Özet: Sebze fideleri sebze üretiminin ilk adımı olup, dikimden sonra sebzelerin verimi ve kalitesi için fidanların kalitesi çok önemlidir.Sebze endüstrisindeki işbölümünün sürekli olarak rafine edilmesiyle, sebze fideleri yavaş yavaş bağımsız bir endüstriyel zincir oluşturmuş ve sebze üretimine hizmet etmiştir.Kötü hava koşullarından etkilenen geleneksel fide yöntemleri, kaçınılmaz olarak fidelerin yavaş büyümesi, uzun bacaklı büyümesi ve zararlılar ve hastalıklar gibi birçok zorlukla karşı karşıya kalır.Uzun bacaklı fidelerle başa çıkmak için, birçok ticari kültivatör büyüme düzenleyiciler kullanır.Bununla birlikte, büyüme düzenleyicilerin kullanımı ile fide sertliği, gıda güvenliği ve çevre kirliliği riskleri vardır.Kimyasal mücadele yöntemlerine ek olarak, mekanik uyarım, sıcaklık ve su kontrolü de fidelerin uzun bacaklı büyümesini önlemede rol oynayabilse de, bunlar biraz daha az uygun ve etkilidir.Küresel yeni Covid-19 salgınının etkisi altında, fidecilik sektöründe işgücü eksiklikleri ve artan işgücü maliyetlerinin neden olduğu üretim yönetimi güçlükleri sorunları daha belirgin hale geldi.

Aydınlatma teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, sebze fidesi yetiştiriciliğinde yapay ışığın kullanılması, yüksek fide verimliliği, daha az zararlı ve hastalık ve kolay standardizasyon gibi avantajlara sahiptir.Geleneksel ışık kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, yeni nesil LED ışık kaynakları, enerji tasarrufu, yüksek verimlilik, uzun ömür, çevre koruma ve dayanıklılık, küçük boyut, düşük termal radyasyon ve küçük dalga boyu genliği özelliklerine sahiptir.Bitki fabrikaları ortamında fidanların büyüme ve gelişme ihtiyaçlarına göre uygun spektrumu formüle edebilir ve fidelerin fizyolojik ve metabolik sürecini doğru bir şekilde kontrol edebilir, aynı zamanda kirlilikten arındırılmış, standartlaştırılmış ve hızlı sebze fidesi üretimine katkıda bulunur. ve fide döngüsünü kısaltır.Güney Çin'de plastik seralarda biber ve domates fidelerinin (3-4 gerçek yaprak) yetiştirilmesi yaklaşık 60 gün, hıyar fidelerinin (3-5 gerçek yaprak) yetiştirilmesi ise yaklaşık 35 gün sürmektedir.Bitki fabrikası koşullarında, 20 saatlik fotoperiyot ve 200-300 μmol/(m2•s) PPF koşullarında domates fidelerinin ekimi sadece 17 gün, biber fidelerinin ekimi ise 25 gün sürmektedir.Serada geleneksel fide yetiştirme yöntemiyle karşılaştırıldığında, LED bitki fabrikası fide yetiştirme yönteminin kullanılması, salatalık büyüme döngüsünü 15-30 gün önemli ölçüde kısalttı ve bitki başına dişi çiçek ve meyve sayısı %33,8 ve %37,3 arttı. , ve en yüksek verim %71,44 arttı.

Enerji kullanım verimliliği açısından, bitki fabrikalarının enerji kullanım verimliliği aynı enlemdeki Venlo tipi seralara göre daha yüksektir.Örneğin, bir İsveç bitki fabrikasında 1 kg marul kuru maddesi üretmek için 1411 MJ gerekirken, bir serada 1699 MJ gereklidir.Bununla birlikte, bir kilogram marul kuru maddesi için gereken elektrik hesaplanırsa, bitki fabrikasının 1 kg kuru marul üretmek için 247 kW·h'e ihtiyacı vardır ve İsveç, Hollanda ve Birleşik Arap Emirlikleri'ndeki seralar 182 kW·h'ye ihtiyaç duyar. sırasıyla h, 70 kW·h ve 111 kW·h.

Aynı zamanda bitki fabrikasında bilgisayar, otomatik ekipman, yapay zeka ve diğer teknolojilerin kullanımı fide yetiştiriciliğine uygun çevre koşullarını doğru bir şekilde kontrol edebilir, doğal çevre koşullarının sınırlamalarından kurtulabilir ve akıllı, fide üretiminin mekanize ve yıllık istikrarlı üretimi.Son yıllarda, Japonya, Güney Kore, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerde yapraklı sebzelerin, meyve sebzelerinin ve diğer ekonomik mahsullerin ticari üretiminde bitki fabrikası fideleri kullanılmıştır.Bitki fabrikalarının yüksek ilk yatırımı, yüksek işletme maliyetleri ve büyük sistem enerji tüketimi, Çin bitki fabrikalarında fide yetiştirme teknolojisinin teşvikini sınırlayan darboğazlardır.Bu nedenle, ekonomik faydaları artırmak için ışık yönetimi stratejileri, sebze yetiştirme modellerinin kurulması ve otomasyon ekipmanları açısından yüksek verim ve enerji tasarrufu gereksinimlerinin dikkate alınması gerekmektedir.

Bu makalede, bitki fabrikalarında sebze fidelerinin ışık düzenlemesine yönelik araştırma yönü ile son yıllarda LED ışık ortamının bitki fabrikalarında sebze fidelerinin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi gözden geçirilmektedir.

1. Hafif Ortamın Sebze Fidelerinin Büyüme ve Gelişmesine Etkileri

Bitki büyümesi ve gelişmesi için temel çevresel faktörlerden biri olan ışık, bitkiler için sadece fotosentez yapmak için bir enerji kaynağı değil, aynı zamanda bitki fotomorfogenezini etkileyen anahtar bir sinyaldir.Bitkiler, ışık sinyali sistemi aracılığıyla sinyalin yönünü, enerjisini ve ışık kalitesini algılar, kendi büyüme ve gelişmelerini düzenler ve ışığın varlığına veya yokluğuna, dalga boyuna, yoğunluğuna ve süresine tepki verir.Şu anda bilinen bitki fotoreseptörleri en az üç sınıf içerir: kırmızı ve uzak kırmızı ışığı (FR) algılayan fitokromlar (PHYA~PHYE), mavi ve ultraviyole A'yı algılayan kriptokromlar (CRY1 ve CRY2) ve Elementler (Phot1 ve Phot2), UV-B'yi algılayan UV-B reseptörü UVR8.Bu fotoreseptörler, ilgili genlerin ifadesine katılır ve onları düzenler ve daha sonra bitki tohumu çimlenmesi, fotomorfogenez, çiçeklenme zamanı, ikincil metabolitlerin sentezi ve birikmesi ve biyotik ve abiyotik streslere karşı tolerans gibi yaşam aktivitelerini düzenler.

2. LED ışık ortamının sebze fidelerinin fotomorfolojik oluşumu üzerindeki etkisi

2.1 Farklı Işık Kalitesinin Sebze Fidelerinin Fotomorfogenezi Üzerindeki Etkileri

Spektrumun kırmızı ve mavi bölgeleri, bitki yaprağı fotosentezi için yüksek kuantum verimliliğine sahiptir.Bununla birlikte, salatalık yapraklarının uzun süre saf kırmızı ışığa maruz kalması fotosisteme zarar verecek ve bodur stoma tepkisi, azalmış fotosentetik kapasite ve nitrojen kullanım etkinliği ve büyüme geriliği gibi "kırmızı ışık sendromu" olgusuna neden olacaktır.Düşük ışık yoğunluğu (100±5 μmol/(m2•s)) koşulu altında, saf kırmızı ışık hem genç hem de olgun hıyar yapraklarının kloroplastlarına zarar verebilir, ancak hasarlı kloroplastlar saf kırmızı ışıktan değiştirildikten sonra geri kazanılır. kırmızı ve mavi ışığa (R:B= 7:3).Aksine hıyar bitkisi kırmızı-mavi ışık ortamından saf kırmızı ışık ortamına geçtiğinde fotosentetik verim önemli ölçüde azalmamış, kırmızı ışık ortamına uyum gösterebilmiştir."Kırmızı ışık sendromlu" hıyar fidelerinin yaprak yapısının elektron mikroskobu analiziyle deneyi yapanlar, saf kırmızı ışık altındaki yapraklardaki kloroplast sayısının, nişasta granüllerinin boyutunun ve grana kalınlığının önemli ölçüde daha düşük olduğunu buldular. beyaz ışık tedavisi.Mavi ışığın müdahalesi, salatalık kloroplastlarının ince yapısını ve fotosentetik özelliklerini geliştirir ve aşırı besin birikimini ortadan kaldırır.Beyaz ışık ve kırmızı ve mavi ışıkla karşılaştırıldığında, saf kırmızı ışık, domates fidelerinin hipokotil uzamasını ve kotiledon genişlemesini teşvik etti, bitki boyunu ve yaprak alanını önemli ölçüde artırdı, ancak fotosentetik kapasiteyi önemli ölçüde azalttı, Rubisco içeriğini ve fotokimyasal verimi düşürdü ve ısı dağılımını önemli ölçüde artırdı.Farklı bitki türlerinin aynı ışık kalitesine farklı tepkiler verdiği görülebilir, ancak monokromatik ışığa kıyasla bitkilerin karışık ışık ortamında daha yüksek fotosentez etkinliği ve daha kuvvetli büyüme gösterdiği görülmektedir.

Araştırmacılar, sebze fidelerinin ışık kalitesi kombinasyonunun optimizasyonu üzerine birçok araştırma yapmışlardır.Aynı ışık yoğunluğu altında, kırmızı ışık oranının artmasıyla, domates ve hıyar fidelerinin bitki boyu ve taze ağırlığı önemli ölçüde iyileşmiş ve kırmızıdan maviye oranı 3:1 olan muamele en iyi etkiye sahip olmuştur;aksine yüksek oranda mavi ışık, kısa ve kompakt olan domates ve hıyar fidelerinin büyümesini engellemiş, ancak fidelerin sürgünlerindeki kuru madde ve klorofil içeriğini artırmıştır.Biber ve karpuz gibi diğer mahsullerde de benzer modeller gözlemleniyor.Ayrıca, beyaz ışıkla karşılaştırıldığında, kırmızı ve mavi ışık (R:B=3:1) domates fidelerinin yaprak kalınlığını, klorofil içeriğini, fotosentetik etkinliğini ve elektron transfer etkinliğini önemli ölçüde iyileştirmekle kalmadı, aynı zamanda ilgili enzimlerin ifade düzeylerini de önemli ölçüde iyileştirdi. Calvin döngüsüne göre, büyüme vejetaryen içeriği ve karbonhidrat birikimi de önemli ölçüde iyileştirildi.İki kırmızı ve mavi ışık oranı (R:B=2:1, 4:1) karşılaştırıldığında, daha yüksek bir mavi ışık oranı, hıyar fidelerinde dişi çiçek oluşumunu teşvik etmek için daha elverişliydi ve dişi çiçeklerin çiçeklenme süresini hızlandırdı. .Farklı kırmızı ve mavi ışık oranları karalahana, roka ve hardal fidelerinin taze ağırlık verimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olmamasına rağmen, yüksek mavi ışık oranı (%30 mavi ışık) lahananın hipokotil uzunluğunu ve kotiledon alanını önemli ölçüde azaltmıştır. ve hardal fidelerinde kotiledon rengi koyulaşırken.Bu nedenle, fide üretiminde, mavi ışık oranındaki uygun bir artış, sebze fidelerinin düğüm aralığını ve yaprak alanını önemli ölçüde kısaltabilir, fidelerin yanal uzantısını teşvik edebilir ve elverişli olan fide gücü indeksini iyileştirebilir. sağlam fidan yetiştirmek.Işık yoğunluğunun değişmeden kalması koşulu altında kırmızı ve mavi ışıkta yeşil ışığın artması tatlı biber fidelerinin taze ağırlığını, yaprak alanını ve bitki boyunu önemli ölçüde iyileştirmiştir.Geleneksel beyaz flüoresan lamba ile karşılaştırıldığında, kırmızı-yeşil-mavi (R3:G2:B5) ışık koşulları altında 'Okagi No. 1 domates' fidelerinin Y[II], qP ve ETR değerleri önemli ölçüde iyileştirildi.Saf mavi ışığa UV ışığının (100 μmol/(m2•s) mavi ışık + %7 UV-A) eklenmesi roka ve hardalın gövde uzama hızını önemli ölçüde azaltırken, FR eklenmesi bunun tersi olmuştur.Bu aynı zamanda, kırmızı ve mavi ışığa ek olarak, diğer ışık niteliklerinin de bitki büyüme ve gelişme sürecinde önemli bir rol oynadığını gösterir.Ne ultraviyole ışık ne de FR, fotosentezin enerji kaynağı olmamasına rağmen, her ikisi de bitki fotomorfogenezinde yer alır.Yüksek yoğunluklu UV ışığı, bitki DNA'sı ve proteinleri vb.Araştırmalar, düşük R/FR'nin bitkilerde gölgeden kaçınma tepkilerini indüklediğini, bunun da bitkilerde gövde uzaması, yaprak incelmesi ve kuru madde veriminde azalma gibi morfolojik değişikliklerle sonuçlandığını göstermiştir.İnce bir sap, güçlü fideler yetiştirmek için iyi bir büyüme özelliği değildir.Genel yapraklı ve meyve sebze fidanları için sağlam, kompakt ve elastik fidanlar nakliye ve dikim sırasında sorun çıkarmazlar.

UV-A, hıyar fide bitkilerini daha kısa ve daha kompakt hale getirebilir ve dikimden sonraki verim, kontrolden önemli ölçüde farklı değildir;UV-B'nin ise daha önemli bir önleyici etkisi vardır ve nakilden sonra verimi düşürme etkisi önemli değildir.Önceki çalışmalar, UV-A'nın bitki büyümesini engellediğini ve bitkileri cüce hale getirdiğini öne sürdü.Ancak UV-A'nın varlığının mahsul biyokütlesini bastırmak yerine aslında onu desteklediğine dair artan kanıtlar var.Temel kırmızı ve beyaz ışıkla karşılaştırıldığında (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)), kırmızı ve beyaz ışıktaki ek yoğunluk 10 W/m2'dir (yaklaşık 10 μmol/(m2·s) s)) Lahananın UV-A'sı karalahana fidelerinin biyokütlesini, boğum arası uzunluğunu, gövde çapını ve bitki taç genişliğini önemli ölçüde artırdı, ancak UV yoğunluğu 10 W/m2'yi aştığında terfi etkisi zayıfladı.Günlük 2 saat UV-A takviyesi (0,45 J/(m2•s)) 'Oxheart' domates fidelerinin bitki boyunu, kotiledon alanını ve taze ağırlığını önemli ölçüde artırırken, domates fidelerinin H2O2 içeriğini azaltabilir.Farklı mahsullerin UV ışığına farklı tepki verdiği görülebilir, bu da mahsullerin UV ışığına duyarlılığı ile ilgili olabilir.

Aşılı fidan yetiştirmek için, anaç aşılamayı kolaylaştırmak için gövdenin uzunluğu uygun şekilde artırılmalıdır.FR'nin farklı yoğunluklarının domates, biber, hıyar, kabak ve karpuz fidelerinin büyümesi üzerinde farklı etkileri olmuştur.Soğuk beyaz ışıkta 18,9 μmol/(m2•s) FR ilavesi, domates ve biber fidelerinin hipokotil uzunluğunu ve gövde çapını önemli ölçüde artırdı;34,1 μmol/(m2•s)'lik FR, hıyar, kabak ve karpuz fidelerinin hipokotil uzunluğunu ve gövde çapını artırmada en iyi etkiye sahipti;yüksek yoğunluklu FR (53,4 μmol/(m2•s)) bu beş sebze üzerinde en iyi etkiye sahipti.Fidelerin hipokotil uzunluğu ve gövde çapı artık önemli ölçüde artmamış ve düşüş eğilimi göstermeye başlamıştır.Biber fidelerinin taze ağırlığı önemli ölçüde azaldı, bu da beş sebze fidesinin FR doygunluk değerlerinin hepsinin 53.4 μmol/(m2•s)'den düşük olduğunu ve FR değerinin FR'den önemli ölçüde düşük olduğunu gösterdi.Farklı sebze fidelerinin büyümesi üzerindeki etkileri de farklıdır.

2.2 Farklı Gün Işığı İntegralinin Sebze Fidelerinin Fotomorfogenezi Üzerindeki Etkileri

Daylight Integral (DLI), bitki yüzeyi tarafından bir gün içinde alınan toplam fotosentetik foton miktarını temsil eder ve ışık yoğunluğu ve ışık süresi ile ilişkilidir.Hesaplama formülü DLI (mol/m2/gün) = ışık yoğunluğu [μmol/(m2•s)] × Günlük ışık süresi (sa) × 3600 × 10-6'dır.Düşük ışık yoğunluğuna sahip bir ortamda bitkiler, düşük ışık ortamına gövde ve boğum arası uzunluğunu uzatarak, bitki boyunu, yaprak sapı uzunluğunu ve yaprak alanını artırarak ve yaprak kalınlığını ve net fotosentez oranını azaltarak yanıt verir.Hardal hariç ışık şiddetinin artmasıyla aynı ışık kalitesi altındaki roka, lahana ve karalahana fidelerinin hipokotil uzunluğu ve gövde uzaması önemli ölçüde azalmıştır.Işığın bitki büyümesi ve morfogenez üzerindeki etkisinin ışık yoğunluğu ve bitki türleri ile ilişkili olduğu görülmektedir.DLI'nin artmasıyla (8.64~28.8 mol/m2/gün), bitki tipi hıyar fideleri kısa, güçlü ve kompakt hale geldi ve özgül yaprak ağırlığı ve klorofil içeriği giderek azaldı.Hıyar fidelerinin ekiminden 6~16 gün sonra yapraklar ve kökler kurudu.Ağırlık giderek arttı ve büyüme hızı giderek hızlandı, ancak ekimden 16 ila 21 gün sonra hıyar fidelerinin yaprak ve kök büyüme hızı önemli ölçüde azaldı.Geliştirilmiş DLI, salatalık fidelerinin net fotosentetik oranını yükseltti, ancak belirli bir değerden sonra net fotosentetik oran düşmeye başladı.Bu nedenle, uygun DLI'nin seçilmesi ve fidelerin farklı büyüme aşamalarında farklı ek ışık stratejilerinin benimsenmesi güç tüketimini azaltabilir.Hıyar ve domates fidelerinde çözünebilir şeker ve SOD enzim içeriği, DLI yoğunluğunun artmasıyla artmıştır.DLI yoğunluğu 7,47 mol/m2/gün'den 11,26 mol/m2/gün'e yükseldiğinde, hıyar fidelerinde çözünür şeker ve SOD enzim içeriği sırasıyla %81,03 ve %55,5 artmıştır.Aynı DLI koşullarında, ışık yoğunluğunun artması ve ışık süresinin kısalması ile domates ve hıyar fidelerinin PSII aktivitesi engellendi ve düşük ışık yoğunluğu ve uzun süreli ek bir ışık stratejisinin seçilmesi, yüksek fide yetiştirmeye daha elverişliydi. hıyar ve domates fidelerinin indeksi ve fotokimyasal etkinliği.

Aşılı fidan üretiminde, ortamın az ışık alması aşılı fidelerin kalitesinin düşmesine ve iyileşme süresinin uzamasına neden olabilir.Uygun ışık yoğunluğu, aşılanmış iyileşme bölgesinin bağlanma kabiliyetini artırmakla ve güçlü fide indeksini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda dişi çiçeklerin boğum pozisyonunu azaltır ve dişi çiçeklerin sayısını artırır.Bitki fabrikalarında domates aşılı fidelerin iyileştirme ihtiyaçlarını karşılamak için 2.5-7.5 mol/m2/gün DLI yeterli olmuştur.Aşılı domates fidelerinin kompaktlığı ve yaprak kalınlığı, artan DLI yoğunluğu ile önemli ölçüde artmıştır.Bu da aşılı fidelerin iyileşme için yüksek ışık yoğunluğuna ihtiyaç duymadığını göstermektedir.Bu nedenle, güç tüketimini ve dikim ortamını dikkate alarak, uygun bir ışık yoğunluğunun seçilmesi ekonomik faydaların iyileştirilmesine yardımcı olacaktır.

3. LED ışık ortamının sebze fidelerinin stres direncine etkileri

Bitkiler, fotoreseptörler aracılığıyla dış ışık sinyallerini alır, bu da bitkide sinyal moleküllerinin sentezine ve birikmesine neden olur, böylece bitki organlarının büyümesini ve işlevini değiştirir ve sonuçta bitkinin strese karşı direncini artırır.Farklı ışık kalitesi, fidelerin soğuğa ve tuza dayanıklılığının iyileştirilmesi üzerinde belirli bir destekleyici etkiye sahiptir.Örneğin, domates fidelerine gece 4 saat ışık verildiğinde, ilave ışık, beyaz ışık, kırmızı ışık, mavi ışık ve kırmızı ve mavi ışık uygulanmayan işleme kıyasla, domates fidelerinin elektrolit geçirgenliğini ve MDA içeriğini azaltabilir. ve soğuğa toleransı geliştirir.8:2 kırmızı-mavi oranlı muameleye tabi tutulan domates fidelerinde SOD, POD ve CAT aktiviteleri diğer muamelelere göre önemli derecede yüksek olmuş, antioksidan kapasiteleri ve soğuğa dayanıklılıkları daha yüksek olmuştur.

UV-B'nin soya fasulyesi kökü büyümesi üzerindeki etkisi, ABA, SA ve JA gibi hormon sinyal molekülleri dahil olmak üzere kök NO ve ROS içeriğini artırarak bitki stres direncini iyileştirmek ve IAA içeriğini azaltarak kök gelişimini engellemektir. , CTK ve GA.UV-B'nin fotoreseptörü UVR8, yalnızca fotomorfojenezin düzenlenmesinde yer almaz, aynı zamanda UV-B stresinde de önemli bir rol oynar.Domates fidelerinde UVR8, antosiyaninlerin sentezine ve birikmesine aracılık eder ve UV'ye alıştırılmış yabani domates fideleri, yüksek yoğunluklu UV-B stresiyle başa çıkma yeteneklerini geliştirir.Bununla birlikte, UV-B'nin Arabidopsis tarafından indüklenen kuraklık stresine adaptasyonu, UV-B'nin bitki savunma mekanizmalarının sinyal kaynaklı bir çapraz tepkisi olarak hareket ettiğini gösteren UVR8 yoluna bağlı değildir, böylece çeşitli hormonlar birlikte hareket eder. ROS temizleme yeteneğini artırarak kuraklık stresine direnmeye dahil olur.

Hem FR'nin neden olduğu bitki hipokotilinin veya gövdesinin uzaması hem de bitkilerin soğuk stresine adaptasyonu, bitki hormonları tarafından düzenlenir.Bu nedenle, FR'nin neden olduğu “gölgeden kaçınma etkisi” bitkilerin soğuğa adaptasyonu ile ilgilidir.Deneyciler arpa fidelerine çimlenmeden 18 gün sonra 15°C'de 10 gün boyunca takviye yaptılar, 5°C'ye soğutma + 7 gün boyunca FR'yi desteklediler ve beyaz ışık tedavisine kıyasla FR'nin arpa fidelerinin dona karşı direncini arttırdığını buldular.Bu sürece arpa fidelerinde artan ABA ve IAA içeriği eşlik eder.15°C'de ön işleme tabi tutulmuş arpa fidelerinin 5°C'ye müteakip transferi ve 7 gün boyunca devam eden FR takviyesi, yukarıdaki iki işleme benzer sonuçlar verdi, ancak ABA tepkisi azaldı.Farklı R:FR değerlerine sahip bitkiler, bitki tuz toleransında da yer alan fitohormonların (GA, IAA, CTK ve ABA) biyosentezini kontrol eder.Tuz stresi altında, düşük oranlı R:FR ışık ortamı, domates fidelerinin antioksidan ve fotosentetik kapasitesini artırabilir, fidelerde ROS ve MDA üretimini azaltabilir ve tuz toleransını geliştirebilir.Hem tuzluluk stresi hem de düşük R:FR değeri (R:FR=0.8), klorofil sentezi yolunda PBG'nin UroIII'e bloke dönüşümü ile ilişkili olabilecek klorofil biyosentezini inhibe ederken, düşük R:FR ortamı etkili bir şekilde hafifletebilir. tuzluluk Klorofil sentezinin stres kaynaklı bozulması.Bu sonuçlar, fitokromlar ve tuz toleransı arasında önemli bir korelasyon olduğunu göstermektedir.

Işık ortamına ek olarak, diğer çevresel faktörler de sebze fidelerinin büyümesini ve kalitesini etkiler.Örneğin, CO2 konsantrasyonundaki artış, ışık doygunluğu maksimum değeri Pn'yi (Pnmax) artıracak, ışık dengeleme noktasını azaltacak ve ışık kullanım verimliliğini artıracaktır.Işık yoğunluğunun ve CO2 konsantrasyonunun artması, fotosentetik pigmentlerin içeriğinin, su kullanım etkinliğinin ve Calvin döngüsü ile ilgili enzimlerin aktivitelerinin iyileştirilmesine yardımcı olur ve son olarak domates fidelerinin daha yüksek fotosentetik etkinlik ve biyokütle birikimi elde etmesine yardımcı olur.Domates ve biber fidelerinin kuru ağırlığı ve kompaktlığı, DLI ile pozitif olarak ilişkiliydi ve sıcaklık değişimi aynı DLI işlemi altında büyümeyi de etkiledi.23~25℃ ortam, domates fidelerinin büyümesi için daha uygundu.Araştırmacılar, sıcaklık ve ışık koşullarına göre, biber aşılı fide üretiminin çevresel düzenlemesi için bilimsel rehberlik sağlayabilen bate dağıtım modeline dayalı olarak biberin nispi büyüme oranını tahmin etmek için bir yöntem geliştirdiler.

Bu nedenle, üretimde bir ışık düzenleme şeması tasarlanırken, sadece ışık ortamı faktörleri ve bitki türleri değil, aynı zamanda fide besleme ve su yönetimi, gaz ortamı, sıcaklık ve fide büyüme aşaması gibi yetiştirme ve yönetim faktörleri de dikkate alınmalıdır.

4. Sorunlar ve Görünümler

İlk olarak, sebze fidelerinin ışık düzenlemesi karmaşık bir süreçtir ve bitki fabrikası ortamında farklı ışık koşullarının farklı sebze fideleri üzerindeki etkilerinin ayrıntılı olarak analiz edilmesi gerekir.Bu, yüksek verimli ve yüksek kaliteli fide üretimi hedefine ulaşmak için, olgun bir teknik sistem oluşturmak için sürekli araştırma yapılması gerektiği anlamına gelir.

İkincisi, LED ışık kaynağının güç kullanım oranı nispeten yüksek olmasına rağmen, bitki aydınlatması için güç tüketimi, yapay ışık kullanan fidelerin yetiştirilmesi için ana enerji tüketimidir.Bitki fabrikalarının devasa enerji tüketimi, bitki fabrikalarının gelişimini kısıtlayan darboğaz olmaya devam ediyor.

Son olarak, tarımda bitki aydınlatmasının geniş uygulamasıyla, gelecekte LED bitki ışıklarının maliyetinin büyük ölçüde düşmesi bekleniyor;aksine, özellikle salgın sonrası dönemde işgücü maliyetlerinin artması, işgücü eksikliği, üretimin makineleşmesini ve otomasyonunu teşvik etmeye mahkumdur.Gelecekte, yapay zeka tabanlı kontrol modelleri ve akıllı üretim ekipmanları, sebze fidesi üretimi için temel teknolojilerden biri haline gelecek ve bitki fabrikası fide teknolojisinin gelişimini desteklemeye devam edecektir.

Yazarlar: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Makale kaynağı: Ziraat Mühendisliği Teknolojisinin (sera bahçeciliği) Wechat hesabı