సారాంశం: కూరగాయల మొలకల కూరగాయల ఉత్పత్తిలో మొదటి దశ, మరియు నాటిన తరువాత కూరగాయల దిగుబడి మరియు నాణ్యతకు మొలకల నాణ్యత చాలా ముఖ్యం. కూరగాయల పరిశ్రమలో శ్రమ విభజన యొక్క నిరంతర శుద్ధీకరణతో, కూరగాయల మొలకల క్రమంగా స్వతంత్ర పారిశ్రామిక గొలుసును ఏర్పాటు చేసింది మరియు కూరగాయల ఉత్పత్తిని అందించింది. చెడు వాతావరణంతో ప్రభావితమైన సాంప్రదాయ విత్తనాల పద్ధతులు అనివార్యంగా మొలకల నెమ్మదిగా పెరుగుదల, కాళ్ళ పెరుగుదల మరియు తెగుళ్ళు మరియు వ్యాధులు వంటి అనేక సవాళ్లను ఎదుర్కొంటాయి. కాళ్ళ మొలకలతో వ్యవహరించడానికి, చాలా మంది వాణిజ్య సాగుదారులు గ్రోత్ రెగ్యులేటర్లను ఉపయోగిస్తారు. ఏదేమైనా, విత్తనాల దృ g త్వం, ఆహార భద్రత మరియు వృద్ధి నియంత్రకాల వాడకంతో పర్యావరణ కాలుష్యం వల్ల కలిగే నష్టాలు ఉన్నాయి. రసాయన నియంత్రణ పద్ధతులతో పాటు, యాంత్రిక ఉద్దీపన, ఉష్ణోగ్రత మరియు నీటి నియంత్రణ కూడా మొలకల కాళ్ళ పెరుగుదలను నివారించడంలో పాత్ర పోషిస్తాయి, అవి కొంచెం తక్కువ సౌకర్యవంతంగా మరియు ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి. గ్లోబల్ న్యూ కోవిడ్ -19 మహమ్మారి ప్రభావంతో, శ్రమ కొరత మరియు విత్తనాల పరిశ్రమలో శ్రమ ఖర్చులు పెరుగుతున్న ఉత్పత్తి నిర్వహణ ఇబ్బందుల సమస్యలు మరింత ప్రాముఖ్యత పొందాయి.

లైటింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, కూరగాయల విత్తనాల పెంచడానికి కృత్రిమ కాంతిని ఉపయోగించడం వల్ల అధిక విత్తనాల సామర్థ్యం, ​​తక్కువ తెగుళ్ళు మరియు వ్యాధులు మరియు సులభమైన ప్రామాణీకరణ యొక్క ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. సాంప్రదాయ కాంతి వనరులతో పోలిస్తే, కొత్త తరం LED కాంతి వనరులలో శక్తి ఆదా, అధిక సామర్థ్యం, ​​దీర్ఘ జీవితం, పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు మన్నిక, చిన్న పరిమాణం, తక్కువ ఉష్ణ వికిరణం మరియు చిన్న తరంగదైర్ఘ్యం వ్యాప్తి యొక్క లక్షణాలు ఉన్నాయి. ఇది మొక్కల కర్మాగారాల వాతావరణంలో మొలకల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి అవసరాలకు అనుగుణంగా తగిన స్పెక్ట్రంను రూపొందించగలదు మరియు మొలకల యొక్క శారీరక మరియు జీవక్రియ ప్రక్రియను ఖచ్చితంగా నియంత్రిస్తుంది, అదే సమయంలో, కూరగాయల మొలకల కాలుష్య రహిత, ప్రామాణిక మరియు వేగవంతమైన ఉత్పత్తికి దోహదం చేస్తుంది , మరియు విత్తనాల చక్రాన్ని తగ్గిస్తుంది. దక్షిణ చైనాలో, ప్లాస్టిక్ గ్రీన్హౌస్లలో మిరియాలు మరియు టమోటా మొలకలను (3-4 నిజమైన ఆకులు) పండించడానికి 60 రోజులు పడుతుంది, మరియు దోసకాయ మొలకల (3-5 నిజమైన ఆకులు) కోసం 35 రోజులు. మొక్కల కర్మాగార పరిస్థితులలో, టమోటా మొలకలను పండించడానికి కేవలం 17 రోజులు మరియు మిరియాలు మొలకల కోసం 25 రోజులు మాత్రమే 20 గంటలు ఫోటోపెరియోడ్ మరియు 200-300 μmol/(m2 • s) యొక్క పిపిఎఫ్. గ్రీన్హౌస్లో సాంప్రదాయ విత్తనాల సాగు పద్ధతిలో పోలిస్తే, LED ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ విత్తనాల సాగు పద్ధతి యొక్క ఉపయోగం దోసకాయ పెరుగుదల చక్రాన్ని 15-30 రోజులు గణనీయంగా తగ్గించింది, మరియు మొక్కకు ఆడ పువ్వులు మరియు పండ్ల సంఖ్య 33.8% మరియు 37.3% పెరిగింది , వరుసగా, మరియు అత్యధిక దిగుబడి 71.44%పెరిగింది.

శక్తి వినియోగ సామర్థ్యం పరంగా, మొక్కల కర్మాగారాల యొక్క శక్తి వినియోగ సామర్థ్యం అదే అక్షాంశంలో వెన్లో-రకం గ్రీన్హౌస్ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, స్వీడిష్ ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలో, 1411 MJ పాలకూర యొక్క 1 కిలోల పొడి పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేయవలసి ఉంటుంది, అయితే గ్రీన్హౌస్లో 1699 MJ అవసరం. ఏదేమైనా, పాలకూర పొడి పదార్థం యొక్క కిలోగ్రాముకు అవసరమైన విద్యుత్తును లెక్కించినట్లయితే, మొక్కల కర్మాగారానికి 1 కిలోల పొడి బరువును ఉత్పత్తి చేయడానికి 247 kW · h అవసరం, మరియు స్వీడన్, నెదర్లాండ్స్ మరియు యునైటెడ్ అరబ్ ఎమిరేట్స్‌లోని గ్రీన్హౌస్లు 182 kW · అవసరం H, వరుసగా 70 kW · H, మరియు 111 kW · h.

అదే సమయంలో, మొక్కల కర్మాగారంలో, కంప్యూటర్లు, ఆటోమేటిక్ పరికరాలు, కృత్రిమ మేధస్సు మరియు ఇతర సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల వాడకం విత్తనాల సాగుకు అనువైన పర్యావరణ పరిస్థితులను ఖచ్చితంగా నియంత్రించగలదు, సహజ పర్యావరణ పరిస్థితుల పరిమితులను వదిలించుకోవచ్చు మరియు తెలివైనవారిని గ్రహించవచ్చు, విత్తనాల ఉత్పత్తి యొక్క యాంత్రిక మరియు వార్షిక స్థిరమైన ఉత్పత్తి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, జపాన్, దక్షిణ కొరియా, యూరప్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు ఇతర దేశాలలో ఆకు కూరలు, పండ్ల కూరగాయలు మరియు ఇతర ఆర్థిక పంటల వాణిజ్య ఉత్పత్తిలో మొక్కల ఫ్యాక్టరీ మొలకలను ఉపయోగించారు. మొక్కల కర్మాగారాల యొక్క అధిక ప్రారంభ పెట్టుబడి, అధిక నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు భారీ వ్యవస్థ శక్తి వినియోగం ఇప్పటికీ చైనీస్ ప్లాంట్ కర్మాగారాల్లో విత్తనాల సాగు సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క ప్రమోషన్‌ను పరిమితం చేసే అడ్డంకులు. అందువల్ల, కాంతి నిర్వహణ వ్యూహాలు, కూరగాయల వృద్ధి నమూనాల స్థాపన మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాలను మెరుగుపరచడానికి ఆటోమేషన్ పరికరాల పరంగా అధిక దిగుబడి మరియు ఇంధన ఆదా యొక్క అవసరాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.

ఈ వ్యాసంలో, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో మొక్కల కర్మాగారాల్లో కూరగాయల మొలకల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిపై LED కాంతి వాతావరణం యొక్క ప్రభావం సమీక్షించబడింది, మొక్కల కర్మాగారాల్లో కూరగాయల మొలకల కాంతి నియంత్రణ యొక్క పరిశోధన దిశ యొక్క దృక్పథంతో.

1. కూరగాయల మొలకల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిపై కాంతి వాతావరణం యొక్క ప్రభావాలు

మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధికి అవసరమైన పర్యావరణ కారకాల్లో ఒకటిగా, కాంతి కిరణజన్య సంయోగక్రియను నిర్వహించడానికి మొక్కలకు శక్తి వనరు మాత్రమే కాదు, మొక్కల ఫోటోమోర్జెనిసిస్‌ను ప్రభావితం చేసే కీలకమైన సిగ్నల్ కూడా. మొక్కలు లైట్ సిగ్నల్ సిస్టమ్ ద్వారా సిగ్నల్ యొక్క దిశ, శక్తి మరియు కాంతి నాణ్యతను గ్రహిస్తాయి, వాటి స్వంత పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని నియంత్రిస్తాయి మరియు ఉనికి లేదా లేకపోవడం, తరంగదైర్ఘ్యం, తీవ్రత మరియు కాంతి వ్యవధికి ప్రతిస్పందిస్తాయి. ప్రస్తుతం తెలిసిన మొక్కల ఫోటోరిసెప్టర్లలో కనీసం మూడు తరగతులు ఉన్నాయి: ఫైటోక్రోమ్‌లు (ఫైయా ~ ఫై) ఎరుపు మరియు దూర-ఎరుపు కాంతి (FR), క్రిప్టోక్రోమ్‌లు (క్రై 1 మరియు క్రై 2) ​​నీలం మరియు అతినీలలోహిత A, మరియు మూలకాలు (ఫోటో 1 మరియు ఫోటో 2), ది UV-B రిసెప్టర్ UVR8 ఇది UV-B ను గ్రహిస్తుంది. ఈ ఫోటోరిసెప్టర్లు సంబంధిత జన్యువుల వ్యక్తీకరణలో పాల్గొంటారు మరియు నియంత్రిస్తారు, ఆపై మొక్కల విత్తన అంకురోత్పత్తి, ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్, పుష్పించే సమయం, ద్వితీయ జీవక్రియల సంశ్లేషణ మరియు చేరడం మరియు జీవ మరియు అబియోటిక్ ఒత్తిళ్లకు సహనం వంటి జీవిత కార్యకలాపాలను నియంత్రిస్తారు.

2. కూరగాయల మొలకల ఫోటోమోర్ఫోలాజికల్ స్థాపనపై ఎల్‌ఈడీ లైట్ ఎన్విరాన్మెంట్ ప్రభావం

2.1 కూరగాయల మొలకల ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్‌పై వేర్వేరు కాంతి నాణ్యత యొక్క ప్రభావాలు

స్పెక్ట్రం యొక్క ఎరుపు మరియు నీలం ప్రాంతాలు మొక్కల ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అధిక క్వాంటం సామర్థ్యాలను కలిగి ఉంటాయి. ఏదేమైనా, దోసకాయ ఆకులను స్వచ్ఛమైన ఎర్రటి కాంతికి దీర్ఘకాలిక బహిర్గతం ఫోటోసిస్టమ్‌ను దెబ్బతీస్తుంది, దీని ఫలితంగా “రెడ్ లైట్ సిండ్రోమ్” యొక్క దృగ్విషయం స్టంట్డ్ స్టోమాటల్ ప్రతిస్పందన, కిరణజన్య సంయోగ సామర్థ్యం మరియు నత్రజని వినియోగ సామర్థ్యం మరియు వృద్ధి రిటార్డేషన్ వంటి దృగ్విషయం. తక్కువ కాంతి తీవ్రత (100 ± 5 μmol/(m2 • s)) యొక్క స్థితిలో, స్వచ్ఛమైన ఎర్రటి కాంతి దోసకాయ యొక్క యువ మరియు పరిపక్వ ఆకుల క్లోరోప్లాస్ట్‌లను దెబ్బతీస్తుంది, అయితే దెబ్బతిన్న క్లోరోప్లాస్ట్‌లు స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి నుండి మార్చబడిన తర్వాత తిరిగి పొందబడ్డాయి ఎరుపు మరియు నీలం కాంతికి (R: B = 7: 3). దీనికి విరుద్ధంగా, దోసకాయ మొక్కలు ఎరుపు-నీలం కాంతి వాతావరణం నుండి స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి వాతావరణానికి మారినప్పుడు, కిరణజన్య సంయోగ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గలేదు, ఇది ఎరుపు కాంతి వాతావరణానికి అనుకూలతను చూపుతుంది. "రెడ్ లైట్ సిండ్రోమ్" తో దోసకాయ మొలకల యొక్క ఆకు నిర్మాణం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ విశ్లేషణ ద్వారా, ప్రయోగాలు చేసేవారు క్లోరోప్లాస్ట్‌ల సంఖ్య, పిండి కణికల పరిమాణం మరియు స్వచ్ఛమైన ఎర్రటి కాంతి కింద ఆకుల మందం యొక్క మందం కింద ఉన్న వాటి కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉందని కనుగొన్నారు. వైట్ లైట్ ట్రీట్మెంట్. బ్లూ లైట్ యొక్క జోక్యం దోసకాయ క్లోరోప్లాస్ట్‌ల యొక్క అల్ట్రాస్ట్రక్చర్ మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు పోషకాలు అధికంగా చేరడం తొలగిస్తుంది. వైట్ లైట్ మరియు ఎరుపు మరియు నీలం కాంతితో పోలిస్తే, స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి టమోటా మొలకల యొక్క హైపోకోటైల్ పొడిగింపు మరియు కోటిలిడాన్ విస్తరణ, మొక్కల ఎత్తు మరియు ఆకు విస్తీర్ణాన్ని గణనీయంగా పెంచింది, కానీ కిరణజన్య సంయోగ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గింది, రూబిస్కో కంటెంట్ మరియు ఫోటోమీకల్ సామర్థ్యం తగ్గింది మరియు గణనీయంగా వేడి చెదరగొట్టడం. వివిధ రకాలైన మొక్కలు ఒకే కాంతి నాణ్యతకు భిన్నంగా స్పందిస్తాయని చూడవచ్చు, కాని ఏకవర్ణ కాంతితో పోలిస్తే, మొక్కలు అధిక కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు మిశ్రమ కాంతి వాతావరణంలో మరింత శక్తివంతమైన పెరుగుదలను కలిగి ఉంటాయి.

కూరగాయల మొలకల కాంతి నాణ్యత కలయిక యొక్క ఆప్టిమైజేషన్ పై పరిశోధకులు చాలా పరిశోధనలు చేశారు. అదే కాంతి తీవ్రతతో, ఎరుపు కాంతి నిష్పత్తి పెరగడంతో, మొక్కల ఎత్తు మరియు టమోటా మరియు దోసకాయ మొలకల యొక్క తాజా బరువు గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయి, మరియు ఎరుపు నుండి నీలం 3: 1 నిష్పత్తితో చికిత్స ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపింది; దీనికి విరుద్ధంగా, బ్లూ లైట్ యొక్క అధిక నిష్పత్తి ఇది టమోటా మరియు దోసకాయ మొలకల పెరుగుదలను నిరోధించింది, ఇవి చిన్నవి మరియు కాంపాక్ట్, కానీ మొలకల రెమ్మలలో పొడి పదార్థం మరియు క్లోరోఫిల్ యొక్క కంటెంట్‌ను పెంచాయి. మిరియాలు మరియు పుచ్చకాయలు వంటి ఇతర పంటలలో ఇలాంటి నమూనాలు గమనించబడతాయి. అదనంగా, తెల్లని కాంతి, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి (R: B = 3: 1) తో పోలిస్తే, ఆకు మందం, క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం మరియు టమోటా మొలకల ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరచడమే కాకుండా, ఎంజైమ్‌ల వ్యక్తీకరణ స్థాయిలు కూడా కాల్విన్ చక్రానికి, వృద్ధి శాఖాహారం మరియు కార్బోహైడ్రేట్ చేరడం కూడా గణనీయంగా మెరుగుపడింది. ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి యొక్క రెండు నిష్పత్తులను పోల్చి చూస్తే (R: B = 2: 1, 4: 1), దోసకాయ మొలకలలో ఆడ పువ్వుల ఏర్పాటును ప్రేరేపించడానికి నీలిరంగు కాంతి యొక్క అధిక నిష్పత్తి మరింత అనుకూలంగా ఉంది మరియు ఆడ పువ్వుల పుష్పించే సమయాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది . ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి యొక్క వేర్వేరు నిష్పత్తులు కాలే, అరుగూలా మరియు ఆవపిండి మొలకల యొక్క తాజా బరువు దిగుబడిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపలేదు, నీలిరంగు కాంతి (30% నీలం కాంతి) యొక్క అధిక నిష్పత్తి హైపోకోటిల్ పొడవు మరియు కోటిలిడాన్ ప్రాంతాన్ని గణనీయంగా తగ్గించింది మరియు ఆవపిండి మొలకల, కోటిలిడాన్ రంగు లోతుగా ఉంది. అందువల్ల, మొలకల ఉత్పత్తిలో, నీలిరంగు కాంతి నిష్పత్తిలో తగిన పెరుగుదల కూరగాయల మొలకల నోడ్ అంతరం మరియు ఆకు ప్రాంతాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, మొలకల పార్శ్వ పొడిగింపును ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు విత్తనాల బలం సూచికను మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది అనుకూలంగా ఉంటుంది బలమైన మొలకల పండించడం. కాంతి తీవ్రత మారదు అనే పరిస్థితిలో, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతిలో ఆకుపచ్చ కాంతి పెరుగుదల తాజా బరువు, ఆకు ప్రాంతం మరియు తీపి మిరియాలు మొలకల మొక్కల ఎత్తును గణనీయంగా మెరుగుపరిచింది. సాంప్రదాయ తెల్లటి ఫ్లోరోసెంట్ దీపంతో పోలిస్తే, ఎరుపు-ఆకుపచ్చ-నీలం (R3: G2: B5) కాంతి పరిస్థితులలో, 'ఒకాగి నంబర్ 1 టమోటా' మొలకల యొక్క Y [II], QP మరియు ETR గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయి. స్వచ్ఛమైన నీలిరంగు కాంతికి UV కాంతి (100 μmol/(m2 • s) బ్లూ లైట్ + 7% UV-A) యొక్క భర్తీ అరుగూలా మరియు ఆవపిండి యొక్క కాండం పొడిగింపు వేగాన్ని గణనీయంగా తగ్గించింది, అయితే FR యొక్క భర్తీ వ్యతిరేకం. ఎరుపు మరియు నీలం కాంతితో పాటు, మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి ప్రక్రియలో ఇతర కాంతి లక్షణాలు కూడా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయని ఇది చూపిస్తుంది. అతినీలలోహిత కాంతి లేదా FR కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క శక్తి వనరు కానప్పటికీ, రెండూ మొక్కల ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్‌లో పాల్గొంటాయి. అధిక-తీవ్రత కలిగిన UV కాంతి మొక్కల DNA మరియు ప్రోటీన్లకు హానికరం. అయినప్పటికీ, UV కాంతి సెల్యులార్ ఒత్తిడి ప్రతిస్పందనలను సక్రియం చేస్తుంది, ఇది మొక్కల పెరుగుదల, పదనిర్మాణ శాస్త్రం మరియు అభివృద్ధిలో మార్పులకు పర్యావరణ మార్పులకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. తక్కువ R/FR మొక్కలలో నీడ ఎగవేత ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి, ఫలితంగా మొక్కలలో పదనిర్మాణ మార్పులు, కాండం పొడిగింపు, ఆకు సన్నబడటం మరియు పొడి పదార్థాల దిగుబడి తగ్గుతాయి. పెరుగుతున్న బలమైన మొలకల కోసం సన్నని కొమ్మ మంచి వృద్ధి లక్షణం కాదు. సాధారణ ఆకు మరియు పండ్ల కూరగాయల మొలకల కోసం, సంస్థ, కాంపాక్ట్ మరియు సాగే మొలకల రవాణా మరియు నాటడం సమయంలో సమస్యలకు గురవుతాయి.

UV-A దోసకాయ విత్తనాల మొక్కలను తక్కువ మరియు మరింత కాంపాక్ట్ చేస్తుంది, మరియు నాటిన తర్వాత దిగుబడి నియంత్రణ నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా లేదు; UV-B మరింత ముఖ్యమైన నిరోధక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంది, మరియు మార్పిడి తర్వాత దిగుబడి తగ్గింపు ప్రభావం గణనీయంగా లేదు. మునుపటి అధ్యయనాలు UV-A మొక్కల పెరుగుదలను నిరోధిస్తుందని మరియు మొక్కలను మరుగుజ్జుగా మారుస్తుందని సూచించాయి. కానీ UV-A ఉనికి, పంట బయోమాస్‌ను అణచివేయడానికి బదులుగా, వాస్తవానికి దీనిని ప్రోత్సహిస్తుందని ఆధారాలు పెరుగుతున్నాయి. ప్రాథమిక ఎరుపు మరియు తెలుపు కాంతితో పోలిస్తే (r: w = 2: 3, PPFD 250 μmol/(m2 · s)), ఎరుపు మరియు తెలుపు కాంతిలో అనుబంధ తీవ్రత 10 w/m2 (సుమారు 10 μmol/(m2 · s)) కాలే యొక్క UV-A కాలే మొలకల బయోమాస్, ఇంటర్నోడ్ పొడవు, కాండం వ్యాసం మరియు మొక్కల పందిరి వెడల్పును గణనీయంగా పెంచింది, అయితే ప్రమోషన్ ప్రభావం బలహీనపడింది UV తీవ్రత 10 w/m2 మించిపోయింది. రోజువారీ 2 H UV-A భర్తీ (0.45 J/(M2 • S)) మొక్కల ఎత్తు, కోటిలిడాన్ ప్రాంతం మరియు 'ఆక్స్‌హార్ట్' టమోటా మొలకల యొక్క తాజా బరువును గణనీయంగా పెంచుతుంది, అదే సమయంలో టమోటా మొలకల యొక్క H2O2 కంటెంట్‌ను తగ్గిస్తుంది. వేర్వేరు పంటలు UV కాంతికి భిన్నంగా స్పందిస్తాయని చూడవచ్చు, ఇది UV కాంతికి పంటల యొక్క సున్నితత్వానికి సంబంధించినది కావచ్చు.

అంటుకట్టిన మొలకలను పండించడానికి, వేరు కాండం అంటుకట్టుటను సులభతరం చేయడానికి కాండం యొక్క పొడవును తగిన విధంగా పెంచాలి. FR యొక్క వివిధ తీవ్రతలు టమోటా, మిరియాలు, దోసకాయ, పొట్లకాయ మరియు పుచ్చకాయ మొలకల పెరుగుదలపై వేర్వేరు ప్రభావాలను కలిగి ఉన్నాయి. చల్లని తెల్లని కాంతిలో FR యొక్క 18.9 μmol/(m2 • s) అనుబంధం టమోటా మరియు మిరియాలు మొలకల హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసాన్ని గణనీయంగా పెంచింది; 34.1 μmol/(m2 • s) యొక్క FR దోసకాయ, పొట్లకాయ మరియు పుచ్చకాయ మొలకల యొక్క హైపోకోటిల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసాన్ని ప్రోత్సహించడంలో ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపింది; అధిక-తీవ్రత కలిగిన FR (53.4 μmol/(M2 • S)) ఈ ఐదు కూరగాయలపై ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపింది. మొలకల యొక్క హైపోకోటిల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసం ఇకపై గణనీయంగా పెరగలేదు మరియు క్రిందికి ఉన్న ధోరణిని చూపించడం ప్రారంభించింది. మిరియాలు మొలకల యొక్క తాజా బరువు గణనీయంగా తగ్గింది, ఇది ఐదు కూరగాయల మొలకల యొక్క FR సంతృప్త విలువలు 53.4 μmol/(m2 • s) కన్నా తక్కువగా ఉన్నాయని సూచిస్తుంది, మరియు FR విలువ FR కన్నా గణనీయంగా తక్కువగా ఉంది. వివిధ కూరగాయల మొలకల పెరుగుదలపై ప్రభావాలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి.

2.2 కూరగాయల మొలకల ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్‌పై వేర్వేరు పగటి సమగ్ర ప్రభావాలు

పగటి సమగ్ర (DLI) ఒక రోజులో మొక్కల ఉపరితలం ద్వారా అందుకున్న కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఫోటాన్ల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది కాంతి తీవ్రత మరియు కాంతి సమయానికి సంబంధించినది. గణన సూత్రం DLI (Mol/m2/day) = కాంతి తీవ్రత [μmol/(M2 • S)] × రోజువారీ కాంతి సమయం (H) × 3600 × 10-6. తక్కువ కాంతి తీవ్రత ఉన్న వాతావరణంలో, మొక్కలు తక్కువ కాంతి వాతావరణానికి కాండం మరియు ఇంటర్నోడ్ పొడవును పొడిగించడం, మొక్కల ఎత్తు, పెటియోల్ పొడవు మరియు ఆకు విస్తీర్ణం పెంచడం మరియు ఆకు మందం మరియు నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు తగ్గడం ద్వారా ప్రతిస్పందిస్తాయి. కాంతి తీవ్రత పెరుగుదలతో, ఆవాలు మినహా, అదే కాంతి నాణ్యతతో అరుగూలా, క్యాబేజీ మరియు కాలే మొలకల యొక్క హైపోకోటిల్ పొడవు మరియు కాండం పొడిగింపు గణనీయంగా తగ్గింది. మొక్కల పెరుగుదల మరియు మోర్ఫోజెనిసిస్‌పై కాంతి ప్రభావం కాంతి తీవ్రత మరియు మొక్కల జాతులకు సంబంధించినదని చూడవచ్చు. DLI (8.64 ~ 28.8 mol/m2/day) పెరుగుదలతో, మొక్కల రకం దోసకాయ మొలకల చిన్నది, బలంగా మరియు కాంపాక్ట్ అయ్యింది మరియు నిర్దిష్ట ఆకు బరువు మరియు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ క్రమంగా తగ్గింది. దోసకాయ మొలకల విత్తిన 6 ~ 16 రోజుల తరువాత, ఆకులు మరియు మూలాలు ఎండిపోయాయి. బరువు క్రమంగా పెరిగింది, మరియు వృద్ధి రేటు క్రమంగా వేగవంతమైంది, కానీ విత్తనాల తర్వాత 16 నుండి 21 రోజుల తరువాత, ఆకుల పెరుగుదల రేటు మరియు దోసకాయ మొలకల మూలాలు గణనీయంగా తగ్గాయి. మెరుగైన DLI దోసకాయ మొలకల నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును ప్రోత్సహించింది, కాని ఒక నిర్దిష్ట విలువ తరువాత, నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు తగ్గడం ప్రారంభమైంది. అందువల్ల, తగిన DLI ని ఎంచుకోవడం మరియు మొలకల యొక్క వివిధ వృద్ధి దశలలో వేర్వేరు అనుబంధ కాంతి వ్యూహాలను స్వీకరించడం విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుంది. దోసకాయ మరియు టమోటా మొలకలలో కరిగే చక్కెర మరియు SOD ఎంజైమ్ యొక్క కంటెంట్ DLI తీవ్రత పెరుగుదలతో పెరిగింది. DLI తీవ్రత 7.47 mol/m2/day నుండి 11.26 mol/m2/రోజుకు పెరిగినప్పుడు, దోసకాయ మొలకలలో కరిగే చక్కెర మరియు SOD ఎంజైమ్ యొక్క కంటెంట్ వరుసగా 81.03%, మరియు 55.5% పెరిగింది. అదే DLI పరిస్థితులలో, కాంతి తీవ్రత పెరుగుదల మరియు కాంతి సమయాన్ని తగ్గించడంతో, టమోటా మరియు దోసకాయ మొలకల యొక్క PSII కార్యాచరణ నిరోధించబడింది మరియు తక్కువ కాంతి తీవ్రత మరియు దీర్ఘకాలిక యొక్క అనుబంధ కాంతి వ్యూహాన్ని ఎంచుకోవడం అధిక విత్తనాలను పండించడానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంది దోసకాయ మరియు టమోటా మొలకల సూచిక మరియు ఫోటోకెమికల్ సామర్థ్యం.

అంటు వేసిన మొలకల ఉత్పత్తిలో, తక్కువ కాంతి వాతావరణం అంటు వేసిన మొలకల నాణ్యత తగ్గడానికి మరియు వైద్యం సమయం పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. తగిన కాంతి తీవ్రత అంటుకట్టిన వైద్యం సైట్ యొక్క బైండింగ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడమే కాక మరియు బలమైన మొలకల సూచికను మెరుగుపరచడమే కాకుండా, ఆడ పువ్వుల నోడ్ స్థానాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు ఆడ పువ్వుల సంఖ్యను పెంచుతుంది. మొక్కల కర్మాగారాల్లో, టమోటా అంటు వేసిన మొలకల వైద్యం అవసరాలను తీర్చడానికి రోజుకు 2.5-7.5 mol/m2/రోజు DLI సరిపోతుంది. అంటు వేసిన టమోటా మొలకల యొక్క కాంపాక్ట్నెస్ మరియు ఆకు మందం పెరుగుతున్న DLI తీవ్రతతో గణనీయంగా పెరిగింది. అంటు వేసిన మొలకలకు వైద్యం కోసం అధిక కాంతి తీవ్రత అవసరం లేదని ఇది చూపిస్తుంది. అందువల్ల, విద్యుత్ వినియోగం మరియు నాటడం వాతావరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం, తగిన కాంతి తీవ్రతను ఎంచుకోవడం ఆర్థిక ప్రయోజనాలను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది.

3. కూరగాయల మొలకల ఒత్తిడి నిరోధకతపై ఎల్‌ఈడీ లైట్ ఎన్విరాన్మెంట్ యొక్క ప్రభావాలు

మొక్కలు ఫోటోరిసెప్టర్ల ద్వారా బాహ్య కాంతి సంకేతాలను స్వీకరిస్తాయి, దీనివల్ల మొక్కలో సిగ్నల్ అణువుల సంశ్లేషణ మరియు చేరడం జరుగుతుంది, తద్వారా మొక్కల అవయవాల పెరుగుదల మరియు పనితీరును మారుస్తుంది మరియు చివరికి మొక్క యొక్క ఒత్తిడికి నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది. కోల్డ్ టాలరెన్స్ మెరుగుదల మరియు మొలకల ఉప్పు సహనం మీద వేర్వేరు కాంతి నాణ్యత ఒక నిర్దిష్ట ప్రమోషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, టమోటా మొలకలు రాత్రి 4 గంటలు కాంతితో భర్తీ చేయబడినప్పుడు, అనుబంధ కాంతి, తెలుపు కాంతి, ఎరుపు కాంతి, నీలం కాంతి మరియు ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి లేకుండా చికిత్సతో పోలిస్తే, టమోటా మొలకల యొక్క ఎలక్ట్రోలైట్ పారగమ్యత మరియు MDA కంటెంట్‌ను తగ్గించవచ్చు, మరియు చల్లని సహనాన్ని మెరుగుపరచండి. 8: 2 రెడ్-బ్లూ నిష్పత్తి చికిత్సలో టమోటా మొలకలలో SOD, POD మరియు CAT యొక్క కార్యకలాపాలు ఇతర చికిత్సల కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి మరియు అవి అధిక యాంటీఆక్సిడెంట్ సామర్థ్యం మరియు చల్లని సహనం కలిగి ఉన్నాయి.

సోయాబీన్ రూట్ పెరుగుదలపై UV-B యొక్క ప్రభావం ప్రధానంగా మొక్కల ఒత్తిడి నిరోధకతను మెరుగుపరచడం, రూట్ NO మరియు ROS యొక్క కంటెంట్‌ను పెంచడం ద్వారా, ABA, SA మరియు JA వంటి హార్మోన్ సిగ్నలింగ్ అణువులతో సహా, మరియు IAA యొక్క కంటెంట్‌ను తగ్గించడం ద్వారా మూల అభివృద్ధిని నిరోధిస్తుంది. , CTK, మరియు Ga. UV-B, UVR8 యొక్క ఫోటోరిసెప్టర్ ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్‌ను నియంత్రించడంలో మాత్రమే కాదు, UV-B ఒత్తిడిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. టమోటా మొలకలలో, UVR8 ఆంథోసైనిన్ల సంశ్లేషణ మరియు సంచితాన్ని మధ్యవర్తిత్వం చేస్తుంది మరియు UV- సమీక్షించిన అడవి టమోటా మొలకల అధిక-తీవ్రత గల UV-B ఒత్తిడిని ఎదుర్కోగల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఏదేమైనా, అరబిడోప్సిస్ చేత ప్రేరేపించబడిన కరువు ఒత్తిడికి UV-B యొక్క అనుసరణ UVR8 మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, ఇది UV-B మొక్కల రక్షణ యంత్రాంగాల యొక్క సిగ్నల్-ప్రేరిత క్రాస్-ప్రతిస్పందనగా పనిచేస్తుందని సూచిస్తుంది, తద్వారా వివిధ రకాల హార్మోన్లు సంయుక్తంగా ఉంటాయి కరువు ఒత్తిడిని నిరోధించడంలో పాల్గొంటుంది, ROS స్కావెంజింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది.

మొక్కల హైపోకోటైల్ లేదా కాండం యొక్క పొడిగింపు రెండూ FR వల్ల మరియు చల్లని ఒత్తిడికి మొక్కలను అనుసరించడం మొక్కల హార్మోన్లచే నియంత్రించబడతాయి. అందువల్ల, FR వల్ల కలిగే “నీడ ఎగవేత ప్రభావం” మొక్కల చల్లని అనుసరణకు సంబంధించినది. ప్రయోగాలు 15 ° C వద్ద అంకురోత్పత్తి చేసిన 18 రోజుల తరువాత బార్లీ మొలకలకు 10 రోజులు, 5 ° C + కు శీతలీకరణ 7 రోజులు, మరియు తెల్లని కాంతి చికిత్సతో పోలిస్తే, FR బార్లీ మొలకల యొక్క మంచు నిరోధకతను మెరుగుపరిచింది. ఈ ప్రక్రియలో బార్లీ మొలకలలో పెరిగిన ABA మరియు IAA కంటెంట్ ఉంటుంది. తరువాత 15 ° C FR- ప్రీట్రీట్ చేసిన బార్లీ మొలకల బదిలీ 5 ° C కి మరియు 7 రోజులు కొనసాగిన FR భర్తీ ఫలితంగా పైన పేర్కొన్న రెండు చికిత్సలకు సమానమైన ఫలితాలు వచ్చాయి, కాని తగ్గిన ABA ప్రతిస్పందనతో. వేర్వేరు R: FR విలువలు కలిగిన మొక్కలు ఫైటోహార్మోన్ల (GA, IAA, CTK, మరియు ABA) యొక్క బయోసింథసిస్‌ను నియంత్రిస్తాయి, ఇవి మొక్కల ఉప్పు సహనం లో కూడా పాల్గొంటాయి. ఉప్పు ఒత్తిడిలో, తక్కువ నిష్పత్తి R: FR కాంతి వాతావరణం టమోటా మొలకల యొక్క యాంటీఆక్సిడెంట్ మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, మొలకలలో ROS మరియు MDA ఉత్పత్తిని తగ్గిస్తుంది మరియు ఉప్పు సహనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. లవణీయత ఒత్తిడి మరియు తక్కువ R: FR విలువ (R: FR = 0.8) రెండూ క్లోరోఫిల్ యొక్క బయోసింథసిస్‌ను నిరోధించాయి, ఇది క్లోరోఫిల్ సంశ్లేషణ మార్గంలో PBG ను UROIII గా నిరోధించడానికి సంబంధించినది కావచ్చు, తక్కువ R: FR పర్యావరణం సమర్థవంతంగా తగ్గించగలదు క్లోరోఫిల్ సంశ్లేషణ యొక్క లవణీయత ఒత్తిడి-ప్రేరిత బలహీనత. ఈ ఫలితాలు ఫైటోక్రోమ్‌లు మరియు ఉప్పు సహనం మధ్య గణనీయమైన సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

కాంతి వాతావరణంతో పాటు, ఇతర పర్యావరణ కారకాలు కూరగాయల మొలకల పెరుగుదల మరియు నాణ్యతను కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి. ఉదాహరణకు, CO2 ఏకాగ్రత పెరుగుదల కాంతి సంతృప్త గరిష్ట విలువ PN (PNMAX) ను పెంచుతుంది, కాంతి పరిహార బిందువును తగ్గిస్తుంది మరియు కాంతి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. కాంతి తీవ్రత మరియు CO2 గా ration త యొక్క పెరుగుదల కిరణజన్య సంయోగ వర్ణనలు, నీటి వినియోగ సామర్థ్యం మరియు కాల్విన్ చక్రానికి సంబంధించిన ఎంజైమ్‌ల కార్యకలాపాల యొక్క కంటెంట్‌ను మెరుగుపరచడానికి సహాయపడుతుంది మరియు చివరకు టమోటా మొలకల అధిక కిరణజన్య సంయోగ సామర్థ్యం మరియు బయోమాస్ చేరడం సాధించడానికి సహాయపడుతుంది. టమోటా మరియు మిరియాలు మొలకల యొక్క పొడి బరువు మరియు కాంపాక్ట్నెస్ DLI తో సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉంది, మరియు ఉష్ణోగ్రత యొక్క మార్పు కూడా అదే DLI చికిత్సలో పెరుగుదలను ప్రభావితం చేసింది. టమోటా మొలకల పెరుగుదలకు 23 ~ 25 of యొక్క వాతావరణం మరింత అనుకూలంగా ఉంది. ఉష్ణోగ్రత మరియు తేలికపాటి పరిస్థితుల ప్రకారం, బేట్ పంపిణీ నమూనా ఆధారంగా మిరియాలు యొక్క సాపేక్ష వృద్ధి రేటును అంచనా వేయడానికి పరిశోధకులు ఒక పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది మిరియాలు అంటు వేసిన విత్తనాల ఉత్పత్తి యొక్క పర్యావరణ నియంత్రణకు శాస్త్రీయ మార్గదర్శకత్వాన్ని అందిస్తుంది.

అందువల్ల, ఉత్పత్తిలో తేలికపాటి నియంత్రణ పథకాన్ని రూపొందించేటప్పుడు, తేలికపాటి పర్యావరణ కారకాలు మరియు మొక్కల జాతులను మాత్రమే కాకుండా, విత్తనాల పోషణ మరియు నీటి నిర్వహణ, గ్యాస్ పర్యావరణం, ఉష్ణోగ్రత మరియు విత్తనాల పెరుగుదల దశ వంటి సాగు మరియు నిర్వహణ కారకాలు కూడా పరిగణించాలి.

4. సమస్యలు మరియు దృక్పథాలు

మొదట, కూరగాయల మొలకల యొక్క కాంతి నియంత్రణ ఒక అధునాతన ప్రక్రియ, మరియు మొక్కల కర్మాగార వాతావరణంలో వివిధ రకాల కూరగాయల మొలకలపై వివిధ కాంతి పరిస్థితుల ప్రభావాలను వివరంగా విశ్లేషించాల్సిన అవసరం ఉంది. దీని అర్థం అధిక సామర్థ్యం మరియు అధిక-నాణ్యత విత్తనాల ఉత్పత్తి యొక్క లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, పరిపక్వ సాంకేతిక వ్యవస్థను స్థాపించడానికి నిరంతర అన్వేషణ అవసరం.

రెండవది, LED కాంతి మూలం యొక్క విద్యుత్ వినియోగ రేటు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ప్లాంట్ లైటింగ్ కోసం విద్యుత్ వినియోగం కృత్రిమ కాంతిని ఉపయోగించి మొలకల సాగుకు ప్రధాన శక్తి వినియోగం. మొక్కల కర్మాగారాల యొక్క భారీ శక్తి వినియోగం ఇప్పటికీ మొక్కల కర్మాగారాల అభివృద్ధిని పరిమితం చేసే అడ్డంకి.

చివరగా, వ్యవసాయంలో మొక్కల లైటింగ్ యొక్క విస్తృత అనువర్తనంతో, LED ప్లాంట్ లైట్ల ఖర్చు భవిష్యత్తులో బాగా తగ్గుతుందని భావిస్తున్నారు; దీనికి విరుద్ధంగా, కార్మిక వ్యయాల పెరుగుదల, ముఖ్యంగా ఎపిడెమిక్ అనంతర యుగంలో, శ్రమ లేకపోవడం యాంత్రీకరణ మరియు ఉత్పత్తి యొక్క ఆటోమేషన్ ప్రక్రియను ప్రోత్సహించడానికి కట్టుబడి ఉంటుంది. భవిష్యత్తులో, కృత్రిమ మేధస్సు-ఆధారిత నియంత్రణ నమూనాలు మరియు తెలివైన ఉత్పత్తి పరికరాలు కూరగాయల విత్తనాల ఉత్పత్తికి ప్రధాన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలలో ఒకటిగా మారతాయి మరియు మొక్కల ఫ్యాక్టరీ విత్తనాల సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తూనే ఉంటాయి.

రచయితలు: జీహుయ్ టాన్, హౌచెంగ్ లియు
ఆర్టికల్ మూలం: వ్యవసాయ ఇంజనీరింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క Wechat ఖాతా (గ్రీన్హౌస్ హార్టికల్చర్)