சுருக்கம்: காய்கறி நாற்றுகள் காய்கறி உற்பத்தியில் முதல் படியாகும், மேலும் நடவு செய்த பிறகு காய்கறிகளின் மகசூல் மற்றும் தரத்திற்கு நாற்றுகளின் தரம் மிகவும் முக்கியமானது. காய்கறித் தொழிலில் தொழிலாளர் பிரிவின் தொடர்ச்சியான சுத்திகரிப்பு மூலம், காய்கறி நாற்றுகள் படிப்படியாக ஒரு சுயாதீன தொழில்துறை சங்கிலியை உருவாக்கி காய்கறி உற்பத்திக்கு சேவை செய்தன. மோசமான வானிலையால் பாதிக்கப்படும், பாரம்பரிய நாற்று முறைகள் தவிர்க்க முடியாமல் நாற்றுகளின் மெதுவான வளர்ச்சி, கால்களின் வளர்ச்சி மற்றும் பூச்சிகள் மற்றும் நோய்கள் போன்ற பல சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன. லெகி நாற்றுகளை சமாளிக்க, பல வணிக சாகுபடியாளர்கள் வளர்ச்சி கட்டுப்பாட்டாளர்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இருப்பினும், நாற்றுகளின் விறைப்பு, உணவுப் பாதுகாப்பு மற்றும் வளர்ச்சிக் கட்டுப்பாட்டாளர்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சுற்றுச்சூழல் மாசுபடுவதற்கான அபாயங்கள் உள்ளன. இரசாயன கட்டுப்பாட்டு முறைகள் தவிர, இயந்திர தூண்டுதல், வெப்பநிலை மற்றும் நீர் கட்டுப்பாடு ஆகியவை நாற்றுகளின் கால்கள் வளர்ச்சியைத் தடுப்பதில் ஒரு பங்கைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை சற்றே குறைவான வசதியான மற்றும் பயனுள்ளவை. உலகளாவிய புதிய கோவிட்-19 தொற்றுநோயின் தாக்கத்தின் கீழ், தொழிலாளர் பற்றாக்குறை மற்றும் நாற்றுத் தொழிலில் அதிகரித்து வரும் தொழிலாளர் செலவுகள் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் உற்பத்தி மேலாண்மை சிக்கல்கள் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

லைட்டிங் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், காய்கறி நாற்றுகளை வளர்ப்பதற்கு செயற்கை விளக்குகளின் பயன்பாடு அதிக நாற்று செயல்திறன், குறைவான பூச்சிகள் மற்றும் நோய்கள் மற்றும் எளிதான தரநிலைப்படுத்தல் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. பாரம்பரிய ஒளி மூலங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், புதிய தலைமுறை LED ஒளி மூலங்கள் ஆற்றல் சேமிப்பு, அதிக செயல்திறன், நீண்ட ஆயுள், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு மற்றும் ஆயுள், சிறிய அளவு, குறைந்த வெப்ப கதிர்வீச்சு மற்றும் சிறிய அலைநீள வீச்சு போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இது தாவர தொழிற்சாலைகளின் சூழலில் நாற்றுகளின் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சி தேவைகளுக்கு ஏற்ப பொருத்தமான ஸ்பெக்ட்ரத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் நாற்றுகளின் உடலியல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில், மாசு இல்லாத, தரப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் விரைவான காய்கறி நாற்றுகளின் உற்பத்திக்கு பங்களிக்கிறது. , மற்றும் நாற்று சுழற்சியை குறைக்கிறது. தென் சீனாவில், பிளாஸ்டிக் பசுமை இல்லங்களில் மிளகு மற்றும் தக்காளி நாற்றுகளை (3-4 உண்மையான இலைகள்) பயிரிட சுமார் 60 நாட்களும், வெள்ளரி நாற்றுகளுக்கு (3-5 உண்மையான இலைகள்) சுமார் 35 நாட்களும் ஆகும். ஆலைத் தொழிற்சாலை நிலைமைகளின் கீழ், தக்காளி நாற்றுகளை பயிரிட 17 நாட்களும், மிளகு நாற்றுகளுக்கு 20 மணிநேர ஒளிப்பரப்பு மற்றும் 200-300 μmol/(m2•s) PPF இன் நிலைமைகளின் கீழ் 25 நாட்களும் ஆகும். கிரீன்ஹவுஸில் வழக்கமான நாற்று சாகுபடி முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​எல்இடி ஆலை ஆலை நாற்று சாகுபடி முறையின் பயன்பாடு வெள்ளரி வளர்ச்சி சுழற்சியை 15-30 நாட்கள் கணிசமாகக் குறைத்தது, மேலும் ஒரு செடியில் பெண் பூக்கள் மற்றும் பழங்களின் எண்ணிக்கை 33.8% மற்றும் 37.3% அதிகரித்துள்ளது. , முறையே, மற்றும் அதிக மகசூல் 71.44% அதிகரித்துள்ளது.

ஆற்றல் பயன்பாட்டுத் திறனின் அடிப்படையில், அதே அட்சரேகையில் உள்ள வென்லோ வகை பசுமைக் குடில்களைக் காட்டிலும் தாவரத் தொழிற்சாலைகளின் ஆற்றல் பயன்பாட்டுத் திறன் அதிகமாக உள்ளது. உதாரணமாக, ஒரு ஸ்வீடிஷ் ஆலை தொழிற்சாலையில், 1 கிலோ கீரை உற்பத்தி செய்ய 1411 MJ தேவைப்படுகிறது, அதே சமயம் கிரீன்ஹவுஸில் 1699 MJ தேவைப்படுகிறது. இருப்பினும், ஒரு கிலோகிராம் கீரை உலர் பொருளுக்குத் தேவையான மின்சாரம் கணக்கிடப்பட்டால், ஆலை தொழிற்சாலைக்கு 1 கிலோ உலர் எடையுள்ள கீரை உற்பத்தி செய்ய 247 kW·h தேவைப்படுகிறது, மேலும் ஸ்வீடன், நெதர்லாந்து மற்றும் ஐக்கிய அரபு எமிரேட்ஸில் உள்ள பசுமை இல்லங்களுக்கு 182 kW· தேவைப்படுகிறது. h, 70 kW·h மற்றும் 111 kW·h, முறையே.

அதே நேரத்தில், ஆலை தொழிற்சாலையில், கணினிகள், தானியங்கி கருவிகள், செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் பிற தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் நாற்று சாகுபடிக்கு ஏற்ற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தலாம், இயற்கை சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் வரம்புகளை அகற்றி, அறிவார்ந்த, நாற்று உற்பத்தியின் இயந்திரமயமாக்கப்பட்ட மற்றும் வருடாந்திர நிலையான உற்பத்தி. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஜப்பான், தென் கொரியா, ஐரோப்பா மற்றும் அமெரிக்கா மற்றும் பிற நாடுகளில் இலை காய்கறிகள், பழ காய்கறிகள் மற்றும் பிற பொருளாதார பயிர்களின் வணிக உற்பத்தியில் தாவர தொழிற்சாலை நாற்றுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆலைத் தொழிற்சாலைகளின் அதிக ஆரம்ப முதலீடு, அதிக இயக்கச் செலவுகள் மற்றும் மிகப்பெரிய கணினி ஆற்றல் நுகர்வு ஆகியவை சீன ஆலைகளில் நாற்று வளர்ப்பு தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்துவதைக் கட்டுப்படுத்தும் இடையூறுகளாக உள்ளன. எனவே, ஒளி மேலாண்மை உத்திகள், காய்கறி வளர்ச்சி மாதிரிகளை நிறுவுதல் மற்றும் பொருளாதார நன்மைகளை மேம்படுத்த ஆட்டோமேஷன் உபகரணங்கள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் அதிக மகசூல் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு தேவைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது அவசியம்.

இந்த கட்டுரையில், சமீபத்திய ஆண்டுகளில் தாவர தொழிற்சாலைகளில் காய்கறி நாற்றுகளின் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் LED ஒளி சூழலின் செல்வாக்கு மதிப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, தாவர தொழிற்சாலைகளில் காய்கறி நாற்றுகளின் ஒளி ஒழுங்குமுறையின் ஆராய்ச்சி திசையின் கண்ணோட்டத்துடன்.

1. காய்கறி நாற்றுகளின் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் ஒளிச் சூழலின் விளைவுகள்

தாவர வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கான இன்றியமையாத சுற்றுச்சூழல் காரணிகளில் ஒன்றாக, ஒளியானது தாவரங்கள் ஒளிச்சேர்க்கையை மேற்கொள்வதற்கான ஆற்றல் மூலமாக மட்டுமல்லாமல், தாவர ஒளிச்சேர்க்கையை பாதிக்கும் முக்கிய சமிக்ஞையாகவும் உள்ளது. தாவரங்கள் ஒளி சமிக்ஞை அமைப்பின் மூலம் சமிக்ஞையின் திசை, ஆற்றல் மற்றும் ஒளியின் தரத்தை உணர்ந்து, அவற்றின் சொந்த வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, மேலும் ஒளியின் இருப்பு அல்லது இல்லாமை, அலைநீளம், தீவிரம் மற்றும் காலம் ஆகியவற்றிற்கு பதிலளிக்கின்றன. தற்போது அறியப்பட்ட தாவர ஒளிச்சேர்க்கைகளில் குறைந்தது மூன்று வகுப்புகள் உள்ளன: பைட்டோக்ரோம்கள் (PHYA~PHYE) சிவப்பு மற்றும் தூர-சிவப்பு ஒளியை (FR), நீலம் மற்றும் புற ஊதா A ஐ உணரும் கிரிப்டோக்ரோம்கள் (CRY1 மற்றும் CRY2), மற்றும் கூறுகள் (Phot1 மற்றும் Phot2), UV-B ஐ உணரும் UV-B ஏற்பி UVR8. இந்த ஒளிச்சேர்க்கைகள் தொடர்புடைய மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, பின்னர் தாவர விதை முளைப்பு, ஒளிச்சேர்க்கை, பூக்கும் நேரம், இரண்டாம் நிலை வளர்சிதை மாற்றங்களின் தொகுப்பு மற்றும் குவிப்பு மற்றும் உயிரியல் மற்றும் அஜியோடிக் அழுத்தங்களுக்கு சகிப்புத்தன்மை போன்ற வாழ்க்கை செயல்பாடுகளை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன.

2. காய்கறி நாற்றுகளின் ஒளிப்படவியல் நிறுவலில் LED ஒளி சூழலின் தாக்கம்

2.1 காய்கறி நாற்றுகளின் ஃபோட்டோமார்போஜெனீசிஸில் வெவ்வேறு ஒளி தரத்தின் விளைவுகள்

ஸ்பெக்ட்ரமின் சிவப்பு மற்றும் நீலப் பகுதிகள் தாவர இலை ஒளிச்சேர்க்கைக்கு அதிக குவாண்டம் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், வெள்ளரிக்காய் இலைகளை தூய சிவப்பு ஒளியில் நீண்டகாலமாக வெளிப்படுத்துவது, ஒளிச்சேர்க்கையை சேதப்படுத்தும், இதன் விளைவாக "சிவப்பு ஒளி நோய்க்குறி" போன்ற நிகழ்வுகள் குன்றிய ஸ்டோமாடல் பதில், குறைந்த ஒளிச்சேர்க்கை திறன் மற்றும் நைட்ரஜன் பயன்பாடு திறன் மற்றும் வளர்ச்சி மந்தநிலை போன்றவை. குறைந்த ஒளி தீவிரம் (100±5 μmol/(m2•s)) நிலையில், தூய சிவப்பு ஒளி வெள்ளரியின் இளம் மற்றும் முதிர்ந்த இலைகளின் குளோரோபிளாஸ்ட்களை சேதப்படுத்தும், ஆனால் சேதமடைந்த குளோரோபிளாஸ்ட்கள் தூய சிவப்பு ஒளியிலிருந்து மாற்றப்பட்ட பிறகு மீட்கப்பட்டன. சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளிக்கு (R:B= 7:3). மாறாக, வெள்ளரிச் செடிகள் சிவப்பு-நீல ஒளிச் சூழலிலிருந்து தூய சிவப்பு ஒளிச் சூழலுக்கு மாறியபோது, ​​ஒளிச்சேர்க்கைத் திறன் கணிசமாகக் குறையவில்லை, சிவப்பு ஒளி சூழலுக்கு ஏற்றதாக இருப்பதைக் காட்டுகிறது. "சிவப்பு ஒளி நோய்க்குறி" கொண்ட வெள்ளரி நாற்றுகளின் இலை அமைப்பு பற்றிய எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி பகுப்பாய்வு மூலம், சோதனையாளர்கள் குளோரோபிளாஸ்ட்களின் எண்ணிக்கை, ஸ்டார்ச் துகள்களின் அளவு மற்றும் தூய சிவப்பு ஒளியின் கீழ் இலைகளில் உள்ள கிரானாவின் தடிமன் ஆகியவை குறைவாக இருப்பதைக் கண்டறிந்தனர். வெள்ளை ஒளி சிகிச்சை. நீல ஒளியின் தலையீடு வெள்ளரி குளோரோபிளாஸ்ட்களின் அல்ட்ராஸ்ட்ரக்சர் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் ஊட்டச்சத்துக்களின் அதிகப்படியான திரட்சியை நீக்குகிறது. வெள்ளை ஒளி மற்றும் சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​தூய சிவப்பு ஒளி, தக்காளி நாற்றுகளின் ஹைபோகோடைல் நீட்டிப்பு மற்றும் கொட்டிலிடன் விரிவாக்கத்தை ஊக்குவித்தது, தாவர உயரம் மற்றும் இலை பரப்பளவை கணிசமாக அதிகரித்தது, ஆனால் ஒளிச்சேர்க்கை திறன் கணிசமாகக் குறைந்தது, ரூபிஸ்கோ உள்ளடக்கம் மற்றும் ஒளி வேதியியல் திறன் குறைகிறது, மேலும் வெப்பச் சிதறலை கணிசமாக அதிகரித்தது. வெவ்வேறு வகையான தாவரங்கள் ஒரே ஒளி தரத்திற்கு வித்தியாசமாக பதிலளிப்பதைக் காணலாம், ஆனால் ஒரே வண்ணமுடைய ஒளியுடன் ஒப்பிடுகையில், தாவரங்கள் அதிக ஒளிச்சேர்க்கை திறன் மற்றும் கலப்பு ஒளியின் சூழலில் அதிக தீவிர வளர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளன.

காய்கறி நாற்றுகளின் ஒளி தர கலவையை மேம்படுத்துவது குறித்து ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிறைய ஆராய்ச்சி செய்துள்ளனர். அதே ஒளி தீவிரத்தின் கீழ், சிவப்பு ஒளியின் விகிதத்தின் அதிகரிப்புடன், தாவர உயரம் மற்றும் தக்காளி மற்றும் வெள்ளரி நாற்றுகளின் புதிய எடை கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டது, மேலும் சிவப்பு மற்றும் நீலம் 3: 1 என்ற விகிதத்தில் சிகிச்சை சிறந்த விளைவைக் கொண்டிருந்தது; மாறாக, நீல ஒளியின் உயர் விகிதம் இது தக்காளி மற்றும் வெள்ளரி நாற்றுகளின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது, அவை குறுகிய மற்றும் கச்சிதமானவை, ஆனால் நாற்றுகளின் தளிர்களில் உலர்ந்த பொருள் மற்றும் குளோரோபில் உள்ளடக்கத்தை அதிகரித்தது. மிளகுத்தூள் மற்றும் தர்பூசணிகள் போன்ற பிற பயிர்களிலும் இதே மாதிரிகள் காணப்படுகின்றன. கூடுதலாக, வெள்ளை ஒளியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளி (R:B=3:1) தக்காளி நாற்றுகளின் இலை தடிமன், குளோரோபில் உள்ளடக்கம், ஒளிச்சேர்க்கை திறன் மற்றும் எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற திறன் ஆகியவற்றை கணிசமாக மேம்படுத்தியது மட்டுமல்லாமல், அது தொடர்பான நொதிகளின் வெளிப்பாடு நிலைகளையும் மேம்படுத்துகிறது. கால்வின் சுழற்சியில், சைவ உணவுகளின் வளர்ச்சி மற்றும் கார்போஹைட்ரேட் திரட்சியும் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டன. சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியின் இரண்டு விகிதங்களை (R:B=2:1, 4:1) ஒப்பிடுகையில், நீல ஒளியின் அதிக விகிதமானது வெள்ளரி நாற்றுகளில் பெண் பூக்களை உருவாக்கத் தூண்டுவதற்கு மிகவும் உகந்தது மற்றும் பெண் பூக்கள் பூக்கும் நேரத்தை துரிதப்படுத்தியது. . சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியின் வெவ்வேறு விகிதங்கள் முட்டைக்கோஸ், அருகுலா மற்றும் கடுகு நாற்றுகளின் புதிய எடை விளைச்சலில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தவில்லை என்றாலும், நீல ஒளியின் உயர் விகிதம் (30% நீல ஒளி) காலேவின் ஹைபோகோடைல் நீளம் மற்றும் கோட்டிலிடன் பகுதியை கணிசமாகக் குறைத்தது. மற்றும் கடுகு நாற்றுகள், கோட்டிலிடன் நிறம் ஆழமடைந்தது. எனவே, நாற்றுகளின் உற்பத்தியில், நீல ஒளியின் விகிதத்தில் பொருத்தமான அதிகரிப்பு, காய்கறி நாற்றுகளின் முனை இடைவெளி மற்றும் இலைப் பரப்பைக் கணிசமாகக் குறைக்கும், நாற்றுகளின் பக்கவாட்டு நீட்டிப்பை ஊக்குவிக்கும் மற்றும் நாற்றுகளின் வலிமை குறியீட்டை மேம்படுத்துகிறது. வலுவான நாற்றுகளை வளர்ப்பது. ஒளியின் தீவிரம் மாறாமல் இருக்கும் நிலையில், சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியில் பச்சை விளக்கு அதிகரிப்பது இனிப்பு மிளகு நாற்றுகளின் புதிய எடை, இலை பரப்பு மற்றும் தாவர உயரத்தை கணிசமாக மேம்படுத்தியது. பாரம்பரிய வெள்ளை ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குடன் ஒப்பிடுகையில், சிவப்பு-பச்சை-நீலம் (R3:G2:B5) ஒளி நிலைகளின் கீழ், 'Okagi No. 1 தக்காளி' நாற்றுகளின் Y[II], qP மற்றும் ETR கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன. தூய நீல ஒளிக்கு UV ஒளியை (100 μmol/(m2•s) நீல ஒளி + 7% UV-A) கூடுதலாக வழங்குவது அருகுலா மற்றும் கடுக்காய் ஆகியவற்றின் தண்டு நீள்வட்ட வேகத்தை கணிசமாகக் குறைத்தது, அதே சமயம் FR இன் கூடுதல் நேர்மாறானது. சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளிக்கு கூடுதலாக, தாவர வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியின் செயல்பாட்டில் மற்ற ஒளி குணங்களும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன என்பதையும் இது காட்டுகிறது. புற ஊதா ஒளி அல்லது FR ஒளிச்சேர்க்கையின் ஆற்றல் மூலமாக இல்லை என்றாலும், இவை இரண்டும் தாவர ஒளிச்சேர்க்கையில் ஈடுபட்டுள்ளன. உயர்-தீவிர UV ஒளி தாவர DNA மற்றும் புரதங்களுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். இருப்பினும், UV ஒளி செல்லுலார் அழுத்த பதில்களை செயல்படுத்துகிறது, இது தாவர வளர்ச்சி, உருவவியல் மற்றும் வளர்ச்சியில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது. குறைந்த R/FR தாவரங்களில் நிழல் தவிர்ப்பு பதில்களைத் தூண்டுகிறது, இதன் விளைவாக தாவரங்களில் தண்டு நீட்சி, இலை மெலிதல் மற்றும் உலர்ந்த பொருள் விளைச்சல் குறைதல் போன்ற உருவ மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன. வலுவான நாற்றுகளை வளர்ப்பதற்கு ஒரு மெல்லிய தண்டு ஒரு நல்ல வளர்ச்சிப் பண்பு அல்ல. பொதுவான இலை மற்றும் பழ காய்கறி நாற்றுகளுக்கு, உறுதியான, கச்சிதமான மற்றும் மீள் நாற்றுகள் போக்குவரத்து மற்றும் நடவு செய்யும் போது சிக்கல்களுக்கு ஆளாகாது.

UV-A வெள்ளரி நாற்றுச் செடிகளை குறுகியதாகவும் மேலும் கச்சிதமாகவும் மாற்றும், மேலும் நடவு செய்தபின் மகசூல் கட்டுப்பாட்டிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுவதில்லை; UV-B மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க தடுப்பு விளைவைக் கொண்டிருக்கிறது, மேலும் நடவு செய்த பிறகு மகசூல் குறைப்பு விளைவு குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை. முந்தைய ஆய்வுகள் UV-A தாவர வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது மற்றும் தாவரங்களை குள்ளமாக்குகிறது. ஆனால் UV-A இன் இருப்பு, பயிர் உயிர்ப்பொருளை அடக்குவதற்குப் பதிலாக, உண்மையில் அதை ஊக்குவிக்கிறது என்பதற்கான ஆதாரங்கள் வளர்ந்து வருகின்றன. அடிப்படை சிவப்பு மற்றும் வெள்ளை ஒளியுடன் ஒப்பிடும்போது (R:W=2:3, PPFD என்பது 250 μmol/(m2·s)), சிவப்பு மற்றும் வெள்ளை ஒளியில் துணைத் தீவிரம் 10 W/m2 (சுமார் 10 μmol/(m2· s)) காலேவின் UV-A, காலே நாற்றுகளின் உயிரியளவு, இடைக்கணு நீளம், தண்டு விட்டம் மற்றும் தாவர விதான அகலத்தை கணிசமாக அதிகரித்தது, ஆனால் UV தீவிரம் 10 W/m2 ஐத் தாண்டியபோது ஊக்குவிப்பு விளைவு பலவீனமடைந்தது. தினசரி 2 மணிநேர UV-A கூடுதல் (0.45 J/(m2•s)) தக்காளி நாற்றுகளின் H2O2 உள்ளடக்கத்தைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், தாவர உயரம், கொட்டிலிடன் பகுதி மற்றும் 'Oxheart' தக்காளி நாற்றுகளின் புதிய எடையை கணிசமாக அதிகரிக்கலாம். வெவ்வேறு பயிர்கள் புற ஊதா ஒளிக்கு வித்தியாசமாக பதிலளிப்பதைக் காணலாம், இது புற ஊதா ஒளிக்கு பயிர்களின் உணர்திறனுடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம்.

ஒட்டு நாற்றுகளை பயிரிடுவதற்கு, தண்டுகளின் நீளத்தை தகுந்த முறையில் அதிகரித்து, ஆணிவேர் ஒட்டுவதற்கு வசதியாக இருக்க வேண்டும். தக்காளி, மிளகு, வெள்ளரி, பாக்கு மற்றும் தர்பூசணி நாற்றுகளின் வளர்ச்சியில் FR இன் வெவ்வேறு தீவிரங்கள் வெவ்வேறு விளைவுகளை ஏற்படுத்தியது. குளிர்ந்த வெள்ளை ஒளியில் 18.9 μmol/(m2•s) FR இன் கூடுதலாக தக்காளி மற்றும் மிளகு நாற்றுகளின் ஹைபோகோடைல் நீளம் மற்றும் தண்டு விட்டம் கணிசமாக அதிகரித்தது; 34.1 μmol/(m2•s) FR ஆனது, வெள்ளரி, பாக்கு மற்றும் தர்பூசணி நாற்றுகளின் ஹைபோகோடைல் நீளம் மற்றும் தண்டு விட்டத்தை மேம்படுத்துவதில் சிறந்த விளைவைக் கொண்டிருந்தது; உயர்-தீவிரம் FR (53.4 μmol/(m2•s)) இந்த ஐந்து காய்கறிகளில் சிறந்த விளைவைக் கொண்டிருந்தது. நாற்றுகளின் ஹைபோகோடைல் நீளம் மற்றும் தண்டு விட்டம் கணிசமாக அதிகரிக்கவில்லை, மேலும் கீழ்நோக்கிய போக்கைக் காட்டத் தொடங்கியது. மிளகு நாற்றுகளின் புதிய எடை கணிசமாகக் குறைந்தது, ஐந்து காய்கறி நாற்றுகளின் FR செறிவூட்டல் மதிப்புகள் அனைத்தும் 53.4 μmol/(m2•s) ஐ விடக் குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் FR மதிப்பு FR ஐ விட கணிசமாகக் குறைவாக இருந்தது. வெவ்வேறு காய்கறி நாற்றுகளின் வளர்ச்சியில் ஏற்படும் விளைவுகளும் வேறுபட்டவை.

2.2 காய்கறி நாற்றுகளின் ஃபோட்டோமார்போஜெனீசிஸில் வெவ்வேறு பகல்நேர ஒருங்கிணைப்பின் விளைவுகள்

Daylight Integral (DLI) என்பது ஒரு நாளில் தாவர மேற்பரப்பில் பெறப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை ஃபோட்டான்களின் மொத்த அளவைக் குறிக்கிறது, இது ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் ஒளி நேரத்துடன் தொடர்புடையது. கணக்கீட்டு சூத்திரம் DLI (mol/m2/day) = ஒளி தீவிரம் [μmol/(m2•s)] × தினசரி ஒளி நேரம் (h) × 3600 × 10-6. குறைந்த ஒளி செறிவு கொண்ட சூழலில், தாவரங்கள் குறைந்த ஒளி சூழலுக்கு தண்டு மற்றும் இடைக்கணு நீளத்தை நீட்டி, தாவர உயரம், இலைக்காம்பு நீளம் மற்றும் இலையின் பரப்பளவை அதிகரிப்பது மற்றும் இலை தடிமன் மற்றும் நிகர ஒளிச்சேர்க்கை வீதத்தை குறைப்பதன் மூலம் பதிலளிக்கின்றன. கடுகு தவிர, ஒளியின் தீவிரத்தின் அதிகரிப்புடன், அதே ஒளி தரத்தின் கீழ் அருகுலா, முட்டைக்கோஸ் மற்றும் முட்டைக்கோஸ் நாற்றுகளின் ஹைபோகோடைல் நீளம் மற்றும் தண்டு நீளம் கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது. தாவர வளர்ச்சி மற்றும் மார்போஜெனீசிஸில் ஒளியின் தாக்கம் ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் தாவர இனங்களுடன் தொடர்புடையது என்பதைக் காணலாம். DLI இன் அதிகரிப்புடன் (8.64~28.8 mol/m2/day), தாவர வகை வெள்ளரி நாற்றுகள் குறுகிய, வலிமையான மற்றும் கச்சிதமானதாக மாறியது, மேலும் குறிப்பிட்ட இலை எடை மற்றும் குளோரோபில் உள்ளடக்கம் படிப்படியாகக் குறைந்தது. வெள்ளரி நாற்றுகளை விதைத்த 6-16 நாட்களுக்குப் பிறகு, இலைகள் மற்றும் வேர்கள் காய்ந்துவிடும். எடை படிப்படியாக அதிகரித்தது, மற்றும் வளர்ச்சி விகிதம் படிப்படியாக துரிதப்படுத்தப்பட்டது, ஆனால் விதைத்த 16 முதல் 21 நாட்களுக்குப் பிறகு, வெள்ளரி நாற்றுகளின் இலைகள் மற்றும் வேர்களின் வளர்ச்சி விகிதம் கணிசமாகக் குறைந்தது. மேம்படுத்தப்பட்ட DLI வெள்ளரி நாற்றுகளின் நிகர ஒளிச்சேர்க்கை விகிதத்தை ஊக்குவித்தது, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்புக்குப் பிறகு, நிகர ஒளிச்சேர்க்கை விகிதம் குறையத் தொடங்கியது. எனவே, பொருத்தமான டிஎல்ஐயைத் தேர்ந்தெடுத்து, நாற்றுகளின் வெவ்வேறு வளர்ச்சி நிலைகளில் வெவ்வேறு துணை ஒளி உத்திகளைக் கடைப்பிடிப்பது மின் நுகர்வைக் குறைக்கும். வெள்ளரி மற்றும் தக்காளி நாற்றுகளில் கரையக்கூடிய சர்க்கரை மற்றும் SOD நொதியின் உள்ளடக்கம் DLI தீவிரத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரித்தது. DLI தீவிரம் 7.47 mol/m2/day இலிருந்து 11.26 mol/m2/day ஆக அதிகரித்தபோது, ​​வெள்ளரி நாற்றுகளில் கரையக்கூடிய சர்க்கரை மற்றும் SOD நொதியின் உள்ளடக்கம் முறையே 81.03% மற்றும் 55.5% அதிகரித்தது. அதே DLI நிலைமைகளின் கீழ், ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் ஒளி நேரம் குறைவதால், தக்காளி மற்றும் வெள்ளரி நாற்றுகளின் PSII செயல்பாடு தடுக்கப்பட்டது, மேலும் குறைந்த ஒளி தீவிரம் மற்றும் நீண்ட காலத்திற்கான துணை ஒளி உத்தியைத் தேர்ந்தெடுப்பது அதிக நாற்றுகளை வளர்ப்பதற்கு மிகவும் உகந்ததாக இருந்தது. வெள்ளரி மற்றும் தக்காளி நாற்றுகளின் குறியீட்டு மற்றும் ஒளி வேதியியல் திறன்.

ஒட்டு நாற்றுகள் உற்பத்தியில், ஒளி குறைந்த சூழலால் ஒட்டு நாற்றுகளின் தரம் குறைந்து, குணமாகும் நேரம் அதிகரிக்கும். பொருத்தமான ஒளி தீவிரம் ஒட்டுதல் குணப்படுத்தும் தளத்தின் பிணைப்பு திறனை மேம்படுத்துவதோடு வலுவான நாற்றுகளின் குறியீட்டை மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், பெண் பூக்களின் முனை நிலையை குறைக்கவும் மற்றும் பெண் பூக்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கவும் முடியும். தாவர தொழிற்சாலைகளில், தக்காளி ஒட்டு நாற்றுகளின் குணப்படுத்தும் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய 2.5-7.5 mol/m2/நாள் DLI போதுமானது. ஒட்டுரக தக்காளி நாற்றுகளின் சுருக்கம் மற்றும் இலை தடிமன் அதிகரித்து DLI தீவிரத்துடன் கணிசமாக அதிகரித்தது. ஒட்டு நாற்றுகள் குணமடைய அதிக ஒளித் தீவிரம் தேவையில்லை என்பதை இது காட்டுகிறது. எனவே, மின் நுகர்வு மற்றும் நடவு சூழலைக் கருத்தில் கொண்டு, பொருத்தமான ஒளி தீவிரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது பொருளாதார நன்மைகளை மேம்படுத்த உதவும்.

3. காய்கறி நாற்றுகளின் அழுத்த எதிர்ப்பில் LED ஒளி சூழலின் விளைவுகள்

தாவரங்கள் ஒளிச்சேர்க்கைகள் மூலம் வெளிப்புற ஒளி சமிக்ஞைகளைப் பெறுகின்றன, இது தாவரத்தில் சமிக்ஞை மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு மற்றும் திரட்சியை ஏற்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் தாவர உறுப்புகளின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டை மாற்றுகிறது, மேலும் இறுதியில் மன அழுத்தத்திற்கு தாவரத்தின் எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. நாற்றுகளின் குளிர் சகிப்புத்தன்மை மற்றும் உப்பு சகிப்புத்தன்மையை மேம்படுத்துவதில் வெவ்வேறு ஒளி தரம் ஒரு குறிப்பிட்ட ஊக்குவிப்பு விளைவைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, தக்காளி நாற்றுகளை இரவில் 4 மணி நேரம் ஒளியுடன் சேர்த்து, கூடுதல் ஒளி இல்லாத சிகிச்சையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​வெள்ளை விளக்கு, சிவப்பு விளக்கு, நீல விளக்கு மற்றும் சிவப்பு மற்றும் நீல விளக்குகள் தக்காளி நாற்றுகளின் எலக்ட்ரோலைட் ஊடுருவலையும் MDA உள்ளடக்கத்தையும் குறைக்கலாம். மற்றும் குளிர் சகிப்புத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. 8:2 சிவப்பு-நீல விகிதத்தின் கீழ் தக்காளி நாற்றுகளில் SOD, POD மற்றும் CAT இன் செயல்பாடுகள் மற்ற சிகிச்சைகளை விட கணிசமாக அதிகமாக இருந்தன, மேலும் அவை அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற திறன் மற்றும் குளிர் சகிப்புத்தன்மையைக் கொண்டிருந்தன.

சோயாபீன் வேர் வளர்ச்சியில் UV-B இன் தாக்கம் முக்கியமாக ரூட் NO மற்றும் ROS இன் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் தாவர அழுத்த எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, இதில் ABA, SA மற்றும் JA போன்ற ஹார்மோன் சமிக்ஞை மூலக்கூறுகள் அடங்கும், மேலும் IAA இன் உள்ளடக்கத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் வேர் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது. , CTK மற்றும் GA. UV-B இன் ஒளிச்சேர்க்கை, UVR8, ஃபோட்டோமார்போஜெனீசிஸை ஒழுங்குபடுத்துவதில் ஈடுபட்டுள்ளது மட்டுமல்லாமல், UV-B அழுத்தத்திலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. தக்காளி நாற்றுகளில், UVR8 ஆனது அந்தோசயினின்களின் தொகுப்பு மற்றும் திரட்சியை மத்தியஸ்தம் செய்கிறது, மேலும் UV-பழக்கமான காட்டு தக்காளி நாற்றுகள் அதிக-தீவிர UV-B அழுத்தத்தை சமாளிக்கும் திறனை மேம்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், அராபிடோப்சிஸால் தூண்டப்பட்ட வறட்சி அழுத்தத்திற்கு UV-B இன் தழுவல் UVR8 பாதையைச் சார்ந்தது அல்ல, இது UV-B தாவர பாதுகாப்பு வழிமுறைகளின் சமிக்ஞை-தூண்டப்பட்ட குறுக்கு-பதிலாக செயல்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, இதனால் பல்வேறு ஹார்மோன்கள் கூட்டாக உள்ளன. வறட்சி அழுத்தத்தை எதிர்ப்பதில் ஈடுபட்டுள்ளது, ROS துடைக்கும் திறனை அதிகரிக்கிறது.

FR ஆல் ஏற்படும் தாவர ஹைபோகோடைல் அல்லது தண்டின் நீட்சி மற்றும் குளிர் அழுத்தத்திற்கு தாவரங்களின் தழுவல் ஆகிய இரண்டும் தாவர ஹார்மோன்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, FR ஆல் ஏற்படும் "நிழல் தவிர்ப்பு விளைவு" தாவரங்களின் குளிர் தழுவலுடன் தொடர்புடையது. பரிசோதனையாளர்கள் பார்லி நாற்றுகளை முளைத்த 18 நாட்களுக்குப் பிறகு 15 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 10 நாட்களுக்குச் சேர்த்து, 5 டிகிரி செல்சியஸ் + 7 நாட்களுக்கு FR ஐ கூடுதலாக அளித்தனர், மேலும் வெள்ளை ஒளி சிகிச்சையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பார்லி நாற்றுகளின் உறைபனி எதிர்ப்பை FR மேம்படுத்தியதைக் கண்டறிந்தனர். இந்த செயல்முறையானது பார்லி நாற்றுகளில் அதிகரித்த ABA மற்றும் IAA உள்ளடக்கத்துடன் உள்ளது. 15°C FR-முன்சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பார்லி நாற்றுகளை 5°C க்கு மாற்றியது மற்றும் தொடர்ந்து FR கூடுதல் 7 நாட்களுக்கு மேற்கூறிய இரண்டு சிகிச்சைகள் போன்ற விளைவுகளை ஏற்படுத்தியது, ஆனால் ABA பதில் குறைக்கப்பட்டது. வெவ்வேறு R:FR மதிப்புகள் கொண்ட தாவரங்கள் தாவர உப்பு சகிப்புத்தன்மையில் ஈடுபட்டுள்ள பைட்டோஹார்மோன்களின் (GA, IAA, CTK மற்றும் ABA) உயிரியக்கத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன. உப்பு அழுத்தத்தின் கீழ், குறைந்த விகிதமான R:FR ஒளி சூழல் தக்காளி நாற்றுகளின் ஆக்ஸிஜனேற்ற மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை திறனை மேம்படுத்தலாம், நாற்றுகளில் ROS மற்றும் MDA உற்பத்தியைக் குறைக்கலாம் மற்றும் உப்பு சகிப்புத்தன்மையை மேம்படுத்தலாம். உப்புத்தன்மை அழுத்தம் மற்றும் குறைந்த R:FR மதிப்பு (R:FR=0.8) ஆகிய இரண்டும் குளோரோபிலின் உயிரியக்கத் தொகுப்பைத் தடுக்கின்றன, இது குளோரோபில் தொகுப்பு பாதையில் PBG ஐ UroIII ஆக தடுக்கப்பட்ட மாற்றத்துடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம், அதே சமயம் குறைந்த R:FR சூழல் திறம்பட தணிக்கும். உப்புத்தன்மை அழுத்தத்தால் தூண்டப்பட்ட குளோரோபில் தொகுப்பு குறைபாடு. இந்த முடிவுகள் பைட்டோக்ரோம்களுக்கும் உப்பு சகிப்புத்தன்மைக்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க தொடர்பைக் குறிக்கின்றன.

ஒளி சூழலுடன், மற்ற சுற்றுச்சூழல் காரணிகளும் காய்கறி நாற்றுகளின் வளர்ச்சி மற்றும் தரத்தை பாதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, CO2 செறிவூட்டலின் அதிகரிப்பு ஒளி செறிவூட்டலின் அதிகபட்ச மதிப்பான Pn (Pnmax) ஐ அதிகரிக்கும், ஒளி இழப்பீட்டு புள்ளியைக் குறைக்கும் மற்றும் ஒளி பயன்பாட்டு செயல்திறனை மேம்படுத்தும். ஒளி தீவிரம் மற்றும் CO2 செறிவு அதிகரிப்பு ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகளின் உள்ளடக்கத்தை மேம்படுத்த உதவுகிறது, நீர் பயன்பாடு திறன் மற்றும் கால்வின் சுழற்சி தொடர்பான நொதிகளின் செயல்பாடுகள், இறுதியாக அதிக ஒளிச்சேர்க்கை திறன் மற்றும் தக்காளி நாற்றுகளின் உயிரி குவிப்பு ஆகியவற்றை அடைய உதவுகிறது. தக்காளி மற்றும் மிளகு நாற்றுகளின் உலர் எடை மற்றும் கச்சிதமான தன்மை DLI உடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது, மேலும் வெப்பநிலை மாற்றம் அதே DLI சிகிச்சையின் கீழ் வளர்ச்சியையும் பாதித்தது. தக்காளி நாற்றுகளின் வளர்ச்சிக்கு 23~25℃ சூழல் மிகவும் ஏற்றதாக இருந்தது. வெப்பநிலை மற்றும் ஒளி நிலைமைகளின்படி, மிளகு ஒட்டுரக நாற்று உற்பத்தியின் சுற்றுச்சூழல் ஒழுங்குமுறைக்கு அறிவியல் வழிகாட்டுதலை வழங்கும் பேட் விநியோக மாதிரியின் அடிப்படையில் மிளகு வளர்ச்சி விகிதத்தை கணிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முறையை உருவாக்கினர்.

எனவே, உற்பத்தியில் ஒளி ஒழுங்குமுறை திட்டத்தை வடிவமைக்கும்போது, ​​ஒளி சூழல் காரணிகள் மற்றும் தாவர இனங்கள் மட்டுமல்லாமல், நாற்று ஊட்டச்சத்து மற்றும் நீர் மேலாண்மை, வாயு சூழல், வெப்பநிலை மற்றும் நாற்று வளர்ச்சி நிலை போன்ற சாகுபடி மற்றும் மேலாண்மை காரணிகளையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

4. சிக்கல்கள் மற்றும் கண்ணோட்டங்கள்

முதலாவதாக, காய்கறி நாற்றுகளின் ஒளி ஒழுங்குமுறை ஒரு அதிநவீன செயல்முறையாகும், மேலும் தாவர தொழிற்சாலை சூழலில் பல்வேறு வகையான காய்கறி நாற்றுகளில் வெவ்வேறு ஒளி நிலைகளின் விளைவுகள் விரிவாக பகுப்பாய்வு செய்யப்பட வேண்டும். இதன் பொருள் உயர் செயல்திறன் மற்றும் உயர்தர நாற்று உற்பத்தியின் இலக்கை அடைய, முதிர்ந்த தொழில்நுட்ப அமைப்பை நிறுவ தொடர்ச்சியான ஆய்வு தேவைப்படுகிறது.

இரண்டாவதாக, எல்.ஈ.டி ஒளி மூலத்தின் ஆற்றல் பயன்பாட்டு விகிதம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருந்தாலும், தாவர விளக்குகளுக்கான மின் நுகர்வு செயற்கை ஒளியைப் பயன்படுத்தி நாற்றுகளை வளர்ப்பதற்கான முக்கிய ஆற்றல் நுகர்வு ஆகும். ஆலைத் தொழிற்சாலைகளின் பெரும் ஆற்றல் நுகர்வு இன்னும் ஆலைத் தொழிற்சாலைகளின் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்தும் தடையாக உள்ளது.

இறுதியாக, விவசாயத்தில் தாவர விளக்குகளின் பரவலான பயன்பாடுடன், LED ஆலை விளக்குகளின் விலை எதிர்காலத்தில் பெரிதும் குறைக்கப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது; மாறாக, தொழிலாளர் செலவினங்களின் அதிகரிப்பு, குறிப்பாக தொற்றுநோய்க்கு பிந்தைய காலத்தில், தொழிலாளர் பற்றாக்குறை இயந்திரமயமாக்கல் மற்றும் உற்பத்தியின் தானியங்கு செயல்முறையை ஊக்குவிக்கும். எதிர்காலத்தில், செயற்கை நுண்ணறிவு அடிப்படையிலான கட்டுப்பாட்டு மாதிரிகள் மற்றும் அறிவார்ந்த உற்பத்தி உபகரணங்கள் காய்கறி நாற்று உற்பத்திக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாக மாறும், மேலும் தாவர தொழிற்சாலை நாற்று தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியை தொடர்ந்து ஊக்குவிக்கும்.

ஆசிரியர்கள்: Jiehui Tan, Houcheng Liu
கட்டுரை ஆதாரம்: வேளாண் பொறியியல் தொழில்நுட்பத்தின் Wechat கணக்கு (கிரீன்ஹவுஸ் தோட்டக்கலை)