Համառոտ. Բանջարեղենի սածիլները բանջարեղենի արտադրության առաջին քայլն են, և տնկիների որակը շատ կարևոր է տնկելուց հետո բանջարեղենի բերքատվության և որակի համար:Բանջարեղենի արդյունաբերության մեջ աշխատանքի բաժանման շարունակական կատարելագործմամբ բանջարեղենի սածիլները աստիճանաբար ձևավորել են ինքնուրույն արդյունաբերական շղթա և ծառայել բանջարեղենի արտադրությանը։Վատ եղանակից ազդված՝ սածիլների ավանդական մեթոդները անխուսափելիորեն բախվում են բազմաթիվ մարտահրավերների, ինչպիսիք են սածիլների դանդաղ աճը, ոտքերի աճը և վնասատուներն ու հիվանդությունները:Ոտքերի սածիլների հետ գործ ունենալու համար շատ առևտրային մշակողներ օգտագործում են աճի կարգավորիչներ:Այնուամենայնիվ, աճի կարգավորիչների կիրառմամբ կան սածիլների կոշտության, սննդի անվտանգության և շրջակա միջավայրի աղտոտման ռիսկեր:Բացի քիմիական հսկողության մեթոդներից, թեև մեխանիկական խթանումը, ջերմաստիճանի և ջրի վերահսկումը կարող են նաև դեր խաղալ սածիլների ոտքերի աճը կանխելու գործում, դրանք մի փոքր ավելի քիչ հարմար և արդյունավետ են:Համաշխարհային նոր Covid-19 համաճարակի ազդեցության ներքո սածիլների արդյունաբերության մեջ աշխատուժի պակասի և աշխատուժի ծախսերի աճի հետևանքով առաջացած արտադրության կառավարման դժվարությունների խնդիրներն ավելի ակնառու են դարձել:

Լուսավորության տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ բանջարեղենի սածիլների աճեցման համար արհեստական ​​լույսի օգտագործումն ունի սածիլների բարձր արդյունավետության, վնասատուների և հիվանդությունների պակասի և հեշտ ստանդարտացման առավելությունները:Լույսի ավանդական աղբյուրների համեմատ, նոր սերնդի LED լույսի աղբյուրներն ունեն էներգախնայողության, բարձր արդյունավետության, երկար կյանք, շրջակա միջավայրի պահպանություն և ամրություն, փոքր չափսեր, ցածր ջերմային ճառագայթում և փոքր ալիքի երկարություն:Այն կարող է ձևավորել համապատասխան սպեկտր՝ բույսերի գործարանների միջավայրում տնկիների աճի և զարգացման կարիքներին համապատասխան և ճշգրիտ վերահսկել սածիլների ֆիզիոլոգիական և նյութափոխանակության գործընթացը՝ միևնույն ժամանակ, նպաստելով բանջարեղենի տնկիների անաղտոտված, ստանդարտացված և արագ արտադրությանը։ , և կրճատում է սածիլների ցիկլը։Հարավային Չինաստանում պլաստմասե ջերմոցներում պղպեղի և լոլիկի տնկիների (3-4 իսկական տերև) աճեցման համար պահանջվում է մոտ 60 օր, իսկ վարունգի տնկիների համար՝ մոտ 35 օր (3-5 իսկական տերև):Բուսական գործարանային պայմաններում լոլիկի սածիլների մշակման համար պահանջվում է ընդամենը 17 օր, իսկ պղպեղի տնկիների համար՝ 25 օր՝ 20 ժամ ֆոտոժամանակաշրջանի և 200-300 μmol/(m2•s) PPF-ի պայմաններում:Ջերմոցում սածիլների աճեցման ավանդական մեթոդի համեմատ՝ LED բույսերի գործարանային սածիլների աճեցման մեթոդի կիրառումը զգալիորեն կրճատել է վարունգի աճի ցիկլը 15-30 օրով, իսկ էգ ծաղիկների և մրգերի քանակը մեկ բույսի համար աճել է 33,8%-ով և 37,3%-ով: , համապատասխանաբար, իսկ ամենաբարձր եկամտաբերությունն աճել է 71.44%-ով։

Էներգախնայողության արդյունավետության առումով գործարանների գործարանների էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունն ավելի բարձր է, քան նույն լայնության վրա գտնվող Վենլո տիպի ջերմոցներում:Օրինակ՝ շվեդական գործարաններից մեկում 1 կգ չոր գազար արտադրելու համար պահանջվում է 1411 ՄՋ, իսկ ջերմոցում՝ 1699 ՄՋ:Այնուամենայնիվ, եթե հաշվարկվի գազարի չոր նյութի մեկ կիլոգրամի համար պահանջվող էլեկտրաէներգիան, գործարանին անհրաժեշտ է 247 կՎտ.ժ 1 կգ չոր քաշով գազար արտադրելու համար, իսկ Շվեդիայի, Նիդեռլանդների և Արաբական Միացյալ Էմիրությունների ջերմոցները պահանջում են 182 կՎտ. ժ, համապատասխանաբար 70 կՎտ.ժ և 111 կՎտ.ժ։

Միևնույն ժամանակ, գործարանի գործարանում համակարգիչների, ավտոմատ սարքավորումների, արհեստական ​​ինտելեկտի և այլ տեխնոլոգիաների օգտագործումը կարող է ճշգրիտ վերահսկել սածիլների աճեցման համար հարմար բնապահպանական պայմանները, ազատվել բնական միջավայրի պայմանների սահմանափակումներից և իրականացնել խելացի, սածիլների արտադրության մեքենայացված և տարեկան կայուն արտադրություն։Վերջին տարիներին բույսերի գործարանային սածիլները օգտագործվել են տերևավոր բանջարեղենի, պտղատու բանջարեղենի և տնտեսական այլ մշակաբույսերի կոմերցիոն արտադրության մեջ Ճապոնիայում, Հարավային Կորեայում, Եվրոպայում և ԱՄՆ-ում և այլ երկրներում:Բույսերի գործարանների բարձր սկզբնական ներդրումները, բարձր գործառնական ծախսերը և համակարգի էներգիայի հսկայական սպառումը դեռևս այն խոչընդոտներն են, որոնք սահմանափակում են չինական բույսերի գործարաններում սածիլների մշակման տեխնոլոգիայի խթանումը:Ուստի անհրաժեշտ է հաշվի առնել բարձր բերքատվության և էներգախնայողության պահանջները՝ լույսի կառավարման ռազմավարությունների, բանջարեղենի աճի մոդելների ստեղծման և ավտոմատացման սարքավորումների առումով՝ տնտեսական օգուտները բարելավելու համար:

Այս հոդվածում վերանայվում է LED լուսային միջավայրի ազդեցությունը բույսերի գործարաններում վերջին տարիներին բանջարեղենի սածիլների աճի և զարգացման վրա՝ բույսերի գործարաններում բանջարեղենի սածիլների լույսի կարգավորման հետազոտական ​​ուղղության հեռանկարով:

1. Լույսի միջավայրի ազդեցությունը բանջարեղենի տնկիների աճի և զարգացման վրա

Որպես բույսերի աճի և զարգացման կարևոր բնապահպանական գործոններից մեկը՝ լույսը ոչ միայն էներգիայի աղբյուր է բույսերի համար ֆոտոսինթեզ իրականացնելու համար, այլև բույսերի ֆոտոմորֆոգենեզի վրա ազդող հիմնական ազդանշան:Բույսերը լուսային ազդանշանային համակարգի միջոցով զգում են ազդանշանի ուղղությունը, էներգիան և լույսի որակը, կարգավորում են իրենց աճն ու զարգացումը և արձագանքում լույսի առկայությանը կամ բացակայությանը, ալիքի երկարությանը, ինտենսիվությանը և տևողությանը:Ներկայումս հայտնի բույսերի ֆոտոընկալիչները ներառում են առնվազն երեք դաս՝ ֆիտոքրոմներ (PHYA~PHYE), որոնք զգում են կարմիր և հեռավոր կարմիր լույսը (FR), կրիպտոքրոմներ (CRY1 և CRY2), որոնք ընկալում են կապույտ և ուլտրամանուշակագույն A, և տարրեր (Phot1 և Phot2), UV-B ընկալիչ UVR8, որը զգում է UV-B:Այս ֆոտոընկալիչները մասնակցում և կարգավորում են հարակից գեների էքսպրեսիան և այնուհետև կարգավորում են կենսագործունեությունները, ինչպիսիք են բույսերի սերմերի բողբոջումը, ֆոտոմորֆոգենեզը, ծաղկման ժամանակը, երկրորդային մետաբոլիտների սինթեզը և կուտակումը և հանդուրժողականությունը բիոտիկ և աբիոտիկ սթրեսներին:

2. LED լուսային միջավայրի ազդեցությունը բանջարեղենի տնկիների ֆոտոմորֆոլոգիական հաստատման վրա

2.1 Լույսի տարբեր որակի ազդեցությունը բանջարեղենի տնկիների ֆոտոմորֆոգենեզի վրա

Սպեկտրի կարմիր և կապույտ շրջաններն ունեն բարձր քվանտային արդյունավետություն բույսերի տերևների ֆոտոսինթեզի համար:Այնուամենայնիվ, վարունգի տերևների մաքուր կարմիր լույսի երկարատև ազդեցությունը կվնասի ֆոտոհամակարգին, ինչը կհանգեցնի «կարմիր լույսի համախտանիշի» երևույթին, ինչպիսին է ստոմատի արձագանքի անկումը, ֆոտոսինթետիկ հզորության և ազոտի օգտագործման արդյունավետության նվազումը և աճի հետաձգումը:Լույսի ցածր ինտենսիվության պայմաններում (100±5 μmol/(m2•s)) մաքուր կարմիր լույսը կարող է վնասել վարունգի և՛ երիտասարդ, և՛ հասուն տերևների քլորոպլաստները, սակայն վնասված քլորոպլաստները վերականգնվել են մաքուր կարմիր լույսից փոխելուց հետո: դեպի կարմիր և կապույտ լույս (R:B= 7:3):Ընդհակառակը, երբ վարունգի բույսերը կարմիր-կապույտ լույսի միջավայրից անցան մաքուր կարմիր լույսի միջավայրի, ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունը էականորեն չնվազեց՝ ցույց տալով հարմարվողականությունը կարմիր լույսի միջավայրին։«Կարմիր լույսի համախտանիշով» վարունգի սածիլների տերևի կառուցվածքի էլեկտրոնային մանրադիտակային վերլուծության միջոցով փորձարարները պարզել են, որ քլորոպլաստների քանակը, օսլայի հատիկների չափը և տերևներում գրանայի հաստությունը մաքուր կարմիր լույսի ներքո զգալիորեն ավելի ցածր են, քան կարմիր լույսի ներքո: սպիտակ լույսի բուժում:Կապույտ լույսի միջամտությունը բարելավում է վարունգի քլորոպլաստների ուլտրակառուցվածքը և ֆոտոսինթետիկ բնութագրերը և վերացնում սննդանյութերի ավելորդ կուտակումը:Սպիտակ լույսի և կարմիր և կապույտ լույսի համեմատ մաքուր կարմիր լույսը նպաստեց լոլիկի սածիլների հիպոկոտիլային երկարացմանը և կոթիլեդոնի ընդլայնմանը, զգալիորեն ավելացրեց բույսի բարձրությունը և տերևի մակերեսը, բայց զգալիորեն նվազեցրեց ֆոտոսինթետիկ կարողությունը, նվազեցրեց Ռուբիսկոի պարունակությունը և ֆոտոքիմիական արդյունավետությունը և զգալիորեն ավելացրեց ջերմության արտանետումը:Կարելի է տեսնել, որ բույսերի տարբեր տեսակներ տարբեր կերպ են արձագանքում լույսի նույն որակին, սակայն մոնոխրոմատիկ լույսի համեմատ բույսերն ունեն ավելի բարձր ֆոտոսինթեզի արդյունավետություն և ավելի բուռն աճ խառը լույսի միջավայրում:

Հետազոտողները բազմաթիվ հետազոտություններ են կատարել բանջարեղենի տնկիների լույսի որակի համադրության օպտիմալացման վերաբերյալ։Լույսի նույն ինտենսիվության պայմաններում կարմիր լույսի հարաբերակցության ավելացմամբ զգալիորեն բարելավվել է լոլիկի և վարունգի տնկիների բույսի բարձրությունը և թարմ քաշը, իսկ լավագույն ազդեցությունը ունեցել է կարմիր և կապույտ 3:1 հարաբերակցությամբ մշակումը.ընդհակառակը, կապույտ լույսի բարձր հարաբերակցությունը արգելակում էր լոլիկի և վարունգի սածիլների աճը, որոնք կարճ էին և կոմպակտ, բայց ավելացնում էին չոր նյութի և քլորոֆիլի պարունակությունը սածիլների ընձյուղներում:Նմանատիպ նախշեր են նկատվում նաև այլ մշակաբույսերի, օրինակ՝ պղպեղի և ձմերուկի մոտ։Բացի այդ, համեմատած սպիտակ լույսի հետ, կարմիր և կապույտ լույսը (R:B=3:1) ոչ միայն զգալիորեն բարելավեց լոլիկի սածիլների տերևի հաստությունը, քլորոֆիլի պարունակությունը, ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունը և էլեկտրոնների փոխանցման արդյունավետությունը, այլ նաև ֆերմենտների արտահայտման մակարդակը: Կալվինի ցիկլի նկատմամբ բուսակերների աճի պարունակությունը և ածխաջրերի կուտակումը նույնպես զգալիորեն բարելավվել են:Համեմատելով կարմիր և կապույտ լույսի երկու հարաբերակցությունները (R:B=2:1, 4:1), կապույտ լույսի ավելի բարձր հարաբերակցությունն ավելի նպաստավոր էր վարունգի սածիլներում էգ ծաղիկների ձևավորմանը և արագացրեց էգ ծաղիկների ծաղկման ժամանակը: .Թեև կարմիր և կապույտ լույսի տարբեր հարաբերակցությունները էական ազդեցություն չեն ունեցել կաղամբի, ռուկոլայի և մանանեխի տնկիների թարմ քաշի բերքատվության վրա, կապույտ լույսի բարձր հարաբերակցությունը (30% կապույտ լույս) զգալիորեն նվազեցրել է կաղամբի հիպոկոտիլի երկարությունը և կոթիլեդոնի տարածքը: և մանանեխի սածիլները, մինչդեռ կոթիլեդոնի գույնը խորացավ:Հետևաբար, սածիլների արտադրության մեջ կապույտ լույսի համամասնության համապատասխան աճը կարող է զգալիորեն կրճատել բանջարեղենի սածիլների հանգույցների տարածությունը և տերևների տարածքը, նպաստել սածիլների կողային երկարացմանը և բարելավել սածիլների ուժի ինդեքսը, ինչը նպաստում է. ամուր սածիլների մշակում.Պայմանով, որ լույսի ինտենսիվությունը մնաց անփոփոխ, կարմիր և կապույտ լույսի կանաչ լույսի ավելացումը զգալիորեն բարելավեց քաղցր պղպեղի սածիլների թարմ քաշը, տերևի մակերեսը և բույսի բարձրությունը:Համեմատած ավանդական սպիտակ լյումինեսցենտ լամպի հետ, կարմիր-կանաչ-կապույտ (R3:G2:B5) լուսավորության պայմաններում «Okagi No. 1 լոլիկի» սածիլների Y[II], qP և ETR զգալիորեն բարելավվել են:Մաքուր կապույտ լույսին ուլտրամանուշակագույն լույսի (100 μmol/(m2•s) կապույտ լույս + 7% UV-A) լրացումը զգալիորեն նվազեցրեց ռուկոլայի և մանանեխի ցողունի երկարացման արագությունը, մինչդեռ FR-ի լրացումը հակառակն էր:Սա նաև ցույց է տալիս, որ բացի կարմիր և կապույտ լույսից, բույսերի աճի և զարգացման գործընթացում կարևոր դեր են խաղում նաև այլ լուսային հատկություններ։Թեև ոչ ուլտրամանուշակագույն լույսը, ոչ էլ FR-ը ֆոտոսինթեզի էներգիայի աղբյուր չեն, երկուսն էլ ներգրավված են բույսերի ֆոտոմորֆոգենեզում:Բարձր ինտենսիվության ուլտրամանուշակագույն լույսը վնասակար է բույսերի ԴՆԹ-ի և սպիտակուցների համար և այլն: Այնուամենայնիվ, ուլտրամանուշակագույն լույսը ակտիվացնում է բջջային սթրեսային պատասխանները՝ առաջացնելով բույսերի աճի, մորֆոլոգիայի և զարգացման փոփոխություններ՝ շրջակա միջավայրի փոփոխություններին հարմարվելու համար:Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ցածր R/FR-ն առաջացնում է բույսերի ստվերից խուսափելու արձագանքներ, ինչը հանգեցնում է բույսերի ձևաբանական փոփոխությունների, ինչպիսիք են ցողունի երկարացումը, տերևների նոսրացումը և չոր նյութի բերքատվության նվազումը:Բարակ ցողունը լավ աճի հատկանիշ չէ ուժեղ սածիլներ աճեցնելու համար:Ընդհանուր տերևավոր և պտղատու բանջարեղենի տնկիների համար ամուր, կոմպակտ և առաձգական սածիլները հակված չեն խնդիրներին տեղափոխման և տնկման ժամանակ:

UV-A-ն կարող է վարունգի սածիլները դարձնել ավելի կարճ և կոմպակտ, իսկ փոխպատվաստումից հետո բերքատվությունը էականորեն չի տարբերվում հսկողության արդյունքից.մինչդեռ UV-B-ն ունի ավելի նշանակալի արգելակող ազդեցություն, և փոխպատվաստումից հետո բերքատվության նվազեցման ազդեցությունը նշանակալի չէ:Նախորդ ուսումնասիրությունները ենթադրել են, որ UV-A-ն արգելակում է բույսերի աճը և դարձնում բույսերը գաճաճ:Սակայն աճող ապացույցներ կան, որ UV-A-ի առկայությունը, մշակաբույսերի կենսազանգվածը ճնշելու փոխարեն, իրականում նպաստում է դրան:Հիմնական կարմիր և սպիտակ լույսի համեմատ (R:W=2:3, PPFD-ը 250 μmol/(m2·s) է), կարմիր և սպիտակ լույսի լրացուցիչ ինտենսիվությունը 10 Վտ/մ2 է (մոտ 10 μmol/(m2·): ժ)) Կաղամբի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը զգալիորեն մեծացրել է կաղամբի սածիլների կենսազանգվածը, միջհանգույցների երկարությունը, ցողունի տրամագիծը և բույսի ծածկույթի լայնությունը, սակայն խթանման ազդեցությունը թուլացել է, երբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ինտենսիվությունը գերազանցել է 10 Վտ/մ2-ը:Օրական 2 ժամ ուլտրամանուշակագույն ուլտրամանուշակագույն հավելումը (0.45 J/(m2•s)) կարող է զգալիորեն մեծացնել բույսի բարձրությունը, կոթիլեդոնի մակերեսը և «Oxheart» լոլիկի սածիլների թարմ քաշը՝ միաժամանակ նվազեցնելով լոլիկի սածիլների H2O2 պարունակությունը:Կարելի է տեսնել, որ տարբեր մշակաբույսեր տարբեր կերպ են արձագանքում ուլտրամանուշակագույն լույսին, ինչը կարող է կապված լինել ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ մշակաբույսերի զգայունության հետ:

Պատվաստված սածիլների մշակման համար ցողունի երկարությունը պետք է պատշաճ կերպով մեծացվի՝ արմատների պատվաստումը հեշտացնելու համար:FR-ի տարբեր ինտենսիվությունները տարբեր ազդեցություն են ունեցել լոլիկի, պղպեղի, վարունգի, դդմի և ձմերուկի տնկիների աճի վրա:18,9 μmol/(m2•s) FR-ի լրացումը սառը սպիտակ լույսի ներքո զգալիորեն մեծացրել է լոլիկի և պղպեղի սածիլների հիպոկոտիլի երկարությունը և ցողունի տրամագիծը.FR 34,1 մկմոլ/(մ2•վ) լավագույն ազդեցությունն ունեցավ վարունգի, դդմի և ձմերուկի սածիլների հիպոկոտիլային երկարության և ցողունի տրամագծի խթանման վրա;բարձր ինտենսիվության FR (53.4 μmol/(m2•s)) լավագույն ազդեցությունն է ունեցել այս հինգ բանջարեղենի վրա:Սածիլների հիպոկոտիլային երկարությունը և ցողունի տրամագիծն այլևս զգալիորեն չեն աճել և սկսել են նվազման միտում ցույց տալ:Պղպեղի տնկիների թարմ քաշը զգալիորեն նվազել է, ինչը ցույց է տալիս, որ բանջարեղենի հինգ տնկիների FR-ի հագեցվածության արժեքները բոլորն էլ ցածր էին 53,4 մկմոլ/(մ2• վրկ), իսկ FR-ի արժեքը զգալիորեն ցածր էր, քան FR-ինը:Տարբեր բանջարեղենի տնկիների աճի վրա ազդեցությունները նույնպես տարբեր են։

2.2 Տարբեր ցերեկային ինտեգրալի ազդեցությունը բանջարեղենի սածիլների ֆոտոմորֆոգենեզի վրա

Ցերեկային ինտեգրալը (DLI) ներկայացնում է բույսի մակերևույթի կողմից ստացված ֆոտոսինթետիկ ֆոտոնների ընդհանուր քանակը մեկ օրում, որը կապված է լույսի ինտենսիվության և լույսի ժամանակի հետ:Հաշվարկի բանաձևն է՝ DLI (մոլ/մ2/օր) = լույսի ինտենսիվություն [μmol/(m2•s)] × Օրական լույսի ժամանակ (ժ) × 3600 × 10-6:Ցածր լույսի ինտենսիվությամբ միջավայրում բույսերը արձագանքում են ցածր լույսի միջավայրին՝ երկարացնելով ցողունի և միջհանգույցի երկարությունը, ավելացնելով բույսի բարձրությունը, կոթունի երկարությունը և տերևի մակերեսը, ինչպես նաև նվազեցնելով տերևի հաստությունը և ֆոտոսինթետիկ զուտ արագությունը:Լույսի ինտենսիվության աճով, բացառությամբ մանանեխի, զգալիորեն նվազել է ռուկոլայի, կաղամբի և կաղամբի տնկիների հիպոկոտիլային երկարությունը և ցողունի երկարացումը նույն լուսային որակի տակ։Կարելի է տեսնել, որ լույսի ազդեցությունը բույսերի աճի և մորֆոգենեզի վրա կապված է լույսի ինտենսիվության և բույսերի տեսակների հետ։DLI-ի աճով (8,64~28,8 մոլ/մ2/օր) վարունգի սածիլների բուսատեսակը դարձավ կարճ, ամուր և կոմպակտ, իսկ տերևի տեսակարար կշիռը և քլորոֆիլի պարունակությունը աստիճանաբար նվազեց:Վարունգի տնկիների ցանքից 6-16 օր հետո տերևներն ու արմատները չորացել են։Քաշը աստիճանաբար ավելացել է, իսկ աճի տեմպն աստիճանաբար արագացել է, սակայն ցանքից 16-ից 21 օր անց վարունգի տնկիների տերեւների ու արմատների աճի տեմպերը զգալիորեն նվազել են։Ընդլայնված DLI-ն նպաստեց վարունգի սածիլների ֆոտոսինթետիկ զուտ արագությանը, սակայն որոշակի արժեքից հետո զուտ ֆոտոսինթետիկ արագությունը սկսեց նվազել:Հետևաբար, համապատասխան DLI ընտրելը և սածիլների աճի տարբեր փուլերում տարբեր լրացուցիչ լուսային ռազմավարությունների ընդունումը կարող է նվազեցնել էներգիայի սպառումը:Վարունգի և լոլիկի սածիլներում լուծվող շաքարի և SOD ֆերմենտի պարունակությունն ավելացել է DLI-ի ինտենսիվության բարձրացմամբ:Երբ DLI-ի ինտենսիվությունը 7,47 մոլ/մ2/օրից ավելացել է մինչև 11,26 մոլ/մ2/օր, վարունգի տնկիներում լուծվող շաքարի և SOD ֆերմենտի պարունակությունն աճել է համապատասխանաբար 81,03%-ով և 55,5%-ով:Նույն DLI պայմաններում, լույսի ինտենսիվության աճով և լույսի ժամանակի կրճատմամբ, լոլիկի և վարունգի սածիլների PSII ակտիվությունը արգելակվեց, և ցածր լույսի ինտենսիվության և երկարատև լույսի լրացուցիչ ռազմավարություն ընտրելը ավելի նպաստավոր էր բարձր սածիլների մշակման համար: վարունգի և լոլիկի տնկիների ինդեքսը և ֆոտոքիմիական արդյունավետությունը.

Պատվաստված տնկիների արտադրության մեջ ցածր լույսի միջավայրը կարող է հանգեցնել պատվաստված տնկիների որակի նվազմանը և ապաքինման ժամանակի ավելացմանը:Համապատասխան լույսի ինտենսիվությունը կարող է ոչ միայն բարձրացնել պատվաստված բուժիչ տեղամասի կապելու ունակությունը և բարելավել ամուր սածիլների ինդեքսը, այլև նվազեցնել էգ ծաղիկների հանգույցի դիրքը և մեծացնել էգ ծաղիկների քանակը:Բուսական գործարաններում 2,5-7,5 մոլ/մ2/օր DLI-ն բավարար էր լոլիկի պատվաստված տնկիների բուժիչ կարիքները բավարարելու համար:Փոխպատվաստված լոլիկի սածիլների կոմպակտությունը և տերևի հաստությունը զգալիորեն ավելացել են DLI ինտենսիվության աճով:Սա ցույց է տալիս, որ պատվաստված սածիլները բուժման համար բարձր լույսի ինտենսիվություն չեն պահանջում:Հետևաբար, հաշվի առնելով էլեկտրաէներգիայի սպառումը և տնկման միջավայրը, լույսի համապատասխան ինտենսիվության ընտրությունը կօգնի բարելավել տնտեսական օգուտները:

3. LED լույսի միջավայրի ազդեցությունը բանջարեղենի սածիլների սթրեսակայունության վրա

Բույսերը ստանում են արտաքին լույսի ազդանշաններ ֆոտոընկալիչների միջոցով՝ առաջացնելով բույսի մեջ ազդանշանային մոլեկուլների սինթեզ և կուտակում, դրանով իսկ փոխելով բույսերի օրգանների աճն ու գործառույթը և, ի վերջո, բարելավելով բույսի դիմադրությունը սթրեսին:Լույսի տարբեր որակը որոշակի խթանող ազդեցություն ունի տնկիների ցրտին հանդուրժողականության և աղի հանդուրժողականության բարելավման վրա:Օրինակ, երբ լոլիկի սածիլները լույսով լրացվում էին գիշերը 4 ժամով, համեմատած առանց լրացուցիչ լույսի բուժման, սպիտակ լույսը, կարմիր լույսը, կապույտ լույսը և կարմիր և կապույտ լույսը կարող է նվազեցնել լոլիկի տնկիների էլեկտրոլիտների թափանցելիությունը և MDA պարունակությունը: և բարելավել սառը հանդուրժողականությունը:SOD-ի, POD-ի և CAT-ի ակտիվությունը 8:2 կարմիր-կապույտ հարաբերակցությամբ մշակված լոլիկի սածիլներում զգալիորեն ավելի բարձր է եղել, քան այլ մշակումների, և նրանք ունեին ավելի բարձր հակաօքսիդանտ հզորություն և ցրտադիմացկունություն:

UV-B-ի ազդեցությունը սոյայի արմատների աճի վրա հիմնականում բարելավում է բույսերի սթրեսային դիմադրությունը` ավելացնելով արմատային NO-ի և ROS-ի պարունակությունը, ներառյալ հորմոնալ ազդանշանային մոլեկուլները, ինչպիսիք են ABA, SA և JA, և արգելակում է արմատների զարգացումը` նվազեցնելով IAA-ի պարունակությունը: , CTK և GA:UV-B-ի ֆոտոընկալիչը՝ UVR8-ը, ոչ միայն մասնակցում է ֆոտոմորֆոգենեզի կարգավորմանը, այլև առանցքային դեր է խաղում ուլտրամանուշակագույն բեռի սթրեսում:Լոլիկի սածիլների մեջ UVR8-ը միջնորդում է անտոցիանինների սինթեզը և կուտակումը, իսկ ուլտրամանուշակագույնով հարմարեցված վայրի լոլիկի սածիլները բարելավում են բարձր ինտենսիվության ուլտրամանուշակագույն ուլտրամանուշակագույն B սթրեսի դեմ պայքարելու իրենց կարողությունը:Այնուամենայնիվ, UV-B-ի հարմարվողականությունը երաշտի սթրեսին, որն առաջացրել է Arabidopsis-ը, կախված չէ UVR8 ուղուց, ինչը ցույց է տալիս, որ UV-B-ն գործում է որպես բույսերի պաշտպանական մեխանիզմների ազդանշանով առաջացած խաչաձև արձագանք, այնպես որ մի շարք հորմոններ համատեղ են: մասնակցում է երաշտի սթրեսին դիմակայելուն՝ բարձրացնելով ROS-ի մաքրման ունակությունը:

Ե՛վ բույսի հիպոկոտիլի կամ ցողունի երկարացումը, որն առաջանում է FR-ով, և՛ բույսերի հարմարվողականությունը սառը սթրեսին, կարգավորվում են բուսական հորմոններով:Հետևաբար, FR-ով առաջացած «ստվերից խուսափելու էֆեկտը» կապված է բույսերի սառը հարմարվողականության հետ:Փորձարարները լրացրեցին գարու սածիլները բողբոջումից 18 օր հետո 15°C-ում 10 օր, սառչելով մինչև 5°C + լրացնելով FR 7 օր և պարզեցին, որ համեմատած սպիտակ լույսով բուժման հետ, FR-ն ուժեղացնում է գարու սածիլների ցրտահարության դիմադրությունը:Այս գործընթացը ուղեկցվում է գարու տնկիների մեջ ABA և IAA պարունակության ավելացմամբ:15°C FR-ով նախապես մշակված գարու տնկիների հետագա տեղափոխումը մինչև 5°C և շարունակական FR հավելումը 7 օր հանգեցրեց վերը նշված երկու բուժումներին նման արդյունքների, բայց նվազեցված ABA արձագանքով:Տարբեր R:FR արժեքներ ունեցող բույսերը վերահսկում են ֆիտոհորմոնների (GA, IAA, CTK և ABA) կենսասինթեզը, որոնք նույնպես մասնակցում են բույսերի աղի հանդուրժողականությանը:Աղի սթրեսի պայմաններում R:FR լույսի ցածր հարաբերակցությունը կարող է բարելավել լոլիկի սածիլների հակաօքսիդանտային և ֆոտոսինթետիկ կարողությունը, նվազեցնել ROS-ի և MDA-ի արտադրությունը տնկիներում և բարելավել աղի հանդուրժողականությունը:Ե՛վ աղիության սթրեսը, և՛ ցածր R:FR արժեքը (R:FR=0,8) արգելակեցին քլորոֆիլի կենսասինթեզը, որը կարող է կապված լինել PBG-ի արգելափակված փոխակերպման հետ UroIII-ի քլորոֆիլի սինթեզի ճանապարհին, մինչդեռ ցածր R:FR միջավայրը կարող է արդյունավետորեն մեղմել աղիությունը Սթրեսից առաջացած քլորոֆիլի սինթեզի խանգարում:Այս արդյունքները ցույց են տալիս ֆիտոքրոմների և աղի հանդուրժողականության զգալի կապը:

Բացի լուսային միջավայրից, բանջարեղենի տնկիների աճի և որակի վրա ազդում են նաև շրջակա միջավայրի այլ գործոններ:Օրինակ, CO2-ի կոնցենտրացիայի ավելացումը կբարձրացնի լույսի հագեցվածության առավելագույն արժեքը Pn (Pnmax), կնվազեցնի լույսի փոխհատուցման կետը և կբարելավի լույսի օգտագործման արդյունավետությունը:Լույսի ինտենսիվության և CO2-ի կոնցենտրացիայի ավելացումը օգնում է բարելավել ֆոտոսինթետիկ պիգմենտների պարունակությունը, ջրի օգտագործման արդյունավետությունը և Calvin ցիկլի հետ կապված ֆերմենտների գործունեությունը և վերջապես հասնել լոլիկի սածիլների ֆոտոսինթետիկ արդյունավետության և կենսազանգվածի կուտակման:Լոլիկի և պղպեղի սածիլների չոր քաշը և կոմպակտությունը դրականորեն փոխկապակցված են DLI-ի հետ, և ջերմաստիճանի փոփոխությունը նույնպես ազդել է աճի վրա նույն DLI մշակման պայմաններում:23~25℃ միջավայրն ավելի հարմար էր լոլիկի տնկիների աճեցման համար։Ըստ ջերմաստիճանի և լույսի պայմանների՝ հետազոտողները մշակել են պղպեղի հարաբերական աճի տեմպերը կանխատեսելու մեթոդ՝ հիմնված բեյթի բաշխման մոդելի վրա, որը կարող է գիտական ​​ուղեցույց տալ պղպեղի պատվաստված սածիլների արտադրության բնապահպանական կարգավորման համար:

Հետևաբար, արտադրության մեջ լույսի կարգավորման սխեման մշակելիս պետք է հաշվի առնել ոչ միայն լույսի միջավայրի գործոնները և բույսերի տեսակները, այլ նաև մշակության և կառավարման գործոնները, ինչպիսիք են սածիլների սնուցումը և ջրի կառավարումը, գազի միջավայրը, ջերմաստիճանը և սածիլների աճի փուլը:

4. Խնդիրներ և հեռանկարներ

Նախ, բանջարեղենի սածիլների լույսի կարգավորումը բարդ գործընթաց է, և անհրաժեշտ է մանրամասն վերլուծել տարբեր լուսային պայմանների ազդեցությունը բույսերի գործարանային միջավայրում տարբեր տեսակի բանջարեղենի տնկիների վրա:Սա նշանակում է, որ բարձր արդյունավետությամբ և որակյալ սածիլների արտադրության նպատակին հասնելու համար պահանջվում է շարունակական հետախուզում` հասուն տեխնիկական համակարգ ստեղծելու համար:

Երկրորդ, թեև LED լույսի աղբյուրի էներգիայի օգտագործման մակարդակը համեմատաբար բարձր է, բույսերի լուսավորության համար էներգիայի սպառումը հիմնական էներգիայի սպառումն է արհեստական ​​լույսի օգտագործմամբ սածիլների աճեցման համար:Բուսական գործարանների էներգիայի հսկայական սպառումը շարունակում է մնալ գործարանների զարգացումը սահմանափակող խոչընդոտը:

Վերջապես, գյուղատնտեսության մեջ բույսերի լուսավորության լայն կիրառմամբ, ապագայում ակնկալվում է, որ LED բույսերի լույսերի արժեքը զգալիորեն կնվազի.ընդհակառակը, աշխատուժի ծախսերի աճը, հատկապես հետհամաճարակային դարաշրջանում, աշխատուժի պակասը պարտավոր է խթանել արտադրության մեքենայացման և ավտոմատացման գործընթացը։Հետագայում արհեստական ​​ինտելեկտի վրա հիմնված կառավարման մոդելները և խելացի արտադրության սարքավորումները կդառնան բանջարեղենի սածիլների արտադրության հիմնական տեխնոլոգիաներից մեկը և կշարունակեն խթանել բույսերի գործարանի սածիլների տեխնոլոգիայի զարգացումը:

Հեղինակներ՝ Jiehui Tan, Houcheng Liu
Հոդվածի աղբյուր՝ Wechat account of Agricultural Engineering Technology (ջերմոցային այգեգործություն)