Abstrak: Anak benih sayur-sayuran merupakan langkah pertama dalam pengeluaran sayur-sayuran, dan kualiti anak benih sangat penting untuk hasil dan kualiti sayur-sayuran selepas penanaman. Dengan penambahbaikan berterusan pembahagian buruh dalam industri sayur-sayuran, anak benih sayur-sayuran secara beransur-ansur membentuk rantaian perindustrian bebas dan menyediakan perkhidmatan untuk pengeluaran sayur-sayuran. Dipengaruhi oleh cuaca buruk, kaedah anak benih tradisional pasti menghadapi banyak cabaran seperti pertumbuhan anak benih yang perlahan, pertumbuhan berdaging, dan perosak serta penyakit. Untuk menangani anak benih berdaging, ramai penanam komersial menggunakan pengawal selia pertumbuhan. Walau bagaimanapun, terdapat risiko ketegaran anak benih, keselamatan makanan dan pencemaran alam sekitar dengan penggunaan pengawal selia pertumbuhan. Selain kaedah kawalan kimia, walaupun rangsangan mekanikal, kawalan suhu dan air juga boleh memainkan peranan dalam mencegah pertumbuhan anak benih berdaging, ia sedikit kurang mudah dan berkesan. Di bawah kesan wabak Covid-19 baharu global, masalah kesukaran pengurusan pengeluaran yang disebabkan oleh kekurangan tenaga kerja dan peningkatan kos buruh dalam industri anak benih telah menjadi lebih ketara.

Dengan perkembangan teknologi pencahayaan, penggunaan cahaya buatan untuk penanaman anak benih sayur-sayuran mempunyai kelebihan kecekapan anak benih yang tinggi, kurang perosak dan penyakit, dan penyeragaman yang mudah. ​​Berbanding dengan sumber cahaya tradisional, generasi baharu sumber cahaya LED mempunyai ciri-ciri penjimatan tenaga, kecekapan tinggi, jangka hayat yang panjang, perlindungan alam sekitar dan ketahanan, saiz kecil, sinaran haba yang rendah, dan amplitud panjang gelombang yang kecil. Ia boleh merumuskan spektrum yang sesuai mengikut keperluan pertumbuhan dan perkembangan anak benih dalam persekitaran kilang tumbuhan, dan mengawal proses fisiologi dan metabolik anak benih dengan tepat, pada masa yang sama, menyumbang kepada pengeluaran anak benih sayur-sayuran yang bebas pencemaran, piawai dan pesat, dan memendekkan kitaran anak benih. Di China Selatan, ia mengambil masa kira-kira 60 hari untuk menanam anak benih lada dan tomato (3-4 daun sebenar) di rumah hijau plastik, dan kira-kira 35 hari untuk anak benih timun (3-5 daun sebenar). Di bawah keadaan kilang tumbuhan, ia hanya mengambil masa 17 hari untuk menanam anak benih tomato dan 25 hari untuk anak benih lada di bawah keadaan fotokala 20 jam dan PPF 200-300 μmol/(m2•s). Berbanding dengan kaedah penanaman anak benih konvensional di rumah hijau, penggunaan kaedah penanaman anak benih kilang tumbuhan LED memendekkan kitaran pertumbuhan timun dengan ketara sebanyak 15-30 hari, dan bilangan bunga dan buah betina setiap tumbuhan meningkat masing-masing sebanyak 33.8% dan 37.3%, dan hasil tertinggi meningkat sebanyak 71.44%.

Dari segi kecekapan penggunaan tenaga, kecekapan penggunaan tenaga kilang loji adalah lebih tinggi daripada rumah hijau jenis Venlo pada latitud yang sama. Contohnya, di kilang loji Sweden, 1411 MJ diperlukan untuk menghasilkan 1 kg bahan kering salad, manakala 1699 MJ diperlukan dalam rumah hijau. Walau bagaimanapun, jika elektrik yang diperlukan setiap kilogram bahan kering salad dikira, kilang loji memerlukan 247 kW·j untuk menghasilkan 1 kg berat kering salad, dan rumah hijau di Sweden, Belanda, dan Emiriah Arab Bersatu masing-masing memerlukan 182 kW·j, 70 kW·j, dan 111 kW·j.

Pada masa yang sama, di kilang tumbuhan, penggunaan komputer, peralatan automatik, kecerdasan buatan dan teknologi lain dapat mengawal keadaan persekitaran yang sesuai untuk penanaman anak benih dengan tepat, menyingkirkan batasan keadaan persekitaran semula jadi, dan merealisasikan pengeluaran anak benih yang pintar, mekanikal dan stabil tahunan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, anak benih kilang tumbuhan telah digunakan dalam pengeluaran komersial sayur-sayuran berdaun, sayur-sayuran buah-buahan dan tanaman ekonomi lain di Jepun, Korea Selatan, Eropah dan Amerika Syarikat serta negara-negara lain. Pelaburan awal kilang tumbuhan yang tinggi, kos operasi yang tinggi, dan penggunaan tenaga sistem yang besar masih menjadi halangan yang mengehadkan promosi teknologi penanaman anak benih di kilang tumbuhan China. Oleh itu, adalah perlu untuk mengambil kira keperluan hasil yang tinggi dan penjimatan tenaga dari segi strategi pengurusan cahaya, penubuhan model pertumbuhan sayur-sayuran, dan peralatan automasi untuk meningkatkan faedah ekonomi.

Dalam artikel ini, pengaruh persekitaran cahaya LED terhadap pertumbuhan dan perkembangan anak benih sayur-sayuran di kilang tumbuhan dalam beberapa tahun kebelakangan ini dikaji semula, dengan tinjauan hala tuju penyelidikan pengawalaturan cahaya anak benih sayur-sayuran di kilang tumbuhan.

1. Kesan Persekitaran Cahaya terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Anak Benih Sayuran

Sebagai salah satu faktor persekitaran penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, cahaya bukan sahaja merupakan sumber tenaga untuk tumbuhan menjalankan fotosintesis, tetapi juga isyarat utama yang mempengaruhi fotomorfogenesis tumbuhan. Tumbuhan mengesan arah, tenaga dan kualiti cahaya isyarat melalui sistem isyarat cahaya, mengawal pertumbuhan dan perkembangan mereka sendiri, dan bertindak balas terhadap kehadiran atau ketiadaan, panjang gelombang, keamatan dan tempoh cahaya. Fotoreseptor tumbuhan yang diketahui pada masa ini merangkumi sekurang-kurangnya tiga kelas: fitokrom (PHYA~PHYE) yang mengesan cahaya merah dan merah jauh (FR), kriptokrom (CRY1 dan CRY2) yang mengesan biru dan ultraungu A, dan Elemen (Phot1 dan Phot2), reseptor UV-B UVR8 yang mengesan UV-B. Fotoreseptor ini mengambil bahagian dan mengawal ekspresi gen berkaitan dan kemudian mengawal aktiviti kehidupan seperti percambahan biji benih tumbuhan, fotomorfogenesis, masa berbunga, sintesis dan pengumpulan metabolit sekunder, dan toleransi terhadap tekanan biotik dan abiotik.

2. Pengaruh persekitaran cahaya LED terhadap pembentukan fotomorfologi anak benih sayur-sayuran

2.1 Kesan Kualiti Cahaya yang Berbeza terhadap Fotomorfogenesis Anak Benih Sayuran

Kawasan merah dan biru spektrum mempunyai kecekapan kuantum yang tinggi untuk fotosintesis daun tumbuhan. Walau bagaimanapun, pendedahan jangka panjang daun timun kepada cahaya merah tulen akan merosakkan fotosistem, mengakibatkan fenomena "sindrom cahaya merah" seperti tindak balas stomata terbantut, kapasiti fotosintesis dan kecekapan penggunaan nitrogen yang berkurangan, dan terencat pertumbuhan. Di bawah keadaan keamatan cahaya yang rendah (100±5 μmol/(m2•s)), cahaya merah tulen boleh merosakkan kloroplas daun timun muda dan matang, tetapi kloroplas yang rosak telah pulih selepas ia ditukar daripada cahaya merah tulen kepada cahaya merah dan biru (R:B= 7:3). Sebaliknya, apabila tumbuhan timun bertukar daripada persekitaran cahaya merah-biru kepada persekitaran cahaya merah tulen, kecekapan fotosintesis tidak berkurangan dengan ketara, menunjukkan kebolehsuaian kepada persekitaran cahaya merah. Melalui analisis mikroskop elektron terhadap struktur daun anak benih timun dengan "sindrom cahaya merah", para penguji mendapati bahawa bilangan kloroplas, saiz granul kanji, dan ketebalan grana dalam daun di bawah cahaya merah tulen adalah jauh lebih rendah berbanding dengan yang di bawah rawatan cahaya putih. Intervensi cahaya biru meningkatkan ultrastruktur dan ciri fotosintesis kloroplas timun dan menghapuskan pengumpulan nutrien yang berlebihan. Berbanding dengan cahaya putih dan cahaya merah dan biru, cahaya merah tulen menggalakkan pemanjangan hipokotil dan pengembangan kotiledon anak benih tomato, meningkatkan ketinggian dan luas daun tumbuhan dengan ketara, tetapi mengurangkan kapasiti fotosintesis dengan ketara, mengurangkan kandungan Rubisco dan kecekapan fotokimia, dan meningkatkan pelesapan haba dengan ketara. Dapat dilihat bahawa pelbagai jenis tumbuhan bertindak balas secara berbeza terhadap kualiti cahaya yang sama, tetapi berbanding dengan cahaya monokromatik, tumbuhan mempunyai kecekapan fotosintesis yang lebih tinggi dan pertumbuhan yang lebih kuat dalam persekitaran cahaya campuran.

Penyelidik telah melakukan banyak kajian tentang pengoptimuman kombinasi kualiti cahaya anak benih sayur-sayuran. Di bawah keamatan cahaya yang sama, dengan peningkatan nisbah cahaya merah, ketinggian pokok dan berat segar anak benih tomato dan timun telah bertambah baik dengan ketara, dan rawatan dengan nisbah merah kepada biru 3:1 mempunyai kesan terbaik; sebaliknya, nisbah cahaya biru yang tinggi menghalang pertumbuhan anak benih tomato dan timun, yang pendek dan padat, tetapi meningkatkan kandungan bahan kering dan klorofil dalam pucuk anak benih. Corak yang serupa diperhatikan dalam tanaman lain, seperti lada dan tembikai. Di samping itu, berbanding dengan cahaya putih, cahaya merah dan biru (R:B=3:1) bukan sahaja meningkatkan ketebalan daun, kandungan klorofil, kecekapan fotosintesis dan kecekapan pemindahan elektron anak benih tomato dengan ketara, tetapi juga tahap ekspresi enzim yang berkaitan dengan kitaran Calvin, kandungan vegetarian pertumbuhan dan pengumpulan karbohidrat juga bertambah baik dengan ketara. Membandingkan dua nisbah cahaya merah dan biru (R:B=2:1, 4:1), nisbah cahaya biru yang lebih tinggi lebih kondusif untuk mendorong pembentukan bunga betina dalam anak benih timun dan mempercepatkan masa berbunga bunga betina. Walaupun nisbah cahaya merah dan biru yang berbeza tidak memberi kesan yang ketara terhadap hasil berat segar anak benih kale, arugula, dan sawi, nisbah cahaya biru yang tinggi (30% cahaya biru) mengurangkan panjang hipokotil dan luas kotiledon anak benih kale dan sawi dengan ketara, manakala warna kotiledon menjadi lebih dalam. Oleh itu, dalam pengeluaran anak benih, peningkatan yang sesuai dalam perkadaran cahaya biru dapat memendekkan jarak nod dan luas daun anak benih sayur-sayuran dengan ketara, menggalakkan pemanjangan sisi anak benih, dan meningkatkan indeks kekuatan anak benih, yang kondusif untuk memupuk anak benih yang teguh. Dengan syarat keamatan cahaya kekal tidak berubah, peningkatan cahaya hijau dalam cahaya merah dan biru meningkatkan berat segar, luas daun dan ketinggian tumbuhan anak benih lada manis dengan ketara. Berbanding dengan lampu pendarfluor putih tradisional, di bawah keadaan cahaya merah-hijau-biru (R3:G2:B5), Y[II], qP dan ETR anak benih tomato 'Okagi No. 1' telah bertambah baik dengan ketara. Penambahan cahaya UV (100 μmol/(m2•s) cahaya biru + 7% UV-A) kepada cahaya biru tulen telah mengurangkan kelajuan pemanjangan batang arugula dan mustard dengan ketara, manakala penambahan FR adalah sebaliknya. Ini juga menunjukkan bahawa selain cahaya merah dan biru, kualiti cahaya lain juga memainkan peranan penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Walaupun cahaya ultraungu mahupun FR bukanlah sumber tenaga fotosintesis, kedua-duanya terlibat dalam fotomorfogenesis tumbuhan. Cahaya UV berintensiti tinggi berbahaya kepada DNA dan protein tumbuhan, dsb. Walau bagaimanapun, cahaya UV mengaktifkan tindak balas tekanan selular, menyebabkan perubahan dalam pertumbuhan, morfologi dan perkembangan tumbuhan untuk menyesuaikan diri dengan perubahan persekitaran. Kajian telah menunjukkan bahawa R/FR yang lebih rendah mendorong tindak balas penghindaran naungan pada tumbuhan, mengakibatkan perubahan morfologi pada tumbuhan, seperti pemanjangan batang, penipisan daun, dan pengurangan hasil bahan kering. Tangkai yang ramping bukanlah ciri pertumbuhan yang baik untuk menanam anak benih yang kuat. Bagi anak benih sayur-sayuran berdaun dan buah-buahan secara amnya, anak benih yang teguh, padat dan elastik tidak terdedah kepada masalah semasa pengangkutan dan penanaman.

UV-A boleh menjadikan anak benih timun lebih pendek dan lebih padat, dan hasil selepas pemindahan tidak berbeza dengan hasil kawalan; manakala UV-B mempunyai kesan perencatan yang lebih ketara, dan kesan pengurangan hasil selepas pemindahan tidak ketara. Kajian terdahulu mencadangkan bahawa UV-A menghalang pertumbuhan tumbuhan dan menjadikan tumbuhan kerdil. Tetapi terdapat bukti yang semakin meningkat bahawa kehadiran UV-A, bukannya menyekat biojisim tanaman, sebenarnya menggalakkannya. Berbanding dengan cahaya merah dan putih asas (R:W=2:3, PPFD ialah 250 μmol/(m2·s)), keamatan tambahan dalam cahaya merah dan putih ialah 10 W/m2 (kira-kira 10 μmol/(m2·s)). UV-A kale meningkatkan biojisim, panjang ruas, diameter batang dan lebar kanopi tumbuhan anak benih kale dengan ketara, tetapi kesan promosi menjadi lemah apabila keamatan UV melebihi 10 W/m2. Suplemen UV-A 2 jam setiap hari (0.45 J/(m2•s)) boleh meningkatkan ketinggian tanaman, luas kotiledon dan berat segar anak benih tomato 'Oxheart' dengan ketara, sambil mengurangkan kandungan H2O2 anak benih tomato. Dapat dilihat bahawa tanaman yang berbeza bertindak balas secara berbeza terhadap cahaya UV, yang mungkin berkaitan dengan kepekaan tanaman terhadap cahaya UV.

Untuk memupuk anak benih yang dicantumkan, panjang batang perlu ditambah dengan sewajarnya untuk memudahkan cantuman batang akar. Keamatan FR yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza terhadap pertumbuhan anak benih tomato, lada, timun, labu dan tembikai. Suplemen 18.9 μmol/(m2•s) FR dalam cahaya putih sejuk meningkatkan panjang hipokotil dan diameter batang anak benih tomato dan lada dengan ketara; FR 34.1 μmol/(m2•s) mempunyai kesan terbaik untuk menggalakkan panjang hipokotil dan diameter batang anak benih timun, labu dan tembikai; FR intensiti tinggi (53.4 μmol/(m2•s)) mempunyai kesan terbaik pada lima sayur-sayuran ini. Panjang hipokotil dan diameter batang anak benih tidak lagi meningkat dengan ketara, dan mula menunjukkan trend menurun. Berat segar anak benih lada menurun dengan ketara, menunjukkan bahawa nilai tepu FR bagi lima anak benih sayur semuanya lebih rendah daripada 53.4 μmol/(m2•s), dan nilai FR jauh lebih rendah daripada FR. Kesannya terhadap pertumbuhan anak benih sayur yang berbeza juga berbeza.

2.2 Kesan Integral Cahaya Siang yang Berbeza terhadap Fotomorfogenesis Anak Benih Sayuran

Integral Cahaya Siang (DLI) mewakili jumlah foton fotosintetik yang diterima oleh permukaan tumbuhan dalam sehari, yang berkaitan dengan keamatan cahaya dan masa cahaya. Formula pengiraannya ialah DLI (mol/m2/hari) = keamatan cahaya [μmol/(m2•s)] × Masa cahaya harian (j) × 3600 × 10-6. Dalam persekitaran dengan keamatan cahaya rendah, tumbuhan bertindak balas terhadap persekitaran cahaya rendah dengan memanjangkan panjang batang dan internod, meningkatkan ketinggian tumbuhan, panjang tangkai daun dan luas daun, dan mengurangkan ketebalan daun dan kadar fotosintetik bersih. Dengan peningkatan keamatan cahaya, kecuali sawi, panjang hipokotil dan pemanjangan batang anak benih arugula, kubis dan kale di bawah kualiti cahaya yang sama menurun dengan ketara. Dapat dilihat bahawa kesan cahaya terhadap pertumbuhan dan morfogenesis tumbuhan berkaitan dengan keamatan cahaya dan spesies tumbuhan. Dengan peningkatan DLI (8.64~28.8 mol/m2/hari), jenis anak benih timun tumbuhan menjadi pendek, kuat dan padat, dan berat daun khusus serta kandungan klorofil secara beransur-ansur menurun. 6~16 hari selepas menyemai anak benih timun, daun dan akarnya kering. Beratnya secara beransur-ansur meningkat, dan kadar pertumbuhannya secara beransur-ansur dipercepatkan, tetapi 16 hingga 21 hari selepas menyemai, kadar pertumbuhan daun dan akar anak benih timun menurun dengan ketara. DLI yang dipertingkatkan menggalakkan kadar fotosintesis bersih anak benih timun, tetapi selepas nilai tertentu, kadar fotosintesis bersih mula menurun. Oleh itu, memilih DLI yang sesuai dan menerima pakai strategi cahaya tambahan yang berbeza pada peringkat pertumbuhan anak benih yang berbeza dapat mengurangkan penggunaan kuasa. Kandungan gula larut dan enzim SOD dalam anak benih timun dan tomato meningkat dengan peningkatan keamatan DLI. Apabila keamatan DLI meningkat daripada 7.47 mol/m2/hari kepada 11.26 mol/m2/hari, kandungan gula larut dan enzim SOD dalam anak benih timun masing-masing meningkat sebanyak 81.03%, dan 55.5%. Di bawah keadaan DLI yang sama, dengan peningkatan keamatan cahaya dan pemendekan masa cahaya, aktiviti PSII anak benih tomato dan timun telah terhalang, dan memilih strategi cahaya tambahan dengan keamatan cahaya rendah dan tempoh yang panjang adalah lebih kondusif untuk memupuk indeks anak benih yang tinggi dan kecekapan fotokimia anak benih timun dan tomato.

Dalam penghasilan anak benih cantuman, persekitaran cahaya rendah boleh menyebabkan penurunan kualiti anak benih cantuman dan peningkatan masa penyembuhan. Keamatan cahaya yang sesuai bukan sahaja dapat meningkatkan keupayaan pengikatan tapak penyembuhan cantuman dan meningkatkan indeks anak benih yang kuat, tetapi juga mengurangkan kedudukan nod bunga betina dan meningkatkan bilangan bunga betina. Di kilang tumbuhan, DLI 2.5-7.5 mol/m2/hari mencukupi untuk memenuhi keperluan penyembuhan anak benih cantuman tomato. Kekompakan dan ketebalan daun anak benih tomato cantuman meningkat dengan ketara dengan peningkatan keamatan DLI. Ini menunjukkan bahawa anak benih cantuman tidak memerlukan keamatan cahaya yang tinggi untuk penyembuhan. Oleh itu, dengan mengambil kira penggunaan kuasa dan persekitaran penanaman, memilih keamatan cahaya yang sesuai akan membantu meningkatkan faedah ekonomi.

3. Kesan persekitaran cahaya LED terhadap rintangan tekanan anak benih sayur-sayuran

Tumbuhan menerima isyarat cahaya luaran melalui fotoreseptor, menyebabkan sintesis dan pengumpulan molekul isyarat dalam tumbuhan, sekali gus mengubah pertumbuhan dan fungsi organ tumbuhan, dan akhirnya meningkatkan daya tahan tumbuhan terhadap tekanan. Kualiti cahaya yang berbeza mempunyai kesan promosi tertentu terhadap peningkatan toleransi sejuk dan toleransi garam anak benih. Contohnya, apabila anak benih tomato ditambah dengan cahaya selama 4 jam pada waktu malam, berbanding dengan rawatan tanpa cahaya tambahan, cahaya putih, cahaya merah, cahaya biru, dan cahaya merah dan biru dapat mengurangkan kebolehtelapan elektrolit dan kandungan MDA anak benih tomato, dan meningkatkan toleransi sejuk. Aktiviti SOD, POD dan CAT dalam anak benih tomato di bawah rawatan nisbah merah-biru 8:2 adalah jauh lebih tinggi daripada rawatan lain, dan ia mempunyai kapasiti antioksidan dan toleransi sejuk yang lebih tinggi.

Kesan UV-B terhadap pertumbuhan akar kacang soya terutamanya adalah untuk meningkatkan rintangan tekanan tumbuhan dengan meningkatkan kandungan NO dan ROS akar, termasuk molekul isyarat hormon seperti ABA, SA, dan JA, dan menghalang perkembangan akar dengan mengurangkan kandungan IAA, CTK, dan GA. Fotoreseptor UV-B, UVR8, bukan sahaja terlibat dalam mengawal selia fotomorfogenesis, tetapi juga memainkan peranan penting dalam tekanan UV-B. Dalam anak benih tomato, UVR8 menjadi perantara sintesis dan pengumpulan antosianin, dan anak benih tomato liar yang diaklimatisasi dengan UV meningkatkan keupayaan mereka untuk menghadapi tekanan UV-B intensiti tinggi. Walau bagaimanapun, penyesuaian UV-B kepada tekanan kemarau yang disebabkan oleh Arabidopsis tidak bergantung pada laluan UVR8, yang menunjukkan bahawa UV-B bertindak sebagai tindak balas silang mekanisme pertahanan tumbuhan yang disebabkan oleh isyarat, supaya pelbagai hormon terlibat bersama dalam menahan tekanan kemarau, meningkatkan keupayaan penyingkiran ROS.

Kedua-dua pemanjangan hipokotil atau batang tumbuhan yang disebabkan oleh FR dan penyesuaian tumbuhan kepada tekanan sejuk dikawal oleh hormon tumbuhan. Oleh itu, "kesan mengelakkan naungan" yang disebabkan oleh FR berkaitan dengan penyesuaian sejuk tumbuhan. Penguji telah menambah benih barli 18 hari selepas percambahan pada suhu 15°C selama 10 hari, menyejukkan kepada 5°C + menambah FR selama 7 hari, dan mendapati bahawa berbanding dengan rawatan cahaya putih, FR meningkatkan rintangan fros benih barli. Proses ini disertai dengan peningkatan kandungan ABA dan IAA dalam benih barli. Pemindahan benih barli pra-rawatan FR 15°C berikutnya kepada 5°C dan suplemen FR yang berterusan selama 7 hari menghasilkan keputusan yang serupa dengan dua rawatan di atas, tetapi dengan tindak balas ABA yang berkurangan. Tumbuhan dengan nilai R:FR yang berbeza mengawal biosintesis fitohormon (GA, IAA, CTK, dan ABA), yang juga terlibat dalam toleransi garam tumbuhan. Di bawah tekanan garam, persekitaran cahaya nisbah R:FR yang rendah dapat meningkatkan kapasiti antioksidan dan fotosintesis anak benih tomato, mengurangkan penghasilan ROS dan MDA dalam anak benih, dan meningkatkan toleransi garam. Kedua-dua tekanan kemasinan dan nilai R:FR yang rendah (R:FR=0.8) menghalang biosintesis klorofil, yang mungkin berkaitan dengan penukaran PBG kepada UroIII yang tersekat dalam laluan sintesis klorofil, manakala persekitaran R:FR yang rendah dapat mengurangkan kemasinan kerosakan sintesis klorofil yang disebabkan oleh tekanan dengan berkesan. Keputusan ini menunjukkan korelasi yang ketara antara fitokrom dan toleransi garam.

Selain persekitaran cahaya, faktor persekitaran lain juga mempengaruhi pertumbuhan dan kualiti anak benih sayur-sayuran. Contohnya, peningkatan kepekatan CO2 akan meningkatkan nilai maksimum ketepuan cahaya Pn (Pnmax), mengurangkan titik pampasan cahaya, dan meningkatkan kecekapan penggunaan cahaya. Peningkatan keamatan cahaya dan kepekatan CO2 membantu meningkatkan kandungan pigmen fotosintesis, kecekapan penggunaan air dan aktiviti enzim yang berkaitan dengan kitaran Calvin, dan akhirnya mencapai kecekapan fotosintesis dan pengumpulan biojisim yang lebih tinggi bagi anak benih tomato. Berat kering dan kekompakan anak benih tomato dan lada berkorelasi positif dengan DLI, dan perubahan suhu juga mempengaruhi pertumbuhan di bawah rawatan DLI yang sama. Persekitaran 23~25℃ lebih sesuai untuk pertumbuhan anak benih tomato. Mengikut keadaan suhu dan cahaya, para penyelidik membangunkan kaedah untuk meramalkan kadar pertumbuhan relatif lada berdasarkan model taburan batang, yang boleh memberikan panduan saintifik untuk pengawalaturan persekitaran pengeluaran anak benih lada yang dicantumkan.

Oleh itu, apabila mereka bentuk skim pengawalaturan cahaya dalam pengeluaran, bukan sahaja faktor persekitaran cahaya dan spesies tumbuhan harus dipertimbangkan, tetapi juga faktor penanaman dan pengurusan seperti pemakanan anak benih dan pengurusan air, persekitaran gas, suhu dan peringkat pertumbuhan anak benih.

4. Masalah dan Pandangan

Pertama, pengawalaturan cahaya anak benih sayur-sayuran merupakan proses yang canggih, dan kesan keadaan cahaya yang berbeza terhadap pelbagai jenis anak benih sayur-sayuran dalam persekitaran kilang tumbuhan perlu dianalisis secara terperinci. Ini bermakna untuk mencapai matlamat pengeluaran anak benih yang cekap dan berkualiti tinggi, penerokaan berterusan diperlukan untuk mewujudkan sistem teknikal yang matang.

Kedua, walaupun kadar penggunaan kuasa sumber cahaya LED agak tinggi, penggunaan kuasa untuk pencahayaan tumbuhan merupakan penggunaan tenaga utama bagi penanaman anak benih menggunakan cahaya tiruan. Penggunaan tenaga yang besar di kilang tumbuhan masih menjadi penghalang yang menyekat pembangunan kilang tumbuhan.

Akhirnya, dengan penggunaan pencahayaan tumbuhan yang meluas dalam pertanian, kos lampu tumbuhan LED dijangka akan berkurangan dengan ketara pada masa hadapan; sebaliknya, peningkatan kos buruh, terutamanya dalam era pasca-wabak, kekurangan buruh pasti akan menggalakkan proses mekanisasi dan automasi pengeluaran. Pada masa hadapan, model kawalan berasaskan kecerdasan buatan dan peralatan pengeluaran pintar akan menjadi salah satu teknologi teras untuk pengeluaran anak benih sayur-sayuran, dan akan terus menggalakkan pembangunan teknologi anak benih kilang tumbuhan.

Pengarang: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Sumber artikel: Akaun Wechat Teknologi Kejuruteraan Pertanian (hortikultur rumah hijau)