Absztrakt: A zöldségpalánták a zöldségtermesztés első lépését jelentik, és a palánták minősége nagyon fontos a zöldségek terményhozama és minősége szempontjából az ültetés után. A zöldségiparban a munkamegosztás folyamatos finomodásával a zöldségpalánták fokozatosan önálló ipari láncot alkottak, és a zöldségtermesztést szolgálták. A rossz időjárás hatására a hagyományos palántanevelési módszerek elkerülhetetlenül számos kihívással szembesülnek, mint például a palánták lassú növekedése, a hosszú szárú növekedés, valamint a kártevők és betegségek. A hosszú szárú palánták kezelésére sok kereskedelmi termesztő növekedésszabályozókat használ. A növekedésszabályozók használata azonban kockázatokkal jár a palánták merevségével, az élelmiszerbiztonsággal és a környezetszennyezéssel kapcsolatban. A kémiai védekezési módszerek mellett, bár a mechanikai stimuláció, a hőmérséklet- és vízszabályozás is szerepet játszhat a palánták hosszú szárú növekedésének megakadályozásában, ezek valamivel kevésbé kényelmesek és hatékonyak. A globális új Covid-19 járvány hatására a munkaerőhiány és a növekvő munkaerőköltségek okozta termelésirányítási nehézségek a palántaágazatban egyre hangsúlyosabbá váltak.

A világítástechnika fejlődésével a mesterséges fény használata a zöldségpalánták nevelésében a magas palántanevelési hatékonyság, a kevesebb kártevő és betegség, valamint a könnyű szabványosítás előnyeivel jár. A hagyományos fényforrásokkal összehasonlítva az új generációs LED-es fényforrások az energiatakarékosság, a nagy hatékonyság, a hosszú élettartam, a környezetvédelem és a tartósság, a kis méret, az alacsony hősugárzás és a kis hullámhossz-amplitúdó jellemzőivel rendelkeznek. Képesek megfelelő spektrumot kialakítani a palánták növekedési és fejlődési igényeinek megfelelően a növénygyárak környezetében, és pontosan szabályozni a palánták fiziológiai és anyagcsere-folyamatait, ugyanakkor hozzájárulnak a zöldségpalánták szennyezésmentes, szabványosított és gyors termesztéséhez, és lerövidítik a palántanevelési ciklust. Dél-Kínában a paprika- és paradicsompalánták (3-4 valódi levél) termesztése műanyag üvegházakban körülbelül 60 napig tart, az uborkapalánták (3-5 valódi levél) termesztése pedig körülbelül 35 napig. Növénygyári körülmények között a paradicsompalánták termesztése mindössze 17 napig, a paprikapalántáké pedig 25 napig tart 20 órás fotoperiódus és 200-300 μmol/(m2•s) PPF mellett. A hagyományos üvegházi palántanevelési módszerhez képest a LED-es növénygyári palántanevelési módszer alkalmazása jelentősen, 15-30 nappal lerövidítette az uborka növekedési ciklusát, a növényenkénti nőivarú virágok és gyümölcsök száma 33,8%-kal, illetve 37,3%-kal nőtt, a legmagasabb terméshozam pedig 71,44%-kal nőtt.

Az energiafelhasználás hatékonyságát tekintve a növénygyárak energiafelhasználási hatékonysága magasabb, mint az azonos szélességi fokon elhelyezkedő Venlo típusú üvegházaké. Például egy svéd növénygyárban 1411 MJ szükséges 1 kg száraz saláta előállításához, míg egy üvegházban 1699 MJ. Ha azonban kiszámítjuk a saláta szárazanyag-kilogrammjára jutó villamosenergia-szükségletet, akkor a növénygyárnak 247 kWh-ra van szüksége 1 kg száraz saláta előállításához, míg a svéd, holland és az Egyesült Arab Emírségek üvegházai rendre 182 kWh, 70 kWh és 111 kWh energiát igényelnek.

Ugyanakkor a növénygyárban a számítógépek, az automatizált berendezések, a mesterséges intelligencia és más technológiák használata pontosan szabályozhatja a palántatermesztéshez megfelelő környezeti feltételeket, megszabadulhat a természetes környezeti feltételek korlátaitól, és megvalósíthatja a palántatermesztés intelligens, gépesített és éves stabil termelését. Az elmúlt években a növénygyári palántákat leveles zöldségek, gyümölcszöldségek és más gazdasági növények kereskedelmi termelésében használták Japánban, Dél-Koreában, Európában, az Egyesült Államokban és más országokban. A növénygyárak magas kezdeti beruházása, a magas üzemeltetési költségek és a hatalmas rendszerenergia-fogyasztás továbbra is azok a szűk keresztmetszetek, amelyek korlátozzák a palántatermesztési technológia népszerűsítését a kínai növénygyárakban. Ezért figyelembe kell venni a magas hozam és az energiatakarékosság követelményeit a fénygazdálkodási stratégiák, a zöldségnövekedési modellek létrehozása és az automatizálási berendezések tekintetében a gazdasági előnyök javítása érdekében.

Ebben a cikkben áttekintjük a LED-es fénykörnyezet hatását a zöldségpalánták növekedésére és fejlődésére a növénygyárakban az elmúlt években, kitekintve a zöldségpalánták fényszabályozásának kutatási irányára a növénygyárakban.

1. A fénykörnyezet hatása a zöldségpalánták növekedésére és fejlődésére

A növények növekedésének és fejlődésének egyik alapvető környezeti tényezőjeként a fény nemcsak energiaforrás a növények fotoszintéziséhez, hanem kulcsfontosságú jel is, amely befolyásolja a növények fotomorfogenezisét. A növények a fényjelrendszeren keresztül érzékelik a jel irányát, energiáját és fényminőségét, szabályozzák saját növekedésüket és fejlődésüket, és reagálnak a fény jelenlétére vagy hiányára, hullámhosszára, intenzitására és időtartamára. A jelenleg ismert növényi fotoreceptorok legalább három osztályba sorolhatók: a fitokrómok (PHYA~PHYE), amelyek a vörös és távoli vörös fényt (FR) érzékelik, a kriptokrómok (CRY1 és CRY2), amelyek a kék és az ultraibolya A sugárzást érzékelik, valamint az elemek (Phot1 és Phot2), az UVR8 UV-B receptor, amely az UV-B sugárzást érzékeli. Ezek a fotoreceptorok részt vesznek a kapcsolódó gének expressziójában és szabályozzák azokat, majd szabályozzák az olyan élettevékenységeket, mint a növényi magvak csírázása, a fotomorfogenezis, a virágzási idő, a másodlagos metabolitok szintézise és felhalmozódása, valamint a biotikus és abiotikus stresszel szembeni tolerancia.

2. A LED-es fénykörnyezet hatása a zöldségpalánták fotomorfológiai megtelepedésére

2.1 A különböző fényminőségek hatása a zöldségpalánták fotomorfogenezisére

A spektrum vörös és kék régiói magas kvantumhatásfokkal rendelkeznek a növények leveleinek fotoszintézise szempontjából. Azonban az uborka leveleinek hosszú távú tiszta vörös fénynek való kitettsége károsítja a fotoszisztémát, ami a „vörös fény szindróma” jelenségét eredményezi, mint például a sztómaválasz lelassulása, a fotoszintetikus kapacitás és a nitrogénfelhasználás hatékonyságának csökkenése, valamint a növekedési retardáció. Alacsony fényintenzitás (100±5 μmol/(m2•s)) mellett a tiszta vörös fény károsíthatja mind a fiatal, mind az érett uborka levelek kloroplasztjait, de a sérült kloroplasztok helyreálltak, miután a tiszta vörös fényt vörös és kék fényre cserélték (R:B = 7:3). Ezzel szemben, amikor az uborkanövények a vörös-kék fénykörnyezetről a tiszta vörös fénykörnyezetre váltottak, a fotoszintetikus hatékonyság nem csökkent jelentősen, ami a vörös fénykörnyezethez való alkalmazkodóképességet mutatja. A „vörös fény szindrómás” uborkapalánták levélszerkezetének elektronmikroszkópos elemzése során a kísérletezők azt találták, hogy a kloroplasztok száma, a keményítőszemcsék mérete és a szemcsék vastagsága a levelekben tiszta vörös fény alatt szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a fehér fény kezelés alatt állóknál. A kék fény beavatkozása javítja az uborka kloroplasztjainak ultrastruktúráját és fotoszintetikus tulajdonságait, és kiküszöböli a tápanyagok túlzott felhalmozódását. A fehér, valamint a vörös és kék fénnyel összehasonlítva a tiszta vörös fény elősegítette a paradicsompalánták hipokotil-megnyúlását és sziklevelek terjeszkedését, jelentősen növelte a növény magasságát és levélfelületét, de jelentősen csökkentette a fotoszintetikus kapacitást, csökkentette a Rubisco-tartalmat és a fotokémiai hatékonyságot, valamint jelentősen növelte a hőelvezetést. Látható, hogy a különböző növénytípusok eltérően reagálnak ugyanarra a fényminőségre, de a monokromatikus fénnyel összehasonlítva a növények fotoszintézis-hatékonysága magasabb és erőteljesebb növekedést mutatnak vegyes fény környezetben.

A kutatók számos kutatást végeztek a zöldségpalánták fényminőség-kombinációjának optimalizálásával kapcsolatban. Azonos fényintenzitás mellett, a vörös fény arányának növelésével a paradicsom- és uborkapalánták növénymagassága és friss tömege jelentősen javult, és a 3:1 arányú vörös-kék kezelés volt a legjobb hatású; ezzel szemben a kék fény magas aránya gátolta a paradicsom- és uborkapalánták növekedését, amelyek rövidek és kompaktak voltak, de növelte a szárazanyag- és klorofilltartalmat a palánták hajtásaiban. Hasonló mintázatokat figyeltek meg más növényeknél, például a paprikánál és a görögdinnyénél is. Ezenkívül a fehér fénnyel összehasonlítva a vörös és kék fény (R:B=3:1) nemcsak a paradicsompalánták levélvastagságát, klorofilltartalmát, fotoszintézis hatékonyságát és elektronátviteli hatékonyságát javította jelentősen, hanem a Calvin-ciklussal, a növekedési vegetációs tartalommal és a szénhidrát-akkumulációval kapcsolatos enzimek expressziós szintje is jelentősen javult. A vörös és kék fény két arányának (R:B=2:1, 4:1) összehasonlításakor a kék fény magasabb aránya jobban elősegítette a nőivarú virágok kialakulását az uborkapalántákban, és felgyorsította a nőivarú virágok virágzási idejét. Bár a vörös és kék fény különböző arányai nem befolyásolták szignifikánsan a kelkáposzta, a rukkola és a mustár palánták friss tömegére vonatkozó terméshozamot, a kék fény magas aránya (30% kék fény) jelentősen csökkentette a kelkáposzta és a mustár palánták hipokotil hosszát és sziklevelének területét, míg a sziklevelek színe mélyült. Ezért a palántanevelés során a kék fény arányának megfelelő növelése jelentősen lerövidítheti a zöldségpalánták nódusztávolságát és levélfelületét, elősegítheti a palánták oldalirányú terjeszkedését, és javíthatja a palánta szilárdsági indexét, ami kedvez az erős palánták termesztésének. Változatlan fényintenzitás mellett a zöld fény növelése a vörös és kék fényben jelentősen javította a paprika palánták friss tömegét, levélfelületét és növénymagasságát. A hagyományos fehér fénycsöves fényhez képest, vörös-zöld-kék (R3:G2:B5) fényviszonyok között az 'Okagi No. 1 paradicsom' palánták Y[II], qP és ETR értékei jelentősen javultak. Az UV-fény (100 μmol/(m2•s) kék fény + 7% UV-A) kiegészítése a tiszta kék fényhez jelentősen csökkentette a rukkola és a mustár szárának megnyúlási sebességét, míg az UV-fény kiegészítése fordított hatást mutatott. Ez azt is mutatja, hogy a vörös és kék fény mellett más fényminőségek is fontos szerepet játszanak a növények növekedésében és fejlődésében. Bár sem az ultraibolya fény, sem az UV-fény nem a fotoszintézis energiaforrása, mindkettő részt vesz a növények fotomorfogenezisében. A nagy intenzitású UV-fény káros a növényi DNS-re és fehérjékre stb. Az UV-fény azonban aktiválja a sejtek stresszválaszait, ami változásokat okoz a növények növekedésében, morfológiájában és fejlődésében, hogy alkalmazkodjanak a környezeti változásokhoz. Tanulmányok kimutatták, hogy az alacsonyabb R/FR árnyékkerülési reakciókat vált ki a növényekben, ami morfológiai változásokat eredményez, például szármegnyúlást, levélritkulást és csökkent szárazanyag-hozamot. A karcsú szár nem jó növekedési tulajdonság az erős palánták neveléséhez. Az általános leveles és gyümölcszöldség-palánták esetében a szilárd, kompakt és rugalmas palánták nem hajlamosak a szállítás és ültetés során felmerülő problémákra.

Az UV-A rövidebbé és kompaktabbá teheti az uborkapalántákat, és az átültetés utáni terméshozam nem tér el szignifikánsan a kontrolltól; míg az UV-B jelentősebb gátló hatással bír, és az átültetés utáni terméshozam-csökkentő hatás sem szignifikáns. Korábbi tanulmányok arra utaltak, hogy az UV-A gátolja a növények növekedését és eltörpíti a növényeket. Egyre több bizonyíték van azonban arra, hogy az UV-A jelenléte ahelyett, hogy elnyomná a növényi biomasszát, valójában elősegíti azt. Az alap vörös és fehér fénnyel összehasonlítva (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)), a vörös és fehér fény kiegészítő intenzitása 10 W/m2 (kb. 10 μmol/(m2·s)). A kelkáposzta UV-A sugárzása jelentősen növelte a kelkáposztapalánták biomasszáját, internódiumhosszát, szárátmérőjét és lombkorona szélességét, de a elősegítő hatás gyengült, amikor az UV-intenzitás meghaladta a 10 W/m2-t. A napi 2 órás UV-A kiegészítés (0,45 J/(m2•s)) jelentősen növelheti az 'Oxheart' paradicsompalánták növénymagasságát, sziklevélterületét és friss tömegét, miközben csökkenti a paradicsompalánták H2O2-tartalmát. Látható, hogy a különböző növények eltérően reagálnak az UV-fényre, ami összefüggésben lehet a növények UV-fényre való érzékenységével.

Oltott palánták termesztésekor a szár hosszát megfelelően növelni kell az alanyoltás megkönnyítése érdekében. A különböző intenzitású frisstrágya (FR) eltérő hatással volt a paradicsom-, paprika-, uborka-, tök- és görögdinnyepalánták növekedésére. A hideg fehér fényben alkalmazott 18,9 μmol/(m2•s) FR-kiegészítés szignifikánsan növelte a paradicsom- és paprikapalánták hipokotil hosszát és szárátmérőjét; a 34,1 μmol/(m2•s) FR-kiegészítés volt a legjobb hatással az uborka-, tök- és görögdinnyepalánták hipokotil hosszának és szárátmérőjének elősegítésére; a nagy intenzitású FR (53,4 μmol/(m2•s)) volt a legjobb hatással erre az öt zöldségfélére. A palánták hipokotil hossza és szárátmérője már nem nőtt szignifikánsan, sőt csökkenő tendenciát mutatott. A paprikapalánták friss tömege jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy az öt zöldségpalánta FR-telítettségi értékei mind alacsonyabbak voltak, mint 53,4 μmol/(m2•s), és az FR-érték szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a FR-érték. A különböző zöldségpalánták növekedésére gyakorolt ​​hatások is eltérőek.

2.2 Különböző nappali fényintegrálok hatása a zöldségpalánták fotomorfogenezisére

A nappali fény integrálja (DLI) a növény felülete által egy nap alatt befogadott fotoszintetikus fotonok teljes mennyiségét jelenti, amely összefüggésben áll a fényintenzitással és a fényidővel. A számítási képlet: DLI (mol/m2/nap) = fényintenzitás [μmol/(m2•s)] × napi fényidő (h) × 3600 × 10-6. Alacsony fényintenzitású környezetben a növények a szár és az internódium hosszának megnyúlásával, a növény magasságának, a levélnyél hosszának és a levélfelületnek a növekedésével, valamint a levélvastagság és a nettó fotoszintézis sebességének csökkenésével reagálnak. A fényintenzitás növekedésével – a mustár kivételével – a rukkola, a káposzta és a kelkáposzta palánták hipokotilhossza és szármegnyúlása azonos fényminőség mellett jelentősen csökkent. Látható, hogy a fény hatása a növények növekedésére és morfogenezisére összefügg a fényintenzitással és a növényfajjal. A DLI növekedésével (8,64~28,8 mol/m2/nap) az uborkapalánták növénytípusa rövid, erős és kompakt lett, a fajlagos levéltömeg és a klorofilltartalom pedig fokozatosan csökkent. Az uborkapalánták vetés után 6-16 nappal a levelek és a gyökerek elszáradtak. A tömeg fokozatosan nőtt, és a növekedési ütem is felgyorsult, de a vetés után 16-21 nappal az uborkapalánták leveleinek és gyökereinek növekedési üteme jelentősen csökkent. A fokozott DLI elősegítette az uborkapalánták nettó fotoszintézis sebességét, de egy bizonyos érték felett a nettó fotoszintézis sebessége csökkenni kezdett. Ezért a megfelelő DLI kiválasztása és a különböző kiegészítő fénystratégiák alkalmazása a palánták különböző növekedési szakaszaiban csökkentheti az energiafogyasztást. Az uborka- és paradicsompalántákban az oldható cukor és az SOD enzim tartalma a DLI intenzitás növekedésével nőtt. Amikor a DLI intenzitás 7,47 mol/m2/napról 11,26 mol/m2/napra nőtt, az uborkapalántákban az oldható cukor és az SOD enzim tartalma 81,03%-kal, illetve 55,5%-kal nőtt. Ugyanezen DLI-körülmények között, a fényintenzitás növekedésével és a fényidő rövidülésével a paradicsom- és uborkapalánták PSII-aktivitása gátolt volt, és az alacsony fényintenzitású és hosszú időtartamú kiegészítő fénystratégia választása jobban elősegítette az uborka- és paradicsompalánták magas csíraindexének és fotokémiai hatékonyságának növekedését.

Az oltott palánták termesztése során a gyenge fénykörnyezet az oltott palánták minőségének romlásához és a gyógyulási idő növekedéséhez vezethet. A megfelelő fényintenzitás nemcsak az oltott gyógyulási hely kötőképességét fokozhatja és az erős palánták indexét javíthatja, hanem csökkentheti a nőivarú virágok nóduszhelyzetét és növelheti a nőivarú virágok számát. Növénygyárakban a 2,5-7,5 mol/m2/nap DLI elegendő volt az oltott paradicsompalánták gyógyulási igényeinek kielégítésére. Az oltott paradicsompalánták tömörsége és levélvastagsága jelentősen nőtt a DLI intenzitás növekedésével. Ez azt mutatja, hogy az oltott palántáknak nincs szükségük nagy fényintenzitásra a gyógyuláshoz. Ezért, figyelembe véve az energiafogyasztást és az ültetési környezetet, a megfelelő fényintenzitás megválasztása segít javítani a gazdasági előnyöket.

3. A LED fénykörnyezet hatása a zöldségpalánták stressztűrő képességére

A növények fotoreceptorokon keresztül fogadják a külső fényjeleket, ami jelmolekulák szintézisét és felhalmozódását okozza a növényben, ezáltal megváltoztatva a növényi szervek növekedését és működését, és végső soron javítva a növény stresszel szembeni ellenálló képességét. A különböző fényminőségek bizonyos mértékben elősegítik a palánták hidegtűrő képességének és sótűrésének javulását. Például, amikor a paradicsompalántákat éjszaka 4 órán át fénnyel egészítették ki, a kiegészítő fény nélküli kezeléshez képest a fehér, a vörös, a kék, valamint a vörös és a kék fény csökkentheti a paradicsompalánták elektrolit-permeabilitását és MDA-tartalmát, és javíthatja a hidegtűrő képességet. A 8:2 vörös-kék arányú kezelés alatt álló paradicsompalántákban az SOD, a POD és a CAT aktivitása szignifikánsan magasabb volt, mint más kezeléseknél, és magasabb antioxidáns kapacitással és hidegtűréssel rendelkeztek.

Az UV-B hatása a szója gyökérnövekedésére főként a növény stresszrezisztenciájának javításában mutatkozik meg azáltal, hogy növeli a gyökér NO és ROS tartalmát, beleértve az olyan hormonjelző molekulákat, mint az ABA, SA és JA, valamint gátolja a gyökérfejlődést az IAA, CTK és GA tartalmának csökkentésével. Az UV-B fotoreceptora, az UVR8, nemcsak a fotomorfogenezis szabályozásában vesz részt, hanem kulcsszerepet játszik az UV-B stresszben is. A paradicsompalántákban az UVR8 közvetíti az antocianinok szintézisét és felhalmozódását, és az UV-hez akklimatizált vadparadicsompalánták javítják a nagy intenzitású UV-B stresszel való megbirkózási képességüket. Az UV-B alkalmazkodása az Arabidopsis által kiváltott szárazságstresszhez azonban nem függ az UVR8 útvonaltól, ami azt jelzi, hogy az UV-B a növényi védekező mechanizmusok jel által indukált keresztválaszaként működik, így számos hormon közösen vesz részt az szárazságstresszel szembeni ellenállásban, növelve a ROS-megkötő képességet.

Mind a növényi hipokotil vagy szár fagyállóság (FR) okozta megnyúlását, mind a növények hidegstresszhez való alkalmazkodását növényi hormonok szabályozzák. Ezért a fagyállóság (FR) okozta „árnyékkerülési hatás” összefügg a növények hidegadaptációjával. A kísérletezők a csírázás után 18 nappal 15°C-on 10 napig kiegészítő tápoldatozással látták el az árpa palántákat, majd 5°C-ra hűtötték őket, és 7 napig kiegészítő tápoldatozást alkalmaztak. Azt találták, hogy a fehér fénykezeléshez képest a fagyállóság fokozta az árpa palánták fagyállóságát. Ezt a folyamatot az árpa palánták ABA- és IAA-tartalmának növekedése kíséri. A 15°C-os, fagyállósággal előkezelt árpa palánták ezt követő 5°C-ra történő áthelyezése és a FR-kiegészítés 7 napig tartó folytatása hasonló eredményeket eredményezett, mint a fenti két kezelés, de csökkent ABA-válasz mellett. A különböző R:FR-értékű növények szabályozzák a fitohormonok (GA, IAA, CTK és ABA) bioszintézisét, amelyek szintén szerepet játszanak a növények sótoleranciájában. Sóstressz alatt az alacsony R:FR arányú fénykörnyezet javíthatja a paradicsompalánták antioxidáns és fotoszintetikus kapacitását, csökkentheti a ROS és MDA termelését a palántákban, és javíthatja a sótűrő képességet. Mind a sótartalom-stressz, mind az alacsony R:FR érték (R:FR=0,8) gátolta a klorofill bioszintézisét, ami összefüggésben állhat a PBG UroIII-vá történő blokkolt átalakulásával a klorofillszintézis útvonalban, míg az alacsony R:FR környezet hatékonyan enyhítheti a sótartalom-stressz által kiváltott klorofillszintézis-károsodást. Ezek az eredmények a fitokrómok és a sótolerancia közötti szignifikáns összefüggést jelzik.

A fénykörnyezet mellett más környezeti tényezők is befolyásolják a zöldségpalánták növekedését és minőségét. Például a CO2-koncentráció növekedése növeli a fénytelítettség maximális értékét (Pnmax), csökkenti a fénykompenzációs pontot és javítja a fényhasznosítás hatékonyságát. A fényintenzitás és a CO2-koncentráció növelése segít javítani a fotoszintetikus pigmentek tartalmát, a vízfelhasználás hatékonyságát és a Calvin-ciklushoz kapcsolódó enzimek aktivitását, és végül nagyobb fotoszintetikus hatékonyságot és biomassza-felhalmozódást ér el a paradicsompalántákban. A paradicsom- és paprikapalánták száraz tömege és tömörsége pozitív korrelációt mutatott a DLI-vel, és a hőmérsékletváltozás is befolyásolta a növekedést ugyanazon DLI-kezelés mellett. A 23–25 ℃-os környezet alkalmasabb volt a paradicsompalánták növekedésére. A hőmérséklet és a fényviszonyok alapján a kutatók kidolgoztak egy módszert a paprika relatív növekedési ütemének előrejelzésére a sugárzáseloszlás modellje alapján, amely tudományos útmutatást nyújthat az oltott paprikapalánta-termesztés környezeti szabályozásához.

Ezért a termelésben a fényszabályozási rendszer megtervezésekor nemcsak a fénykörnyezeti tényezőket és a növényfajokat kell figyelembe venni, hanem a termesztési és gazdálkodási tényezőket is, mint például a palánták tápanyag- és vízgazdálkodása, a gázkörnyezet, a hőmérséklet és a palánták növekedési szakasza.

4. Problémák és kilátások

Először is, a zöldségpalánták fényszabályozása egy kifinomult folyamat, és a különböző fényviszonyoknak a különböző típusú zöldségpalántákra gyakorolt ​​hatását a növénygyári környezetben részletesen elemezni kell. Ez azt jelenti, hogy a nagy hatékonyságú és kiváló minőségű palántatermesztés céljának eléréséhez folyamatos kutatásra van szükség egy érett technikai rendszer létrehozásához.

Másodszor, bár a LED-es fényforrás energiafelhasználási aránya viszonylag magas, a növényi világítás energiafogyasztása a fő energiafogyasztás a mesterséges fénnyel történő palántanevelésben. A növénygyárak hatalmas energiafogyasztása továbbra is a növénygyárak fejlesztését korlátozó szűk keresztmetszet.

Végül, a növényi világítás széles körű mezőgazdasági alkalmazásával a LED-es növényi lámpák költsége várhatóan jelentősen csökkenni fog a jövőben; ezzel szemben a munkaerőköltségek növekedése, különösen a járvány utáni időszakban, a munkaerőhiány minden bizonnyal elősegíti a termelés gépesítésének és automatizálásának folyamatát. A jövőben a mesterséges intelligencián alapuló vezérlőmodellek és az intelligens termelési berendezések a zöldségpalánta-termesztés egyik alapvető technológiájává válnak, és továbbra is előmozdítják a növénygyári palántatermesztési technológia fejlesztését.

Szerzők: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Cikk forrása: Wechat fiók az Agricultural Engineering Technology-tól (üvegházi kertészet)