Հեղինակ՝ Յամին Լի և Հուչեն Լյու և այլն, Հարավային Չինաստանի գյուղատնտեսական համալսարանի Այգեգործության քոլեջից

Հոդվածի Աղբյուրը՝ Ջերմոցային Այգեգործություն

Օբյեկտների այգեգործության օբյեկտների տեսակները հիմնականում ներառում են պլաստմասե ջերմոցներ, արևային ջերմոցներ, բազմաթև ջերմոցներ և բույսերի գործարաններ:Քանի որ հաստատությունների շենքերը որոշ չափով արգելափակում են բնական լույսի աղբյուրները, փակ լույսը բավարար չէ, ինչն իր հերթին նվազեցնում է բերքի բերքատվությունը և որակը:Հետևաբար, լրացուցիչ լույսը անփոխարինելի դեր է խաղում հաստատության բարձրորակ և բարձր բերքատվության մշակաբույսերի համար, բայց այն նաև դարձել է օբյեկտում էներգիայի սպառման և շահագործման ծախսերի ավելացման հիմնական գործոն:

Հաստատությունների այգեգործության ոլորտում երկար ժամանակ օգտագործվող արհեստական ​​լույսի աղբյուրները հիմնականում ներառում են բարձր ճնշման նատրիումի լամպ, լյումինեսցենտային լամպ, մետաղական հալոգեն լամպ, շիկացած լամպ և այլն: Ակնառու թերություններն են բարձր ջերմության արտադրությունը, էներգիայի բարձր սպառումը և շահագործման բարձր արժեքը:Նոր սերնդի լուսարձակող դիոդի (LED) մշակումը հնարավորություն է տալիս օգտագործել ցածր էներգիայի արհեստական ​​լույսի աղբյուր օբյեկտների այգեգործության ոլորտում:LED-ն ունի ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման բարձր արդյունավետության, հաստատուն հոսանքի, փոքր ծավալի, երկար կյանք, ցածր էներգիայի սպառման, ֆիքսված ալիքի երկարության, ցածր ջերմային ճառագայթման և շրջակա միջավայրի պաշտպանության առավելությունները:Համեմատած բարձր ճնշման նատրիումի լամպի և լյումինեսցենտային լամպի հետ, որոնք սովորաբար օգտագործվում են ներկայումս, LED-ը կարող է ոչ միայն հարմարեցնել լույսի քանակն ու որակը (տարբեր ժապավենային լույսի համամասնությունը)՝ ըստ բույսերի աճի կարիքների, և կարող է ճառագայթել բույսերը մոտ հեռավորության վրա՝ պատճառով: իր սառը լույսի ներքո, Այսպիսով, մշակման շերտերի քանակը և տարածության օգտագործման մակարդակը կարող են բարելավվել, և կարող են իրականացվել էներգախնայողության, շրջակա միջավայրի պաշտպանության և տարածության արդյունավետ օգտագործման գործառույթները, որոնք չեն կարող փոխարինվել ավանդական լույսի աղբյուրով:

Ելնելով այս առավելություններից՝ LED-ը հաջողությամբ օգտագործվել է օբյեկտների այգեգործական լուսավորության, վերահսկելի միջավայրի հիմնարար հետազոտության, բույսերի հյուսվածքների մշակության, բույսերի գործարանի սածիլների և օդատիեզերական էկոհամակարգի մեջ:Վերջին տարիներին LED աճող լուսավորության կատարումը բարելավվում է, գինը նվազում է, և աստիճանաբար մշակվում են բոլոր տեսակի ապրանքներ հատուկ ալիքի երկարությամբ, ուստի դրա կիրառումը գյուղատնտեսության և կենսաբանության ոլորտում ավելի լայն կլինի:

Այս հոդվածը ամփոփում է LED-ի հետազոտական ​​կարգավիճակը օբյեկտների այգեգործության ոլորտում, կենտրոնանում է լուսադիոդային լրացուցիչ լույսի կիրառման վրա լույսի կենսաբանության հիմքում, LED աճող լույսերը բույսերի լույսի ձևավորման վրա, սննդային որակը և ծերացումը հետաձգելու ազդեցությունը, շինարարությունը և կիրառումը: լույսի բանաձևի և լուսադիոդային լրացուցիչ լույսի տեխնոլոգիայի ընթացիկ խնդիրների և հեռանկարների վերլուծություններ և հեռանկարներ:

LED լրացուցիչ լույսի ազդեցությունը այգեգործական մշակաբույսերի աճի վրա

Լույսի կարգավորիչ ազդեցությունները բույսերի աճի և զարգացման վրա ներառում են սերմերի բողբոջումը, ցողունի երկարացումը, տերևների և արմատների զարգացումը, ֆոտոտրոպիզմը, քլորոֆիլի սինթեզը և քայքայումը և ծաղկի ինդուկցիան:Հաստատության լուսավորության միջավայրի տարրերը ներառում են լույսի ինտենսիվությունը, լույսի ցիկլը և սպեկտրային բաշխումը:Տարրերը կարող են կարգավորվել արհեստական ​​լույսի հավելումով՝ առանց եղանակային պայմանների սահմանափակման:

Ներկայումս բույսերում կան առնվազն երեք տեսակի ֆոտոընկալիչներ՝ ֆիտոքրոմ (կլանող կարմիր լույսը և հեռավոր կարմիր լույսը), կրիպտոքրոմ (կլանող կապույտ լույսը և մոտ ուլտրամանուշակագույն լույսը) և UV-A և UV-B:Մշակաբույսերի ճառագայթման համար հատուկ ալիքի լույսի աղբյուրի օգտագործումը կարող է բարելավել բույսերի ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունը, արագացնել լույսի մորֆոգենեզը և նպաստել բույսերի աճին և զարգացմանը:Կարմիր նարնջագույն լույսը (610 ~ 720 նմ) ​​և կապույտ մանուշակագույն լույսը (400 ~ 510 նմ) ​​օգտագործվել են բույսերի ֆոտոսինթեզի մեջ։LED տեխնոլոգիայի կիրառմամբ՝ մոնոխրոմատիկ լույսը (օրինակ՝ կարմիր լույսը՝ 660 նմ գագաթնակետով, կապույտ լույսը՝ 450 նմ գագաթնակետով և այլն) կարող է ճառագայթվել քլորոֆիլի ամենաուժեղ կլանման գոտուն համապատասխան, իսկ սպեկտրային տիրույթի լայնությունը ընդամենը ± 20 նմ է:

Ներկայումս ենթադրվում է, որ կարմիր-նարնջագույն լույսը զգալիորեն կարագացնի բույսերի զարգացումը, կնպաստի չոր նյութի կուտակմանը, լամպերի, պալարների, տերևի լամպերի և բույսերի այլ օրգանների ձևավորմանը, բույսերի ավելի վաղ ծաղկմանն ու պտղաբերությանը և խաղալու: առաջատար դեր բույսերի գույնի բարելավման գործում;Կապույտ և մանուշակագույն լույսը կարող է վերահսկել բույսերի տերևների ֆոտոտրոպիզմը, խթանել ստոմատների բացումը և քլորոպլաստների շարժումը, արգելակել ցողունի երկարացումը, կանխել բույսերի երկարացումը, հետաձգել բույսերի ծաղկումը և խթանել վեգետատիվ օրգանների աճը.կարմիր և կապույտ LED-ների համադրությունը կարող է փոխհատուցել երկուսի մեկ գույնի անբավարար լույսը և ձևավորել սպեկտրալ կլանման գագաթնակետ, որը հիմնականում համահունչ է մշակաբույսերի ֆոտոսինթեզի և մորֆոլոգիայի հետ:Լույսի էներգիայի օգտագործման մակարդակը կարող է հասնել 80%-ից 90%-ի, իսկ էներգախնայողության ազդեցությունը նշանակալի է:

Հաստատության այգեգործության մեջ LED լրացուցիչ լույսերով հագեցված կարող է հասնել արտադրության շատ զգալի աճի:Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մրգերի քանակը, ընդհանուր արտադրանքը և յուրաքանչյուր չերրի լոլիկի քաշը 300 μmol/(m²·s) լուսադիոդային շերտերի և լուսադիոդային խողովակների լրացուցիչ լույսի ներքո 12 ժամ (8:00-20:00) զգալիորեն մեծ են: ավելացել է։LED շերտի լրացուցիչ լույսն աճել է համապատասխանաբար 42.67%, 66.89% և 16.97% -ով, իսկ LED խողովակի լրացուցիչ լույսը աճել է համապատասխանաբար 48.91%, 94.86% և 30.86% -ով:LED աճող լուսատուի լուսադիոդային հավելյալ լույսը աճի ողջ ժամանակահատվածում [կարմիր և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը 3:2 է, իսկ լույսի ինտենսիվությունը՝ 300 μmol/(m²·s)] կարող է զգալիորեն մեծացնել մեկ մրգի որակը և բերքատվությունը: chiehwa-ի և սմբուկի մեկ միավոր մակերեսով:Չիկուկուանն աճել է 5.3%-ով և 15.6%-ով, իսկ սմբուկը՝ 7.6%-ով և 7.8%-ով:LED լույսի որակի և դրա ինտենսիվության և աճի ողջ ժամանակահատվածի տեւողության միջոցով բույսերի աճի ցիկլը կարող է կրճատվել, գյուղատնտեսական արտադրանքի առևտրային բերքատվությունը, սննդային որակը և մորֆոլոգիական արժեքը կարող են բարելավվել, իսկ բարձր արդյունավետությունը, էներգախնայողությունը և կարող է իրականացվել օբյեկտների այգեգործական մշակաբույսերի խելացի արտադրություն։

LED հավելյալ լույսի կիրառում բանջարեղենի սածիլների աճեցման մեջ

Բույսերի մորֆոլոգիայի և աճի և զարգացման կարգավորումը LED լույսի աղբյուրով կարևոր տեխնոլոգիա է ջերմոցային մշակության ոլորտում:Բարձրագույն բույսերը կարող են զգալ և ստանալ լուսային ազդանշաններ ֆոտոռեցեպտորային համակարգերի միջոցով, ինչպիսիք են ֆիտոքրոմը, կրիպտոխրոմը և ֆոտոընկալիչը, և մորֆոլոգիական փոփոխություններ են իրականացնում ներբջջային սուրհանդակների միջոցով՝ կարգավորելու բույսերի հյուսվածքներն ու օրգանները:Ֆոտոմորֆոգենեզը նշանակում է, որ բույսերը հենվում են լույսի վրա՝ վերահսկելու բջիջների տարբերակումը, կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ փոփոխությունները, ինչպես նաև հյուսվածքների և օրգանների ձևավորումը, ներառյալ որոշ սերմերի բողբոջման վրա ազդեցությունը, գագաթային գերիշխանության խթանումը, կողային բողբոջների աճի արգելակումը, ցողունի երկարացումը: , և տրոպիզմ։

Բանջարեղենի սածիլների մշակումը օբյեկտային գյուղատնտեսության կարևոր մասն է:Շարունակական անձրևոտ եղանակը կհանգեցնի օբյեկտում անբավարար լույսի, իսկ սածիլները հակված են երկարացման, ինչը կազդի բանջարեղենի աճի, ծաղկաբողբոջների տարբերակման և պտղի զարգացման վրա և, ի վերջո, կազդի դրանց բերքի և որակի վրա:Արտադրության մեջ սածիլների աճը կարգավորելու համար օգտագործվում են բույսերի աճի որոշ կարգավորիչներ, ինչպիսիք են գիբերելինը, ավքսինը, պակլոբուտրազոլը և քլորմեկվատը։Այնուամենայնիվ, բույսերի աճի կարգավորիչների անհիմն օգտագործումը կարող է հեշտությամբ աղտոտել բանջարեղենի և օբյեկտների շրջակա միջավայրը, քանի որ մարդու առողջությունը անբարենպաստ է:

LED լրացուցիչ լույսը ունի լրացուցիչ լույսի բազմաթիվ եզակի առավելություններ, և դա սածիլներ աճեցնելու համար LED լրացուցիչ լույս օգտագործելու իրագործելի միջոց է:LED հավելյալ լույսի [25±5 μmol/(m²·s)] փորձի ժամանակ, որն իրականացվել է ցածր լույսի պայմաններում [0~35 μmol/(m²·s)], պարզվել է, որ կանաչ լույսը նպաստում է երկարացմանն ու աճին։ վարունգի սածիլներ.Կարմիր լույսը և կապույտ լույսը խանգարում են սածիլների աճին:Բնական թույլ լույսի համեմատ կարմիր և կապույտ լույսով համալրված տնկիների ուժեղ սածիլների ցուցանիշն աճել է համապատասխանաբար 151.26%-ով և 237.98%-ով։Համեմատած մոնոխրոմատիկ լույսի որակի հետ՝ ուժեղ սածիլների ինդեքսը, որը պարունակում է կարմիր և կապույտ բաղադրիչներ, բաղադրյալ լույսի հավելյալ լույսի մշակմամբ աճել է 304,46%-ով։

Վարունգի սածիլներին կարմիր լույս ավելացնելը կարող է մեծացնել իրական տերևների քանակը, տերևի մակերեսը, բույսի բարձրությունը, ցողունի տրամագիծը, չոր և թարմ որակը, սածիլների ուժեղ ինդեքսը, արմատների կենսունակությունը, SOD ակտիվությունը և լուծվող սպիտակուցի պարունակությունը վարունգի տնկիներում:UV-B-ի հավելումը կարող է մեծացնել քլորոֆիլ a, քլորոֆիլ b և կարոտինոիդների պարունակությունը վարունգի սածիլների տերևներում:Բնական լույսի համեմատ՝ կարմիր և կապույտ LED լույսի լրացումը կարող է զգալիորեն մեծացնել լոլիկի սածիլների տերևի մակերեսը, չոր նյութի որակը և ուժեղ սածիլների ինդեքսը:LED կարմիր լույսի և կանաչ լույսի համալրումը զգալիորեն մեծացնում է լոլիկի սածիլների բարձրությունը և ցողունի հաստությունը:LED կանաչ լույսի հավելյալ լույսի բուժումը կարող է զգալիորեն մեծացնել վարունգի և լոլիկի սածիլների կենսազանգվածը, իսկ սածիլների թարմ և չոր քաշը մեծանում է կանաչ լույսի հավելման լույսի ինտենսիվության աճով, մինչդեռ լոլիկի հաստ ցողունը և ուժեղ սածիլների ինդեքսը սածիլները բոլորը հետևում են կանաչ լույսի լրացուցիչ լույսին:Ուժի աճը մեծանում է.LED կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը կարող է մեծացնել ցողունի հաստությունը, տերևի մակերեսը, ամբողջ բույսի չոր քաշը, արմատ-ընկած հարաբերակցությունը և սմբուկի սածիլների ուժեղ ինդեքսը:Սպիտակ լույսի համեմատ՝ LED կարմիր լույսը կարող է մեծացնել կաղամբի սածիլների կենսազանգվածը և նպաստել կաղամբի սածիլների երկարացմանը և տերևների ընդլայնմանը:LED կապույտ լույսը նպաստում է կաղամբի սածիլների հաստ աճին, չոր նյութի կուտակմանը և ուժեղ սածիլների ինդեքսին և դարձնում կաղամբի սածիլները գաճաճ:Վերոնշյալ արդյունքները ցույց են տալիս, որ լույսի կարգավորման տեխնոլոգիայով մշակվող բանջարեղենի տնկիների առավելությունները շատ ակնհայտ են։

LED լրացուցիչ լույսի ազդեցությունը մրգերի և բանջարեղենի սննդային որակի վրա

Մրգերում և բանջարեղենում պարունակվող սպիտակուցը, շաքարը, օրգանական թթուն և վիտամինները սննդանյութեր են, որոնք օգտակար են մարդու առողջության համար:Լույսի որակը կարող է ազդել բույսերի VC-ի պարունակության վրա՝ կարգավորելով VC-ի սինթեզի և քայքայվող ֆերմենտի ակտիվությունը, ինչպես նաև կարող է կարգավորել սպիտակուցների նյութափոխանակությունը և ածխաջրերի կուտակումը այգեգործական բույսերում:Կարմիր լույսը նպաստում է ածխաջրերի կուտակմանը, կապույտ լույսի բուժումը օգտակար է սպիտակուցի ձևավորման համար, մինչդեռ կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը կարող է բարելավել բույսերի սննդային որակը զգալիորեն ավելի բարձր, քան մոնոխրոմատիկ լույսը:

Կարմիր կամ կապույտ LED լույսի ավելացումը կարող է նվազեցնել նիտրատի պարունակությունը գազարում, կապույտ կամ կանաչ LED լույսի ավելացումը կարող է նպաստել գազարի մեջ լուծվող շաքարի կուտակմանը, իսկ ինֆրակարմիր LED լույսի ավելացումը նպաստում է գազարի մեջ VC-ի կուտակմանը:Արդյունքները ցույց են տվել, որ կապույտ լույսի հավելումը կարող է բարելավել լոլիկի VC պարունակությունը և լուծվող սպիտակուցի պարունակությունը.կարմիր լույսը և կարմիր կապույտ համակցված լույսը կարող էր նպաստել լոլիկի մրգերի շաքարի և թթվի պարունակությանը, իսկ շաքարի և թթվի հարաբերակցությունը ամենաբարձրն էր կարմիր կապույտ համակցված լույսի ներքո.կարմիր կապույտ համակցված լույսը կարող է բարելավել վարունգի մրգի VC պարունակությունը:

Մրգերի և բանջարեղենի մեջ պարունակվող ֆենոլները, ֆլավոնոիդները, անտոցիանինները և այլ նյութերը ոչ միայն կարևոր ազդեցություն ունեն մրգերի և բանջարեղենի գույնի, համի և ապրանքային արժեքի վրա, այլև ունեն բնական հակաօքսիդանտ ակտիվություն և կարող են արդյունավետ կերպով արգելակել կամ հեռացնել ազատ ռադիկալները մարդու մարմնում:

Լույսը լրացնելու համար LED կապույտ լույսի օգտագործումը կարող է զգալիորեն մեծացնել սմբուկի մաշկի մեջ անտոցիանինի պարունակությունը 73,6%-ով, մինչդեռ LED կարմիր լույսի և կարմիր և կապույտ լույսի համակցումը կարող է մեծացնել ֆլավոնոիդների և ընդհանուր ֆենոլների պարունակությունը:Կապույտ լույսը կարող է նպաստել լոլիկի մրգերում լիկոպենի, ֆլավոնոիդների և անտոցիանինների կուտակմանը:Կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը որոշակի չափով նպաստում է անտոցիանինների արտադրությանը, սակայն արգելակում է ֆլավոնոիդների սինթեզը։Սպիտակ լույսի հետ համեմատած՝ կարմիր լույսով բուժումը կարող է զգալիորեն մեծացնել գազարի ընձյուղներում անտոցիանինի պարունակությունը, սակայն կապույտ լույսի մշակումն ունի անտոցիանինի ամենացածր պարունակությունը:Կանաչ տերևի, մանուշակագույն տերևի և կարմիր տերևի գազարում ֆենոլի ընդհանուր պարունակությունը ավելի բարձր էր սպիտակ լույսի, կարմիր-կապույտ համակցված լույսի և կապույտ լույսի ներքո, բայց դա ամենացածրն էր կարմիր լույսի ներքո:LED ուլտրամանուշակագույն լույսի կամ նարնջագույն լույսի լրացումը կարող է մեծացնել ֆենոլային միացությունների պարունակությունը գազարի տերևներում, մինչդեռ կանաչ լույսը կարող է մեծացնել անտոցիանինների պարունակությունը:Հետևաբար, LED աճող լույսի օգտագործումը արդյունավետ միջոց է մրգերի և բանջարեղենի սննդային որակը կարգավորելու այգեգործական հաստատություններում:

LED լրացուցիչ լույսի ազդեցությունը բույսերի հակատարիքային վրա

Բույսերի ծերացման ժամանակ քլորոֆիլի քայքայումը, սպիտակուցի արագ կորուստը և ՌՆԹ հիդրոլիզը հիմնականում դրսևորվում են որպես տերևների ծերացում։Քլորոպլաստները շատ զգայուն են արտաքին լույսի միջավայրի փոփոխությունների նկատմամբ, հատկապես լույսի որակի վրա:Կարմիր լույսը, կապույտ լույսը և կարմիր-կապույտ համակցված լույսը նպաստում են քլորոպլաստների մորֆոգենեզին, կապույտ լույսը նպաստում է քլորոպլաստներում օսլայի հատիկների կուտակմանը, իսկ կարմիր լույսը և հեռավոր կարմիր լույսը բացասաբար են ազդում քլորոպլաստների զարգացման վրա:Կապույտ լույսի և կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը կարող է նպաստել վարունգի սածիլների տերևներում քլորոֆիլի սինթեզին, իսկ կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը կարող է նաև հետաձգել տերևի քլորոֆիլի պարունակության թուլացումը հետագա փուլում:Այս էֆեկտն ավելի ակնհայտ է կարմիր լույսի հարաբերակցության նվազման և կապույտ լույսի հարաբերակցության մեծացման դեպքում։Վարունգի սածիլների տերևների քլորոֆիլի պարունակությունը լուսադիոդային կարմիր և կապույտ համակցված լույսի ներքո զգալիորեն ավելի բարձր էր, քան լյումինեսցենտային լույսի հսկողության և մոնոխրոմատիկ կարմիր և կապույտ լույսի մշակման դեպքում:LED կապույտ լույսը կարող է զգալիորեն մեծացնել Wutacai-ի և կանաչ սխտորի սածիլների քլորոֆիլի a/b արժեքը:

Ծերացման ընթացքում կան ցիտոկինիններ (CTK), ավքսին (IAA), աբսցիսինաթթվի բովանդակության փոփոխություններ (ABA) և ֆերմենտների ակտիվության մի շարք փոփոխություններ:Բուսական հորմոնների պարունակությունը հեշտությամբ ազդում է լույսի միջավայրից։Լույսի տարբեր որակները տարբեր կարգավորիչ ազդեցություն ունեն բույսերի հորմոնների վրա, և լույսի ազդանշանի փոխանցման ճանապարհի սկզբնական քայլերը ներառում են ցիտոկինիններ:

CTK-ն նպաստում է տերևների բջիջների ընդլայնմանը, ուժեղացնում է տերևների ֆոտոսինթեզը, միաժամանակ արգելակելով ռիբոնուկլեազի, դեզօքսիռիբոնուկլեազի և պրոթեզերոնի գործունեությունը և հետաձգում է նուկլեինաթթուների, սպիտակուցների և քլորոֆիլի քայքայումը, ուստի կարող է զգալիորեն հետաձգել տերևների ծերացումը:Կա փոխազդեցություն լույսի և CTK-ով միջնորդավորված զարգացման կարգավորման միջև, և լույսը կարող է խթանել էնդոգեն ցիտոկինինի մակարդակի բարձրացումը։Երբ բույսերի հյուսվածքները ծերացման վիճակում են, դրանց էնդոգեն ցիտոկինինի պարունակությունը նվազում է։

IAA-ն հիմնականում կենտրոնացած է ակտիվ աճի մասերում, և շատ քիչ պարունակություն կա ծերացող հյուսվածքներում կամ օրգաններում:Մանուշակագույն լույսը կարող է մեծացնել ինդոլ քացախաթթվի օքսիդազի ակտիվությունը, իսկ IAA ցածր մակարդակները կարող են արգելակել բույսերի երկարացումը և աճը:

ABA-ն հիմնականում ձևավորվում է ծերացող տերևային հյուսվածքներում, հասուն պտուղներում, սերմերում, ցողուններում, արմատներում և այլ մասերում։Կարմիր և կապույտ լույսի համակցությամբ վարունգի և կաղամբի ABA պարունակությունը ավելի ցածր է, քան սպիտակ լույսի և կապույտ լույսի:

Պերօքսիդազը (POD), սուպերօքսիդ դիսմուտազը (SOD), ասկորբատ պերօքսիդազը (APX), կատալազը (CAT) ավելի կարևոր և լույսի հետ կապված պաշտպանիչ ֆերմենտներ են բույսերում:Եթե ​​բույսերը ծերանան, այդ ֆերմենտների գործունեությունը արագորեն կնվազի:

Լույսի տարբեր որակները զգալի ազդեցություն ունեն բույսերի հակաօքսիդանտ ֆերմենտների գործունեության վրա:Կարմիր լույսով բուժվելուց 9 օր հետո ռեփի սածիլների APX ակտիվությունը զգալիորեն աճել է, իսկ POD ակտիվությունը նվազել է:Լոլիկի POD ակտիվությունը 15 օր կարմիր և կապույտ լույսից հետո ավելի բարձր էր, քան սպիտակ լույսը համապատասխանաբար 20,9% և 11,7%:Կանաչ լույսի մշակումից 20 օր հետո լոլիկի POD ակտիվությունն ամենացածրն էր՝ սպիտակ լույսի միայն 55,4%-ը:4 ժամ կապույտ լույսի լրացումը կարող է զգալիորեն մեծացնել լուծվող սպիտակուցի պարունակությունը, POD, SOD, APX և CAT ֆերմենտների ակտիվությունը վարունգի տերևներում սածիլների փուլում:Բացի այդ, SOD-ի և APX-ի ակտիվությունը լույսի երկարացման հետ աստիճանաբար նվազում է։SOD-ի և APX-ի ակտիվությունը կապույտ լույսի և կարմիր լույսի ներքո դանդաղ է նվազում, բայց միշտ ավելի բարձր է, քան սպիտակ լույսի:Կարմիր լույսի ճառագայթումը զգալիորեն նվազեցրեց լոլիկի տերևների պերօքսիդազի և IAA պերօքսիդազի ակտիվությունը և սմբուկի տերևների IAA պերօքսիդազը, բայց հանգեցրեց սմբուկի տերևների պերօքսիդազային ակտիվության զգալի աճին:Հետևաբար, LED լրացուցիչ լույսի խելամիտ ռազմավարության ընդունումը կարող է արդյունավետորեն հետաձգել հաստատության այգեգործական մշակաբույսերի ծերացումը և բարելավել բերքատվությունն ու որակը:

LED լույսի բանաձևի կառուցում և կիրառում

Բույսերի աճի և զարգացման վրա էականորեն ազդում է լույսի որակը և դրա բաղադրության տարբեր գործակիցները։Լույսի բանաձևը հիմնականում ներառում է մի քանի տարրեր, ինչպիսիք են լույսի որակի հարաբերակցությունը, լույսի ինտենսիվությունը և լույսի ժամանակը:Քանի որ տարբեր բույսեր ունեն լույսի տարբեր պահանջներ և աճի ու զարգացման տարբեր փուլեր, մշակվող մշակաբույսերի համար պահանջվում է լույսի որակի, լույսի ինտենսիվության և լույսի լրացման ժամանակի լավագույն համադրությունը:

 ◆Լույսի սպեկտրի հարաբերակցությունը

Համեմատած սպիտակ լույսի և մեկ կարմիր և կապույտ լույսի հետ՝ LED կարմիր և կապույտ լույսի համադրությունը համապարփակ առավելություն ունի վարունգի և կաղամբի սածիլների աճի և զարգացման վրա:

Երբ կարմիր և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը 8:2 է, բույսի ցողունի հաստությունը, բույսի բարձրությունը, բույսի չոր քաշը, թարմ քաշը, սածիլների ուժեղ ինդեքսը և այլն, զգալիորեն ավելանում են, ինչպես նաև օգտակար է քլորոպլաստային մատրիցայի ձևավորման համար: բազալ լամելլան և ձուլման արդյունքները:

Կարմիր, կանաչ և կապույտ որակի համակցության օգտագործումը կարմիր լոբի ծիլերի համար օգտակար է չոր նյութի կուտակման համար, և կանաչ լույսը կարող է նպաստել կարմիր լոբի ծիլերի չոր նյութի կուտակմանը:Աճն առավել ակնհայտ է, երբ կարմիր, կանաչ և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը 6:2:1 է:Կարմիր լոբու ծիլերի սածիլների բուսական հիպոկոտիլային երկարացման էֆեկտը լավագույնն էր կարմիր և կապույտ լույսի 8:1 հարաբերակցությամբ, իսկ կարմիր լոբու ծիլերի հիպոկոտիլային երկարացումը ակնհայտորեն արգելակվեց կարմիր և կապույտ լույսի 6:3 հարաբերակցությամբ, բայց լուծվող սպիտակուցը: բովանդակությունը ամենաբարձրն էր։

Երբ կարմիր և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը լուֆի տնկիների համար 8:1 է, սածիլների ուժեղ ինդեքսը և լուծվող շաքարի պարունակությունը լուֆի տնկիներում ամենաբարձրն են:Կարմիր և կապույտ լույսի 6:3 հարաբերակցությամբ լույսի որակ օգտագործելիս լուֆի տնկիների մեջ քլորոֆիլ a պարունակությունը, քլորոֆիլ a/b հարաբերակցությունը և լուծվող սպիտակուցի պարունակությունը ամենաբարձրն էին:

Կարմիր և կապույտ լույսի և նեխուրի 3:1 հարաբերակցությունն օգտագործելիս այն կարող է արդյունավետորեն նպաստել նեխուրի բույսի բարձրության, կոթևի երկարության, տերևների քանակի, չոր նյութի որակի, VC պարունակության, լուծվող սպիտակուցի և լուծվող շաքարի պարունակության բարձրացմանը:Լոլիկի մշակության ժամանակ LED կապույտ լույսի համամասնության ավելացումը նպաստում է լիկոպենի, ազատ ամինաթթուների և ֆլավոնոիդների ձևավորմանը, իսկ կարմիր լույսի համամասնության ավելացումը նպաստում է տիտրվող թթուների ձևավորմանը:Երբ կարմիր և կապույտ լույսի և հազարի տերևների հարաբերակցությամբ լույսը 8:1 է, դա օգտակար է կարոտինոիդների կուտակման համար և արդյունավետորեն նվազեցնում է նիտրատի պարունակությունը և մեծացնում VC-ի պարունակությունը:

 ◆Լույսի ինտենսիվությունը

Թույլ լույսի ներքո աճող բույսերը ավելի հակված են ֆոտոինհիբիացիայի, քան ուժեղ լույսի ներքո:Լոլիկի սածիլների ֆոտոսինթետիկ զուտ արագությունը մեծանում է լույսի ինտենսիվության ավելացման հետ [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)]՝ ցույց տալով սկզբում աճի, ապա նվազման միտում, իսկ 300 μmol/(m²) ·s) հասնել առավելագույնին.Հազարի բույսի բարձրությունը, տերևի մակերեսը, ջրի պարունակությունը և VC-ի պարունակությունը զգալիորեն ավելացել են 150 μmol/(m²·s) լույսի ինտենսիվությամբ մշակման պայմաններում:200 μmol/(m²·s) լույսի ինտենսիվության բուժման դեպքում թարմ քաշը, ընդհանուր քաշը և ազատ ամինաթթվի պարունակությունը զգալիորեն ավելացել են, իսկ 300 μmol/(m²·s) լույսի ինտենսիվության բուժման դեպքում՝ տերևի մակերեսը, ջրի պարունակությունը։ , քլորոֆիլ a, քլորոֆիլ a+b և հազարի կարոտինոիդները նվազել են:Մթության համեմատ՝ LED-ի աճի լույսի ինտենսիվության աճի հետ [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], սև լոբու ծիլերի քլորոֆիլ a, քլորոֆիլ b և քլորոֆիլ a+b պարունակությունը զգալիորեն ավելացավ:VC պարունակությունն ամենաբարձրն է՝ 3 μmol/(m²·s), իսկ լուծվող սպիտակուցի, լուծվող շաքարի և սախարոզայի պարունակությունը ամենաբարձրն է՝ 9 μmol/(m²·s):Նույն ջերմաստիճանի պայմաններում լույսի ինտենսիվության աճով [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], պղպեղի տնկիների սածիլների ժամանակը. կրճատվում է, լուծվող շաքարի պարունակությունն ավելանում է, բայց քլորոֆիլ ա-ի և կարոտինոիդների պարունակությունն աստիճանաբար նվազում է։

 ◆Լույսի ժամանակ

Լույսի ժամանակի ճիշտ երկարացումը կարող է որոշակիորեն մեղմել լույսի անբավարար ինտենսիվության հետևանքով առաջացած ցածր լույսի սթրեսը, օգնել այգեգործական մշակաբույսերի ֆոտոսինթետիկ արտադրանքի կուտակմանը և հասնել բերքատվության բարձրացման և որակի բարելավման:Ծիլերի VC-ի պարունակությունը ցույց է տվել աստիճանաբար աճող միտում լուսային ժամանակի երկարացման հետ (0, 4, 8, 12, 16, 20 ժամ/օր), մինչդեռ ազատ ամինաթթուների պարունակությունը, SOD և CAT ակտիվությունները բոլորը ցույց են տվել նվազման միտում:Լույսի ժամանակի երկարացման հետ (12, 15, 18 ժամ) զգալիորեն ավելացավ չինական կաղամբի բույսերի թարմ քաշը։Չինական կաղամբի տերևներում և ցողուններում VC-ի պարունակությունն ամենաբարձրն էր՝ համապատասխանաբար 15 և 12 ժամ:Չինական կաղամբի տերևներում լուծվող սպիտակուցի պարունակությունը աստիճանաբար նվազում էր, բայց ցողուններն ամենաբարձրն էին 15 ժամ հետո:Չինական կաղամբի տերևներում լուծվող շաքարի պարունակությունը աստիճանաբար ավելացել է, մինչդեռ ցողուններն ամենաբարձրն են եղել 12 ժամում:Երբ կարմիր և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը 1:2 է, համեմատած 12 ժամ լուսային ժամանակի հետ, 20 ժամ լուսային մշակումը նվազեցնում է ընդհանուր ֆենոլների և ֆլավոնոիդների հարաբերական պարունակությունը կանաչ տերևային գազարում, բայց երբ կարմիր և կապույտ լույսի հարաբերակցությունը 2:1 է, 20-ժամյա լուսային բուժումը զգալիորեն ավելացրել է ընդհանուր ֆենոլների և ֆլավոնոիդների հարաբերական պարունակությունը կանաչ տերևային գազարում:

Վերոնշյալից երևում է, որ տարբեր լուսային բանաձևեր տարբեր ազդեցություններ ունեն տարբեր մշակաբույսերի ֆոտոսինթեզի, ֆոտոմորֆոգենեզի և ածխածնի և ազոտի նյութափոխանակության վրա:Ինչպես ստանալ լավագույն լույսի բանաձևը, լույսի աղբյուրի կազմաձևումը և խելացի վերահսկման ռազմավարությունների ձևակերպումը պահանջում է բույսերի տեսակները որպես ելակետ, և համապատասխան ճշգրտումներ պետք է կատարվեն՝ այգեգործական մշակաբույսերի ապրանքային կարիքներին, արտադրության նպատակներին, արտադրական գործոններին և այլն: էներգախնայողության պայմաններում լուսային միջավայրի և բարձրորակ և բարձր բերքատվություն ունեցող այգեգործական մշակաբույսերի խելացի վերահսկման նպատակին հասնելու համար:

Առկա խնդիրներ և հեռանկարներ

LED աճող լույսի զգալի առավելությունն այն է, որ այն կարող է խելացի համակցված ճշգրտումներ կատարել՝ ըստ ֆոտոսինթետիկ բնութագրերի, մորֆոլոգիայի, որակի և տարբեր բույսերի բերքատվության պահանջարկի սպեկտրի:Տարբեր տեսակի մշակաբույսեր և միևնույն մշակաբույսերի աճի տարբեր ժամանակաշրջանները ունեն տարբեր պահանջներ լույսի որակի, լույսի ինտենսիվության և ֆոտոժամանակաշրջանի համար:Սա պահանջում է լույսի բանաձևերի հետազոտության հետագա զարգացում և կատարելագործում, որպեսզի ձևավորվի լույսի բանաձևերի հսկայական տվյալների բազա:Պրոֆեսիոնալ լամպերի հետազոտության և մշակման հետ համատեղ՝ LED լրացուցիչ լույսերի առավելագույն արժեքը գյուղատնտեսական կիրառություններում կարող է իրականացվել, որպեսզի ավելի լավ խնայեն էներգիան, բարելավեն արտադրության արդյունավետությունը և տնտեսական օգուտները:Հաստատությունների այգեգործության մեջ LED աճող լույսի կիրառումը ցույց է տվել աշխույժ կենսունակություն, սակայն LED լուսավորության սարքավորումների կամ սարքերի գինը համեմատաբար բարձր է, և միանգամյա ներդրումը մեծ է:Տարբեր մշակաբույսերի լույսի լրացուցիչ պահանջները շրջակա միջավայրի տարբեր պայմաններում պարզ չեն, հավելյալ լույսի սպեկտրը, աճող լույսի անհիմն ինտենսիվությունը և ժամանակը անխուսափելիորեն տարբեր խնդիրներ կառաջացնեն աճող լուսավորության արդյունաբերության կիրառման մեջ:

Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիայի առաջընթացի և կատարելագործման և LED աճող լույսի արտադրության արժեքի նվազման հետ մեկտեղ, LED լրացուցիչ լուսավորությունը ավելի լայնորեն կկիրառվի օբյեկտների այգեգործության մեջ:Միևնույն ժամանակ, լուսադիոդային լրացուցիչ լուսային տեխնոլոգիաների համակարգի զարգացումն ու առաջընթացը և նոր էներգիայի համակցումը հնարավորություն կտա արագ զարգացնել օբյեկտային գյուղատնտեսությունը, ընտանեկան գյուղատնտեսությունը, քաղաքային գյուղատնտեսությունը և տիեզերական գյուղատնտեսությունը՝ բավարարելու հատուկ միջավայրերում այգեգործական մշակաբույսերի մարդկանց պահանջարկը: