Abstrakt: Sadenice zeleniny sú prvým krokom v produkcii zeleniny a kvalita sadeníc je veľmi dôležitá pre výnos a kvalitu zeleniny po výsadbe. S neustálym zdokonaľovaním deľby práce v zeleninárskom priemysle sa sadenice zeleniny postupne stali nezávislým priemyselným reťazcom a slúžili produkcii zeleniny. Tradičné metódy pestovania sadeníc, ovplyvnené nepriaznivým počasím, nevyhnutne čelia mnohým výzvam, ako je pomalý rast sadeníc, ich dlhonohosť a škodcovia a choroby. Na riešenie dlhonohých sadeníc mnohí komerční pestovatelia používajú regulátory rastu. Používanie regulátorov rastu však predstavuje riziko strnulosti sadeníc, bezpečnosti potravín a kontaminácie životného prostredia. Okrem chemických metód kontroly, hoci mechanická stimulácia, teplota a regulácia vody môžu tiež zohrávať úlohu v prevencii dlhonohého rastu sadeníc, sú o niečo menej pohodlné a účinné. Pod vplyvom globálnej epidémie Covid-19 sa problémy s riadením výroby spôsobené nedostatkom pracovnej sily a rastúcimi nákladmi na pracovnú silu v sadenicovom priemysle stali výraznejšími.

S rozvojom osvetľovacej technológie má použitie umelého svetla na pestovanie sadeníc zeleniny výhody vysokej účinnosti sadeníc, menšieho výskytu škodcov a chorôb a jednoduchej štandardizácie. V porovnaní s tradičnými svetelnými zdrojmi má nová generácia LED svetelných zdrojov vlastnosti ako úspora energie, vysoká účinnosť, dlhá životnosť, ochrana životného prostredia a odolnosť, malá veľkosť, nízke tepelné žiarenie a malá vlnová dĺžka. Dokáže formulovať vhodné spektrum podľa potrieb rastu a vývoja sadeníc v prostredí závodov na výrobu rastlín a presne riadiť fyziologické a metabolické procesy sadeníc, čím zároveň prispieva k bezznečistenej, štandardizovanej a rýchlej produkcii sadeníc zeleniny a skracuje cyklus sadeníc. V južnej Číne trvá pestovanie sadeníc papriky a paradajok (3-4 pravé listy) v plastových skleníkoch približne 60 dní a sadeníc uhoriek približne 35 dní (3-5 pravých listov). V podmienkach závodu na výrobu rastlín trvá pestovanie sadeníc paradajok iba 17 dní a sadeníc papriky 25 dní pri podmienkach fotoperiódy 20 hodín a PPF 200-300 μmol/(m2•s). V porovnaní s konvenčnou metódou pestovania sadeníc v skleníku, použitie metódy pestovania sadeníc z továrne s LED diódami výrazne skrátilo rastový cyklus uhoriek o 15 – 30 dní, počet samičích kvetov a plodov na rastlinu sa zvýšil o 33,8 % a 37,3 % a najvyšší výnos sa zvýšil o 71,44 %.

Pokiaľ ide o účinnosť využitia energie, účinnosť využitia energie v závodoch na pestovanie rastlín je vyššia ako v skleníkoch typu Venlo v rovnakej zemepisnej šírke. Napríklad vo švédskom závode na pestovanie rastlín je potrebných 1411 MJ na výrobu 1 kg sušiny šalátu, zatiaľ čo v skleníku je potrebných 1699 MJ. Ak sa však vypočíta elektrina potrebná na kilogram sušiny šalátu, závod na pestovanie rastlín potrebuje na výrobu 1 kg sušiny šalátu 247 kW·h a skleníky vo Švédsku, Holandsku a Spojených arabských emirátoch potrebujú 182 kW·h, 70 kW·h a 111 kW·h.

Zároveň v závode na pestovanie rastlín umožňuje použitie počítačov, automatických zariadení, umelej inteligencie a ďalších technológií presne kontrolovať podmienky prostredia vhodné pre pestovanie sadeníc, zbaviť sa obmedzení prírodných podmienok a dosiahnuť inteligentnú, mechanizovanú a stabilnú produkciu sadeníc každý rok. V posledných rokoch sa sadenice z závodov na pestovanie rastlín používajú v komerčnej produkcii listovej zeleniny, ovocnej zeleniny a iných hospodárskych plodín v Japonsku, Južnej Kórei, Európe, Spojených štátoch a ďalších krajinách. Vysoké počiatočné investície do závodov na pestovanie rastlín, vysoké prevádzkové náklady a obrovská spotreba energie systému sú stále prekážkami, ktoré obmedzujú propagáciu technológie pestovania sadeníc v čínskych závodoch na pestovanie rastlín. Preto je potrebné zohľadniť požiadavky na vysoký výnos a úsporu energie, pokiaľ ide o stratégie riadenia osvetlenia, stanovenie modelov pestovania zeleniny a automatizačné zariadenia, aby sa zlepšili ekonomické výhody.

V tomto článku sa zaoberá vplyvom LED svetelného prostredia na rast a vývoj sadeníc zeleniny v závodoch na výrobu rastlín v posledných rokoch s výhľadom na smer výskumu regulácie svetla v sadeníc zeleniny v závodoch na výrobu rastlín.

1. Vplyv svetelného prostredia na rast a vývoj sadeníc zeleniny

Svetlo, ako jeden zo základných environmentálnych faktorov pre rast a vývoj rastlín, nie je len zdrojom energie pre rastliny na vykonávanie fotosyntézy, ale aj kľúčovým signálom ovplyvňujúcim fotomorfogenézu rastlín. Rastliny vnímajú smer, energiu a kvalitu svetla signálu prostredníctvom svetelného signálneho systému, regulujú svoj vlastný rast a vývoj a reagujú na prítomnosť alebo neprítomnosť, vlnovú dĺžku, intenzitu a trvanie svetla. V súčasnosti známe rastlinné fotoreceptory zahŕňajú najmenej tri triedy: fytochrómy (PHYA~PHYE), ktoré vnímajú červené a ďaleké červené svetlo (FR), kryptochrómy (CRY1 a CRY2), ktoré vnímajú modré a ultrafialové svetlo A, a elementy (Phot1 a Phot2), UV-B receptor UVR8, ktorý vníma UV-B. Tieto fotoreceptory sa podieľajú na expresii príbuzných génov a regulujú ju a potom regulujú životné aktivity, ako je klíčenie semien rastlín, fotomorfogenéza, doba kvitnutia, syntéza a akumulácia sekundárnych metabolitov a tolerancia voči biotickým a abiotickým stresom.

2. Vplyv LED svetelného prostredia na fotomorfologické usadzovanie sadeníc zeleniny

2.1 Vplyv rôznej kvality svetla na fotomorfogenézu sadeníc zelenín

Červené a modré oblasti spektra majú vysokú kvantovú účinnosť pre fotosyntézu listov rastlín. Dlhodobé vystavenie listov uhorky čistému červenému svetlu však poškodzuje fotosystém, čo vedie k javu „syndrómu červeného svetla“, ako je spomalená stomatálna odpoveď, znížená fotosyntetická kapacita a účinnosť využitia dusíka a spomalenie rastu. Za podmienok nízkej intenzity svetla (100±5 μmol/(m2•s)) môže čisté červené svetlo poškodiť chloroplasty mladých aj zrelých listov uhorky, ale poškodené chloroplasty sa obnovili po zmene z čistého červeného svetla na červené a modré svetlo (R:B= 7:3). Naopak, keď rastliny uhorky prešli z prostredia červeno-modrého svetla na prostredie čistého červeného svetla, fotosyntetická účinnosť sa významne neznížila, čo svedčí o ich adaptabilite na prostredie červeného svetla. Prostredníctvom analýzy štruktúry listov sadeníc uhoriek so „syndrómom červeného svetla“ experimentátori zistili, že počet chloroplastov, veľkosť škrobových granúl a hrúbka graná v listoch pod čistým červeným svetlom boli výrazne nižšie ako pri ošetrení bielym svetlom. Zásah modrého svetla zlepšuje ultraštruktúru a fotosyntetické vlastnosti chloroplastov uhoriek a eliminuje nadmernú akumuláciu živín. V porovnaní s bielym svetlom a červeným a modrým svetlom, čisté červené svetlo podporuje predĺženie hypokotylu a rozširovanie kotyledónov sadeníc paradajok, výrazne zvyšuje výšku rastlín a plochu listov, ale výrazne znižuje fotosyntetickú kapacitu, znižuje obsah Rubisco a fotochemickú účinnosť a výrazne zvyšuje odvod tepla. Je zrejmé, že rôzne druhy rastlín reagujú odlišne na rovnakú kvalitu svetla, ale v porovnaní s monochromatickým svetlom majú rastliny vyššiu účinnosť fotosyntézy a bujnejší rast v prostredí zmiešaného svetla.

Výskumníci vykonali množstvo výskumov zameraných na optimalizáciu kombinácie kvality svetla sadeníc zeleniny. Pri rovnakej intenzite svetla sa so zvýšením pomeru červeného svetla výrazne zlepšila výška rastlín a čerstvá hmotnosť sadeníc paradajok a uhoriek, pričom najlepší účinok mal pomer červenej a modrej 3:1; naopak, vysoký pomer modrého svetla inhiboval rast sadeníc paradajok a uhoriek, ktoré boli krátke a kompaktné, ale zvýšil obsah sušiny a chlorofylu vo výhonkoch sadeníc. Podobné vzorce sa pozorujú aj u iných plodín, ako sú papriky a melóny. Okrem toho, v porovnaní s bielym svetlom, červené a modré svetlo (R:B=3:1) nielen výrazne zlepšilo hrúbku listov, obsah chlorofylu, fotosyntetickú účinnosť a účinnosť prenosu elektrónov sadeníc paradajok, ale výrazne sa zlepšili aj hladiny expresie enzýmov súvisiacich s Calvinovým cyklom, rast rastlinných látok a akumulácia sacharidov. Pri porovnaní dvoch pomerov červeného a modrého svetla (R:B=2:1, 4:1) bol vyšší pomer modrého svetla priaznivejší pre vyvolanie tvorby samičích kvetov v sadeniciach uhoriek a urýchlil dobu kvitnutia samičích kvetov. Hoci rôzne pomery červeného a modrého svetla nemali významný vplyv na úrodu čerstvej hmotnosti sadeníc kelu, rukoly a horčice, vysoký pomer modrého svetla (30 % modrého svetla) výrazne znížil dĺžku hypokotylu a plochu klíčnych listov sadeníc kelu a horčice, zatiaľ čo farba klíčnych listov sa prehĺbila. Preto pri produkcii sadeníc môže vhodné zvýšenie podielu modrého svetla výrazne skrátiť rozostup uzlov a plochu listov sadeníc zelenín, podporiť laterálne predĺženie sadeníc a zlepšiť index pevnosti sadeníc, čo prispieva k pestovaniu robustných sadeníc. Za podmienky, že intenzita svetla zostala nezmenená, zvýšenie podielu zeleného svetla v červenom a modrom svetle výrazne zlepšilo čerstvú hmotnosť, plochu listov a výšku rastlín sadeníc sladkej papriky. V porovnaní s tradičnou bielou žiarivkou sa za svetelných podmienok červeno-zeleno-modrého žiarenia (R3:G2:B5) výrazne zlepšili Y[II], qP a ETR sadeníc paradajok 'Okagi č. 1'. Doplnenie UV svetla (100 μmol/(m2•s) modré svetlo + 7 % UV-A) na čisté modré svetlo výrazne znížilo rýchlosť predlžovania stonky rukoly a horčice, zatiaľ čo doplnenie FR bolo opačné. To tiež ukazuje, že okrem červeného a modrého svetla zohrávajú v procese rastu a vývoja rastlín dôležitú úlohu aj iné svetelné vlastnosti. Hoci ani ultrafialové svetlo, ani FR nie sú zdrojom energie fotosyntézy, obe sa podieľajú na fotomorfogenéze rastlín. Vysokointenzívne UV svetlo je škodlivé pre rastlinnú DNA a proteíny atď. UV svetlo však aktivuje bunkové stresové reakcie, čo spôsobuje zmeny v raste, morfológii a vývoji rastlín, aby sa prispôsobili zmenám prostredia. Štúdie ukázali, že nižšie R/FR indukuje u rastlín reakcie na vyhýbanie sa tieňu, čo vedie k morfologickým zmenám v rastlinách, ako je predlžovanie stonky, rednutie listov a zníženie výnosu sušiny. Štíhla stonka nie je dobrou rastovou vlastnosťou pre pestovanie silných sadeníc. V prípade bežných sadeníc listovej a ovocnej zeleniny nie sú pevné, kompaktné a elastické sadenice náchylné na problémy počas prepravy a výsadby.

UV-A môže spôsobiť, že sadenice uhoriek budú nižšie a kompaktnejšie a výnos po presadení sa významne nelíši od kontrolnej skupiny; zatiaľ čo UV-B má výraznejší inhibičný účinok a účinok zníženia výnosu po presadení nie je významný. Predchádzajúce štúdie naznačujú, že UV-A inhibuje rast rastlín a spôsobuje, že rastliny zakrpatené. Existuje však stále viac dôkazov o tom, že prítomnosť UV-A namiesto potlačenia biomasy plodiny ju v skutočnosti podporuje. V porovnaní so základným červeným a bielym svetlom (R:W=2:3, PPFD je 250 μmol/(m2·s)) je doplnková intenzita v červenom a bielom svetle 10 W/m2 (približne 10 μmol/(m2·s)). UV-A žiarenie kelu významne zvýšilo biomasu, dĺžku internódia, priemer stonky a šírku rastlinného koruny sadeníc kelu, ale podporný účinok sa oslabil, keď intenzita UV žiarenia prekročila 10 W/m2. Denná 2-hodinová suplementácia UV-A žiarením (0,45 J/(m2•s)) by mohla významne zvýšiť výšku rastlín, plochu klíčnych listov a čerstvú hmotnosť sadeníc paradajok odrody „Oxheart“, pričom by sa znížil obsah H2O2 v sadeníc paradajok. Je zrejmé, že rôzne plodiny reagujú na UV svetlo odlišne, čo môže súvisieť s citlivosťou plodín na UV svetlo.

Pri pestovaní vrúbľovaných sadeníc by sa mala dĺžka stonky primerane zväčšiť, aby sa uľahčilo vrúbľovanie podpníkov. Rôzne intenzity FR mali rôzne účinky na rast sadeníc paradajok, paprík, uhoriek, tekvíc a melónov. Doplnenie FR v dávke 18,9 μmol/(m2•s) v studenom bielom svetle významne zvýšilo dĺžku hypokotylu a priemer stonky sadeníc paradajok a paprík; FR v dávke 34,1 μmol/(m2•s) mala najlepší účinok na podporu dĺžky hypokotylu a priemeru stonky sadeníc uhoriek, tekvíc a melónov; FR s vysokou intenzitou (53,4 μmol/(m2•s)) mala najlepší účinok na týchto päť druhov zeleniny. Dĺžka hypokotylu a priemer stonky sadeníc sa už významne nezvyšovali a začali vykazovať klesajúci trend. Čerstvá hmotnosť sadeníc papriky sa výrazne znížila, čo naznačuje, že hodnoty saturácie FR u všetkých piatich sadeníc zeleniny boli nižšie ako 53,4 μmol/(m2•s) a hodnota FR bola výrazne nižšia ako hodnota FR. Účinky na rast rôznych sadeníc zeleniny sú tiež odlišné.

2.2 Vplyv rôznych integrálov denného svetla na fotomorfogenézu sadeníc zeleniny

Integrál denného svetla (DLI) predstavuje celkové množstvo fotosyntetických fotónov prijatých povrchom rastliny za deň, ktoré súvisí s intenzitou svetla a časom osvetlenia. Výpočetný vzorec je DLI (mol/m2/deň) = intenzita svetla [μmol/(m2•s)] × denný čas osvetlenia (h) × 3600 × 10-6. V prostredí s nízkou intenzitou svetla rastliny reagujú na nízke svetelné podmienky predĺžením dĺžky stonky a internódia, zvýšením výšky rastliny, dĺžky stopky a plochy listov a znížením hrúbky listov a čistej rýchlosti fotosyntézy. So zvyšujúcou sa intenzitou svetla, s výnimkou horčice, sa dĺžka hypokotylu a predĺženie stonky sadeníc rukoly, kapusty a kelu pri rovnakej kvalite svetla výrazne znížila. Je zrejmé, že vplyv svetla na rast rastlín a morfogenézu súvisí s intenzitou svetla a druhom rastliny. So zvyšujúcim sa DLI (8,64~28,8 mol/m2/deň) sa rastlinný typ sadeníc uhoriek stal krátkym, silným a kompaktným a špecifická hmotnosť listov a obsah chlorofylu sa postupne znižovali. 6 až 16 dní po zasiatí sadeníc uhorky listy a korene vyschli. Hmotnosť sa postupne zvyšovala a tempo rastu sa postupne zrýchľovalo, ale 16 až 21 dní po zasiatí sa tempo rastu listov a koreňov sadeníc uhorky výrazne znížilo. Zvýšené DLI podporilo čistú rýchlosť fotosyntézy sadeníc uhorky, ale po dosiahnutí určitej hodnoty začala čistá rýchlosť fotosyntézy klesať. Preto výber vhodného DLI a prijatie rôznych doplnkových svetelných stratégií v rôznych štádiách rastu sadeníc môže znížiť spotrebu energie. Obsah rozpustného cukru a enzýmu SOD v sadeníc uhorky a paradajky sa zvyšoval so zvyšujúcou sa intenzitou DLI. Keď sa intenzita DLI zvýšila zo 7,47 mol/m2/deň na 11,26 mol/m2/deň, obsah rozpustného cukru a enzýmu SOD v sadeníc uhorky sa zvýšil o 81,03 %, respektíve o 55,5 %. Za rovnakých podmienok DLI, so zvýšením intenzity svetla a skrátením svetelného času, bola aktivita PSII sadeníc paradajok a uhoriek inhibovaná a výber doplnkovej svetelnej stratégie s nízkou intenzitou svetla a dlhým trvaním bol priaznivejší pre pestovanie vysokého indexu sadeníc a fotochemickej účinnosti sadeníc uhoriek a paradajok.

Pri produkcii vrúbľovaných sadeníc môže slabé svetelné prostredie viesť k zníženiu kvality vrúbľovaných sadeníc a predĺženiu doby hojenia. Vhodná intenzita svetla môže nielen zvýšiť väzbovú schopnosť vrúbľovaného hojivého miesta a zlepšiť index silných sadeníc, ale tiež znížiť umiestnenie uzlov samičích kvetov a zvýšiť ich počet. V závodoch na pestovanie rastlín bola denná miera osvetlenia 2,5 – 7,5 mol/m2/deň dostatočná na uspokojenie potrieb hojenia vrúbľovaných sadeníc paradajok. Kompaktnosť a hrúbka listov vrúbľovaných sadeníc paradajok sa so zvyšujúcou sa intenzitou dennej miery osvetlenia výrazne zvyšovali. To ukazuje, že vrúbľované sadenice nevyžadujú na hojenie vysokú intenzitu svetla. Preto, berúc do úvahy spotrebu energie a prostredie výsadby, výber vhodnej intenzity svetla pomôže zlepšiť ekonomické výhody.

3. Vplyv prostredia s LED osvetlením na odolnosť sadeníc zeleniny voči stresu

Rastliny prijímajú vonkajšie svetelné signály prostredníctvom fotoreceptorov, čo spôsobuje syntézu a akumuláciu signálnych molekúl v rastline, čím sa mení rast a funkcia rastlinných orgánov a v konečnom dôsledku sa zlepšuje odolnosť rastliny voči stresu. Rôzna kvalita svetla má určitý podporný účinok na zlepšenie tolerancie sadeníc voči chladu a soli. Napríklad, keď boli sadenice paradajok doplnené svetlom počas 4 hodín v noci, v porovnaní s ošetrením bez doplnkového svetla, biele svetlo, červené svetlo, modré svetlo a červené a modré svetlo dokázali znížiť priepustnosť elektrolytov a obsah MDA v sadeniciach paradajok a zlepšiť toleranciu voči chladu. Aktivita SOD, POD a CAT v sadeniciach paradajok pri ošetrení pomerom červenej a modrej 8:2 bola výrazne vyššia ako pri iných ošetreniach a sadenice mali vyššiu antioxidačnú kapacitu a toleranciu voči chladu.

Účinok UV-B žiarenia na rast koreňov sóje spočíva najmä v zlepšení odolnosti rastlín voči stresu zvýšením obsahu NO a ROS v koreňoch, vrátane hormonálnych signálnych molekúl, ako sú ABA, SA a JA, a inhibícii vývoja koreňov znížením obsahu IAA, CTK a GA. Fotoreceptor UV-B žiarenia, UVR8, sa nielen podieľa na regulácii fotomorfogenézy, ale hrá aj kľúčovú úlohu pri strese UV-B žiarením. U sadeníc paradajok UVR8 sprostredkováva syntézu a akumuláciu antokyanov a sadenice divokých paradajok aklimatizované na UV žiarenie zlepšujú svoju schopnosť vyrovnať sa s vysoko intenzívnym stresom UV-B žiarením. Adaptácia UV-B žiarenia na stres zo sucha vyvolaný Arabidopsis však nezávisí od dráhy UVR8, čo naznačuje, že UV-B žiarenie pôsobí ako signálom indukovaná krížová odpoveď obranných mechanizmov rastlín, takže na odolávaní stresu zo sucha sa spoločne podieľa množstvo hormónov, čím sa zvyšuje schopnosť zachytávať ROS.

Predĺženie hypokotylu alebo stonky rastliny spôsobené FR aj adaptácia rastlín na chladový stres sú regulované rastlinnými hormónmi. Preto „efekt vyhýbania sa tieňu“ spôsobený FR súvisí s adaptáciou rastlín na chlad. Experimentátori doplnili sadenice jačmeňa 18 dní po vyklíčení pri teplote 15 °C počas 10 dní, ochladení na 5 °C + doplnení FR počas 7 dní a zistili, že v porovnaní s ošetrením bielym svetlom FR zvýšila odolnosť sadeníc jačmeňa voči mrazu. Tento proces je sprevádzaný zvýšeným obsahom ABA a IAA v sadeniciach jačmeňa. Následný prenos sadeníc jačmeňa predošetrených FR pri teplote 15 °C do teploty 5 °C a pokračovanie v dopĺňaní FR počas 7 dní viedlo k podobným výsledkom ako pri dvoch vyššie uvedených ošetreniach, ale so zníženou odpoveďou ABA. Rastliny s rôznymi hodnotami R:FR kontrolujú biosyntézu fytohormónov (GA, IAA, CTK a ABA), ktoré sa tiež podieľajú na tolerancii rastlín voči soli. V prostredí soľného stresu môže nízky pomer R:FR zlepšiť antioxidačnú a fotosyntetickú kapacitu sadeníc paradajok, znížiť produkciu ROS a MDA v sadenícach a zlepšiť toleranciu voči soli. Stres zo slanosti aj nízka hodnota R:FR (R:FR = 0,8) inhibovali biosyntézu chlorofylu, čo môže súvisieť s blokovanou premenou PBG na UroIII v dráhe syntézy chlorofylu, zatiaľ čo prostredie s nízkym pomerom R:FR môže účinne zmierniť zhoršenie syntézy chlorofylu vyvolané stresom zo slanosti. Tieto výsledky naznačujú významnú koreláciu medzi fytochrómmi a toleranciou voči soli.

Okrem svetelného prostredia ovplyvňujú rast a kvalitu sadeníc zeleniny aj ďalšie faktory prostredia. Napríklad zvýšenie koncentrácie CO2 zvýši maximálnu hodnotu nasýtenia svetlom Pn (Pnmax), zníži bod kompenzácie svetla a zlepší účinnosť využitia svetla. Zvýšenie intenzity svetla a koncentrácie CO2 pomáha zlepšiť obsah fotosyntetických pigmentov, účinnosť využívania vody a aktivitu enzýmov súvisiacich s Calvinovým cyklom a nakoniec dosiahnuť vyššiu fotosyntetickú účinnosť a akumuláciu biomasy sadeníc paradajok. Suchá hmotnosť a kompaktnosť sadeníc paradajok a paprík pozitívne korelovali s DLI a zmena teploty tiež ovplyvnila rast pri rovnakom DLI. Prostredie s teplotou 23 ~ 25 ℃ bolo pre rast sadeníc paradajok vhodnejšie. Na základe teploty a svetelných podmienok výskumníci vyvinuli metódu na predpovedanie relatívnej rýchlosti rastu papriky na základe modelu distribúcie lúčnych buniek, ktorá môže poskytnúť vedecké usmernenie pre environmentálnu reguláciu produkcie vrúbľovaných sadeníc papriky.

Preto pri navrhovaní schémy regulácie svetla vo výrobe by sa mali zohľadniť nielen faktory svetelného prostredia a rastlinné druhy, ale aj faktory pestovania a manažmentu, ako je výživa sadeníc a hospodárenie s vodou, plynové prostredie, teplota a štádium rastu sadeníc.

4. Problémy a perspektívy

Po prvé, regulácia svetla sadeníc zeleniny je sofistikovaný proces a vplyv rôznych svetelných podmienok na rôzne druhy sadeníc zeleniny v prostredí závodu na pestovanie rastlín je potrebné podrobne analyzovať. To znamená, že na dosiahnutie cieľa vysoko efektívnej a kvalitnej produkcie sadeníc je potrebný neustály prieskum s cieľom vytvoriť vyspelý technický systém.

Po druhé, hoci je miera využitia energie LED svetelného zdroja relatívne vysoká, spotreba energie na osvetlenie rastlín je hlavnou spotrebou energie na pestovanie sadeníc pomocou umelého svetla. Obrovská spotreba energie závodov na pestovanie rastlín je stále prekážkou, ktorá obmedzuje rozvoj závodov na pestovanie rastlín.

Nakoniec, s rozsiahlym používaním osvetlenia rastlín v poľnohospodárstve sa očakáva, že náklady na LED osvetlenie rastlín sa v budúcnosti výrazne znížia; naopak, nárast nákladov na pracovnú silu, najmä v období po epidémii, a nedostatok pracovnej sily určite podporia proces mechanizácie a automatizácie výroby. V budúcnosti sa modely riadenia založené na umelej inteligencii a inteligentné výrobné zariadenia stanú jednou z hlavných technológií pre produkciu sadeníc zeleniny a budú naďalej podporovať rozvoj technológie pestovania sadeníc rastlín v továrňach.

Autori: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Zdroj článku: WeChat účet spoločnosti Agricultural Engineering Technology (skleníkové záhradníctvo)