Laburpena: Barazki-plantak barazki-ekoizpenaren lehen urratsa dira, eta landareen kalitatea oso garrantzitsua da landatu ondoren barazkien errendimendu eta kalitaterako. Barazki-industrian lanaren banaketa etengabeko hobekuntzarekin, barazki-planteek apurka-apurka industria-kate independente bat osatu dute eta barazki-ekoizpena zerbitzatu dute. Eguraldi txarrak eraginda, landare-metodo tradizionalek ezinbestean erronka asko dituzte, hala nola plantulen hazkuntza motela, hanka-hazkundea eta izurrite eta gaixotasunak. Leggy landareei aurre egiteko, laborantza komertzial askok hazkuntza-erregulatzaileak erabiltzen dituzte. Hala ere, landareen zurruntasuna, elikagaien segurtasuna eta ingurumena kutsatzeko arriskuak daude hazkuntza-erregulatzaileak erabiltzearekin. Kontrol kimikoko metodoez gain, estimulazio mekanikoak, tenperaturak eta uraren kontrolak landareen hanka-hazkundea saihesteko ere izan dezaketen zeregina izan dezaketen arren, apur bat gutxiago erosoak eta eraginkorrak dira. Covid-19 epidemia global berriaren eraginez, landareen industrian lan-eskasia eta lan-kostuen igoerak eragindako ekoizpen-kudeaketako zailtasunen arazoak nabarmenagoak dira.

Argiztapen-teknologiaren garapenarekin, landare-plantak hazteko argi artifiziala erabiltzeak landareen eraginkortasun handia, izurrite eta gaixotasun gutxiago eta estandarizazio errazaren abantailak ditu. Argi iturri tradizionalekin alderatuta, LED argi iturrien belaunaldi berriak energia aurreztea, eraginkortasun handia, bizitza luzea, ingurumena babestea eta iraunkortasuna, tamaina txikia, erradiazio termiko baxua eta uhin-luzera anplitude txikia ditu. Landare-fabriken inguruneko landareen hazkuntza eta garapen-beharren arabera espektro egokia formula dezake eta landareen prozesu fisiologiko eta metabolikoa zehaztasunez kontrolatu dezake, aldi berean, landare-planteen kutsadurarik gabeko, estandarizatu eta azkar produzitzen lagunduz. , eta plantulen zikloa laburtzen du. Txinako hegoaldean, 60 egun inguru behar dira piperra eta tomate-plantak (3-4 benetako hosto) plastikozko negutegietan lantzeko, eta 35 egun inguru pepino-plantak (3-5 benetako hosto). Landare-fabrikako baldintzetan, 17 egun besterik ez dira behar tomate-plantak lantzeko eta 25 egun piper-plantak egiteko 20 h-ko fotoperiodoaren eta 200-300 μmol/(m2•s-ko PPF) baldintzetan. Negutegiko plantulak landatzeko ohiko metodoarekin alderatuta, LED landareen fabrikako plantulen laborantza metodoaren erabilerak nabarmen laburtu zuen pepinoaren hazkuntza-zikloa 15-30 egunetan, eta landare bakoitzeko lore eta fruitu emeen kopurua % 33,8 eta % 37,3 hazi da. , hurrenez hurren, eta etekin handiena %71,44 handitu zen.

Energiaren erabilera-eraginkortasunari dagokionez, landare-fabriken energia-erabilera-eraginkortasuna latitude bereko Venlo motako negutegiena baino handiagoa da. Adibidez, Suediako landare-fabrika batean, 1411 MJ behar dira 1 kg letxugaren materia lehor ekoizteko, eta 1699 MJ behar dira negutegi batean. Hala ere, uraza materia lehor kilogramo bakoitzeko behar den elektrizitatea kalkulatzen bada, landare-fabrikak 247 kW·h behar ditu 1 kg letxugaren pisu lehor ekoizteko, eta Suediako, Herbehereetako eta Arabiar Emirerri Batuetako negutegiek 182 kW· behar dituzte. h, 70 kW·h eta 111 kW·h, hurrenez hurren.

Aldi berean, landare-fabrikan, ordenagailuak, ekipamendu automatikoak, adimen artifiziala eta beste teknologia batzuk erabiltzeak landareen laborantzarako egokiak diren ingurumen-baldintzak zehatz-mehatz kontrola ditzake, ingurune naturalaren baldintzen mugak kentzeko eta adimentsua konturatu. plantulen ekoizpenaren ekoizpen mekanizatua eta urteko egonkorra. Azken urteotan, landare-fabrikako plantulak hostodun barazki, fruta-barazki eta beste labore ekonomiko batzuen ekoizpen komertzialean erabili dira Japonian, Hego Korean, Europan eta Estatu Batuetan eta beste herrialde batzuetan. Landare-fabriken hasierako inbertsio handia, funtzionamendu-kostu handiak eta sistemaren energia-kontsumo itzela dira oraindik ere Txinako landare-fabriketan plantulak hazteko teknologiaren sustapena mugatzen duten botila-lepoak. Horregatik, kontuan hartu behar dira errendimendu handiko eta energia aurrezteko baldintzak argia kudeatzeko estrategiei, barazkien hazkuntza-ereduei eta automatizazio-ekipoei dagokienez, onura ekonomikoak hobetzeko.

Artikulu honetan, LED argi-inguruneak landare-fabriketako landare-planteen hazkuntzan eta garapenean izan duen eragina berrikusten da, landare-fabriketako landare-planteen argiaren erregulazioaren ikerketaren norabidearen ikuspegiarekin.

1. Argi-ingurunearen ondorioak landare-planteen hazkuntzan eta garapenean

Landareen hazkuntza eta garapenerako funtsezko ingurumen-faktoreetako bat denez, argia landareek fotosintesia egiteko energia-iturri bat ez ezik, landareen fotomorfogenesiari eragiten dion seinale funtsezkoa ere bada. Landareek seinalearen norabidea, energia eta argi-kalitatea hautematen dute argi-seinale sistemaren bidez, beren hazkuntza eta garapena erregulatzen dute eta argiaren presentziari edo ezari, uhin-luzerari, intentsitateari eta iraupenari erantzuten diote. Gaur egun ezagutzen diren landare fotohartzaileek gutxienez hiru klase dituzte: argi gorria eta gorri urruna (FR) hautematen duten fitokromoak (PHYA~PHYE), A urdina eta ultramorea sumatzen duten kriptokromoak (CRY1 eta CRY2) eta Elementuak (Phot1 eta Phot2). UV-B hartzaileak UV-B hautematen dituen UVR8. Fotohartzaile hauek erlazionatutako geneen adierazpenean parte hartzen dute eta erregulatzen dute eta, ondoren, bizi-jarduerak erregulatzen dituzte, hala nola landareen hazien ernetzea, fotomorfogenesia, loraldi-denbora, metabolito sekundarioen sintesia eta metaketa eta estres biotiko eta abiotikoekiko tolerantzia.

2. LED argi-ingurunearen eragina landare-planteen ezarpen fotomorfologikoan

2.1 Argiaren kalitate desberdinaren ondorioak landare-planteen fotomorfogenesian

Espektroaren eskualde gorri eta urdinek eraginkortasun kuantiko handiak dituzte landareen hostoen fotosintesirako. Hala ere, pepino-hostoek argi gorri hutsarekiko epe luzerako esposizioak fotosistema kaltetuko du, eta ondorioz, "argi gorriaren sindromea" fenomenoa sortuko da, hala nola erantzun estomatikoa murriztea, ahalmen fotosintetikoa eta nitrogenoaren erabileraren eraginkortasuna gutxitzea eta hazkundearen atzerapena. Argi-intentsitate baxuko baldintzapean (100±5 μmol/(m2•s)), argi gorri hutsak pepinoaren hosto gazteen zein helduen kloroplastoak kaltetu ditzake, baina kaltetutako kloroplastoak argi gorri hutsetik aldatu ondoren berreskuratu ziren. argi gorri eta urdinari (R:B= 7:3). Aitzitik, pepino-landareak argi gorri-urdin ingurunetik argi gorri hutsaren ingurunera aldatu zirenean, eraginkortasun fotosintetikoa ez zen nabarmen gutxitu, argi gorriaren ingurunera moldagarritasuna erakutsiz. "Argi gorriaren sindromea" duten pepino-planteen hosto-egituraren mikroskopio elektronikoaren analisiaren bidez, esperimentatzaileek aurkitu zuten kloroplastoen kopurua, almidoi pikorren tamaina eta hostoetako granaren lodiera argi gorri hutsaren azpian daudenak baino nabarmen txikiagoak zirela. argi zuriaren tratamendua. Argi urdinaren esku-hartzeak pepino kloroplastoen ultraegitura eta ezaugarri fotosintetikoak hobetzen ditu eta mantenugaien gehiegizko metaketa ezabatzen du. Argi zuriarekin eta argi gorri eta urdinarekin alderatuta, argi gorri hutsak tomate-planteen hipokotiloaren luzapena eta kotiledoia hedatzea sustatu zuen, landarearen altuera eta hosto-azalera nabarmen handitu zituen, baina ahalmen fotosintetikoa nabarmen murriztu zuen, Rubisco edukia eta eraginkortasun fotokimikoa murriztu zituen eta bero xahupena nabarmen handitu zuen. Ikusten da landare mota ezberdinek argiaren kalitate beraren aurrean modu ezberdinean erantzuten dutela, baina argi monokromatikoarekin alderatuta, landareek fotosintesiaren eraginkortasun handiagoa eta hazkuntza indartsuagoa dute argi mistoaren ingurunean.

Ikertzaileek hainbat ikerketa egin dituzte landare-planteen argi kalitatearen konbinazioaren optimizazioari buruz. Argi-intentsitate beraren pean, argi gorriaren proportzioa handitzean, landarearen altuera eta pisu freskoa tomate eta pepinoen plantulen pisu freskoa nabarmen hobetu ziren, eta 3:1 gorri eta urdin erlazioarekin tratamenduak eragin onena izan zuen; aitzitik, argi urdinaren proportzio altua Tomate eta pepino plantulen hazkundea galarazi zuen, laburrak eta trinkoak zirenak, baina materia lehorra eta klorofila edukia handitu zuen plantulen kimuetan. Antzeko ereduak ikusten dira beste labore batzuetan, esate baterako, piperretan eta sandietan. Horrez gain, argi zuriarekin alderatuta, argi gorri eta urdinarekin (R: B = 3: 1) hostoen lodiera, klorofila edukia, eraginkortasun fotosintetikoa eta elektroi-transferentziaren eraginkortasuna nabarmen hobetu ez ezik, erlazionatutako entzimen espresio-mailak ere hobetu dituzte. Calvin zikloari, hazkunde begetarianoaren edukia eta karbohidratoen metaketa ere nabarmen hobetu ziren. Argi gorriaren eta urdinaren bi ratioak alderatuz (R: B = 2: 1, 4: 1), argi urdinaren proportzio handiagoak pepinoen plantuletan lore emeen sorrera bultzatzeko eta lore emeen lore-denbora azkartu zuen. . Argi gorriaren eta urdinaren proportzio ezberdinek kale, rugula eta mostaza-planteen pisu freskoaren errendimenduan eragin handirik izan ez bazuten ere, argi urdinaren proportzio altu batek (% 30 argi urdina) hipokotiloaren luzera eta kotiledoiaren eremua nabarmen murriztu zituen. eta mostaza-plantak, kotiledoiaren kolorea sakondu zen bitartean. Hori dela eta, landareen ekoizpenean, argi urdinaren proportzioaren gehikuntza egokiak landare-planteen nodoen tartea eta hosto-eremua nabarmen laburtu ditzake, landareen alboko hedapena sustatzen du eta landareen indar indizea hobetu dezake, hau da. landare sendoak lantzea. Argiaren intentsitatea aldatu gabe egon zen baldintzapean, argi berdea argi gorrian eta urdinean handitzeak nabarmen hobetu zuen piper gozoaren landareen pisu freskoa, hostoen azalera eta landarearen altuera. Ohiko lanpara fluoreszente zuriarekin alderatuta, gorri-berde-urdin (R3:G2:B5) argi baldintzetan, 'Okagi No. 1 tomate' plantulen Y[II], qP eta ETR-ak nabarmen hobetu ziren. UV argiaren (100 μmol/(m2•s) argi urdina + % 7 UV-A) argi urdin hutsarekin osatzea nabarmen murriztu zen zurtoinaren luzapen-abiadura arugula eta ziapearen abiadura, FRren osagarria alderantzizkoa zen bitartean. Horrek ere erakusten du argi gorri eta urdinez gain, beste argi-kualitate batzuek ere zeresan handia dutela landareen hazkuntza eta garapen-prozesuan. Nahiz eta ez argi ultramorea eta ez FR fotosintesiaren energia iturria izan, biak parte hartzen dute landareen fotomorfogenesian. Intentsitate handiko UV argia kaltegarria da landareen DNArentzat eta proteinentzat, etab. Hala ere, UV argiak zelulen estresaren erantzunak aktibatzen ditu, landareen hazkuntzan, morfologian eta garapenean aldaketak eraginez ingurumen-aldaketetara egokitzeko. Ikerketek frogatu dute R/FR txikiagoak landareetan itzala saihesteko erantzunak eragiten dituela, landareetan aldaketa morfologikoak eragiten dituela, hala nola, zurtoinen luzapena, hostoen argaltzea eta materia lehorren etekin murriztea. Zurtoin liraina ez da hazteko ezaugarri ona landare sendoak hazteko. Hosto eta fruta-barazki-plante orokorretarako, landare sendo, trinko eta elastikoek ez dute arazorik izaten garraiatzeko eta landatzeko garaian.

UV-A-k pepinoen landareak laburragoak eta trinkoagoak izan ditzake, eta transplantatu ondoren etekina ez da kontrolekoarekin alderatuta nabarmen; UV-B-k, berriz, efektu inhibitzaile esanguratsuagoa du, eta transplantearen ondoren etekin murrizteko efektua ez da esanguratsua. Aurretik egindako ikerketek iradoki dute UV-A-k landareen hazkundea galarazten duela eta landareak nano bihurtzen dituela. Baina gero eta froga gehiago dago UV-Aren presentziak, laboreen biomasa kendu beharrean, benetan sustatzen duela. Oinarrizko argi gorri eta zuriarekin alderatuta (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s) da), argi gorri eta zuriaren intentsitate osagarria 10 W/m2 da (10 μmol/(m2· inguru) s)) Kalearen UV-A-k nabarmen handitu zuen kaleko plantulen biomasa, barne-nodoen luzera, zurtoinaren diametroa eta landare-oihalaren zabalera, baina sustapen-efektua ahuldu egin zen UV intentsitatea 10 W/m2 gainditzen zuenean. Egunero 2 orduko UV-A osagarriak (0,45 J/(m2•s)) nabarmen handitu ditzake 'Oxheart' tomate-planteen landarearen altuera, kotiledoi-eremua eta pisu freskoa, eta tomate-planten H2O2 edukia murrizten duen bitartean. Ikusten denez, labore ezberdinek modu desberdinean erantzuten diotela UV argiari, eta hori uztak UV argiarekiko duten sentikortasunarekin lotuta egon daiteke.

Injertatutako plantulak lantzeko, zurtoinaren luzera behar bezala handitu behar da sustraiak txertatzea errazteko. FRaren intentsitate ezberdinek efektu desberdinak izan zituzten tomate, piper, pepino, kuia eta sandia plantulen hazkuntzan. 18,9 μmol/(m2•s) FR argi zuri hotzean gehitzeak nabarmen handitu zuen hipokotiloaren luzera eta zurtoinaren diametroa tomate eta piper-planteen; 34,1 μmol/(m2•s) FR-k eragin onena izan zuen hipokotiloaren luzera eta zurtoinaren diametroa sustatzeko pepino, kalabaza eta sandia plantulen; intentsitate handiko FR (53,4 μmol/(m2•s)) izan zuen eraginik onena bost barazki hauetan. Plantulen hipokotiloaren luzera eta zurtoinaren diametroa ez ziren nabarmen handitu, eta beheranzko joera erakusten hasi zen. Piper-planten pisu freskoa nabarmen murriztu zen, bost landare-planten FR saturazio-balioak guztiak 53,4 μmol/(m2•s) baino baxuagoak zirela adieraziz, eta FR balioa FRarena baino nabarmen txikiagoa izan zela. Landare-plante ezberdinen hazkuntzan dituen ondorioak ere desberdinak dira.

2.2 Egun-argiaren integral desberdinen ondorioak landare-planteen fotomorfogenesian

Daylight Integral (DLI) landarearen gainazalek egun batean jasotako fotoi fotosintetikoen kopuru osoa adierazten du, hau da, argi intentsitatearekin eta argi denborarekin erlazionatuta dagoena. Kalkulu-formula DLI (mol/m2/egun) = argi-intentsitatea [μmol/(m2•s)] × Eguneko argi-denbora (h) × 3600 × 10-6 da. Argi intentsitate baxuko ingurune batean, landareek argi gutxiko inguruneari erantzuten diote zurtoinaren eta barnekodearen luzera luzatuz, landarearen altuera, pezioloaren luzera eta hosto-azalera handituz eta hostoen lodiera eta tasa fotosintetiko garbia murriztuz. Argiaren intentsitatea handitzean, mostaza izan ezik, argi-kalitate beraren pean arugula, aza eta kale-planten hipokotiloaren luzera eta zurtoinaren luzapena nabarmen murriztu ziren. Ikusten da argiak landareen hazkuntzan eta morfogenesian duen eragina argiaren intentsitatearekin eta landare-espeziearekin lotuta dagoela. DLI (8,64 ~ 28,8 mol/m2/egun) handitu zenean, pepinoen landare mota laburrak, sendoak eta trinkoak bihurtu ziren, eta hostoen pisu espezifikoa eta klorofila edukia pixkanaka gutxitu ziren. Pepino-plantak erein eta 6 ~ 16 egun igaro ondoren, hostoak eta sustraiak lehortu egin ziren. Pisua pixkanaka handitu zen, eta hazkunde-tasa pixkanaka bizkortu zen, baina erein eta 16-21 egunetara, pepinoen hostoen eta sustraien hazkuntza-tasa nabarmen murriztu zen. DLI hobetuak pepinoen plantulen fotosintetiko tasa garbia sustatu zuen, baina balio jakin baten ondoren, tasa fotosintetiko garbia jaisten hasi zen. Hori dela eta, DLI egokia hautatzeak eta landareen hazkuntza-fase desberdinetan argi-estrategia osagarri desberdinak hartzeak energia-kontsumoa murriztu dezake. Azukre disolbagarriaren eta SOD entzimaren edukia pepino eta tomatearen plantuletan handitu egin zen DLI intentsitatea handitzean. DLI intentsitatea 7,47 mol/m2/egunetik 11,26 mol/m2/egunera igo zenean, pepinoen plantuletan azukre disolbagarriaren eta SOD entzimaren edukia % 81,03 eta % 55,5 hazi zen hurrenez hurren. DLI baldintza berdinetan, argiaren intentsitatea handitu eta argi-denbora laburtzearekin batera, tomate eta pepino-planteen PSII jarduera galarazi egin zen, eta argi intentsitate baxuko eta iraupen luzeko argi-estrategia osagarri bat aukeratzea mesedegarriagoa izan zen plantula altuak lantzeko. pepino eta tomate-planteen indizea eta eraginkortasun fotokimikoa.

Injertatutako plantulen ekoizpenean, argi gutxiko inguruneak txertatutako plantulen kalitatea gutxitzea eta sendatzeko denbora handitzea ekar dezake. Argi-intentsitate egokiak txertatutako sendatze-gunearen lotura-gaitasuna hobetu eta landare sendoen indizea hobetzeaz gain, lore emeen nodoen posizioa murrizten du eta lore emeen kopurua areagotu dezake. Landare-fabriketan, 2,5-7,5 mol/m2/eguneko DLI nahikoa zen tomate txertatutako plantulen sendatzeko beharrak asetzeko. Injertatutako tomate-planteen trinkotasuna eta hosto-lodiera nabarmen handitu ziren DLI intentsitatea handitzean. Horrek erakusten du txertatutako plantulek ez dutela argi intentsitate handirik behar sendatzeko. Beraz, energia-kontsumoa eta landaketa-ingurunea kontuan hartuta, argi-intentsitate egokia aukeratzeak onura ekonomikoak hobetzen lagunduko du.

3. LED argi-ingurunearen ondorioak barazki-planteen estresaren erresistentzian

Landareek fotohartzaileen bidez kanpoko argi-seinaleak jasotzen dituzte, landarean seinale molekulen sintesia eta metaketa eraginez, horrela landare-organoen hazkuntza eta funtzioa aldatuz, eta, azken batean, landarearen estresarekiko erresistentzia hobetuz. Argiaren kalitate desberdinak sustapen-efektu bat du landareen hotzaren tolerantziaren eta gatzarekiko tolerantziaren hobekuntzan. Esate baterako, tomate-plantak gauez 4 orduz argiarekin gehitzen zirenean, argi osagarririk gabeko tratamenduarekin alderatuta, argi zuria, argi gorria, argi urdina eta argi gorria eta urdina tomate-planteen elektrolitoen iragazkortasuna eta MDA edukia murriztu ditzakete. eta hotzaren tolerantzia hobetu. SOD, POD eta CAT 8:2 gorri-urdin proportzioaren tratamenduan tomate-planteen jarduerak beste tratamendu batzuenak baino nabarmen handiagoak izan ziren, eta antioxidatzaile-gaitasun eta hotza-tolerantzia handiagoa zuten.

UV-B-k soja-sustraiaren hazkuntzan duen eragina batez ere landareen estresaren erresistentzia hobetzea da sustrai NO eta ROS-en edukia handituz, hormonen seinaleztapen-molekulak barne, hala nola ABA, SA eta JA, eta sustraiaren garapena galarazten du IAAren edukia murriztuz. , CTK eta GA. UV-B-ren fotohartzaileak, UVR8, fotomorfogenesiaren erregulazioan parte hartzen ez ezik, UV-B estresean ere funtsezko eginkizuna du. Tomate-plantuetan, UVR8-k antozianen sintesian eta metaketaren bitartekaritza egiten du, eta UV-an klimatutako basa tomate-planteek intentsitate handiko UV-B estresari aurre egiteko gaitasuna hobetzen dute. Hala ere, UV-B Arabidopsis-ek eragindako lehorte-estresari egokitzea ez dago UVR8 bidearen araberakoa, eta horrek adierazten du UV-B landareen defentsa-mekanismoen seinaleak eragindako erantzun gurutzatu gisa jokatzen duela, eta, beraz, hainbat hormona elkarrekin egoten dira. lehortearen estresari aurre egiteko parte hartzen du, ROS garbitzeko gaitasuna areagotuz.

Bai FRak eragindako landare hipokotiloaren edo zurtoinaren luzapena, bai landareen estres hotzera egokitzea landare-hormonek erregulatzen dute. Hori dela eta, FRk eragindako "itzalaren saihesteko efektua" landareen hotza egokitzearekin lotuta dago. Esperimentatzaileek garagar-plantak ernetu eta 18 egun igaro ondoren, 15 °C-tan 10 egunez, 5 °C-ra hoztuz + FR osagarri 7 egunez, argi zuriaren tratamenduarekin alderatuta, FR garagar-planteen izozte-erresistentzia hobetu zuela ikusi zuten. Prozesu honekin batera garagar-planteetan ABA eta IAA edukia handitu da. Ondoren, 15 °C-ko FR-aurretratatutako garagar-plantak 5 °C-ra transferitzeak eta 7 egunez FR osagarriak jarraituz aurreko bi tratamenduen antzeko emaitzak lortu zituzten, baina ABA erantzuna murriztuz. R:FR balio desberdinak dituzten landareek fitohormonen (GA, IAA, CTK eta ABA) biosintesia kontrolatzen dute, landareen gatzarekiko tolerantzian ere parte hartzen dutenak. Gatzaren estresaren pean, R:FR argi-inguruneak ratio baxuak tomate-planteen ahalmen antioxidatzailea eta fotosintetikoa hobe dezake, plantuletan ROS eta MDA ekoizpena murrizten du eta gatzarekiko tolerantzia hobetu dezake. Gazitasun estresak eta R:FR balio baxuak (R:FR=0,8) klorofilaren biosintesia inhibitu zuten, PBG-ren UroIII bihurketa blokeatuarekin erlazionatuta egon daitekeela klorofilaren sintesi-bidean, R:FR baxuko inguruneak eraginkortasunez arintzen duen bitartean. gazitasuna Estresak eragindako klorofilaren sintesiaren narriadura. Emaitza hauek fitokromoen eta gatzarekiko tolerantziaren arteko korrelazio nabarmena adierazten dute.

Ingurune argiaz gain, beste ingurumen-faktore batzuek ere eragina dute landare-planteen hazkuntzan eta kalitatean. Adibidez, CO2 kontzentrazioa handitzeak Pn (Pnmax) argiaren saturazioaren gehienezko balioa handituko du, argiaren konpentsazio-puntua murriztuko du eta argiaren erabileraren eraginkortasuna hobetuko du. Argiaren intentsitatea eta CO2 kontzentrazioa areagotzeak pigmentu fotosintetikoen edukia, uraren erabileraren eraginkortasuna eta Calvin zikloarekin lotutako entzimen jarduera hobetzen laguntzen du, eta, azkenik, tomate-planteen eraginkortasun fotosintetiko eta biomasa metaketa handiagoa lortzen. Tomate eta piperraren landareen pisu lehorra eta trinkotasuna positiboki erlazionatu ziren DLIrekin, eta tenperatura aldaketak DLI tratamendu beraren araberako hazkundean ere eragin zuen. 23 ~ 25 ℃-ko ingurunea egokiagoa zen tomate-plantak hazteko. Tenperatura eta argi baldintzen arabera, ikertzaileek piperren hazkunde-tasa erlatiboa iragartzeko metodo bat garatu zuten bate banaketa-ereduan oinarrituta, piper txertatutako plantulen ekoizpenaren ingurumen-erregulaziorako orientabide zientifikoak eman ditzakeena.

Hori dela eta, produkzioan argiaren erregulazio-eskema bat diseinatzerakoan, ingurumen-faktore argiak eta landare-espezieak ez ezik, landare-espezieak eta laborantza- eta kudeaketa-faktoreak ere kontuan hartu behar dira, hala nola, landareen elikadura eta uraren kudeaketa, gas-ingurunea, tenperatura eta landareen hazkuntza-etapa.

4. Arazoak eta aurreikuspenak

Lehenik eta behin, landare-planten argiaren erregulazioa prozesu sofistikatua da, eta argi-baldintza desberdinek landare-fabriketako inguruneko barazki-plantu mota desberdinen eraginak zehatz-mehatz aztertu behar dira. Horrek esan nahi du eraginkortasun handiko eta kalitate handiko plantulen ekoizpenaren helburua lortzeko, etengabeko esplorazioa beharrezkoa dela sistema tekniko heldua ezartzeko.

Bigarrenik, LED argi-iturriaren potentziaren erabilera-tasa nahiko altua den arren, landareen argiztapenaren energia-kontsumoa argi artifiziala erabiliz plantulak lantzeko energia-kontsumo nagusia da. Landare-fabriken energia-kontsumo handia landare-fabriken garapena mugatzen duen botila-lepoa da oraindik.

Azkenik, nekazaritzan landareen argiztapenaren aplikazio zabalarekin, LED landareen argien kostua asko murriztea espero da etorkizunean; aitzitik, lan-kostuen igoerak, batez ere epidemia osteko garaian, lan faltak mekanizazio-prozesua eta ekoizpenaren automatizazioa sustatzera behartuta daude. Etorkizunean, adimen artifizialean oinarritutako kontrol-ereduak eta ekoizpen-ekipamendu adimentsuak barazki-plantak ekoizteko oinarrizko teknologietako bat bihurtuko dira, eta landare-fabrikako hazien teknologiaren garapena sustatzen jarraituko dute.

Egileak: Jiehui Tan, Houchheng Liu
Artikuluaren iturria: Nekazaritza Ingeniaritza Teknologiaren Wechat kontua (berotegiko baratzezaintza)