Tóm tắt: Cây giống rau là bước đầu tiên trong sản xuất rau, và chất lượng của cây con rất quan trọng đối với năng suất và chất lượng rau sau khi trồng. Với sự tinh chỉnh liên tục của việc phân công lao động trong ngành rau, cây giống rau đã dần hình thành một chuỗi công nghiệp độc lập và phục vụ sản xuất rau. Bị ảnh hưởng bởi thời tiết xấu, các phương pháp cây con truyền thống chắc chắn phải đối mặt với nhiều thách thức như sự phát triển chậm của cây con, sự phát triển của chân, và sâu bệnh và bệnh tật. Để đối phó với cây con leggy, nhiều người trồng trọt thương mại sử dụng các bộ điều chỉnh tăng trưởng. Tuy nhiên, có những rủi ro về độ cứng của cây giống, an toàn thực phẩm và ô nhiễm môi trường với việc sử dụng các bộ điều chỉnh tăng trưởng. Ngoài các phương pháp kiểm soát hóa học, mặc dù kích thích cơ học, kiểm soát nhiệt độ và nước cũng có thể đóng một vai trò trong việc ngăn chặn sự phát triển của cây con, chúng ít thuận tiện và hiệu quả hơn một chút. Dưới tác động của dịch bệnh Covid-19 toàn cầu, các vấn đề khó khăn trong quản lý sản xuất do thiếu hụt lao động và chi phí lao động gia tăng trong ngành công nghiệp cây con đã trở nên nổi bật hơn.

Với sự phát triển của công nghệ chiếu sáng, việc sử dụng ánh sáng nhân tạo để nuôi cây giống rau có lợi thế của hiệu quả cây con cao, ít gây hại và bệnh tật, và tiêu chuẩn hóa dễ dàng. So với các nguồn ánh sáng truyền thống, thế hệ mới của các nguồn ánh sáng LED có đặc điểm tiết kiệm năng lượng, hiệu quả cao, tuổi thọ dài, bảo vệ môi trường và độ bền, kích thước nhỏ, bức xạ nhiệt thấp và biên độ bước sóng nhỏ. Nó có thể hình thành phổ thích hợp theo nhu cầu tăng trưởng và phát triển của cây con trong môi trường của các nhà máy thực vật, đồng thời kiểm soát chính xác quá trình sinh lý và trao đổi chất của cây con , và rút ngắn chu kỳ cây con. Ở Nam Trung Quốc, phải mất khoảng 60 ngày để trồng hạt tiêu và cây cà chua (3-4 lá thật) trong nhà kính nhựa và khoảng 35 ngày đối với cây dưa chuột (3-5 lá thật). Trong điều kiện nhà máy thực vật, chỉ mất 17 ngày để trồng cây cà chua và 25 ngày cho cây giống tiêu trong điều kiện của photoperiod 20 giờ và PPF là 200-300 μmol/(m2 • s). So với phương pháp trồng cây giống thông thường trong nhà kính, việc sử dụng phương pháp trồng cây giống cây LED đã rút ngắn đáng kể chu kỳ tăng trưởng dưa chuột trong 15-30 ngày, và số lượng hoa cái và trái cây trên mỗi cây tăng 33,8% và 37,3% , tương ứng, và năng suất cao nhất được tăng 71,44%.

Về hiệu quả sử dụng năng lượng, hiệu quả sử dụng năng lượng của các nhà máy thực vật cao hơn so với nhà kính loại Venlo ở cùng vĩ độ. Ví dụ, trong một nhà máy thực vật Thụy Điển, cần có 1411 MJ để sản xuất 1 kg chất khô của rau diếp, trong khi 1699 MJ được yêu cầu trong nhà kính. Tuy nhiên, nếu điện cần thiết cho mỗi kg chất khô rau diếp được tính toán, nhà máy thực vật cần 247 kW · h để sản xuất 1 kg trọng lượng khô của rau diếp và nhà kính ở Thụy Điển, Hà Lan và tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất yêu cầu 182 kW · H, 70 kW · h và 111 kW · H, tương ứng.

Đồng thời, trong nhà máy thực vật, việc sử dụng máy tính, thiết bị tự động, trí tuệ nhân tạo và các công nghệ khác có thể kiểm soát chính xác các điều kiện môi trường phù hợp cho việc trồng cây, loại bỏ những hạn chế của điều kiện môi trường tự nhiên và nhận ra thông minh, thông minh, Cơ giới hóa và sản xuất ổn định hàng năm của sản xuất cây con. Trong những năm gần đây, cây con nhà máy thực vật đã được sử dụng trong sản xuất thương mại rau lá, rau quả và các loại cây trồng kinh tế khác ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu Âu và Hoa Kỳ và các quốc gia khác. Đầu tư ban đầu cao của các nhà máy thực vật, chi phí vận hành cao và mức tiêu thụ năng lượng hệ thống khổng lồ vẫn là những tắc nghẽn hạn chế thúc đẩy công nghệ trồng cây trong các nhà máy thực vật Trung Quốc. Do đó, cần phải tính đến các yêu cầu về năng suất cao và tiết kiệm năng lượng về các chiến lược quản lý ánh sáng, thiết lập các mô hình tăng trưởng rau và thiết bị tự động hóa để cải thiện lợi ích kinh tế.

Trong bài viết này, ảnh hưởng của môi trường ánh sáng LED đến sự phát triển và phát triển cây con trong các nhà máy thực vật trong những năm gần đây được xem xét, với triển vọng của hướng nghiên cứu về quy định ánh sáng của cây giống trong các nhà máy thực vật.

1. Ảnh hưởng của môi trường ánh sáng đến sự phát triển và phát triển của cây con

Là một trong những yếu tố môi trường thiết yếu cho sự phát triển và phát triển của thực vật, ánh sáng không chỉ là nguồn năng lượng cho thực vật thực hiện quá trình quang hợp, mà còn là tín hiệu chính ảnh hưởng đến quá trình tạo quang thực vật. Thực vật cảm nhận được hướng, năng lượng và chất lượng ánh sáng của tín hiệu thông qua hệ thống tín hiệu ánh sáng, điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển của chính chúng, và đáp ứng với sự hiện diện hoặc vắng mặt, bước sóng, cường độ và thời gian của ánh sáng. Các tế bào cảm quang thực vật hiện được biết đến bao gồm ít nhất ba lớp: phytochromes (phya ~ phye) có cảm giác màu đỏ và ánh sáng đỏ (FR), tiền điện tử (Cry1 và Cry2) Thụ thể UV-B UVR8 cảm nhận UV-B. Các tế bào cảm quang này tham gia và điều chỉnh sự biểu hiện của các gen liên quan và sau đó điều chỉnh các hoạt động sống như nảy mầm của hạt, quá trình quang hóa, thời gian ra hoa, tổng hợp và tích lũy các chất chuyển hóa thứ cấp, và dung nạp đối với các căng thẳng sinh học và phi sinh học.

2. Ảnh hưởng của môi trường ánh sáng LED đối với việc thiết lập cây quang học của cây con

2.1 Ảnh hưởng của chất lượng ánh sáng khác nhau đến sự hình thành photomorphogen của cây con

Các vùng màu đỏ và màu xanh của quang phổ có hiệu quả lượng tử cao cho quá trình quang hợp của lá cây. Tuy nhiên, việc tiếp xúc lâu dài của lá dưa chuột với ánh sáng đỏ tinh khiết sẽ làm hỏng hệ thống ảnh, dẫn đến hiện tượng hội chứng ánh sáng đỏ của Hồi giáo như phản ứng nặng nề, giảm khả năng quang hợp và hiệu quả sử dụng nitơ và chậm phát triển. Trong điều kiện cường độ ánh sáng thấp (100 ± 5 μmol/(m2 • s)), ánh sáng đỏ tinh khiết có thể làm hỏng lục lạp của cả lá non và trưởng thành đến ánh sáng đỏ và xanh (r: b = 7: 3). Ngược lại, khi các cây dưa chuột chuyển từ môi trường ánh sáng màu xanh đỏ sang môi trường ánh sáng đỏ tinh khiết, hiệu quả quang hợp không giảm đáng kể, cho thấy khả năng thích ứng với môi trường ánh sáng đỏ. Thông qua phân tích kính hiển vi điện tử về cấu trúc lá của cây dưa chuột với hội chứng ánh sáng đỏ, các nhà thí nghiệm đã phát hiện ra rằng số lượng lục lạp, kích thước của các hạt tinh bột và độ dày của grana trong lá dưới ánh sáng đỏ tinh khiết thấp hơn đáng kể so với các hạt dưới Điều trị ánh sáng trắng. Sự can thiệp của ánh sáng xanh cải thiện cơ sở hạ tầng và đặc điểm quang hợp của lục lạp dưa chuột và loại bỏ sự tích lũy quá mức của các chất dinh dưỡng. So với ánh sáng trắng và ánh sáng đỏ và xanh, ánh sáng đỏ tinh khiết thúc đẩy sự kéo dài hypocotyl và sự giãn nở của cây cà chua, tăng đáng kể chiều cao thực vật và diện tích lá, nhưng giảm đáng kể khả năng quang hợp, giảm hàm lượng Rubisco và hiệu quả quang hóa, và tăng đáng kể sự tiêu tan nhiệt. Có thể thấy rằng các loại thực vật khác nhau phản ứng khác nhau với cùng một chất lượng ánh sáng, nhưng so với ánh sáng đơn sắc, thực vật có hiệu quả quang hợp cao hơn và tăng trưởng mạnh mẽ hơn trong môi trường ánh sáng hỗn hợp.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về việc tối ưu hóa sự kết hợp chất lượng ánh sáng của cây giống rau. Dưới cùng một cường độ ánh sáng, với sự gia tăng tỷ lệ ánh sáng đỏ, chiều cao của cây và trọng lượng tươi của cây cà chua và dưa chuột được cải thiện đáng kể, và việc xử lý với tỷ lệ đỏ đến xanh 3: 1 có tác dụng tốt nhất; Ngược lại, một tỷ lệ cao của ánh sáng xanh Nó ức chế sự phát triển của cây con cà chua và dưa chuột, ngắn và nhỏ gọn, nhưng làm tăng hàm lượng chất khô và chất diệp lục trong chồi cây con. Các mô hình tương tự được quan sát thấy trong các loại cây trồng khác, chẳng hạn như ớt và dưa hấu. Ngoài ra, so với ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ và xanh (r: b = 3: 1) Đối với chu kỳ Calvin, hàm lượng chay và tích lũy carbohydrate cũng được cải thiện đáng kể. So sánh hai tỷ lệ của ánh sáng đỏ và xanh (R: B = 2: 1, 4: 1), tỷ lệ ánh sáng xanh cao hơn có lợi hơn cho việc tạo ra sự hình thành hoa cái trong cây con dưa chuột và tăng tốc thời gian ra hoa của hoa cái nữ . Mặc dù các tỷ lệ khác nhau của ánh sáng đỏ và xanh không có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất trọng lượng tươi của cải xoăn, arugula và cây mù tạt, tỷ lệ cao của ánh sáng xanh (30% ánh sáng xanh) làm giảm đáng kể chiều dài hypocotyl và diện tích lá mầm của Kale và cây mù tạt, trong khi màu lá mầm sâu hơn. Do đó, trong việc sản xuất cây con, sự gia tăng thích hợp về tỷ lệ ánh sáng xanh có thể rút ngắn đáng kể khoảng cách nút và diện tích lá của cây giống rau, thúc đẩy sự mở rộng bên của cây con và cải thiện chỉ số sức mạnh của cây con, có lợi cho Trồng cây con mạnh mẽ. Trong điều kiện cường độ ánh sáng vẫn không thay đổi, sự gia tăng của ánh sáng xanh trong ánh sáng đỏ và xanh đã cải thiện đáng kể trọng lượng tươi, diện tích lá và chiều cao thực vật của cây tiêu ngọt. So với đèn huỳnh quang màu trắng truyền thống, dưới các điều kiện ánh sáng màu xanh-xanh-xanh (R3: G2: B5), Y [II], QP và ETR của cây con 'cà chua số 1 okagi được cải thiện đáng kể. Bổ sung ánh sáng tia cực tím (100 μmol/(m2 • s) ánh sáng xanh + 7% UV-A) thành ánh sáng xanh tinh khiết làm giảm đáng kể tốc độ kéo dài thân của arugula và mù tạt, trong khi việc bổ sung FR là ngược lại. Điều này cũng cho thấy rằng ngoài ánh sáng đỏ và xanh, các phẩm chất ánh sáng khác cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tăng trưởng và phát triển của cây. Mặc dù cả ánh sáng cực tím cũng không phải là nguồn năng lượng của quang hợp, cả hai đều tham gia vào quá trình tạo quang thực vật. Ánh sáng UV cường độ cao có hại cho DNA và protein thực vật, v.v. Tuy nhiên, ánh sáng UV kích hoạt các phản ứng căng thẳng của tế bào, gây ra những thay đổi trong sự phát triển, hình thái và phát triển của thực vật để thích ứng với thay đổi môi trường. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng R/FR thấp hơn gây ra các phản ứng tránh bóng râm ở thực vật, dẫn đến những thay đổi hình thái ở thực vật, chẳng hạn như kéo dài thân, làm mỏng lá và giảm năng suất chất khô. Một thân cây thon thả không phải là một đặc điểm tăng trưởng tốt để trồng cây con mạnh. Đối với cây giống rau lá và trái cây nói chung, cây giống, nhỏ gọn và đàn hồi không dễ bị các vấn đề trong quá trình vận chuyển và trồng.

UV-A có thể làm cho cây con dưa chuột ngắn hơn và nhỏ gọn hơn, và năng suất sau khi cấy ghép không khác biệt đáng kể so với đối chứng; Mặc dù UV-B có tác dụng ức chế đáng kể hơn và hiệu ứng giảm năng suất sau khi cấy ghép là không đáng kể. Các nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng UV-A ức chế sự phát triển của thực vật và khiến thực vật bị lấn át. Nhưng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy sự hiện diện của UV-A, thay vì ngăn chặn sinh khối cây trồng, thực sự thúc đẩy nó. So với ánh sáng đỏ và trắng cơ bản (R: W = 2: 3, PPFD là 250 μmol/(m2 · s)), cường độ bổ sung trong ánh sáng đỏ và trắng là 10 W/m2 (khoảng 10 μmol/(M2 · s)) UV-A của cải xoăn làm tăng đáng kể sinh khối, chiều dài nội mã, đường kính thân và chiều rộng tán cây của cây cải xoăn, nhưng hiệu ứng quảng cáo đã bị suy yếu Khi cường độ UV vượt quá 10 w/m2. Bổ sung UV-A hàng ngày (0,45 J/(M2 • S)) có thể làm tăng đáng kể chiều cao của cây, diện tích lá mầm và trọng lượng tươi của cây cà chua 'oxove', đồng thời giảm hàm lượng H2O2 của cây cà chua. Có thể thấy rằng các loại cây trồng khác nhau phản ứng khác nhau với ánh sáng tia cực tím, có thể liên quan đến độ nhạy của cây trồng với ánh sáng tia cực tím.

Để trồng cây giống ghép, chiều dài của thân cây nên được tăng lên một cách thích hợp để tạo điều kiện cho ghép gốc. Cường độ khác nhau của FR có ảnh hưởng khác nhau đến sự phát triển của cà chua, hạt tiêu, dưa chuột, cây bầu và cây dưa hấu. Bổ sung 18,9 μmol/(m2 • s) FR trong ánh sáng trắng lạnh làm tăng đáng kể chiều dài hypocotyl và đường kính thân của cây con cà chua và hạt tiêu; FR là 34,1 μmol/(m2 • s) có tác dụng tốt nhất trong việc thúc đẩy chiều dài hypocotyl và đường kính thân của dưa chuột, bầu và cây dưa hấu; FR cường độ cao (53,4 μmol/(m2 • s)) có tác dụng tốt nhất đối với năm loại rau này. Chiều dài hypocotyl và đường kính thân của cây con không còn tăng đáng kể, và bắt đầu cho thấy một xu hướng giảm. Trọng lượng mới của cây hạt tiêu giảm đáng kể, chỉ ra rằng các giá trị bão hòa FR của năm cây thực vật đều thấp hơn 53,4 μmol/(m2 • s) và giá trị FR thấp hơn đáng kể so với FR. Những ảnh hưởng đến sự phát triển của các cây giống rau khác nhau cũng khác nhau.

2.2 Ảnh hưởng của tích phân ánh sáng ban ngày khác nhau đến sự hình thành photomorphogen của cây con

Tích phân ánh sáng ban ngày (DLI) đại diện cho tổng số lượng photon quang hợp nhận được bởi bề mặt thực vật trong một ngày, có liên quan đến cường độ ánh sáng và thời gian ánh sáng. Công thức tính toán là DLI (mol/m2/ngày) = cường độ ánh sáng [μmol/(m2 • s)] × thời gian ánh sáng hàng ngày (H) × 3600 × 10-6. Trong một môi trường có cường độ ánh sáng thấp, thực vật phản ứng với môi trường ánh sáng yếu bằng cách kéo dài chiều dài thân và interode, tăng chiều cao của cây, chiều dài cuống lá và diện tích lá, và giảm độ dày của lá và tốc độ quang hợp ròng. Với sự gia tăng cường độ ánh sáng, ngoại trừ mù tạt, chiều dài hypocotyl và độ giãn dài của arugula, bắp cải và cây cải xoăn dưới cùng chất lượng ánh sáng giảm đáng kể. Có thể thấy rằng ảnh hưởng của ánh sáng đến sự phát triển của thực vật và hình thái có liên quan đến cường độ ánh sáng và các loài thực vật. Với sự gia tăng của DLI (8,64 ~ 28,8 mol/m2/ngày), loại cây con dưa chuột trở nên ngắn, mạnh và nhỏ gọn, và trọng lượng lá và hàm lượng diệp lục cụ thể giảm dần. 6 ~ 16 ngày sau khi gieo cây dưa chuột, lá và rễ khô khô. Trọng lượng tăng dần và tốc độ tăng trưởng tăng tốc dần, nhưng 16 đến 21 ngày sau khi gieo, tốc độ tăng trưởng của lá và rễ của cây dưa chuột giảm đáng kể. DLI nâng cao đã thúc đẩy tốc độ quang hợp của cây con dưa chuột, nhưng sau một giá trị nhất định, tốc độ quang hợp ròng bắt đầu giảm. Do đó, việc chọn DLI thích hợp và áp dụng các chiến lược ánh sáng bổ sung khác nhau ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau của cây con có thể làm giảm mức tiêu thụ điện năng. Hàm lượng của enzyme đường hòa tan và enzyme trong dưa chuột và cây cà chua tăng lên với sự gia tăng cường độ DLI. Khi cường độ DLI tăng từ 7,47 mol/m2/ngày lên 11,26 mol/m2/ngày, hàm lượng đường hòa tan và enzyme SOD trong cây dưa chuột tăng 81,03% và 55,5%. Trong cùng điều kiện DLI, với sự gia tăng cường độ ánh sáng và sự rút ngắn thời gian ánh sáng, hoạt động PSII của cây cà chua và dưa chuột bị ức chế, và chọn một chiến lược ánh sáng bổ sung về cường độ ánh sáng thấp và thời gian dài hơn có lợi hơn để trồng cây con cao Chỉ số và hiệu quả quang hóa của cây dưa chuột và cây cà chua.

Trong việc sản xuất cây con ghép, môi trường ánh sáng yếu có thể dẫn đến giảm chất lượng của cây con ghép và tăng thời gian chữa bệnh. Cường độ ánh sáng thích hợp không chỉ có thể tăng cường khả năng liên kết của vị trí chữa bệnh bằng ghép và cải thiện chỉ số của cây con mạnh, mà còn làm giảm vị trí nút của hoa cái và tăng số lượng hoa cái. Trong các nhà máy thực vật, DLI là 2,5-7,5 mol/m2/ngày là đủ để đáp ứng nhu cầu chữa bệnh của cây con ghép cà chua. Độ nhỏ gọn và độ dày lá của cây con cà chua ghép tăng đáng kể khi tăng cường độ DLI. Điều này cho thấy cây giống ghép không yêu cầu cường độ ánh sáng cao để chữa bệnh. Do đó, có tính đến môi trường tiêu thụ năng lượng và trồng trọt, chọn cường độ ánh sáng thích hợp sẽ giúp cải thiện lợi ích kinh tế.

3. Ảnh hưởng của môi trường ánh sáng LED đến khả năng chống căng thẳng của cây con

Thực vật nhận được tín hiệu ánh sáng bên ngoài thông qua các tế bào cảm quang, gây ra sự tổng hợp và tích tụ các phân tử tín hiệu trong nhà máy, do đó làm thay đổi sự tăng trưởng và chức năng của các cơ quan thực vật, và cuối cùng cải thiện khả năng chống căng thẳng của cây. Chất lượng ánh sáng khác nhau có một hiệu ứng quảng bá nhất định trong việc cải thiện khả năng chịu lạnh và dung nạp muối của cây con. Ví dụ, khi cây con cà chua được bổ sung ánh sáng trong 4 giờ vào ban đêm, so với việc xử lý mà không có ánh sáng bổ sung, ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh và ánh sáng đỏ và xanh có thể làm giảm độ thấm của chất điện phân và hàm lượng MDA của cây cà chua, và cải thiện khả năng chịu lạnh. Các hoạt động của SOD, Pod và Cat trong cây con cà chua theo điều trị tỷ lệ màu xanh đỏ 8: 2 cao hơn đáng kể so với các phương pháp điều trị khác và chúng có khả năng chống oxy hóa cao hơn và khả năng chịu lạnh.

Tác dụng của UV-B đối với sự tăng trưởng rễ đậu nành chủ yếu là để cải thiện khả năng chống căng thẳng của thực vật bằng cách tăng hàm lượng của rễ NO và ROS, bao gồm các phân tử tín hiệu hormone như ABA, SA và JA và ức chế sự phát triển của rễ bằng cách giảm nội dung của IAA , CTK và GA. Bộ cảm biến quang của UV-B, UVR8, không chỉ liên quan đến việc điều chỉnh quá trình tạo quang, mà còn đóng vai trò chính trong căng thẳng UV-B. Trong cây con cà chua, UVR8 làm trung gian cho sự tổng hợp và tích lũy anthocyanin, và cây con cà chua hoang dã được điều chỉnh bằng UV cải thiện khả năng đối phó với ứng suất UV-B cường độ cao. Tuy nhiên, sự thích nghi của UV-B với căng thẳng hạn hán do Arabidopsis gây ra không phụ thuộc vào con đường UVR8, điều này chỉ ra rằng UV-B hoạt động như một phản ứng chéo do tín hiệu gây ra Tham gia vào việc chống lại căng thẳng hạn hán, làm tăng khả năng nhặt rác ROS.

Cả độ giãn dài của hypocotyl thực vật hoặc thân cây gây ra bởi FR và sự thích nghi của thực vật với căng thẳng lạnh được điều chỉnh bởi hormone thực vật. Do đó, hiệu ứng tránh bóng râm của người Viking do FR gây ra có liên quan đến sự thích nghi lạnh của thực vật. Các nhà thí nghiệm đã bổ sung cây lúa mạch 18 ngày sau khi nảy mầm ở 15 ° C trong 10 ngày, làm mát đến 5 ° C + bổ sung FR trong 7 ngày và thấy rằng so với xử lý ánh sáng trắng, FR đã tăng cường khả năng chống sương giá của cây lúa mạch. Quá trình này được đi kèm với tăng hàm lượng ABA và IAA trong cây lúa mạch. Sau đó, việc chuyển giao cây lúa mạch được điều trị bằng FR 15 ° C đến 5 ° C và tiếp tục bổ sung FR trong 7 ngày dẫn đến kết quả tương tự với hai phương pháp điều trị trên, nhưng với đáp ứng ABA giảm. Các nhà máy có giá trị R: FR khác nhau kiểm soát quá trình sinh tổng hợp phytohormone (GA, IAA, CTK và ABA), cũng có liên quan đến khả năng chịu muối của thực vật. Dưới căng thẳng muối, môi trường ánh sáng R: FR có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa và quang hợp của cây con cà chua, giảm sản xuất ROS và MDA trong cây con và cải thiện khả năng chịu muối. Cả căng thẳng độ mặn và giá trị R: FR thấp (R: FR = 0,8) đều ức chế sự sinh tổng hợp của chất diệp lục, có thể liên quan đến việc chuyển đổi PBG thành UROIII trong con đường tổng hợp diệp lục, trong khi môi trường R: FR thấp có thể làm giảm hiệu quả Sự suy yếu do ứng suất mặn gây ra của quá trình tổng hợp diệp lục. Những kết quả này cho thấy mối tương quan đáng kể giữa phytochromes và dung nạp muối.

Ngoài môi trường ánh sáng, các yếu tố môi trường khác cũng ảnh hưởng đến sự phát triển và chất lượng của cây giống rau. Ví dụ, sự gia tăng nồng độ CO2 sẽ làm tăng giá trị tối đa độ bão hòa ánh sáng PN (PNMAX), giảm điểm bù ánh sáng và cải thiện hiệu quả sử dụng ánh sáng. Sự gia tăng cường độ ánh sáng và nồng độ CO2 giúp cải thiện hàm lượng của các sắc tố quang hợp, hiệu quả sử dụng nước và các hoạt động của các enzyme liên quan đến chu kỳ Calvin, và cuối cùng đạt được hiệu quả quang hợp cao hơn và tích lũy sinh khối của cây cà chua. Trọng lượng khô và độ nhỏ gọn của cây con cà chua và hạt tiêu có mối tương quan tích cực với DLI, và sự thay đổi của nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng trong cùng một phương pháp điều trị DLI. Môi trường 23 ~ 25 phù hợp hơn cho sự phát triển của cây con cà chua. Theo điều kiện nhiệt độ và ánh sáng, các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp để dự đoán tốc độ tăng trưởng tương đối của hạt tiêu dựa trên mô hình phân phối bate, có thể cung cấp hướng dẫn khoa học cho việc điều chỉnh môi trường sản xuất cây giống.

Do đó, khi thiết kế sơ đồ quy định ánh sáng trong sản xuất, không chỉ các yếu tố môi trường ánh sáng và các loài thực vật nên được xem xét, mà còn cả các yếu tố trồng trọt và quản lý như quản lý dinh dưỡng và sản xuất nước, môi trường khí, nhiệt độ và giai đoạn tăng trưởng của cây con.

4. Vấn đề và triển vọng

Đầu tiên, sự điều hòa ánh sáng của cây con là một quá trình tinh vi và ảnh hưởng của các điều kiện ánh sáng khác nhau đối với các loại cây giống rau khác nhau trong môi trường nhà máy thực vật cần được phân tích chi tiết. Điều này có nghĩa là để đạt được mục tiêu sản xuất cây giống hiệu quả cao và chất lượng cao, cần phải thăm dò liên tục để thiết lập một hệ thống kỹ thuật trưởng thành.

Thứ hai, mặc dù tốc độ sử dụng năng lượng của nguồn sáng LED tương đối cao, mức tiêu thụ năng lượng cho ánh sáng thực vật là mức tiêu thụ năng lượng chính để trồng cây con bằng ánh sáng nhân tạo. Tiêu thụ năng lượng khổng lồ của các nhà máy thực vật vẫn là nút cổ chai hạn chế sự phát triển của các nhà máy thực vật.

Cuối cùng, với việc áp dụng rộng rãi ánh sáng thực vật trong nông nghiệp, chi phí của đèn LED thực vật dự kiến ​​sẽ giảm đáng kể trong tương lai; Ngược lại, sự gia tăng chi phí lao động, đặc biệt là trong thời kỳ hậu ERA, việc thiếu lao động chắc chắn sẽ thúc đẩy quá trình cơ giới hóa và tự động hóa sản xuất. Trong tương lai, các mô hình điều khiển dựa trên trí tuệ nhân tạo và thiết bị sản xuất thông minh sẽ trở thành một trong những công nghệ cốt lõi để sản xuất cây giống rau, và sẽ tiếp tục thúc đẩy sự phát triển của công nghệ cây giống nhà máy thực vật.

Các tác giả: Jiehui tan, Houcheng Liu
Nguồn bài viết: Tài khoản công nghệ kỹ thuật nông nghiệp (làm vườn nhà kính)