Abstraktaĵo: Legomplantidoj estas la unua paŝo en legomproduktado, kaj la kvalito de plantidoj estas tre grava por la rikolto kaj kvalito de legomoj post plantado. Kun la kontinua rafinado de la labordivido en la legomindustrio, legomplantidoj iom post iom formis sendependan industrian ĉenon kaj servis al legomproduktado. Trafitaj de malbona vetero, tradiciaj plantidmetodoj neeviteble alfrontas multajn defiojn kiel malrapida kresko de plantidoj, longkrura kresko, kaj damaĝbestoj kaj malsanoj. Por trakti longkrurajn plantidojn, multaj komercaj kultivistoj uzas kreskoreguligilojn. Tamen, ekzistas riskoj de plantidrigiĝo, nutraĵsekureco kaj media poluado kun la uzo de kreskoreguligiloj. Aldone al kemiaj kontrolmetodoj, kvankam mekanika stimulo, temperaturo kaj akvokontrolo ankaŭ povas ludi rolon en malhelpado de longkrura kresko de plantidoj, ili estas iom malpli oportunaj kaj efikaj. Sub la efiko de la tutmonda nova Covid-19-epidemio, la problemoj de produktadadministradaj malfacilaĵoj kaŭzitaj de labormanko kaj kreskantaj laborkostoj en la plantidindustrio fariĝis pli elstaraj.

Kun la disvolviĝo de lumteknologio, la uzo de artefarita lumo por kultivado de legomplantidoj havas la avantaĝojn de alta plantidefikeco, malpli da damaĝbestoj kaj malsanoj, kaj facila normigo. Kompare kun tradiciaj lumfontoj, la nova generacio de LED-lumfontoj havas la karakterizaĵojn de energiŝparo, alta efikeco, longa vivo, media protekto kaj daŭripovo, malgranda grandeco, malalta termoradiado kaj malgranda ondolonga amplitudo. Ĝi povas formuli taŭgan spektron laŭ la kreskaj kaj disvolviĝaj bezonoj de plantidoj en la medio de plantfabrikoj, kaj precize kontroli la fiziologiajn kaj metabolajn procezojn de plantidoj, samtempe kontribuante al senpolua, normigita kaj rapida produktado de legomplantoj, kaj mallongigante la plantidciklon. En Suda Ĉinio, necesas ĉirkaŭ 60 tagoj por kultivi pipro- kaj tomatplantidojn (3-4 veraj folioj) en plastaj forcejoj, kaj ĉirkaŭ 35 tagoj por kukumpplantidoj (3-5 veraj folioj). Sub plantfabrikaj kondiĉoj, necesas nur 17 tagoj por kultivi tomatplantidojn kaj 25 tagojn por piproplantidoj sub la kondiĉoj de fotoperiodo de 20 horoj kaj PPF de 200-300 μmol/(m²•s). Kompare kun la konvencia plantidkultivmetodo en forcejo, la uzo de la LED-plantfabrika plantidkultivmetodo signife mallongigis la kukuman kreskociklon je 15-30 tagoj, kaj la nombro de inaj floroj kaj fruktoj po planto pliiĝis je 33.8% kaj 37.3%, respektive, kaj la plej alta rendimento pliiĝis je 71.44%.

Rilate al energi-utiliga efikeco, la energi-utiliga efikeco de plantfabrikoj estas pli alta ol tiu de Venlo-tipaj forcejoj ĉe la sama latitudo. Ekzemple, en sveda plantfabriko, 1411 MJ estas bezonataj por produkti 1 kg da seka substanco de laktuko, dum 1699 MJ estas bezonataj en forcejo. Tamen, se oni kalkulas la elektron bezonatan por kilogramo da seka substanco de laktuko, la plantfabriko bezonas 247 kW·h por produkti 1 kg da seka pezo de laktuko, kaj la forcejoj en Svedio, Nederlando kaj la Unuiĝintaj Arabaj Emirlandoj bezonas 182 kW·h, 70 kW·h kaj 111 kW·h, respektive.

Samtempe, en la plantfabriko, la uzo de komputiloj, aŭtomataj ekipaĵoj, artefarita inteligenteco kaj aliaj teknologioj povas precize kontroli la mediajn kondiĉojn taŭgajn por la kultivado de plantidoj, seniĝi de la limigoj de naturaj mediaj kondiĉoj, kaj realigi inteligentan, mekanizitan kaj ĉiujaran stabilan produktadon de plantidoj. En la lastaj jaroj, plantidoj en plantfabrikoj estis uzataj en la komerca produktado de foliaj legomoj, fruktaj legomoj kaj aliaj ekonomiaj kultivaĵoj en Japanio, Sud-Koreio, Eŭropo, Usono kaj aliaj landoj. La alta komenca investo en plantfabrikoj, altaj funkciaj kostoj kaj grandega sistema energikonsumo ankoraŭ estas la proplempunktoj, kiuj limigas la antaŭenigon de plantidaj kultivteknologioj en ĉinaj plantfabrikoj. Tial necesas konsideri la postulojn de alta rendimento kaj energiŝparo rilate al lumadministradaj strategioj, establado de legomkreskaj modeloj kaj aŭtomatigaj ekipaĵoj por plibonigi ekonomiajn profitojn.

En ĉi tiu artikolo, la influo de LED-luma medio sur la kreskon kaj disvolviĝon de legomplantidoj en plantfabrikoj en la lastaj jaroj estas reviziita, kun perspektivo de la esplordirekto pri lumreguligo de legomplantidoj en plantfabrikoj.

1. Efikoj de lummedio sur kresko kaj disvolviĝo de legomplantidoj

Kiel unu el la esencaj mediaj faktoroj por plantkresko kaj disvolviĝo, lumo estas ne nur energifonto por plantoj por efektivigi fotosintezon, sed ankaŭ ŝlosila signalo influanta plantan fotomorfogenezon. Plantoj sentas la direkton, energion kaj lumkvaliton de la signalo per la lumsignalsistemo, reguligas sian propran kreskon kaj disvolviĝon, kaj respondas al la ĉeesto aŭ foresto, ondolongo, intenseco kaj daŭro de lumo. Nuntempe konataj plantaj fotoreceptoroj inkluzivas almenaŭ tri klasojn: fitokromoj (PHYA~PHYE) kiuj sentas ruĝan kaj malproksiman ruĝan lumon (FR), kriptokromoj (CRY1 kaj CRY2) kiuj sentas bluan kaj ultraviolan A, kaj Elementoj (Phot1 kaj Phot2), la UV-B-receptoro UVR8 kiu sentas UV-B. Ĉi tiuj fotoreceptoroj partoprenas kaj reguligas la esprimon de rilataj genoj kaj poste reguligas vivagadojn kiel ĝermado de plantsemoj, fotomorfogenezo, flortempo, sintezo kaj akumuliĝo de sekundaraj metabolitoj, kaj toleremo al biotaj kaj abiotaj stresoj.

2. Influo de LED-luma medio sur fotomorfologia establiĝo de legomplantidoj

2.1 Efikoj de Malsama Lumkvalito sur Fotomorfogenezo de Legomplantidoj

La ruĝaj kaj bluaj regionoj de la spektro havas altajn kvantumajn efikecojn por la fotosintezo de plantfolioj. Tamen, longdaŭra eksponiĝo de kukumaj folioj al pura ruĝa lumo difektos la fotosistemon, rezultante en la fenomeno de "ruĝluma sindromo", kiel ekzemple malfortigita stoma respondo, malpliiĝinta fotosinteza kapacito kaj nitrogena uzefikeco, kaj kreskomalfruo. Sub kondiĉoj de malalta lumintenseco (100±5 μmol/(m2•s)), pura ruĝa lumo povas difekti la kloroplastojn de kaj junaj kaj maturaj folioj de kukumo, sed la difektitaj kloroplastoj estis resanigitaj post ŝanĝo de pura ruĝa lumo al ruĝa kaj blua lumo (R:B= 7:3). Male, kiam la kukumaj plantoj ŝanĝis de la ruĝ-blua lummedio al la pura ruĝlummedio, la fotosinteza efikeco ne malpliiĝis signife, montrante adaptiĝemon al la ruĝlummedio. Per elektronmikroskopa analizo de la folistrukturo de kukumaj plantidoj kun "ruĝluma sindromo", la eksperimentistoj trovis, ke la nombro da kloroplastoj, la grandeco de amelaj granuloj, kaj la dikeco de la granuloj en folioj sub pura ruĝa lumo estis signife pli malaltaj ol tiuj sub blanka lumtraktado. La interveno de blua lumo plibonigas la ultrastrukturon kaj fotosintezajn karakterizaĵojn de kukumaj kloroplastoj kaj forigas la troan amasiĝon de nutraĵoj. Kompare kun blanka lumo kaj ruĝa kaj blua lumo, pura ruĝa lumo antaŭenigis hipokotilan plilongigon kaj kotiledonan vastiĝon de tomataj plantidoj, signife pliigis la plantaltecon kaj foliareon, sed signife malpliigis la fotosintezan kapaciton, reduktis la enhavon de Rubisco kaj fotokemian efikecon, kaj signife pliigis varmodisradiadon. Videblas, ke malsamaj specoj de plantoj reagas malsame al la sama lumkvalito, sed kompare kun monokromata lumo, plantoj havas pli altan fotosintezan efikecon kaj pli viglan kreskon en la medio de miksita lumo.

Esploristoj faris multajn esplorojn pri la optimumigo de la kombinaĵo de lumkvalito de legomplantidoj. Sub la sama lumintenseco, kun pliiĝo de la proporcio de ruĝa lumo, la plantalteco kaj freŝa pezo de tomato- kaj kukumpuplantidoj signife pliboniĝis, kaj la traktado kun proporcio de ruĝa al blua de 3:1 havis la plej bonan efikon; male, alta proporcio de blua lumo inhibiciis la kreskon de tomato- kaj kukumpuplantidoj, kiuj estis mallongaj kaj kompaktaj, sed pliigis la enhavon de seka substanco kaj klorofilo en la ŝosoj de plantidoj. Similaj padronoj estas observataj en aliaj kultivaĵoj, kiel ekzemple piproj kaj akvomelonoj. Krome, kompare kun blanka lumo, ruĝa kaj blua lumo (R:B=3:1) ne nur signife plibonigis la folidikecon, klorofilenhavon, fotosintezan efikecon kaj elektrontransigan efikecon de tomato-plantidoj, sed ankaŭ la esprimniveloj de enzimoj rilataj al la Kalvina ciklo, vegetarana kreskenhavo kaj karbonhidrata amasiĝo ankaŭ signife pliboniĝis. Komparante la du proporciojn de ruĝa kaj blua lumo (R:B=2:1, 4:1), pli alta proporcio de blua lumo pli faciligis la formadon de inaj floroj en kukumaj plantidoj kaj akcelis la flortempon de inaj floroj. Kvankam malsamaj proporcioj de ruĝa kaj blua lumo ne havis signifan efikon sur la freŝa pezo-rendimento de krispa brasiko, rukolo kaj mustardo-plantidoj, alta proporcio de blua lumo (30% blua lumo) signife reduktis la longon de la hipokotiloj kaj la kotiledonan areon de krispa brasiko kaj mustardo-plantidoj, dum la kotiledona koloro profundiĝis. Tial, en la produktado de plantidoj, taŭga pliigo de la proporcio de blua lumo povas signife mallongigi la nodan interspacon kaj la foliareon de legomplantidoj, antaŭenigi la lateralan etendiĝon de plantidoj kaj plibonigi la fortindikon de plantidoj, kio faciligas la kultivadon de fortikaj plantidoj. Kondiĉe ke la lumintenseco restis senŝanĝa, la pliigo de verda lumo en ruĝa kaj blua lumo signife plibonigis la freŝan pezon, foliareon kaj plantaltecon de dolĉapiropplantidoj. Kompare kun la tradicia blanka fluoreska lampo, sub la ruĝ-verd-bluaj (R3:G2:B5) lumkondiĉoj, la Y[II], qP kaj ETR de plantidoj de 'Okagi No. 1 tomato' estis signife plibonigitaj. Suplementado de UV-lumo (100 μmol/(m2•s) blua lumo + 7% UV-A) al pura blua lumo signife reduktis la rapidon de plilongigo de la tigo de rukolo kaj mustardo, dum suplementado de FR estis la malo. Ĉi tio ankaŭ montras, ke krom ruĝa kaj blua lumo, aliaj lumkvalitoj ankaŭ ludas gravan rolon en la procezo de plantkresko kaj disvolviĝo. Kvankam nek ultraviola lumo nek FR estas la energifonto de fotosintezo, ambaŭ partoprenas en planta fotomorfogenezo. Alt-intensa UV-lumo estas damaĝa al planta DNA kaj proteinoj, ktp. Tamen, UV-lumo aktivigas ĉelajn stresrespondojn, kaŭzante ŝanĝojn en plantkresko, morfologio kaj disvolviĝo por adaptiĝi al mediaj ŝanĝoj. Studoj montris, ke pli malalta R/FR induktas ombroevitadajn respondojn en plantoj, rezultante en morfologiaj ŝanĝoj en plantoj, kiel ekzemple plilongigo de la tigo, maldikiĝo de la folio kaj reduktita rendimento de seka substanco. Maldika tigo ne estas bona kreskotrajto por kreskigi fortajn plantidojn. Por ĝeneralaj foliaj kaj fruktaj legomplantidoj, firmaj, kompaktaj kaj elastaj plantidoj ne emas al problemoj dum transportado kaj plantado.

UV-A povas igi kukumajn plantidojn pli mallongaj kaj pli kompaktaj, kaj la rikolto post transplantado ne signife diferencas de tiu de la kontrolo; dum UV-B havas pli signifan inhibician efikon, kaj la rikolto-redukta efiko post transplantado ne estas signifa. Antaŭaj studoj sugestis, ke UV-A inhibicias plantkreskon kaj nanigas plantojn. Sed ekzistas kreskanta evidenteco, ke la ĉeesto de UV-A, anstataŭ subpremi kultivaĵan biomason, fakte antaŭenigas ĝin. Kompare kun la baza ruĝa kaj blanka lumo (R:W=2:3, PPFD estas 250 μmol/(m2·s)), la suplementa intenseco en ruĝa kaj blanka lumo estas 10 W/m2 (ĉirkaŭ 10 μmol/(m2·s)). La UV-A de krispa brasiko signife pliigis la biomason, internodan longon, tigdiametron kaj plantkanopean larĝon de krispaj brasidoj, sed la antaŭeniga efiko malfortiĝis kiam la UV-intenseco superis 10 W/m2. Ĉiutaga 2-hora suplemento de UV-A (0,45 J/(m²•s)) povus signife pliigi la plantaltecon, kotiledonan areon kaj freŝan pezon de tomatplantidoj 'Oxheart', samtempe reduktante la H2O2-enhavon de tomatplantidoj. Videblas, ke malsamaj kultivaĵoj reagas malsame al UV-lumo, kio povas esti rilata al la sentemeco de kultivaĵoj al UV-lumo.

Por kultivi greftitajn plantidojn, la longo de la tigo devus esti konvene pliigita por faciligi greftadon de rizomoj. Malsamaj intensecoj de FR havis malsamajn efikojn sur la kresko de plantidoj de tomato, pipro, kukumo, kukurbo kaj akvomelono. Suplementado de 18.9 μmol/(m2•s) de FR en malvarma blanka lumo signife pliigis la longon de la hipokotilo kaj diametron de la tigoj de plantidoj de tomato kaj pipro; FR de 34.1 μmol/(m2•s) havis la plej bonan efikon al antaŭenigado de la longo kaj diametro de la tigoj de kukumo, kukurbo kaj akvomelono; alt-intenseca FR (53.4 μmol/(m2•s)) havis la plej bonan efikon sur ĉi tiuj kvin legomoj. La longo de la hipokotilo kaj diametro de la tigoj de la plantidoj jam ne pliiĝis signife, kaj komencis montri malsupreniran tendencon. La freŝa pezo de piproplantidoj malpliiĝis signife, indikante ke la FR-saturiĝaj valoroj de la kvin legomplantidoj estis ĉiuj pli malaltaj ol 53.4 μmol/(m2•s), kaj la FR-valoro estis signife pli malalta ol tiu de FR. La efikoj sur la kresko de malsamaj legomplantidoj ankaŭ estas malsamaj.

2.2 Efikoj de Malsama Tagluma Integralo sur Fotomorfogenezo de Legomplantidoj

La Tagluma Integralo (TGI) reprezentas la tutan kvanton da fotosintezaj fotonoj ricevitaj de la plantsurfaco en tago, kio rilatas al la lumintenseco kaj lumtempo. La kalkulformulo estas TGI (mol/m²/tage) = lumintenseco [μmol/(m²•s)] × Ĉiutaga lumtempo (h) × 3600 × 10⁻⁶. En medio kun malalta lumintenseco, plantoj reagas al malalta lummedio per plilongigo de la tigo kaj internoda longo, pliigo de la plantalteco, petiollongo kaj foliareo, kaj malpliigo de la foliodikeco kaj neta fotosinteza indico. Kun la pliiĝo de lumintenseco, krom ĉe mustardo, la hipokotillongo kaj tigoplilongigo de rukolo, brasiko kaj krispa brasiko sub la sama lumkvalito signife malpliiĝis. Videblas, ke la efiko de lumo sur plantkresko kaj morfogenezo rilatas al lumintenseco kaj plantspecioj. Kun la pliiĝo de DLI (8,64~28,8 mol/m2/tage), la planttipo de kukumaj plantidoj fariĝis mallonga, forta kaj kompakta, kaj la specifa folipezo kaj klorofila enhavo iom post iom malpliiĝis. 6~16 tagojn post semado de kukumaj plantidoj, la folioj kaj radikoj sekiĝis. La pezo iom post iom pliiĝis, kaj la kreskorapideco iom post iom akceliĝis, sed 16 ĝis 21 tagojn post semado, la kreskorapideco de folioj kaj radikoj de kukumaj plantidoj signife malpliiĝis. Plibonigita DLI antaŭenigis la netan fotosintezan indicon de kukumaj plantidoj, sed post certa valoro, la neta fotosinteza indico komencis malpliiĝi. Tial, elekti la taŭgan DLI kaj adopti malsamajn suplementajn lumstrategiojn ĉe malsamaj kreskostadioj de plantidoj povas redukti energikonsumon. La enhavo de solvebla sukero kaj SOD-enzimo en kukumaj kaj tomataj plantidoj pliiĝis kun la pliiĝo de DLI-intenseco. Kiam la DLI-intenseco pliiĝis de 7,47 mol/m2/tage ĝis 11,26 mol/m2/tage, la enhavo de solvebla sukero kaj SOD-enzimo en kukumaj plantidoj pliiĝis je 81,03% kaj 55,5% respektive. Sub la samaj DLI-kondiĉoj, kun la pliiĝo de lumintenseco kaj la mallongiĝo de lumtempo, la PSII-aktiveco de tomato- kaj kukumaj plantidoj estis inhibiciita, kaj elekti suplementan lumstrategion kun malalta lumintenseco kaj longa daŭro pli faciligis kultivi altan plantidindecon kaj fotokemian efikecon de kukumaj kaj tomataj plantidoj.

En la produktado de greftitaj plantidoj, la malalta lummedio povas konduki al malpliiĝo de la kvalito de la greftitaj plantidoj kaj plilongigo de la resaniĝtempo. Taŭga lumintenseco povas ne nur plibonigi la ligkapablon de la greftita resaniĝloko kaj plibonigi la indekson de fortaj plantidoj, sed ankaŭ redukti la nodpozicion de inaj floroj kaj pliigi la nombron de inaj floroj. En plantfabrikoj, DLI de 2,5-7,5 mol/m2/tage sufiĉis por kontentigi la resaniĝajn bezonojn de greftitaj tomato-plantidoj. La kompakteco kaj foliodikeco de greftitaj tomato-plantidoj signife pliiĝis kun kreskanta DLI-intenseco. Ĉi tio montras, ke greftitaj plantidoj ne bezonas altan lumintensecon por resaniĝo. Tial, konsiderante la energikonsumon kaj plantadmedion, elekti taŭgan lumintensecon helpos plibonigi ekonomiajn avantaĝojn.

3. Efikoj de LED-luma medio sur la stresrezisto de legomplantidoj

Plantoj ricevas eksterajn lumsignalojn per fotoreceptoroj, kaŭzante la sintezon kaj akumuliĝon de signalmolekuloj en la planto, tiel ŝanĝante la kreskon kaj funkcion de plantorganoj, kaj finfine plibonigante la reziston de la planto al streso. Malsama lumkvalito havas certan antaŭenigan efikon sur la plibonigon de malvarma kaj salo-tolerema toleremo de plantidoj. Ekzemple, kiam tomatplantidoj estis suplementitaj per lumo dum 4 horoj nokte, kompare kun la traktado sen suplementa lumo, blanka lumo, ruĝa lumo, blua lumo, kaj ruĝa kaj blua lumo povis redukti la elektrolitan permeablon kaj MDA-enhavon de tomatplantidoj, kaj plibonigi malvarman toleremon. La aktivecoj de SOD, POD kaj CAT en la tomatplantidoj sub la traktado de 8:2 ruĝ-blua proporcio estis signife pli altaj ol tiuj de aliaj traktadoj, kaj ili havis pli altan antioksidan kapaciton kaj malvarman toleremon.

La efiko de UV-B sur la kreskon de sojfabaj radikoj estas ĉefe plibonigi la stresreziston de plantoj per pliigo de la enhavo de radika NO kaj ROS, inkluzive de hormonaj signalmolekuloj kiel ABA, SA, kaj JA, kaj inhibicii radikan disvolviĝon per redukto de la enhavo de IAA, CTK, kaj GA. La fotoreceptoro de UV-B, UVR8, ne nur partoprenas en la reguligo de fotomorfogenezo, sed ankaŭ ludas ŝlosilan rolon en UV-B-streso. En tomatplantidoj, UVR8 mediacias la sintezon kaj akumuliĝon de antocianinoj, kaj UV-alklimatigitaj sovaĝaj tomatplantidoj plibonigas sian kapablon trakti alt-intensan UV-B-streson. Tamen, la adaptiĝo de UV-B al sekeco-streso induktita de Arabidopsis ne dependas de la UVR8-pado, kio indikas, ke UV-B agas kiel signal-induktita kruc-respondo de plantaj defendmekanismoj, tiel ke diversaj hormonoj estas komune implikitaj en rezistado al sekeco-streso, pliigante la ROS-forigan kapablon.

Kaj la plilongigo de planta hipokotilo aŭ tigo kaŭzita de FR kaj la adaptiĝo de plantoj al malvarma streso estas reguligitaj de plantaj hormonoj. Tial, la "ombro-evita efiko" kaŭzita de FR rilatas al malvarma adaptiĝo de plantoj. La eksperimentistoj suplementis la hordeajn plantidojn 18 tagojn post ĝermado je 15°C dum 10 tagoj, malvarmigante ĝis 5°C + suplementante FR dum 7 tagoj, kaj trovis, ke kompare kun blanka lumtraktado, FR plibonigis la frostoreziston de hordeaj plantidoj. Ĉi tiu procezo estas akompanata de pliigita ABA kaj IAA enhavo en hordeaj plantidoj. Posta translokigo de 15°C FR-antaŭtraktitaj hordeaj plantidoj al 5°C kaj daŭra FR-suplementado dum 7 tagoj rezultigis similajn rezultojn al la supre menciitaj du traktadoj, sed kun reduktita ABA-respondo. Plantoj kun malsamaj R:FR-valoroj kontrolas la biosintezon de fitohormonoj (GA, IAA, CTK kaj ABA), kiuj ankaŭ partoprenas en planta salo-toleremo. Sub sala streso, la malalta proporcio R:FR lummedio povas plibonigi la antioksidan kaj fotosintezan kapablon de tomatplantidoj, redukti la produktadon de ROS kaj MDA en la plantidoj, kaj plibonigi saltoleremon. Kaj saleca streso kaj malalta R:FR valoro (R:FR=0.8) inhibis la biosintezon de klorofilo, kio povas esti rilatita al la blokita konvertiĝo de PBG al UroIII en la klorofila sinteza vojo, dum la malalta R:FR medio povas efike mildigi la salec-induktitan difekton de klorofila sintezo. Ĉi tiuj rezultoj indikas signifan korelacion inter fitokromoj kaj saltoleremo.

Aldone al la luma ĉirkaŭaĵo, aliaj mediaj faktoroj ankaŭ influas la kreskon kaj kvaliton de legomplantidoj. Ekzemple, la pliiĝo de CO2-koncentriĝo pliigos la maksimuman lumsaturiĝan valoron Pn (Pnmax), reduktos la lumkompensan punkton, kaj plibonigos la lumutiligan efikecon. La pliiĝo de lumintenseco kaj CO2-koncentriĝo helpas plibonigi la enhavon de fotosintezaj pigmentoj, akvouzan efikecon kaj la aktivecojn de enzimoj rilataj al la Kalvina ciklo, kaj fine atingos pli altan fotosintezan efikecon kaj biomasakumuliĝon de tomatplantidoj. La seka pezo kaj kompakteco de tomato- kaj piproplantidoj estis pozitive korelaciitaj kun DLI (Driving Income Income - Seka Influo), kaj la temperaturŝanĝo ankaŭ influis la kreskon sub la sama DLI-traktado. La ĉirkaŭaĵo de 23~25℃ estis pli taŭga por la kresko de tomatplantidoj. Laŭ la temperaturo kaj lumkondiĉoj, la esploristoj evoluigis metodon por antaŭdiri la relativan kreskorapidecon de pipro bazitan sur la batdistribua modelo, kiu povas provizi sciencan gvidlinion por la media reguligo de la produktado de greftitaj piproplantidoj.

Tial, dum desegnado de lumregula skemo en produktado, oni devas konsideri ne nur lummediajn faktorojn kaj plantospeciojn, sed ankaŭ kultivadajn kaj administradajn faktorojn kiel ekzemple nutrado kaj akvoadministrado de plantidoj, gasa medio, temperaturo kaj kreskostadio de plantidoj.

4. Problemoj kaj Perspektivoj

Unue, la lumreguligo de legomplantidoj estas kompleksa procezo, kaj la efikoj de malsamaj lumkondiĉoj sur malsamaj specoj de legomplantidoj en la medio de plantfabriko bezonas esti detale analizitaj. Tio signifas, ke por atingi la celon de alt-efikeca kaj altkvalita plantidproduktado, necesas kontinua esplorado por establi maturan teknikan sistemon.

Due, kvankam la energi-utiliga indico de la LED-lumfonto estas relative alta, la energi-konsumo por plantlumigo estas la ĉefa energi-konsumo por la kultivado de plantidoj uzante artefaritan lumon. La grandega energi-konsumo de plantfabrikoj ankoraŭ estas la proplempunkto, kiu limigas la disvolviĝon de plantfabrikoj.

Fine, kun la vasta apliko de plantlumigado en agrikulturo, oni atendas, ke la kosto de LED-plantlumiloj multe reduktiĝos en la estonteco; male, la kresko de laborkostoj, precipe en la post-epidemia epoko, kaj la manko de laborforto nepre antaŭenigos la procezon de mekanizado kaj aŭtomatigo de produktado. En la estonteco, artefaritinteligentecaj kontrolmodeloj kaj inteligentaj produktadekipaĵoj fariĝos unu el la kernaj teknologioj por legomplantida produktado, kaj daŭre antaŭenigos la disvolviĝon de plantfabrika plantidteknologio.

Aŭtoroj: Jiehui Tan, Houchheng Liu
Fonto de la artikolo: WeChat-konto pri Agrikultura Inĝenieristika Teknologio (forceja hortikulturo)