गोषवारा: भाजीपाला रोपे ही भाजीपाला उत्पादनाची पहिली पायरी आहे आणि लागवडीनंतर भाजीपाला उत्पादन आणि गुणवत्तेसाठी रोपांची गुणवत्ता खूप महत्त्वाची आहे.भाजीपाला उद्योगातील श्रम विभागणीच्या निरंतर परिष्करणाने, भाजीपाला रोपांनी हळूहळू एक स्वतंत्र औद्योगिक साखळी तयार केली आणि भाजीपाला उत्पादनाची सेवा दिली.खराब हवामानामुळे प्रभावित, पारंपारिक रोपांच्या पद्धतींना अपरिहार्यपणे अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो जसे की रोपांची मंद वाढ, पायांची वाढ आणि कीटक आणि रोग.लेगी रोपे हाताळण्यासाठी, अनेक व्यावसायिक लागवड करणारे वाढ नियंत्रक वापरतात.तथापि, वाढ नियामकांच्या वापराने रोपांची कडकपणा, अन्न सुरक्षा आणि पर्यावरणीय दूषित होण्याचे धोके आहेत.रासायनिक नियंत्रण पद्धतींव्यतिरिक्त, यांत्रिक उत्तेजित होणे, तापमान आणि पाण्याचे नियंत्रण देखील रोपांची लेगी वाढ रोखण्यासाठी भूमिका बजावू शकते, परंतु त्या थोड्या कमी सोयीस्कर आणि प्रभावी आहेत.जागतिक नवीन कोविड-19 महामारीच्या प्रभावाखाली, मजुरांचा तुटवडा आणि रोपे उद्योगातील वाढत्या मजुरीच्या खर्चामुळे उत्पादन व्यवस्थापनातील अडचणी या समस्या अधिक ठळक झाल्या आहेत.

प्रकाश तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, भाजीपाला रोपे वाढवण्यासाठी कृत्रिम प्रकाशाचा वापर केल्याने रोपांची उच्च कार्यक्षमता, कमी कीटक आणि रोग आणि सुलभ मानकीकरण असे फायदे आहेत.पारंपारिक प्रकाश स्रोतांच्या तुलनेत, एलईडी प्रकाश स्रोतांच्या नवीन पिढीमध्ये ऊर्जा बचत, उच्च कार्यक्षमता, दीर्घ आयुष्य, पर्यावरण संरक्षण आणि टिकाऊपणा, लहान आकार, कमी थर्मल रेडिएशन आणि लहान तरंगलांबी मोठेपणा ही वैशिष्ट्ये आहेत.हे वनस्पती कारखान्यांच्या वातावरणात रोपांच्या वाढ आणि विकासाच्या गरजेनुसार योग्य स्पेक्ट्रम तयार करू शकते आणि रोपांच्या शारीरिक आणि चयापचय प्रक्रियेवर अचूकपणे नियंत्रण ठेवू शकते, त्याच वेळी, भाजीपाला रोपांच्या प्रदूषणमुक्त, प्रमाणित आणि जलद उत्पादनात योगदान देते. , आणि बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप चक्र लहान करते.दक्षिण चीनमध्ये, प्लॅस्टिक ग्रीनहाऊसमध्ये मिरपूड आणि टोमॅटोची रोपे (3-4 खरी पाने) लागवड करण्यासाठी सुमारे 60 दिवस आणि काकडीच्या रोपांसाठी (3-5 खरे पाने) सुमारे 35 दिवस लागतात.प्लांट फॅक्टरीच्या परिस्थितीत, टोमॅटोच्या रोपांची लागवड करण्यासाठी फक्त 17 दिवस आणि 20 तासांच्या फोटोपीरियड आणि 200-300 μmol/(m2•s) च्या PPF च्या परिस्थितीत मिरचीच्या रोपांसाठी 25 दिवस लागतात.ग्रीनहाऊसमध्ये पारंपारिक बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप लागवड पद्धतीच्या तुलनेत, एलईडी प्लांट फॅक्टरी रोपे लागवड पद्धतीचा वापर केल्याने काकडीचे वाढीचे चक्र 15-30 दिवसांनी लक्षणीयरीत्या कमी झाले आणि प्रति झाड मादी फुले व फळांची संख्या 33.8% आणि 37.3% ने वाढली. , अनुक्रमे, आणि सर्वोच्च उत्पन्न 71.44% ने वाढले.

ऊर्जा वापर कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, वनस्पती कारखान्यांची ऊर्जा वापर कार्यक्षमता समान अक्षांशावरील वेन्लो-प्रकारच्या हरितगृहांपेक्षा जास्त आहे.उदाहरणार्थ, स्वीडिश वनस्पती कारखान्यात, लेट्युसचे 1 किलो कोरडे पदार्थ तयार करण्यासाठी 1411 MJ आवश्यक आहेत, तर ग्रीनहाऊसमध्ये 1699 MJ आवश्यक आहेत.तथापि, प्रति किलोग्रॅम लेट्युस ड्राय मॅटरसाठी लागणारी वीज मोजली तर वनस्पती कारखान्याला 1 किलो कोरड्या वजनाच्या कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड तयार करण्यासाठी 247 kW·h आवश्यक आहे आणि स्वीडन, नेदरलँड्स आणि संयुक्त अरब अमिरातीमधील ग्रीनहाऊससाठी 182 kW·h आवश्यक आहे. h, 70 kW·h, आणि 111 kW·h, अनुक्रमे.

त्याच वेळी, वनस्पती कारखान्यात, संगणक, स्वयंचलित उपकरणे, कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि इतर तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे रोपे लागवडीसाठी योग्य पर्यावरणीय परिस्थिती अचूकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते, नैसर्गिक पर्यावरण परिस्थितीच्या मर्यादांपासून मुक्तता मिळवता येते आणि बुद्धिमान, रोपे उत्पादनाचे यांत्रिक आणि वार्षिक स्थिर उत्पादन.अलिकडच्या वर्षांत, जपान, दक्षिण कोरिया, युरोप आणि युनायटेड स्टेट्स आणि इतर देशांमध्ये पालेभाज्या, फळभाज्या आणि इतर आर्थिक पिकांच्या व्यावसायिक उत्पादनासाठी वनस्पती कारखाना रोपे वापरली गेली आहेत.वनस्पती कारखान्यांची उच्च प्रारंभिक गुंतवणूक, उच्च परिचालन खर्च आणि प्रचंड प्रणाली उर्जेचा वापर हे अजूनही अडथळे आहेत जे चिनी वनस्पती कारखान्यांमध्ये रोपे लागवड तंत्रज्ञानाचा प्रचार मर्यादित करतात.त्यामुळे, आर्थिक फायद्यांमध्ये सुधारणा करण्यासाठी प्रकाश व्यवस्थापन धोरणे, भाजीपाला वाढ मॉडेल्सची स्थापना आणि ऑटोमेशन उपकरणांच्या दृष्टीने उच्च उत्पन्न आणि ऊर्जा बचत या आवश्यकता विचारात घेणे आवश्यक आहे.

या लेखात, अलिकडच्या वर्षांत वनस्पती कारखान्यांमध्ये भाजीपाला रोपांच्या वाढीवर आणि विकासावर एलईडी प्रकाश वातावरणाच्या प्रभावाचा आढावा घेतला आहे, वनस्पती कारखान्यांमध्ये भाजीपाला रोपांच्या प्रकाश नियमनाच्या संशोधनाच्या दृष्टीकोनासह.

1. भाजीपाला रोपांच्या वाढीवर आणि विकासावर हलक्या वातावरणाचा परिणाम

वनस्पतींच्या वाढीसाठी आणि विकासासाठी आवश्यक पर्यावरणीय घटकांपैकी एक म्हणून, प्रकाश हा केवळ प्रकाशसंश्लेषण करण्यासाठी वनस्पतींसाठी उर्जा स्त्रोत नाही तर वनस्पतींच्या फोटोमॉर्फोजेनेसिसवर परिणाम करणारा एक प्रमुख संकेत देखील आहे.वनस्पती प्रकाश सिग्नल प्रणालीद्वारे सिग्नलची दिशा, ऊर्जा आणि प्रकाश गुणवत्ता ओळखतात, त्यांची स्वतःची वाढ आणि विकास नियंत्रित करतात आणि प्रकाशाची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती, तरंगलांबी, तीव्रता आणि कालावधी यांना प्रतिसाद देतात.सध्या ज्ञात वनस्पती फोटोरिसेप्टर्समध्ये किमान तीन वर्ग समाविष्ट आहेत: फायटोक्रोम्स (PHYA~PHYE) जे लाल आणि दूर-लाल प्रकाश (FR), क्रिप्टोक्रोम्स (CRY1 आणि CRY2) ज्यांना निळा आणि अल्ट्राव्हायोलेट A, आणि घटक (Phot1 आणि Phot2), UV-B रिसेप्टर UVR8 जो UV-B संवेदना करतो.हे फोटोरिसेप्टर्स संबंधित जनुकांच्या अभिव्यक्तीमध्ये भाग घेतात आणि त्यांचे नियमन करतात आणि नंतर वनस्पती बियाणे उगवण, फोटोमॉर्फोजेनेसिस, फुलांचा वेळ, संश्लेषण आणि दुय्यम चयापचयांचे संचय आणि जैविक आणि अजैविक तणावांना सहनशीलता यासारख्या जीवन क्रियाकलापांचे नियमन करतात.

2. भाजीपाला रोपांच्या फोटोमॉर्फोलॉजिकल स्थापनेवर एलईडी प्रकाश वातावरणाचा प्रभाव

2.1 भाजीपाला रोपांच्या फोटोमॉर्फोजेनेसिसवर भिन्न प्रकाश गुणवत्तेचा प्रभाव

स्पेक्ट्रमच्या लाल आणि निळ्या भागात वनस्पतींच्या पानांच्या प्रकाशसंश्लेषणासाठी उच्च क्वांटम कार्यक्षमता असते.तथापि, काकडीच्या पानांचा शुद्ध लाल दिव्याच्या दीर्घकाळ संपर्कामुळे प्रकाशप्रणालीला हानी पोहोचते, परिणामी "रेड लाईट सिंड्रोम" ची घटना जसे की स्टंटेड स्टॉमेटल रिस्पॉन्स, कमी झालेली प्रकाशसंश्लेषण क्षमता आणि नायट्रोजन वापर कार्यक्षमता आणि वाढ मंदता.कमी प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या स्थितीत (100±5 μmol/(m2•s)), शुद्ध लाल दिवा काकडीच्या कोवळ्या आणि प्रौढ पानांच्या क्लोरोप्लास्टला हानी पोहोचवू शकतो, परंतु खराब झालेले क्लोरोप्लास्ट शुद्ध लाल दिव्यापासून बदलल्यानंतर पुनर्प्राप्त केले गेले. लाल आणि निळ्या प्रकाशापर्यंत (R:B= 7:3).याउलट, जेव्हा काकडीची झाडे लाल-निळ्या प्रकाशाच्या वातावरणातून शुद्ध लाल प्रकाश वातावरणाकडे वळली, तेव्हा प्रकाशसंश्लेषण कार्यक्षमता लक्षणीय घटली नाही, ज्यामुळे लाल प्रकाशाच्या वातावरणाशी अनुकूलता दिसून येते."रेड लाईट सिंड्रोम" असलेल्या काकडीच्या रोपांच्या पानांच्या संरचनेच्या इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप विश्लेषणाद्वारे, प्रयोगकर्त्यांना आढळले की क्लोरोप्लास्टची संख्या, स्टार्च ग्रॅन्यूलचा आकार आणि शुद्ध लाल प्रकाशाखाली असलेल्या पानांमधील ग्रॅनाची जाडी लक्षणीयरीत्या कमी आहे. पांढरा प्रकाश उपचार.निळ्या प्रकाशाच्या हस्तक्षेपामुळे काकडीच्या क्लोरोप्लास्टची अल्ट्रास्ट्रक्चर आणि प्रकाशसंश्लेषण वैशिष्ट्ये सुधारतात आणि पोषक तत्वांचा जास्त प्रमाणात संचय दूर होतो.पांढरा प्रकाश आणि लाल आणि निळा प्रकाशाच्या तुलनेत, शुद्ध लाल प्रकाशामुळे टोमॅटोच्या रोपांच्या हायपोकोटाइल लांबपणा आणि कोटिलेडॉन विस्ताराला प्रोत्साहन दिले, वनस्पतींची उंची आणि पानांचे क्षेत्र लक्षणीयरीत्या वाढले, परंतु प्रकाशसंश्लेषण क्षमता लक्षणीयरीत्या कमी झाली, रुबिस्को सामग्री आणि प्रकाश रासायनिक कार्यक्षमता कमी झाली आणि उष्णतेचा अपव्यय लक्षणीयरीत्या वाढला.हे पाहिले जाऊ शकते की वेगवेगळ्या प्रकारच्या वनस्पती समान प्रकाशाच्या गुणवत्तेला भिन्न प्रतिसाद देतात, परंतु एका रंगीत प्रकाशाच्या तुलनेत, वनस्पतींमध्ये प्रकाश संश्लेषण कार्यक्षमता जास्त असते आणि मिश्र प्रकाशाच्या वातावरणात अधिक जोमदार वाढ होते.

संशोधकांनी भाजीपाला रोपांच्या हलक्या गुणवत्तेच्या संयोजनाच्या ऑप्टिमायझेशनवर बरेच संशोधन केले आहे.त्याच प्रकाशाच्या तीव्रतेत, लाल दिव्याचे गुणोत्तर वाढल्याने, टोमॅटो आणि काकडीच्या रोपांची उंची आणि ताजे वजन लक्षणीयरीत्या सुधारले गेले आणि लाल ते निळ्या 3:1 च्या गुणोत्तराने उपचार केल्याने सर्वोत्तम परिणाम झाला;याउलट, निळ्या प्रकाशाच्या उच्च गुणोत्तरामुळे टोमॅटो आणि काकडीच्या रोपांची वाढ रोखली गेली, जे लहान आणि संक्षिप्त होते, परंतु रोपांच्या कोंबांमध्ये कोरडे पदार्थ आणि क्लोरोफिलचे प्रमाण वाढले.मिरपूड आणि टरबूज यांसारख्या इतर पिकांमध्येही असेच प्रकार आढळतात.याव्यतिरिक्त, पांढरा प्रकाश, लाल आणि निळा प्रकाश (R:B=3:1) च्या तुलनेत केवळ पानांची जाडी, क्लोरोफिल सामग्री, प्रकाशसंश्लेषण कार्यक्षमता आणि टोमॅटोच्या रोपांची इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली नाही तर संबंधित एन्झाईम्सची अभिव्यक्ती पातळी देखील सुधारली आहे. कॅल्विन चक्रापर्यंत, वाढ शाकाहारी सामग्री आणि कार्बोहायड्रेट संचय देखील लक्षणीय सुधारले गेले.लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या दोन गुणोत्तरांची (R:B=2:1, 4:1) तुलना केल्यास, निळ्या प्रकाशाचे उच्च प्रमाण काकडीच्या रोपांमध्ये मादी फुलांच्या निर्मितीस प्रवृत्त करण्यासाठी अधिक अनुकूल होते आणि मादी फुलांच्या फुलांच्या कालावधीला गती दिली. .जरी लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या भिन्न गुणोत्तरांचा काळे, आरुगुला आणि मोहरीच्या रोपांच्या ताज्या वजनाच्या उत्पन्नावर कोणताही विशेष प्रभाव पडला नसला तरी, निळ्या प्रकाशाच्या उच्च गुणोत्तराने (30% निळा प्रकाश) काळेची हायपोकोटाइल लांबी आणि कोटिलेडॉन क्षेत्र लक्षणीयरीत्या कमी केले. आणि मोहरीची रोपे, तर कोटिलेडॉनचा रंग अधिक गडद झाला.म्हणून, रोपांच्या उत्पादनात, निळ्या प्रकाशाच्या प्रमाणात योग्य वाढ केल्याने भाजीपाला रोपांच्या नोडमधील अंतर आणि पानांचे क्षेत्र लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकते, रोपांच्या पार्श्व विस्तारास चालना मिळते आणि रोपांची शक्ती निर्देशांक सुधारू शकतो, जे यासाठी अनुकूल आहे मजबूत रोपांची लागवड करणे.प्रकाशाची तीव्रता अपरिवर्तित राहण्याच्या स्थितीत, लाल आणि निळ्या प्रकाशात हिरव्या प्रकाशाच्या वाढीमुळे गोड मिरचीच्या रोपांचे ताजे वजन, पानांचे क्षेत्र आणि झाडाची उंची लक्षणीयरीत्या सुधारली.पारंपारिक पांढर्‍या फ्लोरोसेंट दिव्याच्या तुलनेत, लाल-हिरव्या-निळ्या (R3:G2:B5) प्रकाश परिस्थितीत, 'ओकागी नंबर 1 टोमॅटो' रोपांचे Y[II], qP आणि ETR लक्षणीयरीत्या सुधारले गेले.शुद्ध निळ्या प्रकाशात अतिनील प्रकाश (100 μmol/(m2•s) निळा प्रकाश + 7% UV-A) पुरवण्याने अरुगुला आणि मोहरीच्या स्टेम लांबण गतीमध्ये लक्षणीय घट झाली, तर FR ची पूरकता उलट होती.हे हे देखील दर्शवते की लाल आणि निळ्या प्रकाशाव्यतिरिक्त, इतर प्रकाश गुण देखील वनस्पतींच्या वाढ आणि विकास प्रक्रियेत महत्वाची भूमिका बजावतात.जरी अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश किंवा FR हे प्रकाशसंश्लेषणाचे उर्जा स्त्रोत नसले तरी, ते दोघेही वनस्पती फोटोमॉर्फोजेनेसिसमध्ये गुंतलेले आहेत.उच्च-तीव्रतेचा अतिनील प्रकाश वनस्पती डीएनए आणि प्रथिने इत्यादींसाठी हानिकारक आहे. तथापि, अतिनील प्रकाश सेल्युलर ताण प्रतिसाद सक्रिय करतो, ज्यामुळे वनस्पतींच्या वाढीमध्ये, आकारविज्ञानामध्ये आणि पर्यावरणीय बदलांशी जुळवून घेण्याच्या विकासामध्ये बदल होतात.अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की कमी आर/एफआरमुळे झाडांमध्ये सावली टाळण्याची प्रतिक्रिया निर्माण होते, परिणामी वनस्पतींमध्ये मॉर्फोलॉजिकल बदल होतात, जसे की स्टेम वाढणे, पानांचे पातळ होणे आणि कोरड्या पदार्थांचे उत्पादन कमी होते.सडपातळ देठ मजबूत रोपे वाढवण्यासाठी चांगली वाढ नाही.सामान्य पालेभाज्या आणि फळभाज्यांच्या रोपांसाठी, टणक, कॉम्पॅक्ट आणि लवचिक रोपे वाहतूक आणि लागवड दरम्यान समस्यांना बळी पडत नाहीत.

UV-A मुळे काकडीच्या रोपांची रोपे लहान आणि अधिक कॉम्पॅक्ट होऊ शकतात आणि प्रत्यारोपणानंतरचे उत्पन्न नियंत्रणापेक्षा लक्षणीय भिन्न नसते;तर UV-B चा अधिक लक्षणीय प्रतिबंधात्मक प्रभाव असतो, आणि प्रत्यारोपणानंतर उत्पन्न कमी होण्याचा परिणाम लक्षणीय नसतो.मागील अभ्यासांनी असे सुचवले आहे की UV-A वनस्पतींच्या वाढीस प्रतिबंध करते आणि झाडे बौने बनवते.परंतु वाढत्या पुरावे आहेत की UV-A ची उपस्थिती, पीक बायोमास दाबण्याऐवजी, प्रत्यक्षात त्याला प्रोत्साहन देते.मूलभूत लाल आणि पांढरा प्रकाश (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s) आहे), लाल आणि पांढर्‍या प्रकाशात पूरक तीव्रता 10 W/m2 (सुमारे 10 μmol/(m2·s) आहे. s)) काळेच्या UV-A ने काळे रोपांची बायोमास, इंटरनोड लांबी, स्टेम व्यास आणि प्लांट कॅनोपी रुंदी लक्षणीयरीत्या वाढवली, परंतु जेव्हा अतिनील तीव्रता 10 W/m2 पेक्षा जास्त झाली तेव्हा प्रचाराचा प्रभाव कमकुवत झाला.दैनंदिन 2 तास UV-A पुरवणी (0.45 J/(m2•s)) टोमॅटोच्या रोपांची H2O2 सामग्री कमी करताना रोपाची उंची, कोटिल्डन क्षेत्र आणि 'ऑक्सहार्ट' टोमॅटोच्या रोपांचे ताजे वजन लक्षणीयरीत्या वाढवू शकते.हे पाहिले जाऊ शकते की भिन्न पिके अतिनील प्रकाशास भिन्न प्रतिसाद देतात, जी पिकांच्या अतिनील प्रकाशाच्या संवेदनशीलतेशी संबंधित असू शकते.

कलम केलेल्या रोपांची लागवड करण्यासाठी, रूटस्टॉक कलम करणे सुलभ करण्यासाठी स्टेमची लांबी योग्यरित्या वाढविली पाहिजे.टोमॅटो, मिरपूड, काकडी, लौकी आणि टरबूज रोपांच्या वाढीवर एफआरच्या वेगवेगळ्या तीव्रतेचे वेगवेगळे परिणाम झाले.थंड पांढर्‍या प्रकाशात FR च्या 18.9 μmol/(m2•s) पुरवणीमुळे टोमॅटो आणि मिरपूडच्या रोपांची हायपोकोटाइल लांबी आणि स्टेम व्यास लक्षणीयरीत्या वाढला;34.1 μmol/(m2•s) च्या FR चा काकडी, लौकी आणि टरबूज रोपांच्या हायपोकोटाइल लांबी आणि स्टेम व्यासाचा प्रसार करण्यावर सर्वोत्तम परिणाम झाला;उच्च-तीव्रता FR (53.4 μmol/(m2•s)) चा या पाच भाज्यांवर सर्वोत्तम परिणाम झाला.रोपांची हायपोकोटाइल लांबी आणि स्टेमचा व्यास यापुढे लक्षणीय वाढला नाही आणि खाली येणारा कल दर्शवू लागला.मिरपूडच्या रोपांचे ताजे वजन लक्षणीयरीत्या कमी झाले, जे दर्शविते की पाच भाजीपाल्याच्या रोपांची FR संपृक्तता मूल्ये 53.4 μmol/(m2•s) पेक्षा कमी होती आणि FR मूल्य FR पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी होते.वेगवेगळ्या भाज्यांच्या रोपांच्या वाढीवर होणारे परिणामही वेगवेगळे असतात.

२.२ भाजीपाला रोपांच्या फोटोमॉर्फोजेनेसिसवर वेगवेगळ्या डेलाइट इंटिग्रलचे परिणाम

डेलाइट इंटिग्रल (DLI) एका दिवसात वनस्पतीच्या पृष्ठभागाद्वारे प्राप्त झालेल्या प्रकाशसंश्लेषक फोटॉनचे एकूण प्रमाण दर्शवते, जे प्रकाशाची तीव्रता आणि प्रकाशाच्या वेळेशी संबंधित आहे.गणना सूत्र DLI (mol/m2/day) = प्रकाश तीव्रता [μmol/(m2•s)] × दैनिक प्रकाश वेळ (h) × 3600 × 10-6 आहे.कमी प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या वातावरणात, झाडे स्टेम आणि इंटरनोडची लांबी वाढवून, झाडाची उंची, पेटीओलची लांबी आणि पानांचे क्षेत्रफळ वाढवून आणि पानांची जाडी आणि निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दर कमी करून कमी प्रकाशाच्या वातावरणास प्रतिसाद देतात.प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या वाढीसह, मोहरी वगळता, समान प्रकाश गुणवत्तेखालील अरुगुला, कोबी आणि काळे रोपांची हायपोकोटाइल लांबी आणि स्टेम लांबणीत लक्षणीय घट झाली.हे पाहिले जाऊ शकते की वनस्पतींच्या वाढीवर आणि मॉर्फोजेनेसिसवर प्रकाशाचा प्रभाव प्रकाशाची तीव्रता आणि वनस्पतींच्या प्रजातींशी संबंधित आहे.DLI (8.64~28.8 mol/m2/day) च्या वाढीसह, काकडीची रोपे लहान, मजबूत आणि संक्षिप्त झाली आणि विशिष्ट पानांचे वजन आणि क्लोरोफिलचे प्रमाण हळूहळू कमी होत गेले.काकडीची रोपे पेरल्यानंतर 6-16 दिवसांनी पाने आणि मुळे सुकतात.वजन हळूहळू वाढले, आणि वाढीचा वेग हळूहळू वाढला, परंतु पेरणीनंतर 16 ते 21 दिवसांनी, काकडीच्या रोपांची पाने आणि मुळांच्या वाढीचा दर लक्षणीय घटला.वर्धित DLI ने काकडीच्या रोपांच्या निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दराला प्रोत्साहन दिले, परंतु एका विशिष्ट मूल्यानंतर, निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दर कमी होऊ लागला.म्हणून, योग्य DLI निवडणे आणि रोपांच्या वाढीच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांवर वेगवेगळ्या पूरक प्रकाश धोरणांचा अवलंब केल्याने विजेचा वापर कमी होऊ शकतो.काकडी आणि टोमॅटोच्या रोपांमध्ये विरघळणारी साखर आणि एसओडी एन्झाइमचे प्रमाण डीएलआयच्या तीव्रतेच्या वाढीसह वाढले.जेव्हा DLI ची तीव्रता 7.47 mol/m2/day वरून 11.26 mol/m2/day झाली, तेव्हा काकडीच्या रोपांमध्ये विरघळणारी साखर आणि SOD एंझाइमची सामग्री अनुक्रमे 81.03% आणि 55.5% ने वाढली.त्याच DLI परिस्थितीत, प्रकाशाची तीव्रता वाढल्याने आणि प्रकाशाचा वेळ कमी झाल्यामुळे, टोमॅटो आणि काकडीच्या रोपांची PSII क्रिया रोखली गेली आणि कमी प्रकाशाची तीव्रता आणि दीर्घ कालावधीची पूरक प्रकाश धोरण निवडणे उच्च रोपांची लागवड करण्यासाठी अधिक अनुकूल होते. काकडी आणि टोमॅटोच्या रोपांची अनुक्रमणिका आणि फोटोकेमिकल कार्यक्षमता.

कलम केलेल्या रोपांच्या उत्पादनामध्ये, कमी प्रकाशाच्या वातावरणामुळे कलम केलेल्या रोपांच्या गुणवत्तेत घट आणि बरे होण्याचा कालावधी वाढू शकतो.योग्य प्रकाशाची तीव्रता केवळ कलम केलेल्या बरे होण्याच्या जागेची बंधनकारक क्षमता वाढवू शकत नाही आणि मजबूत रोपांची अनुक्रमणिका सुधारू शकते, परंतु मादी फुलांची नोड स्थिती कमी करू शकते आणि मादी फुलांची संख्या वाढवू शकते.वनस्पती कारखान्यांमध्ये, टोमॅटो कलम केलेल्या रोपांच्या उपचार गरजा पूर्ण करण्यासाठी 2.5-7.5 mol/m2/day DLI पुरेसे होते.कलमी टोमॅटोच्या रोपांची संक्षिप्तता आणि पानांची जाडी DLI तीव्रतेसह लक्षणीय वाढली.यावरून असे दिसून येते की कलम केलेल्या रोपांना बरे होण्यासाठी जास्त प्रकाशाच्या तीव्रतेची आवश्यकता नसते.म्हणून, वीज वापर आणि लागवडीचे वातावरण लक्षात घेऊन, योग्य प्रकाशाची तीव्रता निवडल्यास आर्थिक लाभ सुधारण्यास मदत होईल.

3. भाजीपाला रोपांच्या तणावाच्या प्रतिकारावर एलईडी प्रकाश वातावरणाचा प्रभाव

वनस्पतींना फोटोरिसेप्टर्सद्वारे बाह्य प्रकाश सिग्नल प्राप्त होतात, ज्यामुळे वनस्पतीमध्ये सिग्नल रेणूंचे संश्लेषण आणि संचय होतो, ज्यामुळे वनस्पतींच्या अवयवांची वाढ आणि कार्य बदलते आणि शेवटी तणावासाठी वनस्पतीची प्रतिकारशक्ती सुधारते.वेगवेगळ्या प्रकाशाच्या गुणवत्तेचा थंड सहनशीलता आणि रोपांच्या मीठ सहनशीलतेच्या सुधारणेवर विशिष्ट प्रोत्साहन प्रभाव असतो.उदाहरणार्थ, जेव्हा टोमॅटोची रोपे रात्री 4 तास प्रकाशासह पुरवली जातात, तेव्हा पूरक प्रकाशाशिवाय उपचारांच्या तुलनेत, पांढरा प्रकाश, लाल प्रकाश, निळा प्रकाश आणि लाल आणि निळा प्रकाश टोमॅटोच्या रोपांची इलेक्ट्रोलाइट पारगम्यता आणि MDA सामग्री कमी करू शकतो, आणि थंड सहनशीलता सुधारते.8:2 लाल-निळ्या गुणोत्तराच्या उपचारांतर्गत टोमॅटोच्या रोपांमध्ये SOD, POD आणि CAT ची क्रिया इतर उपचारांच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त होती आणि त्यांची अँटिऑक्सिडंट क्षमता आणि थंड सहनशीलता जास्त होती.

सोयाबीनच्या मुळांच्या वाढीवर UV-B चा प्रभाव प्रामुख्याने ABA, SA आणि JA सारख्या संप्रेरक सिग्नलिंग रेणूंसह रूट NO आणि ROS ची सामग्री वाढवून वनस्पती तणाव प्रतिरोधक क्षमता सुधारणे आणि IAA ची सामग्री कमी करून मुळांच्या विकासास प्रतिबंध करणे होय. , CTK, आणि GA.UV-B, UVR8 चा फोटोरिसेप्टर केवळ फोटोमॉर्फोजेनेसिसचे नियमन करण्यातच गुंतलेला नाही, तर UV-B तणावामध्येही महत्त्वाची भूमिका बजावतो.टोमॅटोच्या रोपांमध्ये, UVR8 अँथोसायनिन्सचे संश्लेषण आणि संचय यात मध्यस्थी करते आणि अतिनील-अनुकूलित जंगली टोमॅटोची रोपे उच्च-तीव्रतेच्या UV-B तणावाचा सामना करण्याची त्यांची क्षमता सुधारतात.तथापि, Arabidopsis द्वारे प्रेरित दुष्काळाच्या ताणाशी UV-B चे रुपांतर UVR8 मार्गावर अवलंबून नाही, जे सूचित करते की UV-B वनस्पती संरक्षण यंत्रणेचा सिग्नल-प्रेरित क्रॉस-प्रतिसाद म्हणून कार्य करते, ज्यामुळे विविध प्रकारचे संप्रेरक संयुक्तपणे तयार होतात. दुष्काळाच्या ताणाचा प्रतिकार करण्यात, आरओएस स्कॅव्हेंजिंग क्षमता वाढविण्यात गुंतलेली.

FR मुळे वनस्पती हायपोकोटाइल किंवा स्टेम वाढवणे आणि वनस्पतींचे थंड ताणाशी जुळवून घेणे या दोन्ही गोष्टी वनस्पतींच्या संप्रेरकांद्वारे नियंत्रित केल्या जातात.म्हणून, FR मुळे होणारा "छाया टाळण्याचा प्रभाव" वनस्पतींच्या थंड अनुकूलनाशी संबंधित आहे.प्रयोगकर्त्यांनी बार्लीची रोपे उगवणानंतर 18 दिवसांनी 15°C तापमानावर 10 दिवसांसाठी पूरक केली, 5°C + FR 7 दिवसांसाठी थंड केले, आणि पांढर्‍या प्रकाशाच्या उपचारांच्या तुलनेत, FR ने बार्लीच्या रोपांची दंव प्रतिकारशक्ती वाढवली असे आढळले.ही प्रक्रिया बार्लीच्या रोपांमध्ये वाढलेल्या ABA आणि IAA सामग्रीसह आहे.त्यानंतर 15°C FR-प्रीट्रीटेड बार्ली रोपांचे 5°C वर हस्तांतरण आणि 7 दिवस FR सप्लिमेंटेशन चालू ठेवल्याने वरील दोन उपचारांसारखेच परिणाम दिसून आले, परंतु ABA प्रतिसाद कमी झाला.भिन्न R:FR मूल्ये असलेली वनस्पती फायटोहार्मोन्स (GA, IAA, CTK आणि ABA) च्या जैवसंश्लेषणावर नियंत्रण ठेवतात, जे वनस्पतींच्या मीठ सहनशीलतेमध्ये देखील सामील आहेत.मिठाच्या तणावाखाली, कमी गुणोत्तर R:FR प्रकाश वातावरण टोमॅटोच्या रोपांची अँटिऑक्सिडंट आणि प्रकाशसंश्लेषण क्षमता सुधारू शकते, रोपांमधील ROS आणि MDA चे उत्पादन कमी करू शकते आणि मीठ सहनशीलता सुधारू शकते.खारटपणाचा ताण आणि कमी R:FR मूल्य (R:FR=0.8) दोन्ही क्लोरोफिलचे जैवसंश्लेषण रोखतात, जे क्लोरोफिल संश्लेषण मार्गामध्ये PBG ते UroIII च्या अवरोधित रूपांतरणाशी संबंधित असू शकते, तर कमी R:FR वातावरण प्रभावीपणे कमी करू शकते. क्षारता ताण-प्रेरित क्लोरोफिल संश्लेषणाची कमजोरी.हे परिणाम फायटोक्रोम्स आणि मीठ सहिष्णुता यांच्यातील महत्त्वपूर्ण सहसंबंध दर्शवतात.

हलक्या वातावरणाव्यतिरिक्त, इतर पर्यावरणीय घटक देखील भाजीपाला रोपांच्या वाढीवर आणि गुणवत्तेवर परिणाम करतात.उदाहरणार्थ, CO2 एकाग्रता वाढल्याने प्रकाश संपृक्तता कमाल मूल्य Pn (Pnmax) वाढेल, प्रकाश भरपाई बिंदू कमी होईल आणि प्रकाश वापर कार्यक्षमता सुधारेल.प्रकाशाची तीव्रता आणि CO2 एकाग्रता वाढल्याने प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्ये, पाण्याच्या वापराची कार्यक्षमता आणि कॅल्विन चक्राशी संबंधित एन्झाईम्सची क्रिया सुधारण्यास मदत होते आणि शेवटी उच्च प्रकाशसंश्लेषण कार्यक्षमता आणि टोमॅटोच्या रोपांची बायोमास जमा होण्यास मदत होते.टोमॅटो आणि मिरचीच्या रोपांचे कोरडे वजन आणि कॉम्पॅक्टनेस DLI शी सकारात्मकपणे संबंधित होते आणि तापमानातील बदलाचा देखील त्याच DLI उपचारांतर्गत वाढीवर परिणाम झाला.टोमॅटोच्या रोपांच्या वाढीसाठी 23 ~ 25 ℃ वातावरण अधिक योग्य होते.तापमान आणि प्रकाशाच्या परिस्थितीनुसार, संशोधकांनी बेटे वितरण मॉडेलच्या आधारे मिरपूडच्या सापेक्ष वाढीचा अंदाज लावण्याची एक पद्धत विकसित केली आहे, जी मिरपूड कलम केलेल्या रोपांच्या उत्पादनाच्या पर्यावरणीय नियमनासाठी वैज्ञानिक मार्गदर्शन प्रदान करू शकते.

म्हणून, उत्पादनामध्ये प्रकाश नियमन योजना तयार करताना, केवळ प्रकाश पर्यावरण घटक आणि वनस्पतींच्या प्रजातींचा विचार केला पाहिजे असे नाही तर लागवड आणि व्यवस्थापन घटक जसे की रोपांचे पोषण आणि पाणी व्यवस्थापन, वायू वातावरण, तापमान आणि रोपांच्या वाढीची अवस्था.

4. समस्या आणि दृष्टीकोन

प्रथम, भाजीपाला रोपांचे प्रकाश नियमन ही एक अत्याधुनिक प्रक्रिया आहे आणि वनस्पती कारखान्याच्या वातावरणातील विविध प्रकारच्या भाजीपाला रोपांवर विविध प्रकाश परिस्थितींचे परिणाम तपशीलवार विश्लेषण करणे आवश्यक आहे.याचा अर्थ असा की उच्च-कार्यक्षमता आणि उच्च-गुणवत्तेच्या रोपांच्या उत्पादनाचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी, एक परिपक्व तांत्रिक प्रणाली स्थापित करण्यासाठी सतत शोध आवश्यक आहे.

दुसरे म्हणजे, जरी एलईडी प्रकाश स्रोताचा उर्जा वापर दर तुलनेने जास्त असला तरी, रोपांच्या प्रकाशासाठी लागणारा वीज वापर हा कृत्रिम प्रकाश वापरून रोपे लागवडीसाठी मुख्य ऊर्जा वापर आहे.वनस्पती कारखान्यांचा प्रचंड ऊर्जेचा वापर हा अजूनही वनस्पती कारखान्यांच्या विकासास प्रतिबंध करणारा अडथळा आहे.

शेवटी, शेतीमध्ये वनस्पती प्रकाशाच्या विस्तृत वापरासह, एलईडी प्लांट लाइट्सची किंमत भविष्यात मोठ्या प्रमाणात कमी होण्याची अपेक्षा आहे;याउलट, कामगारांच्या खर्चात झालेली वाढ, विशेषत: महामारीनंतरच्या काळात, मजुरांची कमतरता यांत्रिकीकरण आणि उत्पादनाच्या ऑटोमेशन प्रक्रियेला चालना देण्यास बांधील आहे.भविष्यात, कृत्रिम बुद्धिमत्ता-आधारित नियंत्रण मॉडेल्स आणि बुद्धिमान उत्पादन उपकरणे भाजीपाला रोपांच्या उत्पादनासाठी मुख्य तंत्रज्ञानांपैकी एक बनतील आणि वनस्पती कारखाना रोपण तंत्रज्ञानाच्या विकासास प्रोत्साहन देत राहतील.

लेखक: जिहुई टॅन, हौचेंग लिऊ
लेख स्रोत: कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञानाचे Wechat खाते (हरितगृह फलोत्पादन)