Àkótán: Àwọn irugbin ẹfọ ni ìgbésẹ̀ àkọ́kọ́ nínú iṣẹ́ ọ̀gbìn ewébẹ̀, àti pé dídára àwọn irugbin náà ṣe pàtàkì púpọ̀ sí ìbísí àti dídára àwọn ẹfọ lẹ́yìn gbígbìn. Pẹ̀lú ìtúnṣe pípín iṣẹ́ ní ilé iṣẹ́ ẹfọ, àwọn irugbin ẹfọ ti di ẹ̀wọ̀n ilé iṣẹ́ olómìnira díẹ̀díẹ̀, wọ́n sì ń ṣiṣẹ́ fún iṣẹ́ ọ̀gbìn ewébẹ̀. Nítorí ojú ọjọ́ búburú, àwọn ọ̀nà ìtọ́jú igi ìbílẹ̀ ti dojúkọ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpèníjà bíi ìdàgbàsókè díẹ̀díẹ̀ ti àwọn irugbin, ìdàgbàsókè igi, àti àwọn kòkòrò àti àrùn. Láti kojú àwọn irugbin ẹfọ, ọ̀pọ̀ àwọn agbẹ̀ oníṣòwò ń lo àwọn ìlànà ìtọ́jú igi. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ewu líle ti àwọn irugbin, ààbò oúnjẹ àti ìbàjẹ́ àyíká wà pẹ̀lú lílo àwọn ìlànà ìtọ́jú igi. Ní àfikún sí àwọn ọ̀nà ìtọ́jú kemikali, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìfúnni ní agbára ẹ̀rọ, ìgbóná àti ìdarí omi tún lè kó ipa nínú dídènà ìdàgbàsókè igi ìgbẹ́, wọ́n rọrùn díẹ̀ àti pé wọ́n kò gbéṣẹ́. Lábẹ́ ipa àjàkálẹ̀ àrùn Covid-19 tuntun kárí ayé, àwọn ìṣòro ti àwọn ìṣòro ìṣàkóso iṣẹ́ tí àìtó iṣẹ́ àti iye owó iṣẹ́ tí ń pọ̀ sí i ní ilé iṣẹ́ èso àjàrà ti di ohun tí ó hàn gbangba.

Pẹ̀lú ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ ìmọ́lẹ̀, lílo ìmọ́lẹ̀ àtọwọ́dá fún gbígbin èso ewébẹ̀ ní àwọn àǹfààní ti ìṣiṣẹ́ èso igi, àwọn kòkòrò àti àrùn díẹ̀, àti ìṣètò ìrọ̀rùn. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ ìbílẹ̀, ìran tuntun ti àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ LED ní àwọn ànímọ́ bí fífi agbára pamọ́, ṣíṣe iṣẹ́ tó ga, pípẹ́, ààbò àyíká àti pípẹ́, ìwọ̀n kékeré, ìtànṣán ooru kékeré, àti ìwọ̀n gígùn kékeré. Ó lè ṣe àgbékalẹ̀ ìpele tó yẹ gẹ́gẹ́ bí àìní ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè àwọn irugbin nínú àyíká àwọn ilé iṣẹ́ ewébẹ̀, àti láti ṣàkóso ìlànà ìṣiṣẹ́ ara àti ti ìṣiṣẹ́ ara àwọn irugbin, ní àkókò kan náà, tí ó ń ṣe àfikún sí ìṣẹ̀dá àwọn irugbin ewébẹ̀ láìsí ìbàjẹ́, tí ó wà ní ìwọ̀n àti kíákíá, àti láti dín ìyípo èso náà kù. Ní Gúúsù China, ó gba tó ọjọ́ 60 láti gbin àwọn irugbin ata àti tòmátì (ewé 3-4) nínú àwọn ilé ìgbóná ike, àti nípa ọjọ́ 35 fún àwọn irugbin kukumba (ewé 3-5). Lábẹ́ àwọn ipò ilé iṣẹ́ ewébẹ̀, ó gba ọjọ́ 17 péré láti gbin àwọn irugbin tòmátì àti ọjọ́ 25 fún àwọn irugbin ata lábẹ́ àwọn ipò photoperiod ti 20 h àti PPF ti 200-300 μmol/(m2•s). Ní ìfiwéra pẹ̀lú ọ̀nà ìtọ́jú irugbin tí a mọ̀ sí ìbílẹ̀ nínú ilé ewéko, lílo ọ̀nà ìtọ́jú irugbin ilé iṣẹ́ LED mú kí ìdàgbàsókè kukumba kúrú sí ọjọ́ mẹ́ẹ̀ẹ́dógún sí ọgbọ̀n, iye àwọn òdòdó abo àti èso fún ohun ọ̀gbìn kọ̀ọ̀kan sì pọ̀ sí i ní 33.8% àti 37.3%, lẹ́sẹẹsẹ, èso tí ó ga jùlọ sì pọ̀ sí i ní 71.44%.

Ní ti bí a ṣe ń lo agbára, agbára tí àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn ń lò ga ju ti àwọn ilé ìgbóná irú Venlo ní ibú kan náà lọ. Fún àpẹẹrẹ, ní ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn kan ní Sweden, a nílò 1411 MJ láti ṣe 1 kg ti ohun ọ̀gbìn ẹ̀fọ́, nígbà tí a nílò 1699 MJ nínú ilé ìgbóná. Ṣùgbọ́n, tí a bá ṣírò iná mànàmáná tí a nílò fún kìlógíráàmù ohun ọ̀gbìn ẹ̀fọ́, ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn nílò 247 kW·h láti ṣe 1 kg ìwọ̀n gbígbẹ ti letusi, àti àwọn ilé ìgbóná ní Sweden, Netherlands, àti United Arab Emirates nílò 182 kW·h, 70 kW·h, àti 111 kW·h, lẹ́sẹẹsẹ.

Ní àkókò kan náà, ní ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn, lílo àwọn kọ̀ǹpútà, ohun èlò aládàáni, ọgbọ́n àtọwọ́dá àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ míràn lè ṣàkóso àwọn ipò àyíká tí ó yẹ fún gbígbin èso, mú àwọn ìdíwọ́ àyíká àdánidá kúrò, kí wọ́n sì rí i pé iṣẹ́ ọ̀gbìn onímọ̀, tí a ti ṣe ní ẹ̀rọ àti tí ó dúró ṣinṣin lọ́dọọdún ti iṣẹ́ ọ̀gbìn náà ti dára. Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, a ti lo àwọn irugbin ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn nínú iṣẹ́ ọ̀gbìn fún àwọn ewébẹ̀ ewébẹ̀, àwọn èso àti àwọn èso ọrọ̀ ajé míràn ní Japan, South Korea, Europe àti United States àti àwọn orílẹ̀-èdè míràn. Ìdókòwò gíga ti àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn, owó iṣẹ́ gíga, àti agbára lílo ẹ̀rọ ńlá ṣì jẹ́ àwọn ìṣòro tí ó ń dín ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ ìtọ́jú èso kù ní àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn China. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti ronú nípa àwọn ohun tí ó yẹ fún ìbísí gíga àti fífi agbára pamọ́ ní àwọn ọ̀nà ìṣàkóso ìmọ́lẹ̀, ìdásílẹ̀ àwọn àpẹẹrẹ ìdàgbàsókè ewébẹ̀, àti àwọn ohun èlò ìdádàáni láti mú àǹfààní ọrọ̀ ajé sunwọ̀n síi.

Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ṣe àtúnyẹ̀wò ipa tí àyíká ìmọ́lẹ̀ LED ní lórí ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè àwọn irugbin ẹfọ́ ní àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, pẹ̀lú àbájáde ìwádìí nípa ìlànà ìmọ́lẹ̀ àwọn irugbin ẹfọ́ ní àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn.

1. Àwọn ipa ti Ayika Imọlẹ lori Idagbasoke ati Idagbasoke Awọn Irugbin Ewebe

Gẹ́gẹ́ bí ọ̀kan lára ​​àwọn ohun pàtàkì fún ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè ewéko, ìmọ́lẹ̀ kìí ṣe orísun agbára fún ewéko láti ṣe photosynthesis nìkan, ṣùgbọ́n ó tún jẹ́ àmì pàtàkì tí ó ń nípa lórí photomorphogenesis ewéko. Àwọn ewéko ń mọ ìtọ́sọ́nà, agbára àti dídára ìmọ́lẹ̀ ti àmì nípasẹ̀ ètò àmì ìmọ́lẹ̀, wọ́n ń ṣe àkóso ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè tiwọn, wọ́n sì ń dáhùn sí wíwà tàbí àìsí, ìgbì omi, agbára àti àkókò ìmọ́lẹ̀. Àwọn photoreceptors ewéko tí a mọ̀ lọ́wọ́lọ́wọ́ ní ó kéré tán àwọn ìpele mẹ́ta: phytochromes (PHYA~PHYE) tí ó ń nímọ̀lára ìmọ́lẹ̀ pupa àti pupa jíjìn (FR), cryptochromes (CRY1 àti CRY2) tí ó ń nímọ̀lára bulu àti ultraviolet A, àti Elements (Phot1 àti Phot2), UV-B receptor UVR8 tí ó ń nímọ̀lára UV-B. Àwọn photoreceptors wọ̀nyí ń kópa nínú àti ṣe àkóso ìfihàn àwọn jínì tí ó jọmọ wọ́n sì ń ṣe àkóso àwọn ìgbòkègbodò ìgbésí ayé bíi ìbísí irúgbìn ewéko, photomorphogenesis, àkókò ìgbóná, ìṣẹ̀dá àti ìkójọpọ̀ àwọn metabolites kejì, àti ìfaradà sí àwọn ìdààmú biotic àti abiotic.

2. Ipa ti ayika ina LED lori idasile aworan ti awọn irugbin ẹfọ

2.1 Àwọn ipa ti Didara Imọlẹ Oniruuru lori Photomorphogenesis ti Awọn irugbin Ewebe

Àwọn agbègbè pupa àti bulu ti spectrum ní agbára gíga fún photosynthesis ewéko. Síbẹ̀síbẹ̀, fífi ewé kukumba sí ìmọ́lẹ̀ pupa pípé fún ìgbà pípẹ́ yóò ba photosystem jẹ́, èyí tí yóò yọrí sí ìṣẹ̀lẹ̀ “àrùn ìmọ́lẹ̀ pupa” bíi ìdáhùn ìgbẹ́ stomatal tí kò lágbára, ìdínkù agbára photosynthesis àti lílo nitrogen lọ́nà tí ó dára, àti ìfàsẹ́yìn ìdàgbàsókè. Lábẹ́ ipò ìmọ́lẹ̀ tí ó kéré (100±5 μmol/(m2•s)), ìmọ́lẹ̀ pupa pípé le ba àwọn chloroplast ti àwọn ewé kukumba kékeré àti tí ó dàgbà jẹ́, ṣùgbọ́n a gba àwọn chloroplast tí ó bàjẹ́ padà lẹ́yìn tí a yí i padà láti ìmọ́lẹ̀ pupa pípé sí ìmọ́lẹ̀ pupa àti bulu (R:B= 7:3). Ní ​​ìyàtọ̀ sí èyí, nígbà tí àwọn ewé kukumba yípadà láti àyíká ìmọ́lẹ̀ pupa-bulu sí àyíká ìmọ́lẹ̀ pupa pípé, agbára photosynthesis kò dínkù ní pàtàkì, èyí tí ó fi bí a ṣe lè bá àyíká ìmọ́lẹ̀ pupa mu hàn. Nípasẹ̀ ìṣàyẹ̀wò electron microscope ti ìṣètò ewéko ti àwọn irugbin kukumba pẹlu “àrùn ìmọ́lẹ̀ pupa”, àwọn olùdánwò rí i pé iye àwọn chloroplasts, ìwọ̀n àwọn granules sitashi, àti sisanra grana nínú àwọn ewé lábẹ́ ìmọ́lẹ̀ pupa funfun kéré gan-an ju àwọn tí a tọ́jú lábẹ́ ìmọ́lẹ̀ funfun lọ. Ìdánilójú ìmọ́lẹ̀ aláwọ̀ búlúù mú kí àwọn ànímọ́ ultrastructure àti photosynthetic ti kukumba chloroplasts sunwọ̀n sí i, ó sì mú kí ìkójọpọ̀ oúnjẹ kúrò. Ní ìfiwéra pẹ̀lú ìmọ́lẹ̀ funfun àti ìmọ́lẹ̀ pupa àti búlúù, ìmọ́lẹ̀ pupa mímọ́ mú kí ìtẹ̀síwájú hypocotyl àti ìfẹ̀sí cotyledon ti àwọn irugbin tòmátì pọ̀ sí i, ó mú kí gíga igi àti agbègbè ewé pọ̀ sí i gidigidi, ṣùgbọ́n ó dín agbára photosynthetic kù gidigidi, ó dín ìwọ̀n Rubisco àti ṣíṣe photochemical kù, ó sì mú kí ooru máa tàn káàkiri ní pàtàkì. A lè rí i pé onírúurú ewéko máa ń dáhùn sí dídára ìmọ́lẹ̀ kan náà, ṣùgbọ́n ní ìfiwéra pẹ̀lú ìmọ́lẹ̀ monochromatic, àwọn ewéko ní agbára photosynthesis gíga àti ìdàgbàsókè tó lágbára ní àyíká ìmọ́lẹ̀ àdàpọ̀.

Àwọn olùṣèwádìí ti ṣe ìwádìí púpọ̀ lórí bí a ṣe lè mú kí ìdàpọ̀ ìmọ́lẹ̀ àwọn ewébẹ̀ pọ̀ sí i. Lábẹ́ agbára ìmọ́lẹ̀ kan náà, pẹ̀lú ìbísí ìpíndọ́gba ìmọ́lẹ̀ pupa, gíga ewébẹ̀ àti ìwọ̀n tuntun ti àwọn ewébẹ̀ tòmátì àti kukumba sunwọ̀n sí i gidigidi, ìtọ́jú pẹ̀lú ìpíndọ́gba pupa sí buluu ti 3:1 ní ipa tó dára jùlọ; ní ìdàkejì, ìpíndọ́gba gíga ti ìmọ́lẹ̀ buluu Ó dí ìdàgbàsókè àwọn ewébẹ̀ tòmátì àti kukumba lọ́wọ́, èyí tí ó kúrú tí ó sì kéré, ṣùgbọ́n ó mú kí ìwọ̀n ohun gbígbẹ àti chlorophyll pọ̀ sí i nínú àwọn èèpo àwọn ewébẹ̀. Àwọn àpẹẹrẹ kan náà ni a rí nínú àwọn èso mìíràn, bíi ata àti watermelons. Ní àfikún, ní ìfiwéra pẹ̀lú ìmọ́lẹ̀ funfun, ìmọ́lẹ̀ pupa àti bulu (R:B=3:1) kìí ṣe pé ó mú kí ìwọ̀n ewé, ìwọ̀n chlorophyll, ìṣiṣẹ́ photosynthetic àti agbára ìyípadà elekitironi ti àwọn ewébẹ̀ tòmátì sunwọ̀n sí i nìkan, ṣùgbọ́n ó tún mú kí ìwọ̀n ìfarahàn àwọn enzyme tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìyípo Calvin sunwọ̀n sí i, ìdàgbàsókè akoonu oníjẹun àti ìkójọpọ̀ carbohydrate tún sunwọ̀n sí i gidigidi. Ní fífi àwọn ìpíndọ́gba méjì ti ìmọ́lẹ̀ pupa àti aláwọ̀ búlúù wéra (R:B=2:1, 4:1), ìpíndọ́gba gíga ti ìmọ́lẹ̀ búlúù ló mú kí àwọn òdòdó obìnrin wà nínú àwọn èso kukumba, ó sì mú kí àkókò ìtànná àwọn òdòdó obìnrin yára. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé oríṣiríṣi ìpíndọ́gba ti ìmọ́lẹ̀ pupa àti aláwọ̀ búlúù kò ní ipa pàtàkì lórí èso tuntun ti èso kale, arugula, àti mustard, ìpíndọ́gba gíga ti ìmọ́lẹ̀ búlúù (ìmọ́lẹ̀ búlúù 30%) dín gígùn hypocotyl àti agbègbè cotyledon ti àwọn irugbin kale àti mustard kù gidigidi, nígbàtí àwọ̀ cotyledon jìn sí i. Nítorí náà, nínú ìṣẹ̀dá àwọn irugbin, ìbísí tó yẹ nínú ìpíndọ́gba ìmọ́lẹ̀ búlúù lè dín àlàfo ojú àti agbègbè ewé ti àwọn irugbin ewé kù ní pàtàkì, ó ń mú kí ìtẹ̀síwájú àwọn irugbin náà pọ̀ sí i, ó sì ń mú kí ìwọ̀n agbára àwọn irugbin náà sunwọ̀n sí i, èyí tó ń mú kí wọ́n dàgbàsókè àwọn irugbin tó lágbára. Lábẹ́ ipò pé agbára ìmọ́lẹ̀ náà kò yí padà, ìbísí ìmọ́lẹ̀ ewéko nínú ìmọ́lẹ̀ pupa àti aláwọ̀ búlúù mú kí ìwọ̀n tuntun, agbègbè ewé àti gíga igi àwọn èso ata dídùn sunwọ̀n sí i ní pàtàkì. Ní ìfiwéra pẹ̀lú fìtílà funfun onílànà, lábẹ́ àwọn ipò ìmọ́lẹ̀ pupa-alawọ ewe-bulu (R3:G2:B5), Y[II], qP àti ETR ti àwọn èso tòmátì 'Okagi No. 1' ni a mú sunwọ̀n síi gidigidi. Àfikún ìmọ́lẹ̀ UV (100 μmol/(m2•s) ìmọ́lẹ̀ bulu + 7% UV-A) sí ìmọ́lẹ̀ bulu mímọ́ dín iyára gígùn igi arugula àti mustard kù ní pàtàkì, nígbàtí àfikún FR jẹ́ ìdàkejì. Èyí tún fihàn pé ní àfikún sí ìmọ́lẹ̀ pupa àti búlúù, àwọn ànímọ́ ìmọ́lẹ̀ mìíràn tún ń kó ipa pàtàkì nínú ìlànà ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè igi. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìmọ́lẹ̀ ultraviolet tàbí FR kì í ṣe orísun agbára photosynthesis, àwọn méjèèjì ló ń kópa nínú photomorphogenesis igi. Ìmọ́lẹ̀ UV tó lágbára gan-an léwu sí DNA igi àti àwọn amuaradagba, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Síbẹ̀síbẹ̀, ìmọ́lẹ̀ UV ń mú àwọn ìdáhùn wàhálà sẹ́ẹ̀lì ṣiṣẹ́, ó ń fa àwọn ìyípadà nínú ìdàgbàsókè igi, àwòrán ara àti ìdàgbàsókè láti bá àwọn ìyípadà àyíká mu. Àwọn ìwádìí ti fihàn pé R/FR tó kéré síi ń fa àwọn ìdáhùn ìyẹra fún òjìji nínú àwọn igi, èyí tí ó ń yọrí sí àwọn ìyípadà àwòrán nínú àwọn igi, bíi fífẹ́ igi, fífẹ́ ewé, àti ìdínkù èso gbígbẹ. Igi kékeré kì í ṣe ànímọ́ ìdàgbàsókè tó dára fún gbígbin àwọn irugbin tó lágbára. Fún àwọn irugbin ewébẹ̀ àti ewébẹ̀ gbogbogbòò, àwọn irugbin tó le, tó kéré àti tó rọ̀ kì í sábà ní ìṣòro nígbà tí wọ́n bá ń gbé wọn lọ síbi tí wọ́n sì ń gbìn wọ́n.

UV-A le jẹ ki awọn irugbin irugbin kukumba kuru ati ki o kere si i, ati pe ikore lẹhin gbigbe ko yatọ si ti iṣakoso naa; lakoko ti UV-B ni ipa idena ti o ṣe pataki diẹ sii, ati pe ipa idinku ikore lẹhin gbigbe ko ṣe pataki. Awọn iwadi iṣaaju ti daba pe UV-A n ṣe idiwọ idagbasoke ọgbin ati pe o jẹ ki awọn eweko di kekere. Ṣugbọn awọn ẹri ti n pọ si wa pe wiwa UV-A, dipo fifa biomass irugbin, n ṣe igbelaruge rẹ ni otitọ. Ni akawe pẹlu ina pupa ati funfun ipilẹ (R:W=2:3, PPFD jẹ 250 μmol/(m2·s)), agbara afikun ninu ina pupa ati funfun jẹ 10 W/m2 (nipa 10 μmol/(m2·s)) UV-A ti kale mu biomass, gigun internode, iwọn ila opin igi ati iwọn ibori ọgbin ti awọn irugbin kale pọ si ni pataki, ṣugbọn ipa igbega naa dinku nigbati agbara UV kọja 10 W/m2. Àfikún UV-A ojoojúmọ́ fún wákàtí méjì (0.45 J/(m2•s)) lè mú kí gíga ewéko, agbègbè cotyledon àti ìwọ̀n tuntun ti àwọn èso tòmátì 'Oxheart' pọ̀ sí i ní pàtàkì, nígbàtí ó ń dín iye H2O2 ti àwọn irugbin tòmátì kù. A lè rí i pé onírúurú irugbin máa ń dáhùn sí ìmọ́lẹ̀ UV ní ọ̀nà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, èyí tí ó lè ní í ṣe pẹ̀lú ìmọ̀lára àwọn irugbin sí ìmọ́lẹ̀ UV.

Fún gbígbin àwọn irugbin tí a gbìn, ó yẹ kí a mú gígùn igi náà pọ̀ sí i dáadáa kí ó lè rọrùn láti gbìn gbòǹgbò igi. Oríṣiríṣi agbára FR ní ipa tó yàtọ̀ síra lórí ìdàgbàsókè tòmátì, ata, kukumba, gourd àti àwọn irugbin watermelon. Àfikún 18.9 μmol/(m2•s) ti FR nínú ìmọ́lẹ̀ funfun tútù mú kí gígùn hypocotyl àti ìwọ̀n igi tòmátì àti ata pọ̀ sí i ní pàtàkì; FR ti 34.1 μmol/(m2•s) ní ipa tó dára jùlọ lórí gbígbé gígùn hypocotyl àti ìwọ̀n igi kukumba, gourd àti àwọn irugbin watermelon lárugẹ; FR tó lágbára (53.4 μmol/(m2•s)) ní ipa tó dára jùlọ lórí àwọn ẹfọ márùn-ún wọ̀nyí. Gígùn hypocotyl àti ìwọ̀n igi tòmátì kò pọ̀ sí i mọ́, ó sì bẹ̀rẹ̀ sí í fi ìṣàn sílẹ̀ hàn. Ìwọ̀n tuntun ti àwọn irugbin ata dínkù gidigidi, èyí tó fi hàn pé ìwọ̀n ìkún FR ti àwọn irugbin ẹfọ márùn-ún náà kéré sí 53.4 μmol/(m2•s), àti pé iye FR náà kéré sí ti FR gan-an. Àwọn ipa lórí ìdàgbàsókè àwọn èso ọ̀gbìn ewébẹ̀ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ tún yàtọ̀ síra.

2.2 Àwọn ipa ti Oríṣiríṣi Ìmọ́lẹ̀ Ọ̀sán lórí Fọ́tòmorphogenesis ti Àwọn Igi Ewebe

Ìmọ́lẹ̀ Ọjọ́ (DLI) dúró fún gbogbo iye àwọn fọ́tòn onífọ́tò tí a gbà ní ojú ewéko ní ọjọ́ kan, èyí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú agbára ìmọ́lẹ̀ àti àkókò ìmọ́lẹ̀. Àgbékalẹ̀ ìṣirò náà ni DLI (mol/m2/ọjọ́) = agbára ìmọ́lẹ̀ [μmol/(m2•s)] × Àkókò ìmọ́lẹ̀ ojoojúmọ́ (h) × 3600 × 10-6. Nínú àyíká tí ìmọ́lẹ̀ kò pọ̀, àwọn ewéko máa ń dáhùn sí àyíká ìmọ́lẹ̀ tí kò pọ̀ nípa fífẹ̀ gígùn igi àti internode, fífẹ̀ gíga igi, gígùn petiole àti agbègbè ewé, àti dínkù nínípọn ewé àti ìwọ̀n fọ́tòsynthetic net. Pẹ̀lú ìbísí agbára ìmọ́lẹ̀, àyàfi mustard, gígùn hypocotyl àti gígùn igi ti arugula, kabeeji àti irúgbìn kale lábẹ́ dídára ìmọ́lẹ̀ kan náà dínkù gidigidi. A lè rí i pé ipa ìmọ́lẹ̀ lórí ìdàgbàsókè igi àti morphogenesis ní í ṣe pẹ̀lú agbára ìmọ́lẹ̀ àti irúgbìn. Pẹ̀lú ìbísí DLI (8.64~28.8 mol/m2/ọjọ́ kan), irú ewéko ìrúgbìn kukumba di kúkúrú, ó lágbára, ó sì dínkù díẹ̀díẹ̀, ìwọ̀n ewé pàtó àti akoonu chlorophyll sì dínkù díẹ̀díẹ̀. Ní ọjọ́ mẹ́fà sí mẹ́rìndínlógún lẹ́yìn gbígbìn àwọn ewéko kukumba, àwọn ewé àti gbòǹgbò rẹ̀ gbẹ. Ìwúwo náà ń pọ̀ sí i díẹ̀díẹ̀, ìwọ̀n ìdàgbàsókè náà sì ń yára sí i díẹ̀díẹ̀, ṣùgbọ́n ní ọjọ́ mẹ́rìndínlógún sí mẹ́rìndínlógún lẹ́yìn gbígbìn, ìwọ̀n ìdàgbàsókè àwọn ewéko kukumba àti gbòǹgbò rẹ̀ dínkù gidigidi. DLI tí ó dára sí i gbé ìwọ̀n photosynthesis àwọn ewéko kukumba tí ó pọ̀ sí i, ṣùgbọ́n lẹ́yìn iye kan pàtó, ìwọ̀n photosynthesis àwọn gbòǹgbò bẹ̀rẹ̀ sí í dínkù. Nítorí náà, yíyan DLI tí ó yẹ àti lílo àwọn ọgbọ́n ìmọ́lẹ̀ afikún onírúurú ní àwọn ìpele ìdàgbàsókè onírúurú ti àwọn ewéko lè dín agbára lílo kù. Àkóónú súgà tí ó lè yọ́ àti enzyme SOD nínú ewéko kukumba àti tòmátì pọ̀ sí i pẹ̀lú ìbísí agbára DLI. Nígbà tí agbára DLI pọ̀ sí i láti 7.47 mol/m2/ọjọ́ sí 11.26 mol/m2/ọjọ́, iye súgà tí ó lè yọ́ àti enzyme SOD nínú àwọn irugbin kukumba pọ̀ sí i ní 81.03%, àti 55.5% lẹ́sẹẹsẹ. Lábẹ́ àwọn ipò DLI kan náà, pẹ̀lú ìbísí agbára ìmọ́lẹ̀ àti àkókò ìmọ́lẹ̀ tí ó dínkù, a dín ìṣiṣẹ́ PSII ti àwọn irugbin tòmátì àti kukumba kù, àti yíyan ọgbọ́n ìmọ́lẹ̀ afikún ti agbára ìmọ́lẹ̀ kékeré àti pípẹ́ jẹ́ ohun tí ó túbọ̀ ṣe pàtàkì fún gbígbin àkójọpọ̀ èso igi àti ṣíṣe iṣẹ́ photochemical ti àwọn irugbin kukumba àti tòmátì.

Nínú ìṣẹ̀dá àwọn irugbin tí a gbìn sínú ilẹ̀, àyíká ìmọ́lẹ̀ tí kò pọ̀ tó lè fa ìdínkù nínú dídára àwọn irugbin tí a gbìn sínú ilẹ̀ àti ìbísí ní àkókò ìwòsàn. Ìmọ́lẹ̀ tí ó yẹ kò lè mú kí ibi ìwòsàn tí a gbìn sínú ilẹ̀ pọ̀ sí i nìkan, kí ó sì mú kí àkójọpọ̀ àwọn irugbin tí ó lágbára sunwọ̀n sí i, ṣùgbọ́n ó tún lè dín ipò àwọn òdòdó obìnrin kù, kí ó sì mú iye àwọn òdòdó obìnrin pọ̀ sí i. Nínú àwọn ilé iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn, DLI ti 2.5-7.5 mol/m2/ọjọ́ kan tó láti bá àìní ìwòsàn àwọn irugbin tí a gbìn sínú ilẹ̀ mu. Ìwọ̀n àti ìfúnpọ̀ ewé àwọn irugbin tòmátì tí a gbìn pọ̀ sí i ní pàtàkì pẹ̀lú bí agbára DLI ṣe ń pọ̀ sí i. Èyí fihàn pé àwọn irugbin tí a gbìn sínú ilẹ̀ kò nílò agbára ìmọ́lẹ̀ gíga fún ìwòsàn. Nítorí náà, ní gbígbé agbára àti àyíká gbígbìn ró, yíyan agbára ìmọ́lẹ̀ tí ó yẹ yóò ran àwọn àǹfààní ọrọ̀ ajé lọ́wọ́ láti mú kí wọ́n sunwọ̀n sí i.

3. Àwọn ipa ti àyíká ìmọ́lẹ̀ LED lórí agbára ìdènà wahala ti àwọn irugbin ewébẹ̀

Àwọn ohun ọ̀gbìn máa ń gba àwọn àmì ìmọ́lẹ̀ láti òde nípasẹ̀ àwọn photoreceptors, èyí tí ó ń fa ìṣẹ̀dá àti ìkójọpọ̀ àwọn molecule àmì nínú ohun ọ̀gbìn náà, nípa bẹ́ẹ̀ yí ìdàgbàsókè àti iṣẹ́ àwọn ẹ̀yà ara ohun ọ̀gbìn padà, àti nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín, ó ń mú kí agbára ìdènà ohun ọ̀gbìn náà pọ̀ sí i. Ìmọ́lẹ̀ tó yàtọ̀ síra ní ipa ìdàgbàsókè kan lórí ìdàgbàsókè ìfaradà òtútù àti ìfaradà iyọ̀ ti àwọn ohun ọ̀gbìn. Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá fi ìmọ́lẹ̀ kún àwọn ohun ọ̀gbìn tòmátì fún wákàtí mẹ́rin ní alẹ́, ní ìfiwéra pẹ̀lú ìtọ́jú láìsí ìmọ́lẹ̀ àfikún, ìmọ́lẹ̀ funfun, ìmọ́lẹ̀ pupa, ìmọ́lẹ̀ búlúù, àti ìmọ́lẹ̀ pupa àti búlúù lè dín agbára electrolyte àti akoonu MDA ti àwọn ohun ọ̀gbìn tòmátì kù, kí ó sì mú kí ìfaradà òtútù sunwọ̀n sí i. Àwọn ìgbòkègbodò SOD, POD àti CAT nínú àwọn ohun ọ̀gbìn tòmátì lábẹ́ ìtọ́jú ìpíndọ́gba pupa-búlúù 8:2 ga ju ti àwọn ìtọ́jú mìíràn lọ, wọ́n sì ní agbára antioxidant tó ga àti ìfaradà òtútù.

Ipa ti UV-B lori idagbasoke gbòngbo soybean ni pataki lati mu resistance ọgbin pọ si nipa jijẹ akoonu ti gbòngbo NO ati ROS, pẹlu awọn molikula ifihan homonu gẹgẹbi ABA, SA, ati JA, ati idilọwọ idagbasoke gbòngbo nipa idinku akoonu ti IAA, CTK, ati GA. Photoreceptor ti UV-B, UVR8, kii ṣe nikan ni ipa ninu ṣiṣakoso photomorphogenesis, ṣugbọn tun ṣe ipa pataki ninu wahala UV-B. Ninu awọn irugbin tomati, UVR8 n ṣe aridaju iṣelọpọ ati ikojọpọ ti awọn anthocyanins, ati awọn irugbin tomati igbo ti UV ti o baamu mu agbara wọn lati koju wahala UV-B ti o lagbara pupọ dara si. Sibẹsibẹ, iyipada ti UV-B si wahala ọgbun ti Arabidopsis fa ko da lori ipa ọna UVR8, eyiti o tọka si pe UV-B n ṣiṣẹ bi idahun agbelebu ti awọn ọna aabo ọgbin, nitorinaa ọpọlọpọ awọn homonu ni apapọ kopa ninu koju wahala ọgbun, mu agbara imukuro ROS pọ si.

Àti gígùn gígùn ti igi hypocotyl tàbí igi tí FR fà àti ìyípadà ti àwọn igi sí wahala òtútù ni a ń ṣe nípasẹ̀ àwọn homonu igi. Nítorí náà, “ipa ìdènà òjìji” tí FR fà níí ṣe pẹ̀lú ìyípadà òtútù ti àwọn igi. Àwọn olùdánwò náà ṣe àfikún àwọn igi ọkà barle ní ọjọ́ 18 lẹ́yìn ìrúwé ní ​​15°C fún ọjọ́ 10, wọ́n tutù sí 5°C + tí wọ́n sì ń fi kún FR fún ọjọ́ 7, wọ́n sì rí i pé ní ìfiwéra pẹ̀lú ìtọ́jú ìmọ́lẹ̀ funfun, FR mú kí ìdènà òtútù ti àwọn igi ọkà barle pọ̀ sí i. Ìlànà yìí ní àfikún ABA àti IAA nínú àwọn igi ọkà barle. Ìgbésẹ̀ lẹ́yìn náà ti àwọn igi ọkà barle tí a ti tọ́jú tẹ́lẹ̀ FR 15°C sí 5°C àti ìtẹ̀síwájú FR fún ọjọ́ 7 yọrí sí àwọn àbájáde kan náà sí àwọn ìtọ́jú méjì tí a mẹ́nu kàn lókè yìí, ṣùgbọ́n pẹ̀lú ìdínkù ìdáhùn ABA. Àwọn igi tí ó ní àwọn iye R:FR ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ń ṣàkóso bíosynthesis ti phytohormones (GA, IAA, CTK, àti ABA), èyí tí ó tún níí ṣe pẹ̀lú ìfaradà iyọ̀ igi. Lábẹ́ ìdààmú iyọ̀, àyíká ìmọ́lẹ̀ R:FR tó kéré lè mú kí agbára ìdènà àti ìṣẹ̀dá àwọn èso tòmátì sunwọ̀n síi, dín ìṣẹ̀dá ROS àti MDA kù nínú àwọn èso náà, kí ó sì mú kí ìdènà iyọ̀ sunwọ̀n síi. Àìlera iyọ̀ àti iye R:FR tó kéré (R:FR=0.8) dín ìṣẹ̀dá chlorophyll kù, èyí tó lè ní í ṣe pẹ̀lú ìyípadà PBG sí UroIII nínú ipa ọ̀nà ìṣẹ̀dá chlorophyll, nígbàtí àyíká R:FR tó kéré lè dín iyọ̀ kù dáadáa Àìlera ìṣẹ̀dá chlorophyll tó fa wahala. Àwọn àbájáde wọ̀nyí fi hàn pé ìbáṣepọ̀ pàtàkì wà láàárín àwọn phytochromes àti ìdènà iyọ̀.

Ní àfikún sí àyíká ìmọ́lẹ̀, àwọn ohun mìíràn tó ń fa àyíká tún ní ipa lórí ìdàgbàsókè àti dídára àwọn irugbin ewébẹ̀. Fún àpẹẹrẹ, ìbísí ìfọ́pọ̀ CO2 yóò mú kí ìwọ̀n Pn (Pnmax) tó pọ̀jù nínú ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i, yóò dín ìwọ̀n ìsanpadà ìmọ́lẹ̀ kù, yóò sì mú kí agbára lílo ìmọ́lẹ̀ sunwọ̀n sí i. Ìbísí agbára ìmọ́lẹ̀ àti ìfọ́pọ̀ CO2 ń ran lọ́wọ́ láti mú kí àkóónú àwọn àwọ̀ photosynthetic, ìlò omi àti ìṣiṣẹ́ àwọn enzymu tó ní í ṣe pẹ̀lú ìyípo Calvin sunwọ̀n sí i, àti nígbẹ̀yìn-gbẹ́yín, yóò mú kí ìwọ̀n photosynthetic tó ga jù àti ìkójọpọ̀ àwọn èso tòmátì. Ìwọ̀n gbígbẹ àti ìṣọ̀kan àwọn irugbin tòmátì àti ata ní ìbáṣepọ̀ rere pẹ̀lú DLI, ìyípadà ìwọ̀n otútù náà sì ní ipa lórí ìdàgbàsókè lábẹ́ ìtọ́jú DLI kan náà. Ayíká 23~25℃ dára jù fún ìdàgbàsókè àwọn irugbin tòmátì. Gẹ́gẹ́ bí ipò otútù àti ìmọ́lẹ̀, àwọn olùwádìí ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀nà kan láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ ìwọ̀n ìdàgbàsókè ìbáramu ti ata tí a dá lórí àpẹẹrẹ ìpínkiri bate, èyí tí ó lè pèsè ìtọ́sọ́nà ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì fún ìlànà àyíká ti ìṣẹ̀dá èso tòmátì tí a gbin.

Nítorí náà, nígbà tí a bá ń ṣe ètò ìlànà ìmọ́lẹ̀ ní ìgbà iṣẹ́, kìí ṣe àwọn ohun tó ń fa àyíká ìmọ́lẹ̀ àti irú ewéko nìkan ló yẹ kí a gbé yẹ̀wò, ṣùgbọ́n àwọn ohun tó ń fa gbígbìn àti ìṣàkóso bíi oúnjẹ àwọn irugbin àti ìṣàkóso omi, àyíká gaasi, ìwọ̀n otútù, àti ìpele ìdàgbàsókè àwọn irugbin.

4. Awọn iṣoro ati Awọn oju-iwoye

Àkọ́kọ́, ìlànà ìmọ́lẹ̀ àwọn irugbin ewébẹ̀ jẹ́ ìlànà tó gbajúmọ̀, a sì gbọ́dọ̀ ṣàyẹ̀wò ipa tí àwọn ipò ìmọ́lẹ̀ tó yàtọ̀ síra ní oríṣiríṣi irúgbìn ewébẹ̀ ní àyíká ilé iṣẹ́ ewébẹ̀. Èyí túmọ̀ sí wípé láti lè ṣe àṣeyọrí nínú góńgó ìṣẹ̀dá èso èwébẹ̀ tó ga jùlọ àti tó dára, a nílò ìwádìí tó ń bá a lọ láti fi ètò ìmọ̀ ẹ̀rọ tó dàgbàsókè múlẹ̀.

Èkejì, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìwọ̀n agbára tí orísun ìmọ́lẹ̀ LED ní pọ̀ díẹ̀, agbára tí a ń lò fún ìmọ́lẹ̀ ilé iṣẹ́ ni agbára tí a ń lò fún gbígbin àwọn irugbin nípa lílo ìmọ́lẹ̀ àtọwọ́dá. Ìlò agbára ńlá tí àwọn ilé iṣẹ́ ilé iṣẹ́ ń lò ṣì jẹ́ ìṣòro tí ó ń dín ìdàgbàsókè àwọn ilé iṣẹ́ ilé iṣẹ́ kù.

Níkẹyìn, pẹ̀lú lílo iná mànàmáná fún àwọn ohun ọ̀gbìn nínú iṣẹ́ àgbẹ̀, a retí pé iye owó iná mànàmáná LED yóò dínkù gidigidi ní ọjọ́ iwájú; ní ìdàkejì, ìbísí nínú iye owó iṣẹ́, pàápàá jùlọ ní àkókò àjàkálẹ̀-àrùn, àìsí iṣẹ́ yóò mú kí ìlànà ẹ̀rọ àti ìṣedáṣe iṣẹ́ náà sunwọ̀n síi. Ní ọjọ́ iwájú, àwọn àpẹẹrẹ ìṣàkóso tí ó dá lórí ọgbọ́n àti ohun èlò ìṣelọ́pọ́ ọlọ́gbọ́n yóò di ọ̀kan lára ​​àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ pàtàkì fún ìṣelọ́pọ́ èso ọ̀gbìn, wọn yóò sì máa tẹ̀síwájú láti gbé ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ ilé-iṣẹ́ ohun ọ̀gbìn lárugẹ.

Awọn onkọwe: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Orísun àpilẹ̀kọ: Àkọọ́lẹ̀ Wechat nípa Ìmọ̀ Ẹ̀rọ Iṣẹ́-Ọ̀gbìn (iṣẹ́-ọgbà eefin)