Abstrakt: Fidanët e perimeve janë hapi i parë në prodhimin e perimeve dhe cilësia e fidanëve është shumë e rëndësishme për rendimentin dhe cilësinë e perimeve pas mbjelljes. Me përsosjen e vazhdueshme të ndarjes së punës në industrinë e perimeve, fidanët e perimeve kanë formuar gradualisht një zinxhir të pavarur industrial dhe i kanë shërbyer prodhimit të perimeve. Të ndikuara nga moti i keq, metodat tradicionale të fidanëve përballen në mënyrë të pashmangshme me shumë sfida si rritja e ngadaltë e fidanëve, rritja e këmbëve dhe dëmtuesit dhe sëmundjet. Për t'u marrë me fidanët këmbëgjatë, shumë kultivues komercialë përdorin rregullatorë të rritjes. Megjithatë, ekzistojnë rreziqe të ngurtësisë së fidanëve, sigurisë ushqimore dhe ndotjes së mjedisit me përdorimin e rregullatorëve të rritjes. Përveç metodave të kontrollit kimik, megjithëse stimulimi mekanik, kontrolli i temperaturës dhe ujit mund të luajnë gjithashtu një rol në parandalimin e rritjes së këmbëve të fidanëve, ato janë paksa më pak të përshtatshme dhe efektive. Nën ndikimin e epidemisë së re globale Covid-19, problemet e vështirësive të menaxhimit të prodhimit të shkaktuara nga mungesa e fuqisë punëtore dhe rritja e kostove të punës në industrinë e fidanëve janë bërë më të spikatura.

Me zhvillimin e teknologjisë së ndriçimit, përdorimi i dritës artificiale për rritjen e fidanëve të perimeve ka përparësitë e efikasitetit të lartë të fidanëve, më pak dëmtues dhe sëmundjesh dhe standardizim të lehtë. Krahasuar me burimet tradicionale të dritës, gjenerata e re e burimeve të dritës LED ka karakteristikat e kursimit të energjisë, efikasitetit të lartë, jetëgjatësisë, mbrojtjes dhe qëndrueshmërisë së mjedisit, madhësisë së vogël, rrezatimit të ulët termik dhe amplitudës së vogël të gjatësisë valore. Mund të formulojë spektrin e duhur sipas nevojave të rritjes dhe zhvillimit të fidanëve në mjedisin e fabrikave të bimëve dhe të kontrollojë me saktësi procesin fiziologjik dhe metabolik të fidanëve, në të njëjtën kohë, duke kontribuar në prodhimin pa ndotje, të standardizuar dhe të shpejtë të fidanëve të perimeve. , dhe shkurton ciklin e fidanëve. Në Kinën Jugore, duhen rreth 60 ditë për të kultivuar fidanët e specit dhe domateve (3-4 gjethe të vërteta) në serra plastike dhe rreth 35 ditë për fidanët e kastravecit (3-5 gjethe të vërteta). Në kushtet e fabrikës, duhen vetëm 17 ditë për të kultivuar fidanët e domates dhe 25 ditë për fidanët e specit në kushtet e një fotoperiudhe prej 20 orësh dhe një PPF prej 200-300 μmol/(m2•s). Krahasuar me metodën konvencionale të kultivimit të fidanëve në serë, përdorimi i metodës së kultivimit të fidanëve të fabrikës LED shkurtoi ndjeshëm ciklin e rritjes së kastravecit me 15-30 ditë, dhe numri i luleve femërore dhe frutave për bimë u rrit me 33,8% dhe 37,3%. , përkatësisht, dhe yield-i më i lartë u rrit me 71.44%.

Për sa i përket efiçencës së shfrytëzimit të energjisë, efikasiteti i shfrytëzimit të energjisë në fabrikat e bimëve është më i lartë se ai i serave të tipit Venlo në të njëjtën gjerësi gjeografike. Për shembull, në një fabrikë suedeze bimore, kërkohen 1411 MJ për të prodhuar 1 kg lëndë të thatë marule, ndërsa 1699 MJ kërkohen në një serë. Megjithatë, nëse llogaritet energjia elektrike e kërkuar për kilogram lëndë të thatë marule, fabrika e fabrikës ka nevojë për 247 kW·h për të prodhuar 1 kg peshë të thatë marule dhe serat në Suedi, Holandë dhe Emiratet e Bashkuara Arabe kërkojnë 182 kW· h, 70 kW·h dhe 111 kW·h, respektivisht.

Në të njëjtën kohë, në fabrikën e bimëve, përdorimi i kompjuterëve, pajisjeve automatike, inteligjencës artificiale dhe teknologjive të tjera mund të kontrollojë me saktësi kushtet mjedisore të përshtatshme për kultivimin e fidanëve, të heqë qafe kufizimet e kushteve të mjedisit natyror dhe të realizojë inteligjencën, prodhim i qëndrueshëm i mekanizuar dhe vjetor i prodhimit të fidanëve. Vitet e fundit, fidanët e fabrikave të bimëve janë përdorur në prodhimin komercial të perimeve me gjethe, fruta perimeve dhe kulturave të tjera ekonomike në Japoni, Korenë e Jugut, Evropë dhe Shtetet e Bashkuara dhe vende të tjera. Investimi i lartë fillestar i fabrikave të bimëve, kostot e larta operative dhe konsumi i madh i energjisë së sistemit janë ende pengesat që kufizojnë promovimin e teknologjisë së kultivimit të fidanëve në fabrikat kineze të bimëve. Prandaj, është e nevojshme të merren parasysh kërkesat e rendimentit të lartë dhe kursimit të energjisë në drejtim të strategjive të menaxhimit të dritës, krijimit të modeleve të rritjes së perimeve dhe pajisjeve të automatizimit për të përmirësuar përfitimet ekonomike.

Në këtë artikull, shqyrtohet ndikimi i mjedisit të dritës LED në rritjen dhe zhvillimin e fidanëve të perimeve në fabrikat e bimëve në vitet e fundit, me këndvështrimin e drejtimit kërkimor të rregullimit të dritës së fidanëve të perimeve në fabrikat e bimëve.

1. Efektet e mjedisit të lehtë në rritjen dhe zhvillimin e fidanëve të perimeve

Si një nga faktorët thelbësorë mjedisorë për rritjen dhe zhvillimin e bimëve, drita nuk është vetëm një burim energjie për bimët për të kryer fotosintezën, por edhe një sinjal kyç që ndikon në fotomorfogjenezën e bimëve. Bimët ndjejnë drejtimin, energjinë dhe cilësinë e dritës së sinjalit përmes sistemit të sinjalit të dritës, rregullojnë rritjen dhe zhvillimin e tyre dhe i përgjigjen pranisë ose mungesës, gjatësisë së valës, intensitetit dhe kohëzgjatjes së dritës. Fotoreceptorët e njohur aktualisht të bimëve përfshijnë të paktën tre klasa: fitokromet (PHYA~PHYE) që ndjejnë dritën e kuqe dhe të kuqe të largët (FR), kriptokromet (CRY1 dhe CRY2) që ndjejnë blunë dhe ultravjollcën A dhe Elementet (Phot1 dhe Fot2), Receptori UV-B UVR8 që ndjen UV-B. Këta fotoreceptorë marrin pjesë dhe rregullojnë shprehjen e gjeneve të lidhura dhe më pas rregullojnë aktivitetet e jetës si mbirjen e farave të bimëve, fotomorfogjenezën, kohën e lulëzimit, sintezën dhe grumbullimin e metabolitëve dytësorë dhe tolerancën ndaj streseve biotike dhe abiotike.

2. Ndikimi i mjedisit me dritë LED në ngritjen fotomorfologjike të fidanëve të perimeve

2.1 Efektet e cilësisë së ndryshme të dritës në fotomorfogjenezën e fidanëve të perimeve

Rajonet e kuqe dhe blu të spektrit kanë efikasitet të lartë kuantik për fotosintezën e gjetheve të bimëve. Megjithatë, ekspozimi afatgjatë i gjetheve të kastravecit ndaj dritës së kuqe të pastër do të dëmtojë fotosistemin, duke rezultuar në fenomenin e "sindromës së dritës së kuqe", siç është ngecja e përgjigjes stomatale, zvogëlimi i kapacitetit fotosintetik dhe efikasiteti i përdorimit të azotit dhe ngadalësimi i rritjes. Në kushtet e intensitetit të ulët të dritës (100±5 μmol/(m2•s)), drita e kuqe e pastër mund të dëmtojë kloroplastet e gjetheve të reja dhe të pjekura të kastravecit, por kloroplastet e dëmtuara u rikuperuan pasi u ndryshuan nga drita e kuqe e pastër. në dritën e kuqe dhe blu (R:B= 7:3). Përkundrazi, kur bimët e kastravecit kaluan nga mjedisi i dritës kuqeblu në mjedisin me dritë të kuqe të pastër, efikasiteti fotosintetik nuk u ul ndjeshëm, duke treguar përshtatshmërinë ndaj mjedisit me dritë të kuqe. Përmes analizës së mikroskopit elektronik të strukturës së gjetheve të fidanëve të kastravecit me "sindromën e dritës së kuqe", eksperimentuesit zbuluan se numri i kloroplasteve, madhësia e kokrrizave të niseshtës dhe trashësia e granës në gjethe nën dritën e kuqe të pastër ishin dukshëm më të ulëta se ato nën trajtim me dritë të bardhë. Ndërhyrja e dritës blu përmirëson karakteristikat ultrastrukturore dhe fotosintetike të kloroplasteve të kastravecit dhe eliminon akumulimin e tepërt të lëndëve ushqyese. Krahasuar me dritën e bardhë dhe dritën e kuqe dhe blu, drita e kuqe e pastër nxiti zgjatjen hipokotil dhe zgjerimin kotiledon të fidanëve të domates, rriti ndjeshëm lartësinë e bimës dhe sipërfaqen e gjetheve, por uli ndjeshëm kapacitetin fotosintetik, uli përmbajtjen e Rubisco-s dhe efikasitetin fotokimik dhe rriti ndjeshëm shpërndarjen e nxehtësisë. Mund të shihet se lloje të ndryshme bimësh reagojnë ndryshe ndaj të njëjtës cilësi drite, por krahasuar me dritën monokromatike, bimët kanë efikasitet më të lartë të fotosintezës dhe rritje më të fuqishme në mjedisin e dritës së përzier.

Studiuesit kanë bërë shumë kërkime për optimizimin e kombinimit të cilësisë së dritës së fidanëve të perimeve. Nën të njëjtin intensitet drite, me rritjen e raportit të dritës së kuqe, lartësia e bimës dhe pesha e freskët e fidanëve të domates dhe kastravecit u përmirësuan ndjeshëm dhe efekti më i mirë pati trajtimi me raportin e kuqe me blunë 3:1; përkundrazi, një raport i lartë i dritës blu Ajo pengoi rritjen e fidanëve të domates dhe kastravecit, të cilët ishin të shkurtër dhe kompakt, por rriti përmbajtjen e lëndës së thatë dhe klorofilit në lastarët e fidanëve. Modele të ngjashme vërehen edhe në kultura të tjera, si specat dhe shalqinjtë. Përveç kësaj, krahasuar me dritën e bardhë, drita e kuqe dhe blu (R:B=3:1) jo vetëm që përmirësoi ndjeshëm trashësinë e gjetheve, përmbajtjen e klorofilit, efikasitetin fotosintetik dhe efikasitetin e transferimit të elektroneve të fidanëve të domates, por edhe nivelet e shprehjes së enzimave të lidhura. në ciklin Calvin, përmbajtja vegjetariane e rritjes dhe akumulimi i karbohidrateve u përmirësuan gjithashtu ndjeshëm. Duke krahasuar dy raportet e dritës së kuqe dhe blu (R:B=2:1, 4:1), një raport më i lartë i dritës blu ishte më i favorshëm për të nxitur formimin e luleve femërore në fidanët e kastravecit dhe përshpejtoi kohën e lulëzimit të luleve femërore. . Megjithëse raportet e ndryshme të dritës së kuqe dhe blu nuk patën asnjë efekt të rëndësishëm në rendimentin e peshës së freskët të fidanëve të lakër jeshile, rukolës dhe mustardës, një raport i lartë i dritës blu (30% dritë blu) uli ndjeshëm gjatësinë e hipokotilit dhe sipërfaqen e kotiledonit të lakër jeshile. dhe fidanët e sinapit, ndërsa ngjyra e kotiledonit u thellua. Prandaj, në prodhimin e fidanëve, një rritje e përshtatshme e proporcionit të dritës blu mund të shkurtojë ndjeshëm hapësirën e nyjeve dhe sipërfaqen e gjetheve të fidanëve të perimeve, të nxisë shtrirjen anësore të fidanëve dhe të përmirësojë indeksin e forcës së fidanëve, i cili është i favorshëm për kultivimi i fidanëve të fortë. Në kushtet që intensiteti i dritës të mbetej i pandryshuar, rritja e dritës së gjelbër në dritën e kuqe dhe blu përmirësoi ndjeshëm peshën e freskët, sipërfaqen e gjetheve dhe lartësinë e bimës së fidanëve të specit të ëmbël. Krahasuar me llambën tradicionale fluoreshente të bardhë, në kushtet e dritës kuqe-jeshile-blu (R3:G2:B5), Y[II], qP dhe ETR e fidanëve 'Okagi Nr. 1 domate' u përmirësuan ndjeshëm. Plotësimi i dritës UV (100 μmol/(m2•s) dritë blu + 7% UV-A) ndaj dritës së pastër blu uli ndjeshëm shpejtësinë e zgjatjes së kërcellit të rukolës dhe mustardës, ndërsa plotësimi i FR ishte e kundërta. Kjo tregon gjithashtu se përveç dritës së kuqe dhe blu, një rol të rëndësishëm në procesin e rritjes dhe zhvillimit të bimëve luajnë edhe cilësi të tjera të dritës. Edhe pse as drita ultravjollcë dhe as FR nuk janë burimi i energjisë i fotosintezës, të dyja janë të përfshira në fotomorfogjenezën e bimëve. Drita UV me intensitet të lartë është e dëmshme për ADN-në dhe proteinat e bimëve, etj. Megjithatë, drita UV aktivizon përgjigjet e stresit qelizor, duke shkaktuar ndryshime në rritjen, morfologjinë dhe zhvillimin e bimëve për t'iu përshtatur ndryshimeve mjedisore. Studimet kanë treguar se R/FR më e ulët shkakton reagime të shmangies së hijes tek bimët, duke rezultuar në ndryshime morfologjike në bimë, si zgjatja e kërcellit, rrallimi i gjetheve dhe reduktimi i rendimentit të lëndës së thatë. Një kërcell i hollë nuk është një tipar i mirë i rritjes për rritjen e fidanëve të fortë. Për fidanët e perimeve të përgjithshme me gjethe dhe fruta, fidanët e fortë, kompakt dhe elastikë nuk janë të prirur për probleme gjatë transportit dhe mbjelljes.

UV-A mund t'i bëjë bimët e fidanëve të kastravecit më të shkurtra dhe më kompakte, dhe rendimenti pas transplantimit nuk është dukshëm i ndryshëm nga ai i kontrollit; ndërsa UV-B ka një efekt frenues më domethënës dhe efekti i uljes së rendimentit pas transplantimit nuk është i rëndësishëm. Studimet e mëparshme kanë sugjeruar se UV-A pengon rritjen e bimëve dhe i bën bimët xhuxh. Por ka prova në rritje se prania e UV-A, në vend që të shtypë biomasën e të korrave, në fakt e promovon atë. Krahasuar me dritën bazë të kuqe dhe të bardhë (R:W=2:3, PPFD është 250 μmol/(m2·s)), intensiteti plotësues në dritën e kuqe dhe të bardhë është 10 W/m2 (rreth 10 μmol/(m2· s)) UV-A e lakra jeshile rriti ndjeshëm biomasën, gjatësinë e ndërnyjeve, diametrin e kërcellit dhe gjerësinë e mbulesës së bimëve të fidanëve të lakra jeshile, por efekti promovues u dobësua kur intensiteti UV kaloi 10 W/m2. Suplementimi ditor i UV-A për 2 orë (0,45 J/(m2•s)) mund të rrisë ndjeshëm lartësinë e bimës, sipërfaqen e kotiledonit dhe peshën e freskët të fidanëve të domates 'Oxheart', duke reduktuar përmbajtjen e H2O2 të fidanëve të domates. Mund të shihet se kultura të ndryshme reagojnë ndryshe ndaj dritës UV, gjë që mund të lidhet me ndjeshmërinë e kulturave ndaj dritës UV.

Për kultivimin e fidanëve të shartuar, gjatësia e kërcellit duhet të rritet siç duhet për të lehtësuar shartimin e nënshartesës. Intensitete të ndryshme të FR kishin efekte të ndryshme në rritjen e fidanëve të domates, specit, kastravecit, pagurit dhe shalqinit. Plotësimi i 18,9 μmol/(m2•s) FR në dritën e bardhë të ftohtë rriti ndjeshëm gjatësinë e hipokotilit dhe diametrin e kërcellit të fidanëve të domates dhe specit; FR prej 34,1 μmol/(m2•s) pati efektin më të mirë në promovimin e gjatësisë së hipokotilit dhe diametrit të kërcellit të fidanëve të kastravecit, pagurit dhe shalqinit; FR me intensitet të lartë (53.4 μmol/(m2•s)) pati efektin më të mirë në këto pesë perime. Gjatësia e hipokotilit dhe diametri i kërcellit të fidanëve nuk u rrit më ndjeshëm dhe filloi të shfaqte një tendencë rënëse. Pesha e freskët e fidanëve të specit u ul ndjeshëm, duke treguar se vlerat e ngopjes së FR të pesë fidanëve të perimeve ishin të gjitha më të ulëta se 53.4 μmol/(m2•s), dhe vlera e FR ishte dukshëm më e ulët se ajo e FR. Efektet në rritjen e fidanëve të ndryshëm të perimeve janë gjithashtu të ndryshme.

2.2 Efektet e integraleve të ndryshme të dritës së ditës në fotomorfogjenezën e fidanëve të perimeve

Integrali i ditës (DLI) përfaqëson sasinë totale të fotoneve fotosintetike të marra nga sipërfaqja e bimës në një ditë, e cila lidhet me intensitetin e dritës dhe kohën e dritës. Formula e llogaritjes është DLI (mol/m2/ditë) = intensiteti i dritës [μmol/(m2•s)] × Koha ditore e dritës (h) × 3600 × 10-6. Në një mjedis me intensitet të ulët të dritës, bimët i përgjigjen mjedisit me dritë të ulët duke zgjatur gjatësinë e kërcellit dhe të ndërnyjës, duke rritur lartësinë e bimës, gjatësinë e gjetheve dhe sipërfaqen e gjetheve dhe duke ulur trashësinë e gjetheve dhe shkallën neto të fotosintezës. Me rritjen e intensitetit të dritës, përveç mustardës, gjatësia e hipokotilit dhe zgjatja e kërcellit të fidanëve të rukolës, lakrës dhe lakra jeshile nën të njëjtën cilësi drite u ul ndjeshëm. Mund të shihet se efekti i dritës në rritjen dhe morfogjenezën e bimëve lidhet me intensitetin e dritës dhe speciet bimore. Me rritjen e DLI (8,64~28,8 mol/m2/ditë), lloji bimor i fidanëve të kastravecit u bë i shkurtër, i fortë dhe kompakt dhe pesha specifike e gjetheve dhe përmbajtja e klorofilit u ul gradualisht. 6-16 ditë pas mbjelljes së fidanëve të kastravecit, gjethet dhe rrënjët janë tharë. Pesha u rrit gradualisht dhe ritmi i rritjes u përshpejtua gradualisht, por 16 deri në 21 ditë pas mbjelljes, shkalla e rritjes së gjetheve dhe rrënjëve të fidanëve të kastravecit u ul ndjeshëm. DLI i përmirësuar promovoi shkallën neto të fotosintezës së fidanëve të kastravecit, por pas një vlere të caktuar, shkalla neto e fotosintezës filloi të bjerë. Prandaj, zgjedhja e DLI-së së duhur dhe miratimi i strategjive të ndryshme plotësuese të dritës në faza të ndryshme të rritjes së fidanëve mund të zvogëlojë konsumin e energjisë. Përmbajtja e sheqerit të tretshëm dhe enzimës SOD në fidanët e kastravecit dhe domates u rrit me rritjen e intensitetit të DLI. Kur intensiteti i DLI u rrit nga 7,47 mol/m2/ditë në 11,26 mol/m2/ditë, përmbajtja e sheqerit të tretshëm dhe enzimës SOD në fidanët e kastravecit u rrit përkatësisht me 81,03% dhe 55,5%. Në të njëjtat kushte DLI, me rritjen e intensitetit të dritës dhe shkurtimin e kohës së dritës, aktiviteti PSII i fidanëve të domates dhe kastravecit u frenua dhe zgjedhja e një strategjie shtesë të dritës me intensitet të ulët të dritës dhe kohëzgjatje të gjatë ishte më e favorshme për kultivimin e fidanëve të lartë. indeksi dhe efikasiteti fotokimik i fidanëve të kastravecit dhe domates.

Në prodhimin e fidanëve të shartuar, ambienti me dritë të ulët mund të sjellë ulje të cilësisë së fidanëve të shartuar dhe rritje të kohës së shërimit. Intensiteti i duhur i dritës jo vetëm që mund të rrisë aftësinë lidhëse të vendit të shërimit të shartuar dhe të përmirësojë indeksin e fidanëve të fortë, por gjithashtu të zvogëlojë pozicionin e nyjeve të luleve femërore dhe të rrisë numrin e luleve femërore. Në fabrikat e bimëve, DLI prej 2,5-7,5 mol/m2/ditë ishte i mjaftueshëm për të plotësuar nevojat shëruese të fidanëve të shartuar me domate. Kompaktësia dhe trashësia e gjetheve të fidanëve të domateve të shartuara u rritën ndjeshëm me rritjen e intensitetit të DLI. Kjo tregon se fidanët e shartuar nuk kërkojnë intensitet të lartë të dritës për shërim. Prandaj, duke marrë parasysh konsumin e energjisë dhe mjedisin e mbjelljes, zgjedhja e një intensiteti të përshtatshëm të dritës do të ndihmojë në përmirësimin e përfitimeve ekonomike.

3. Efektet e mjedisit me dritë LED në rezistencën ndaj stresit të fidanëve të perimeve

Bimët marrin sinjale të jashtme të dritës përmes fotoreceptorëve, duke shkaktuar sintezën dhe akumulimin e molekulave të sinjalit në bimë, duke ndryshuar kështu rritjen dhe funksionin e organeve të bimës dhe në fund përmirëson rezistencën e bimës ndaj stresit. Cilësia e ndryshme e dritës ka një efekt të caktuar promovues në përmirësimin e tolerancës ndaj të ftohtit dhe tolerancës ndaj kripës së fidanëve. Për shembull, kur fidanët e domates plotësoheshin me dritë për 4 orë gjatë natës, krahasuar me trajtimin pa dritë shtesë, drita e bardhë, drita e kuqe, drita blu dhe drita e kuqe dhe blu mund të zvogëlojnë përshkueshmërinë e elektroliteve dhe përmbajtjen e MDA të fidanëve të domates, dhe përmirëson tolerancën ndaj të ftohtit. Aktivitetet e SOD, POD dhe CAT në fidanët e domates nën trajtimin e raportit kuq-blu 8:2 ishin dukshëm më të larta se ato të trajtimeve të tjera dhe kishin kapacitet më të lartë antioksidues dhe tolerancë ndaj të ftohtit.

Efekti i UV-B në rritjen e rrënjëve të sojës është kryesisht për të përmirësuar rezistencën e bimëve ndaj stresit duke rritur përmbajtjen e rrënjëve NO dhe ROS, duke përfshirë molekulat sinjalizuese të hormoneve si ABA, SA dhe JA, dhe pengojnë zhvillimin e rrënjëve duke reduktuar përmbajtjen e IAA. , CTK dhe GA. Fotoreceptori i UV-B, UVR8, nuk është i përfshirë vetëm në rregullimin e fotomorfogjenezës, por gjithashtu luan një rol kyç në stresin UV-B. Në fidanët e domates, UVR8 ndërmjetëson sintezën dhe akumulimin e antocianineve, dhe fidanët e domateve të egra të ambientuara me UV përmirësojnë aftësinë e tyre për të përballuar stresin UV-B me intensitet të lartë. Megjithatë, përshtatja e UV-B ndaj stresit të thatësirës të shkaktuar nga Arabidopsis nuk varet nga shtegu UVR8, gjë që tregon se UV-B vepron si një reagim i kryqëzuar nga sinjali i mekanizmave mbrojtës të bimëve, në mënyrë që një sërë hormonesh të jenë së bashku. i përfshirë në rezistencën ndaj stresit të thatësirës, ​​duke rritur aftësinë e pastrimit të ROS.

Si zgjatja e hipokotilit ose e kërcellit të bimës, e shkaktuar nga FR, ashtu edhe përshtatja e bimëve ndaj stresit të ftohtë rregullohen nga hormonet bimore. Prandaj, "efekti i shmangies së hijes" i shkaktuar nga FR lidhet me përshtatjen e bimëve në të ftohtë. Eksperimentuesit plotësuan fidanët e elbit 18 ditë pas mbirjes në 15°C për 10 ditë, duke u ftohur në 5°C + duke plotësuar FR për 7 ditë dhe zbuluan se krahasuar me trajtimin me dritë të bardhë, FR rriti rezistencën ndaj ngricave të fidanëve të elbit. Ky proces shoqërohet me rritje të përmbajtjes së ABA dhe IAA në fidanët e elbit. Transferimi i mëpasshëm i fidanëve të elbit të paratrajtuar me 15°C FR në 5°C dhe vazhdimi i plotësimit të FR për 7 ditë rezultoi në rezultate të ngjashme me dy trajtimet e mësipërme, por me përgjigje të reduktuar ABA. Bimët me vlera të ndryshme R:FR kontrollojnë biosintezën e fitohormoneve (GA, IAA, CTK dhe ABA), të cilat janë gjithashtu të përfshira në tolerancën ndaj kripës së bimëve. Nën stresin e kripës, mjedisi i dritës me raport të ulët R:FR mund të përmirësojë kapacitetin antioksidues dhe fotosintetik të fidanëve të domates, të zvogëlojë prodhimin e ROS dhe MDA në fidanë dhe të përmirësojë tolerancën ndaj kripës. Si stresi i kripës ashtu edhe vlera e ulët R:FR (R:FR=0.8) frenuan biosintezën e klorofilit, e cila mund të lidhet me konvertimin e bllokuar të PBG në UroIII në rrugën e sintezës së klorofilit, ndërsa mjedisi i ulët R:FR mund të lehtësojë efektivisht kripësia Dëmtimi i sintezës së klorofilit të shkaktuar nga stresi. Këto rezultate tregojnë një korrelacion të rëndësishëm midis fitokromeve dhe tolerancës ndaj kripës.

Përveç mjedisit të lehtë, në rritjen dhe cilësinë e fidanëve të perimeve ndikojnë edhe faktorë të tjerë mjedisorë. Për shembull, rritja e përqendrimit të CO2 do të rrisë vlerën maksimale të ngopjes së dritës Pn (Pnmax), do të zvogëlojë pikën e kompensimit të dritës dhe do të përmirësojë efikasitetin e përdorimit të dritës. Rritja e intensitetit të dritës dhe përqendrimit të CO2 ndihmon në përmirësimin e përmbajtjes së pigmenteve fotosintetike, efikasitetit të përdorimit të ujit dhe aktiviteteve të enzimave që lidhen me ciklin Calvin dhe në fund të arrihet një efikasitet më i lartë fotosintetik dhe akumulimi i biomasës së fidanëve të domates. Pesha e thatë dhe kompaktësia e fidanëve të domates dhe specit ishin në korrelacion pozitiv me DLI, dhe ndryshimi i temperaturës ndikoi gjithashtu në rritjen nën të njëjtin trajtim DLI. Ambienti prej 23~25℃ ishte më i përshtatshëm për rritjen e fidanëve të domates. Sipas kushteve të temperaturës dhe dritës, studiuesit zhvilluan një metodë për të parashikuar shkallën relative të rritjes së piperit bazuar në modelin e shpërndarjes bate, i cili mund të sigurojë udhëzime shkencore për rregullimin mjedisor të prodhimit të fidanëve të shartuar me spec.

Prandaj, kur hartohet një skemë e rregullimit të dritës në prodhim, duhet të merren parasysh jo vetëm faktorët e mjedisit të dritës dhe llojet e bimëve, por edhe faktorët e kultivimit dhe menaxhimit si ushqimi i fidanëve dhe menaxhimi i ujit, mjedisi i gazit, temperatura dhe faza e rritjes së fidanëve.

4. Problemet dhe perspektivat

Së pari, rregullimi i dritës së fidanëve të perimeve është një proces i sofistikuar dhe efektet e kushteve të ndryshme të dritës në lloje të ndryshme të fidanëve të perimeve në mjedisin e fabrikës së bimëve duhet të analizohen në detaje. Kjo do të thotë që për të arritur qëllimin e prodhimit të fidanëve me efikasitet të lartë dhe me cilësi të lartë, kërkohet kërkim i vazhdueshëm për të krijuar një sistem teknik të pjekur.

Së dyti, megjithëse shkalla e përdorimit të energjisë së burimit të dritës LED është relativisht e lartë, konsumi i energjisë për ndriçimin e bimëve është konsumi kryesor i energjisë për kultivimin e fidanëve duke përdorur dritë artificiale. Konsumi i madh i energjisë i fabrikave të bimëve është ende pengesa që kufizon zhvillimin e fabrikave të bimëve.

Së fundi, me aplikimin e gjerë të ndriçimit të bimëve në bujqësi, kostoja e dritave LED të bimëve pritet të ulet shumë në të ardhmen; përkundrazi, rritja e kostove të punës, veçanërisht në epokën pas epidemisë, mungesa e fuqisë punëtore është e detyruar të nxisë procesin e mekanizimit dhe automatizimit të prodhimit. Në të ardhmen, modelet e kontrollit të bazuara në inteligjencën artificiale dhe pajisjet inteligjente të prodhimit do të bëhen një nga teknologjitë kryesore për prodhimin e fidanëve të perimeve dhe do të vazhdojnë të promovojnë zhvillimin e teknologjisë së fidanëve të fabrikës së bimëve.

Autorë: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Burimi i artikullit: Llogaria e Wechat për Teknologjinë e Inxhinierisë Bujqësore (hortikultura e serrave)