kwenye ukuaji wa mizizi ya soya ni hasa kuboresha upinzani wa dhiki ya mimea kwa kuongeza maudhui ya mizizi NO na ROS, ikiwa ni pamoja na molekuli za kuashiria homoni kama vile ABA, SA, na JA, na kuzuia ukuaji wa mizizi kwa kupunguza maudhui ya IAA. , CTK, na GA.Kipokezi cha picha cha UV-B, UVR8, hakihusiki tu katika kudhibiti ubadilishaji picha, lakini pia kina jukumu muhimu katika mfadhaiko wa UV-B.Katika miche ya nyanya, UVR8 hupatanisha usanisi na mrundikano wa anthocyanins, na miche ya nyanya ya mwitu iliyopitiwa na UV inaboresha uwezo wao wa kukabiliana na msongo wa juu wa UV-B.Walakini, urekebishaji wa UV-B kwa mkazo wa ukame unaosababishwa na Arabidopsis hautegemei njia ya UVR8, ambayo inaonyesha kuwa UV-B hufanya kama mwitikio mtambuka unaosababishwa na ishara wa mifumo ya ulinzi wa mimea, ili aina mbalimbali za homoni ziwe pamoja. kushiriki katika kupinga dhiki ya ukame, kuongeza uwezo wa kusafisha wa ROS.

Urefu wa hypocotyl au shina la mmea unaosababishwa na FR na kubadilika kwa mimea kwa mkazo wa baridi hudhibitiwa na homoni za mimea.Kwa hiyo, "athari ya kuepuka kivuli" inayosababishwa na FR inahusiana na kukabiliana na baridi ya mimea.Wajaribio waliongeza miche ya shayiri siku 18 baada ya kuota kwa 15°C kwa siku 10, ikipoa hadi 5°C + kuongezea FR kwa siku 7, na waligundua kuwa ikilinganishwa na matibabu ya mwanga mweupe, FR iliimarisha upinzani wa baridi wa miche ya shayiri.Utaratibu huu unaambatana na Ongezeko la ABA na maudhui ya IAA kwenye miche ya shayiri.Uhamisho uliofuata wa 15°C FR-pretreated shayiri mche hadi 5°C na kuendelea kuongezwa kwa FR kwa siku 7 kulisababisha matokeo sawa na matibabu mawili hapo juu, lakini kwa kupunguzwa kwa majibu ya ABA.Mimea iliyo na viwango tofauti vya R: FR hudhibiti muundo wa phytohormones (GA, IAA, CTK, na ABA), ambayo pia inahusika katika uvumilivu wa chumvi ya mimea.Chini ya mkazo wa chumvi, uwiano mdogo wa R:FR mazingira ya mwanga yanaweza kuboresha uwezo wa antioxidant na photosynthetic wa miche ya nyanya, kupunguza uzalishaji wa ROS na MDA kwenye miche, na kuboresha uvumilivu wa chumvi.Mkazo wa chumvi na thamani ya chini ya R:FR (R:FR=0.8) ilizuia usanisi wa klorofili, ambayo inaweza kuhusiana na ubadilishaji uliozuiwa wa PBG hadi UroIII katika njia ya usanisi ya klorofili, huku mazingira ya chini ya R:FR yanaweza kupunguza kwa ufanisi. Uharibifu unaosababishwa na mkazo wa usanisi wa klorofili.Matokeo haya yanaonyesha uwiano mkubwa kati ya phytochromes na uvumilivu wa chumvi.

Mbali na mazingira ya mwanga, mambo mengine ya mazingira pia huathiri ukuaji na ubora wa miche ya mboga.Kwa mfano, kuongezeka kwa mkusanyiko wa CO2 kutaongeza thamani ya juu ya kueneza mwanga Pn (Pnmax), kupunguza kiwango cha fidia ya mwanga, na kuboresha ufanisi wa matumizi ya mwanga.Kuongezeka kwa mwangaza wa mwanga na mkusanyiko wa CO2 husaidia kuboresha maudhui ya rangi ya photosynthetic, ufanisi wa matumizi ya maji na shughuli za vimeng'enya vinavyohusiana na mzunguko wa Calvin, na hatimaye kufikia ufanisi wa juu wa photosynthetic na mkusanyiko wa majani ya miche ya nyanya.Uzito mkavu na mshikamano wa miche ya nyanya na pilipili ulihusishwa vyema na DLI, na mabadiliko ya joto pia yaliathiri ukuaji chini ya matibabu sawa ya DLI.Mazingira ya 23~25℃ yalifaa zaidi kwa ukuaji wa miche ya nyanya.Kulingana na hali ya joto na mwanga, watafiti walitengeneza mbinu ya kutabiri kiwango cha ukuaji wa pilipili kulingana na mtindo wa usambazaji wa bate, ambayo inaweza kutoa mwongozo wa kisayansi kwa udhibiti wa mazingira wa uzalishaji wa miche ya pilipili.

Kwa hivyo, wakati wa kuunda mpango wa udhibiti wa mwanga katika uzalishaji, sio tu sababu za mazingira nyepesi na spishi za mimea zinapaswa kuzingatiwa, lakini pia mambo ya ukuzaji na usimamizi kama vile lishe ya miche na usimamizi wa maji, mazingira ya gesi, halijoto na hatua ya ukuaji wa miche.

4. Matatizo na mitazamo

Kwanza, udhibiti wa mwanga wa miche ya mboga ni mchakato wa kisasa, na athari za hali tofauti za mwanga kwenye aina tofauti za miche ya mboga katika mazingira ya kiwanda cha mimea zinahitaji kuchambuliwa kwa undani.Hii ina maana kwamba ili kufikia lengo la uzalishaji wa miche bora na wa hali ya juu, uchunguzi endelevu unahitajika ili kuanzisha mfumo uliokomaa wa kiufundi.

Pili, ingawa kiwango cha matumizi ya nguvu ya chanzo cha mwanga cha LED ni cha juu, matumizi ya nguvu kwa ajili ya taa za mimea ni matumizi kuu ya nishati kwa ajili ya kilimo cha miche kwa kutumia mwanga wa bandia.Matumizi makubwa ya nishati ya viwanda vya mimea bado ni kikwazo kinachozuia maendeleo ya viwanda vya mimea.

Hatimaye, pamoja na matumizi makubwa ya taa za mimea katika kilimo, gharama ya taa za mimea ya LED inatarajiwa kupunguzwa sana katika siku zijazo;kinyume chake, ongezeko la gharama za kazi, hasa katika zama za baada ya janga, ukosefu wa kazi ni wajibu wa kukuza mchakato wa mechanization na automatisering ya uzalishaji.Katika siku zijazo, mifano ya udhibiti wa akili ya bandia na vifaa vya uzalishaji vya akili vitakuwa moja ya teknolojia ya msingi ya uzalishaji wa miche ya mboga, na itaendelea kukuza maendeleo ya teknolojia ya miche ya kiwanda cha mimea.

Waandishi: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Chanzo cha makala: Akaunti ya Wechat ya Teknolojia ya Uhandisi wa Kilimo (kilimo cha bustani chafu)