सार: तरकारीको बिरुवा तरकारी उत्पादनको पहिलो चरण हो, र बिरुवाको गुणस्तर रोपण पछि तरकारीको उत्पादन र गुणस्तरको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। तरकारी उद्योगमा श्रम विभाजनको निरन्तर परिष्करण संग, तरकारी बिरुवाहरु बिस्तारै एक स्वतन्त्र औद्योगिक श्रृंखला को गठन र तरकारी उत्पादन को सेवा दिए। खराब मौसमबाट प्रभावित, परम्परागत बिरुवा विधिहरूले अनिवार्य रूपमा बिरुवाको ढिलो वृद्धि, खुट्टाको वृद्धि, र कीरा र रोगहरू जस्ता धेरै चुनौतीहरूको सामना गर्नुपर्छ। खुट्टाको बिरुवासँग सम्झौता गर्न, धेरै व्यावसायिक किसानहरूले वृद्धि नियामकहरू प्रयोग गर्छन्। यद्यपि, बिरुवाको कठोरता, खाद्य सुरक्षा र वृद्धि नियामकहरूको प्रयोगको साथ वातावरणीय प्रदूषणको जोखिमहरू छन्। रासायनिक नियन्त्रण विधिहरूको अतिरिक्त, यद्यपि यांत्रिक उत्तेजना, तापक्रम र पानी नियन्त्रणले पनि बिरुवाको खुट्टाको वृद्धिलाई रोक्न भूमिका खेल्न सक्छ, तिनीहरू थोरै कम सुविधाजनक र प्रभावकारी छन्। विश्वव्यापी नयाँ Covid-19 महामारीको प्रभावमा, बिरुवा उद्योगमा श्रम अभाव र बढ्दो श्रम लागतका कारण उत्पादन व्यवस्थापनमा कठिनाइका समस्याहरू थप प्रस्ट भएका छन्।

प्रकाश प्रविधिको विकासको साथ, तरकारीको बिरुवा हुर्काउन कृत्रिम प्रकाशको प्रयोगले उच्च बिरुवा दक्षता, कम कीरा र रोगहरू, र सजिलो मानकीकरणका फाइदाहरू छन्। परम्परागत प्रकाश स्रोतहरूको तुलनामा, एलईडी प्रकाश स्रोतहरूको नयाँ पुस्तामा ऊर्जा बचत, उच्च दक्षता, लामो जीवन, पर्यावरण संरक्षण र स्थायित्व, सानो आकार, कम थर्मल विकिरण, र सानो तरंग दैर्ध्य आयामको विशेषताहरू छन्। यसले बिरुवा कारखानाको वातावरणमा बिरुवाको वृद्धि र विकास आवश्यकता अनुसार उपयुक्त स्पेक्ट्रम तयार गर्न सक्छ, र बिरुवाको शारीरिक र चयापचय प्रक्रियालाई सही रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्छ, एकै समयमा, प्रदूषण मुक्त, मानकीकृत र तरकारीको बिरुवाको द्रुत उत्पादनमा योगदान पुर्‍याउँछ। , र बिरुवा चक्र छोटो पार्छ। दक्षिण चीनमा, प्लाष्टिकको हरितगृहमा खुर्सानी र टमाटरको बिरुवा (३-४ साँचो पात) खेती गर्न करिब ६० दिन र काकडीको बिरुवा (३-५ साँचो पात) खेती गर्न करिब ३५ दिन लाग्छ। बिरुवा कारखानाको अवस्थामा, टमाटरको बिरुवा खेती गर्न केवल 17 दिन र 20 घण्टाको फोटो अवधि र 200-300 μmol/(m2•s) को PPF को अवस्थामा मिर्चको बिरुवाको लागि 25 दिन लाग्छ। हरितगृहमा परम्परागत बिरुवा खेती विधिको तुलनामा, एलईडी बिरुवा कारखाना बिरुवा खेती विधिको प्रयोगले काकडीको वृद्धि चक्रलाई 15-30 दिनमा उल्लेखनीय रूपमा छोटो बनायो, र प्रति बोटमा पोथी फूल र फलहरूको संख्या 33.8% र 37.3% ले बढ्यो। , क्रमशः, र उच्चतम उपज 71.44% द्वारा बढेको थियो।

ऊर्जा उपयोग दक्षताको सन्दर्भमा, बिरुवा कारखानाहरूको ऊर्जा उपयोग दक्षता समान अक्षांशमा भेन्लो-प्रकारको हरितगृहहरू भन्दा बढी छ। उदाहरणका लागि, स्वीडिश बिरुवा कारखानामा, 1411 MJ लेटुसको 1 किलो सुक्खा पदार्थ उत्पादन गर्न आवश्यक छ, जबकि ग्रीनहाउसमा 1699 MJ आवश्यक छ। यद्यपि, यदि प्रति किलोग्राम सलाद सुक्खा पदार्थको लागि आवश्यक बिजुली गणना गरिन्छ भने, प्लान्ट कारखानालाई 1 किलो ड्राई वजनको सलाद उत्पादन गर्न 247 kW·h चाहिन्छ, र स्वीडेन, नेदरल्यान्ड्स र संयुक्त अरब इमिरेट्सका ग्रीनहाउसहरूलाई 182 kW· चाहिन्छ। h, 70 kW·h, र 111 kW·h, क्रमशः।

एकै समयमा, बिरुवा कारखानामा, कम्प्युटर, स्वचालित उपकरण, कृत्रिम बुद्धिमत्ता र अन्य प्रविधिहरूको प्रयोगले बिरुवा खेतीका लागि उपयुक्त वातावरणीय अवस्थाहरूलाई सही रूपमा नियन्त्रण गर्न, प्राकृतिक वातावरण अवस्थाको सीमितताबाट छुटकारा पाउन, र बौद्धिक, बिरुवा उत्पादनको यान्त्रिक र वार्षिक स्थिर उत्पादन। हालैका वर्षहरूमा, बिरुवा कारखानाको बिरुवाहरू पातदार तरकारीहरू, फलफूल तरकारीहरू र अन्य आर्थिक बालीहरू जापान, दक्षिण कोरिया, युरोप र संयुक्त राज्य अमेरिका र अन्य देशहरूमा व्यावसायिक उत्पादनमा प्रयोग गरिन्छ। बिरुवा कारखानाहरूको उच्च प्रारम्भिक लगानी, उच्च सञ्चालन लागत, र ठूलो प्रणाली ऊर्जा खपत अझै पनि अवरोधहरू छन् जसले चिनियाँ बोट कारखानाहरूमा बिरुवा खेती प्रविधिको प्रवर्द्धनलाई सीमित गर्दछ। तसर्थ, प्रकाश व्यवस्थापन रणनीति, तरकारी वृद्धि मोडेल स्थापना, र आर्थिक लाभ सुधार गर्न स्वचालन उपकरण को मामला मा उच्च उपज र ऊर्जा बचत को आवश्यकताहरु लाई ध्यानमा राख्न आवश्यक छ।

यस लेखमा, हालका वर्षहरूमा बिरुवा कारखानाहरूमा तरकारीको बिरुवाको बृद्धि र विकासमा एलईडी प्रकाश वातावरणको प्रभाव समीक्षा गरिएको छ, बिरुवा कारखानाहरूमा तरकारीको बिरुवाको प्रकाश नियमनको अनुसन्धान दिशाको दृष्टिकोणको साथ।

1. तरकारीको बिरुवाको वृद्धि र विकासमा हल्का वातावरणको प्रभाव

बिरुवाको वृद्धि र विकासको लागि आवश्यक वातावरणीय कारकहरू मध्ये एकको रूपमा, प्रकाश बिरुवाहरूका लागि प्रकाश संश्लेषण गर्नको लागि ऊर्जा स्रोत मात्र होइन, तर बोटको फोटोमोर्फोजेनेसिसलाई असर गर्ने मुख्य संकेत पनि हो। बिरुवाहरूले प्रकाश संकेत प्रणाली मार्फत संकेतको दिशा, ऊर्जा र प्रकाशको गुणस्तर बुझ्दछन्, तिनीहरूको आफ्नै वृद्धि र विकासलाई नियमन गर्दछ, र प्रकाशको उपस्थिति वा अनुपस्थिति, तरंगदैर्ध्य, तीव्रता र अवधिलाई प्रतिक्रिया दिन्छ। हाल ज्ञात प्लान्ट फोटोरिसेप्टरहरूले कम्तिमा तीन वर्गहरू समावेश गर्दछ: फाइटोक्रोम (PHYA~PHYE) जसले रातो र टाढा-रातो प्रकाश (FR), क्रिप्टोक्रोमहरू (CRY1 र CRY2) जसले नीलो र पराबैंगनी A, र तत्वहरू (Phot1 र Phot2), UV-B रिसेप्टर UVR8 जसले UV-B लाई बुझाउँछ। यी फोटोरिसेप्टरहरूले सम्बन्धित जीनहरूको अभिव्यक्तिमा भाग लिन्छ र विनियमित गर्दछ र त्यसपछि जीवन गतिविधिहरू जस्तै बिरुवाको बीउ अंकुरण, फोटोमोर्फोजेनेसिस, फूल फुल्ने समय, संश्लेषण र माध्यमिक चयापचयहरूको संचय, र जैविक र अजैविक तनावहरूको सहनशीलतालाई विनियमित गर्दछ।

2. तरकारीको बिरुवाको फोटोमोर्फोलजिकल स्थापनामा एलईडी प्रकाश वातावरणको प्रभाव

२.१ तरकारीको बिरुवाको फोटोमोर्फोजेनेसिसमा विभिन्न प्रकाश गुणस्तरको प्रभाव

स्पेक्ट्रमको रातो र नीलो क्षेत्रहरूमा बिरुवाको पातको प्रकाश संश्लेषणको लागि उच्च क्वान्टम दक्षता हुन्छ। यद्यपि, शुद्ध रातो बत्तीमा काकडीका पातहरूको लामो समयसम्म सम्पर्कमा रहँदा फोटोसिस्टमलाई नोक्सान पुग्छ, जसको परिणामस्वरूप "रेड लाइट सिन्ड्रोम" जस्तै स्टन्टेड स्टोमेटल प्रतिक्रिया, प्रकाश संश्लेषण क्षमतामा कमी र नाइट्रोजन प्रयोग दक्षता, र वृद्धि मन्दता जस्ता घटनाहरू देखा पर्दछ। कम प्रकाशको तीव्रता (100±5 μmol/(m2•s)) को अवस्थामा, शुद्ध रातो बत्तीले काकडीका जवान र परिपक्व पातहरू दुवैको क्लोरोप्लास्टलाई हानि पुर्‍याउन सक्छ, तर क्षतिग्रस्त क्लोरोप्लास्टहरू शुद्ध रातो बत्तीबाट परिवर्तन गरेपछि पुनःप्राप्त गरियो। रातो र नीलो प्रकाशमा (R:B = 7:3)। यसको विपरित, जब काकडी बिरुवाहरू रातो-निलो बत्तीको वातावरणबाट शुद्ध रातो बत्तीको वातावरणमा बदलिए, रातो बत्तीको वातावरणमा अनुकूलता देखाउँदै प्रकाश संश्लेषण दक्षतामा उल्लेखनीय कमी आएको छैन। "रेड लाइट सिन्ड्रोम" भएको काकडीको बिरुवाको पातको संरचनाको इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप विश्लेषण मार्फत, प्रयोगकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि क्लोरोप्लास्टको संख्या, स्टार्च ग्रेन्युलको आकार, र शुद्ध रातो बत्ती अन्तर्गत पातहरूमा ग्रानाको मोटाई धेरै कम थियो। सेतो प्रकाश उपचार। नीलो प्रकाशको हस्तक्षेपले काकडी क्लोरोप्लास्टको अल्ट्रास्ट्रक्चर र फोटोसिन्थेटिक विशेषताहरूलाई सुधार गर्छ र पोषक तत्वहरूको अत्यधिक संचयलाई हटाउँछ। सेतो प्रकाश र रातो र नीलो बत्तीको तुलनामा, शुद्ध रातो प्रकाशले हाइपोकोटाइल लम्बाइ र टमाटरको बिरुवाको कोटाइलडन विस्तारलाई बढावा दियो, बोटको उचाइ र पातको क्षेत्र उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो, तर प्रकाश संश्लेषण क्षमतामा उल्लेखनीय कमी, रुबिस्को सामग्री र फोटोकेमिकल दक्षता घट्यो, र उल्लेखनीय रूपमा तातो अपव्यय बढ्यो। यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न प्रकारका बिरुवाहरूले एउटै प्रकाशको गुणस्तरमा फरक प्रतिक्रिया दिन्छन्, तर मोनोक्रोमेटिक प्रकाशको तुलनामा, बिरुवाहरूमा उच्च प्रकाश संश्लेषण दक्षता र मिश्रित प्रकाशको वातावरणमा थप बलियो वृद्धि हुन्छ।

अन्वेषकहरूले तरकारीको बिरुवाको हल्का गुणस्तर संयोजनको अनुकूलनमा धेरै अनुसन्धान गरेका छन्। एउटै प्रकाशको तीव्रता अन्तर्गत, रातो बत्तीको अनुपातमा वृद्धिसँगै, टमाटर र काकडीको बिरुवाको उचाइ र ताजा तौलमा उल्लेखनीय सुधार भएको थियो, र रातो र नीलो 3:1 को अनुपातमा उपचार गर्दा सबैभन्दा राम्रो प्रभाव थियो; यसको विपरित, नीलो प्रकाशको उच्च अनुपातले टमाटर र काकडीको बिरुवाको वृद्धिलाई रोक्छ, जुन छोटो र कम्प्याक्ट थियो, तर बिरुवाको टुक्रामा सुख्खा पदार्थ र क्लोरोफिलको सामग्री बढ्यो। यस्तै ढाँचाहरू अन्य बालीहरूमा पनि अवलोकन गरिन्छ, जस्तै काली मिर्च र तरबूज। थप रूपमा, सेतो प्रकाश, रातो र नीलो प्रकाशको तुलनामा (R:B=3:1) ले पातको मोटाई, क्लोरोफिल सामग्री, फोटोसिन्थेटिक दक्षता र टमाटरको बिरुवाको इलेक्ट्रोन स्थानान्तरण दक्षता मात्र उल्लेखनीय रूपमा सुधार गरेको छैन, तर सम्बन्धित इन्जाइमहरूको अभिव्यक्ति स्तरहरू पनि। क्याल्भिन चक्रमा, वृद्धि शाकाहारी सामग्री र कार्बोहाइड्रेट संचयमा पनि उल्लेखनीय सुधार भएको थियो। रातो र नीलो प्रकाशको दुई अनुपात (R:B=2:1, 4:1) को तुलना गर्दा, नीलो प्रकाशको उच्च अनुपात काकडीको बिरुवामा पोथी फूलहरू बन्न उत्प्रेरित गर्न धेरै अनुकूल थियो र पोथी फूलहरूको फूल फुल्ने समयलाई छिटो बनायो। । यद्यपि रातो र नीलो प्रकाशको फरक अनुपातले काले, अरुगुला र तोरीको बिरुवाको ताजा तौल उत्पादनमा कुनै महत्त्वपूर्ण प्रभाव पारेन, नीलो प्रकाशको उच्च अनुपात (30% निलो प्रकाश) ले कालेको हाइपोकोटाइल लम्बाइ र कोटिलेडन क्षेत्रलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्यो। र तोरीको बिरुवा, जबकि cotyledon रंग गहिरो। तसर्थ, बिरुवाको उत्पादनमा, नीलो प्रकाशको अनुपातमा उपयुक्त वृद्धिले तरकारीको बिरुवाको नोड स्पेसिङ र पातको क्षेत्रलाई उल्लेखनीय रूपमा छोटो पार्न सक्छ, बिरुवाको पार्श्व विस्तारलाई बढावा दिन सक्छ, र बिरुवाको शक्ति सूचकांक सुधार गर्न सक्छ, जुन यसका लागि अनुकूल छ। बलियो बिरुवा खेती गर्दै। प्रकाशको तीव्रता अपरिवर्तित रहेको अवस्थामा, रातो र निलो प्रकाशमा हरियो बत्तीको वृद्धिले मीठो खुर्सानीको बिरुवाको ताजा तौल, पातको क्षेत्र र बिरुवाको उचाइमा उल्लेखनीय सुधार ल्यायो। परम्परागत सेतो फ्लोरोसेन्ट बत्तीको तुलनामा, रातो-हरियो-निलो (R3:G2:B5) प्रकाश अवस्थाहरूमा, 'ओकागी नम्बर 1 टमाटर' बिरुवाको Y[II], qP र ETR उल्लेखनीय रूपमा सुधार भएको थियो। शुद्ध नीलो प्रकाशमा UV प्रकाश (100 μmol/(m2•s) नीलो प्रकाश + 7% UV-A) को पूरकताले arugula र तोरीको स्टेम लम्बाइको गतिलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाएको छ, जबकि FR को पूरकता उल्टो थियो। यसले यो पनि देखाउँछ कि रातो र नीलो प्रकाशको अतिरिक्त, अन्य प्रकाश गुणहरूले पनि बोटको वृद्धि र विकासको प्रक्रियामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यद्यपि न त पराबैंगनी प्रकाश न त एफआर प्रकाश संश्लेषणको ऊर्जा स्रोत हो, तिनीहरू दुवै प्लान्ट फोटोमोर्फोजेनेसिसमा संलग्न छन्। उच्च-तीव्रताको पराबैंगनी प्रकाश बिरुवाको DNA र प्रोटिनहरू, इत्यादिका लागि हानिकारक छ। यद्यपि, UV प्रकाशले सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाहरू सक्रिय पार्छ, जसले गर्दा बिरुवाको वृद्धि, आकारविज्ञान र विकासमा परिवर्तनहरू वातावरणीय परिवर्तनहरूसँग अनुकूलन गर्न सकिन्छ। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि कम आर/एफआरले बिरुवाहरूमा छायाबाट बच्ने प्रतिक्रियाहरू उत्पन्न गर्छ, जसको परिणामस्वरूप बिरुवाहरूमा रूपात्मक परिवर्तनहरू, जस्तै काँडको लम्बाइ, पात पातलो हुनु, र सुख्खा पदार्थको उत्पादनमा कमी आउँछ। बलियो बिरुवाहरू बढ्नको लागि पातलो डाँठ राम्रो वृद्धिको विशेषता होइन। सामान्य पातदार र फलफूल तरकारी बिरुवाहरु को लागी, फर्म, कम्प्याक्ट र लोचदार बिरुवाहरु ढुवानी र रोपण को समयमा समस्याहरु को लागी प्रवण छैन।

UV-A ले काकडीको बिरुवालाई छोटो र थप कम्प्याक्ट बनाउन सक्छ, र प्रत्यारोपण पछिको उत्पादन नियन्त्रणको भन्दा धेरै फरक हुँदैन; जबकि UV-B को अधिक महत्त्वपूर्ण अवरोध प्रभाव छ, र प्रत्यारोपण पछि उपज घटाउने प्रभाव महत्त्वपूर्ण छैन। अघिल्लो अध्ययनहरूले सुझाव दिएका छन् कि UV-A ले बोटको वृद्धिलाई रोक्छ र बिरुवाहरू बौना बनाउँछ। तर त्यहाँ बढ्दो प्रमाणहरू छन् कि UV-A को उपस्थितिले बाली बायोमासलाई दबाउनको सट्टा, वास्तवमा यसलाई बढावा दिन्छ। आधारभूत रातो र सेतो प्रकाशको तुलनामा (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s) हो), रातो र सेतो प्रकाशमा पूरक तीव्रता 10 W/m2 (लगभग 10 μmol/(m2·s) हो। s)) केलको UV-A ले केलको बिरुवाको बायोमास, इन्टरनोड लम्बाइ, स्टेमको व्यास र बिरुवाको क्यानोपी चौडाइलाई उल्लेखनीय रूपमा बढायो, तर UV तीव्रता 10 W/m2 नाघेपछि प्रवर्द्धन प्रभाव कमजोर भयो। दैनिक २ घन्टा UV-A पूरक (0.45 J/(m2•s)) ले टमाटरको बिरुवाको H2O2 सामग्री घटाउँदै बोटको उचाइ, कोटिल्डन क्षेत्र र 'Oxheart' टमाटरको बिरुवाको ताजा तौल उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि गर्न सक्छ। यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न बालीहरूले पराबैंगनी प्रकाशमा फरक प्रतिक्रिया दिन्छ, जुन बालीहरूको यूवी प्रकाशको संवेदनशीलतासँग सम्बन्धित हुन सक्छ।

कलमी बिरुवा खेती गर्नको लागि, जराको कलमलाई सहज बनाउन काँडको लम्बाइ उचित रूपमा बढाउनुपर्छ। FR को विभिन्न तीव्रताले टमाटर, काली मिर्च, काकडी, लौकी र तरबूजको बिरुवाको वृद्धिमा फरक फरक प्रभाव पारेको थियो। चिसो सेतो प्रकाशमा FR को 18.9 μmol/(m2•s) को पूरकले टमाटर र काली मिर्चको बिरुवाको हाइपोकोटाइल लम्बाइ र स्टेम व्यासमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्यो; 34.1 μmol/(m2•s) को FR ले काकडी, लौकी र तरबूजको बिरुवाको हाइपोकोटाइल लम्बाइ र स्टेम व्यासलाई बढावा दिनमा उत्कृष्ट प्रभाव पारेको थियो; उच्च-तीव्रता FR (53.4 μmol/(m2•s)) ले यी पाँच तरकारीहरूमा उत्कृष्ट प्रभाव पारेको थियो। बिरुवाको हाइपोकोटाइल लम्बाइ र स्टेम व्यास अब उल्लेखनीय रूपमा बढेको छैन, र तलको प्रवृत्ति देखाउन थाल्यो। काली मिर्चको बिरुवाको ताजा तौल उल्लेखनीय रूपमा घटेको छ, यसले संकेत गर्दछ कि पाँचवटा तरकारीको बिरुवाको FR संतृप्ति मानहरू सबै 53.4 μmol/(m2•s) भन्दा कम थिए, र FR मान FR भन्दा धेरै कम थियो। विभिन्न तरकारीको बिरुवाको वृद्धिमा असर पनि फरक फरक हुन्छ।

२.२ तरकारीको बिरुवाको फोटोमोर्फोजेनेसिसमा विभिन्न डेलाइट इन्टिग्रलको प्रभाव

डेलाइट इन्टिग्रल (DLI) ले एक दिनमा बिरुवाको सतहबाट प्राप्त हुने फोटोसिन्थेटिक फोटोनको कुल मात्रालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जुन प्रकाशको तीव्रता र प्रकाश समयसँग सम्बन्धित छ। गणना सूत्र DLI (mol/m2/day) = प्रकाश तीव्रता [μmol/(m2•s)] × दैनिक प्रकाश समय (h) × 3600 × 10-6 हो। कम प्रकाशको तीव्रता भएको वातावरणमा, बिरुवाहरूले स्टेम र इन्टरनोड लम्बाइ, बोटको उचाइ, पेटीओल लम्बाइ र पातको क्षेत्र बढाएर, र पातको मोटाई र शुद्ध प्रकाश संश्लेषण दर घटाएर कम प्रकाशको वातावरणमा प्रतिक्रिया दिन्छ। प्रकाशको तीव्रता बढ्दै जाँदा, तोरी बाहेक, हाइपोकोटाइल लम्बाइ र एउटै प्रकाश गुणस्तर अन्तर्गत अरुगुला, बन्दागोभी र कालोको बिरुवाको लम्बाईमा उल्लेखनीय कमी आएको छ। यो देख्न सकिन्छ कि बिरुवाको वृद्धि र मोर्फोजेनेसिसमा प्रकाशको प्रभाव प्रकाशको तीव्रता र बिरुवाको प्रजातिसँग सम्बन्धित छ। DLI (8.64 ~ 28.8 mol/m2/day) को वृद्धि संग, काकडी बिरुवा को बिरुवाको प्रकार छोटो, बलियो र संकुचित भयो, र विशिष्ट पातको वजन र क्लोरोफिल सामग्री बिस्तारै घट्दै गए। काँक्राको बिरुवा छरेको ६–१६ दिनपछि पात र जरा सुकेको हुन्छ। तौल बिस्तारै बढ्दै गयो र बृद्धि दर बिस्तारै बढ्दै गयो तर छरेको १६ देखि २१ दिन पछि कागतीको बिरुवाको पात र जराको बृद्धि दरमा उल्लेख्य कमी आयो। परिष्कृत DLI ले काकडीको बिरुवाको शुद्ध फोटोसिन्थेटिक दरलाई बढावा दियो, तर निश्चित मूल्य पछि, शुद्ध फोटोसिन्थेटिक दर घट्न थाल्यो। तसर्थ, उपयुक्त DLI छनोट गर्न र बिरुवाको विभिन्न विकास चरणहरूमा विभिन्न पूरक प्रकाश रणनीतिहरू अपनाएमा बिजुली खपत कम गर्न सकिन्छ। काकडी र टमाटरको बिरुवामा घुलनशील चिनी र एसओडी इन्जाइमको सामग्री DLI तीव्रताको वृद्धिसँगै बढ्यो। जब DLI तीव्रता 7.47 mol/m2/day बाट 11.26 mol/m2/day मा बढ्यो, काकडीको बिरुवामा घुलनशील चिनी र SOD इन्जाइमको सामग्री क्रमशः 81.03%, र 55.5% ले बढ्यो। एउटै DLI अवस्थाहरूमा, प्रकाशको तीव्रताको वृद्धि र प्रकाशको समय घट्दै जाँदा, टमाटर र काकडीको बिरुवाको PSII गतिविधिलाई रोकिएको थियो, र कम प्रकाश तीव्रता र लामो अवधिको पूरक प्रकाश रणनीति छनोट गर्दा उच्च बिरुवा खेती गर्न अधिक अनुकूल थियो। काकडी र टमाटरको बिरुवाको सूचकांक र फोटोकेमिकल दक्षता।

कलमी बिरुवाको उत्पादनमा, कम प्रकाशको वातावरणले कलमी बिरुवाको गुणस्तरमा कमी ल्याउन र निको हुने समय बढाउन सक्छ। उपयुक्त प्रकाशको तीव्रताले कलमी निको पार्ने साइटको बन्धन क्षमता बढाउन र बलियो बिरुवाको सूचकांक सुधार मात्र गर्दैन, तर पोथी फूलहरूको नोड स्थिति घटाउन र पोथी फूलहरूको संख्या बढाउन पनि सक्छ। बिरुवा कारखानाहरूमा, 2.5-7.5 mol/m2/दिनको DLI टमाटरको कलमी बिरुवाको निको पार्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्न पर्याप्त थियो। Grafted टमाटरको बिरुवाको संकुचितता र पातको मोटाई DLI तीव्रता बढ्दै जाँदा उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो। यसले देखाउँछ कि कलमी बिरुवालाई निको पार्नको लागि उच्च प्रकाश तीव्रता आवश्यक पर्दैन। तसर्थ, बिजुली खपत र रोपण वातावरणलाई ध्यानमा राख्दै, उपयुक्त प्रकाश तीव्रता छनोट गर्दा आर्थिक लाभ सुधार गर्न मद्दत गर्नेछ।

3. तरकारीको बिरुवाको तनाव प्रतिरोधमा एलईडी प्रकाश वातावरणको प्रभाव

बिरुवाहरूले फोटोरिसेप्टरहरू मार्फत बाह्य प्रकाश संकेतहरू प्राप्त गर्दछ, जसले बोटमा संकेत अणुहरूको संश्लेषण र संचयको कारण बनाउँछ, जसले गर्दा बिरुवाका अंगहरूको वृद्धि र कार्यमा परिवर्तन हुन्छ, र अन्ततः तनावको लागि बोटको प्रतिरोधमा सुधार हुन्छ। बिरुवाको चिसो सहिष्णुता र नुन सहनशीलताको सुधारमा बिभिन्न प्रकाश गुणस्तरको निश्चित प्रवर्द्धन प्रभाव छ। उदाहरणका लागि, जब टमाटरको बिरुवालाई रातमा 4 घण्टाको लागि प्रकाशको साथ पूरक गरिएको थियो, पूरक प्रकाश बिना उपचारको तुलनामा, सेतो प्रकाश, रातो बत्ती, निलो बत्ती, र रातो र निलो प्रकाशले टमाटरको बिरुवाको इलेक्ट्रोलाइट पारगम्यता र MDA सामग्री कम गर्न सक्छ, र चिसो सहिष्णुता सुधार। 8:2 रातो-निलो अनुपातको उपचार अन्तर्गत टमाटरको बिरुवामा SOD, POD र CAT को गतिविधिहरू अन्य उपचारहरू भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च थिए, र तिनीहरूमा उच्च एन्टिअक्सिडेन्ट क्षमता र चिसो सहनशीलता थियो।

सोयाबीनको जराको वृद्धिमा UV-B को प्रभाव मुख्यतया ABA, SA, र JA जस्ता हर्मोन संकेत गर्ने अणुहरू सहित जरा NO र ROS को सामग्री बढाएर बिरुवाको तनाव प्रतिरोध सुधार गर्न र IAA को सामग्री घटाएर जराको विकासलाई रोक्छ। , CTK, र GA। UV-B, UVR8 को फोटोरिसेप्टर, फोटोमोर्फोजेनेसिसको नियमनमा मात्र संलग्न छैन, तर UV-B तनावमा पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। टमाटरको बिरुवामा, UVR8 ले एन्थोसायनिन्सको संश्लेषण र संचयमा मध्यस्थता गर्छ, र UV-अनुकूलित जंगली टमाटरको बिरुवाले उच्च-तीव्रता UV-B तनावसँग सामना गर्ने क्षमतामा सुधार गर्छ। यद्यपि, Arabidopsis द्वारा प्रेरित खडेरी तनावमा UV-B को अनुकूलन UVR8 मार्गमा निर्भर गर्दैन, जसले संकेत गर्दछ कि UV-B ले बिरुवा रक्षा संयन्त्रको संकेत-प्रेरित क्रस-प्रतिक्रियाको रूपमा कार्य गर्दछ, जसले गर्दा विभिन्न हार्मोनहरू संयुक्त रूपमा हुन्छन्। खडेरीको तनावको प्रतिरोध गर्नमा संलग्न, ROS स्क्याभेन्जिङ क्षमता बढाउँदै।

FR बाट हुने बिरुवाको हाइपोकोटिल वा स्टेमको लम्बाइ र चिसो तनावमा बिरुवाको अनुकूलन दुवै बिरुवाको हर्मोनद्वारा नियमन गरिन्छ। तसर्थ, FR को कारण "छाया परित्याग प्रभाव" बिरुवाहरु को चिसो अनुकूलन संग सम्बन्धित छ। प्रयोगकर्ताहरूले जौको बिरुवालाई 18 दिनको लागि 15 डिग्री सेल्सियसमा अंकुरण गरेपछि 10 दिनको लागि पूरक गरे, 5 डिग्री सेल्सियसमा चिसो गरी 7 दिनको लागि एफआर पूरक गरे, र सेतो प्रकाश उपचारको तुलनामा, एफआरले जौको बिरुवाको फ्रस्ट प्रतिरोधलाई बढाएको पत्ता लगाए। यो प्रक्रिया जौको बिरुवामा बढेको ABA र IAA सामग्रीको साथमा छ। त्यसपछि 15°C FR-pretreated जौको बिरुवालाई 5°C मा स्थानान्तरण र 7 दिनसम्म जारी FR सप्लिमेन्टेशनले माथिका दुई उपचारहरू जस्तै नतिजा निकाल्यो, तर ABA प्रतिक्रिया घट्यो। विभिन्न R:FR मान भएका बिरुवाहरूले फाइटोहर्मोन्स (GA, IAA, CTK, र ABA) को जैव संश्लेषणलाई नियन्त्रण गर्दछ, जुन बिरुवाको नुन सहनशीलतामा पनि संलग्न छन्। नुन तनाव अन्तर्गत, कम अनुपात R:FR प्रकाश वातावरणले टमाटरको बिरुवाको एन्टिअक्सिडेन्ट र फोटोसिन्थेटिक क्षमतालाई सुधार गर्न सक्छ, बिरुवामा ROS र MDA को उत्पादन घटाउन सक्छ, र नुन सहनशीलता सुधार गर्न सक्छ। दुबै लवणता तनाव र कम R:FR मान (R:FR=0.8) ले क्लोरोफिलको जैवसंश्लेषणलाई रोक्छ, जुन क्लोरोफिल संश्लेषण मार्गमा PBG को UroIII लाई अवरुद्ध रूपान्तरणसँग सम्बन्धित हुन सक्छ, जबकि कम R:FR वातावरणले प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ। क्लोरोफिल संश्लेषणको लवणता तनाव-प्रेरित हानि। यी परिणामहरूले फाइटोक्रोम र नुन सहिष्णुता बीचको महत्त्वपूर्ण सम्बन्धलाई संकेत गर्दछ।

हल्का वातावरणको अतिरिक्त, अन्य वातावरणीय कारकहरूले पनि तरकारीको बिरुवाको वृद्धि र गुणस्तरलाई असर गर्छ। उदाहरणका लागि, CO2 एकाग्रताको वृद्धिले प्रकाश संतृप्ति अधिकतम मूल्य Pn (Pnmax) लाई बढाउँछ, प्रकाश क्षतिपूर्ति बिन्दु घटाउँछ, र प्रकाश उपयोग दक्षता सुधार गर्दछ। प्रकाशको तीव्रता र CO2 एकाग्रताको बृद्धिले फोटोसिन्थेटिक पिग्मेन्टको सामग्री, पानीको उपयोग दक्षता र क्याल्भिन चक्रसँग सम्बन्धित इन्जाइमहरूको गतिविधिलाई सुधार गर्न मद्दत गर्दछ र अन्तमा टमाटरको बिरुवाको उच्च प्रकाश संश्लेषण दक्षता र बायोमास संचय प्राप्त गर्दछ। टमाटर र काली मिर्चको बिरुवाको सुख्खा तौल र सघनता DLI सँग सकारात्मक रूपमा सम्बन्धित थियो, र तापमान परिवर्तनले पनि समान DLI उपचार अन्तर्गत वृद्धिलाई असर गर्यो। टमाटरको बिरुवाको वृद्धिको लागि 23 ~ 25 ℃ को वातावरण अधिक उपयुक्त थियो। तापक्रम र प्रकाश अवस्था अनुसार, शोधकर्ताहरूले बेट वितरण मोडेलको आधारमा काली मिर्चको सापेक्ष वृद्धि दर भविष्यवाणी गर्ने विधि विकास गरे, जसले काली मिर्च कलमी बिरुवा उत्पादनको वातावरणीय नियमनको लागि वैज्ञानिक मार्गदर्शन प्रदान गर्न सक्छ।

तसर्थ, उत्पादनमा प्रकाश नियमन योजना डिजाइन गर्दा, प्रकाश वातावरण कारकहरू र बिरुवा प्रजातिहरू मात्र होइन, तर बिरुवाको पोषण र पानी व्यवस्थापन, ग्यास वातावरण, तापक्रम, र बिरुवाको वृद्धि चरण जस्ता खेती र व्यवस्थापन कारकहरू पनि विचार गर्नुपर्छ।

4. समस्या र दृष्टिकोण

पहिलो, तरकारीको बिरुवाको प्रकाश नियमन एक परिष्कृत प्रक्रिया हो, र बिरुवा कारखाना वातावरणमा विभिन्न प्रकारका तरकारी बिरुवाहरूमा विभिन्न प्रकाश अवस्थाहरूको प्रभावलाई विस्तृत रूपमा विश्लेषण गर्न आवश्यक छ। यसको मतलब उच्च दक्षता र उच्च गुणस्तरको बिरुवा उत्पादनको लक्ष्य हासिल गर्न परिपक्व प्राविधिक प्रणाली स्थापना गर्न निरन्तर अन्वेषण आवश्यक छ।

दोस्रो, यद्यपि एलईडी प्रकाश स्रोतको ऊर्जा उपयोग दर अपेक्षाकृत उच्च छ, बिरुवा प्रकाशको लागि बिजुली खपत कृत्रिम प्रकाश प्रयोग गरेर बिरुवाको खेतीको लागि मुख्य ऊर्जा खपत हो। बिरुवा कारखानाहरूको ठूलो ऊर्जा खपत अझै पनि प्लान्ट कारखानाहरूको विकासमा बाधा पुर्‍याउने बाधा हो।

अन्तमा, कृषिमा बिरुवाको प्रकाशको व्यापक प्रयोगको साथ, एलईडी प्लान्ट बत्तीको लागत भविष्यमा धेरै कम हुने अपेक्षा गरिएको छ; यसको विपरित, श्रम लागतमा भएको वृद्धि, विशेष गरी महामारी पछिको युगमा, श्रमको अभावले यान्त्रीकरण र उत्पादनको स्वचालनको प्रक्रियालाई बढावा दिन बाध्य छ। भविष्यमा, कृत्रिम बुद्धिमा आधारित नियन्त्रण मोडेलहरू र बुद्धिमान उत्पादन उपकरणहरू तरकारीको बिरुवा उत्पादनको लागि मुख्य प्रविधिहरू मध्ये एक बन्नेछ, र बिरुवा कारखाना बिरुवा प्रविधिको विकासलाई प्रवर्द्धन गर्न जारी राख्नेछ।

लेखक: Jiehui Tan, Houcheng लिउ
लेख स्रोत: कृषि ईन्जिनियरिङ् टेक्नोलोजीको Wechat खाता (हरितगृह बागवानी)