సారాంశం: కూరగాయల ఉత్పత్తిలో కూరగాయల మొలకల మొదటి దశ, మరియు నాటడం తర్వాత కూరగాయల దిగుబడి మరియు నాణ్యతకు మొలకల నాణ్యత చాలా ముఖ్యం.కూరగాయల పరిశ్రమలో శ్రమ విభజన యొక్క నిరంతర శుద్ధీకరణతో, కూరగాయల మొలకల క్రమంగా స్వతంత్ర పారిశ్రామిక గొలుసుగా ఏర్పడి కూరగాయల ఉత్పత్తిని అందిస్తాయి.చెడు వాతావరణంతో ప్రభావితమైన, సాంప్రదాయ విత్తనాల పద్ధతులు అనివార్యంగా మొలకల నెమ్మదిగా ఎదుగుదల, కాళ్ళ పెరుగుదల మరియు తెగుళ్లు మరియు వ్యాధులు వంటి అనేక సవాళ్లను ఎదుర్కొంటాయి.కాళ్ళ మొలకలని ఎదుర్కోవటానికి, చాలా మంది వాణిజ్య సాగుదారులు గ్రోత్ రెగ్యులేటర్లను ఉపయోగిస్తారు.ఏది ఏమైనప్పటికీ, గ్రోత్ రెగ్యులేటర్ల వాడకంతో విత్తనాల దృఢత్వం, ఆహార భద్రత మరియు పర్యావరణ కాలుష్యం వంటి ప్రమాదాలు ఉన్నాయి.రసాయనిక నియంత్రణ పద్ధతులతో పాటు, మెకానికల్ స్టిమ్యులేషన్, ఉష్ణోగ్రత మరియు నీటి నియంత్రణ కూడా మొలకల కాళ్ళ పెరుగుదలను నిరోధించడంలో పాత్ర పోషిస్తాయి, అవి కొద్దిగా తక్కువ అనుకూలమైనవి మరియు ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి.గ్లోబల్ కొత్త కోవిడ్-19 మహమ్మారి ప్రభావంతో, మొలకల పరిశ్రమలో కార్మికుల కొరత మరియు పెరుగుతున్న లేబర్ ఖర్చుల వల్ల ఉత్పాదక నిర్వహణ ఇబ్బందుల సమస్యలు మరింత ప్రముఖంగా మారాయి.

లైటింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, కూరగాయల మొలకల పెంపకానికి కృత్రిమ కాంతిని ఉపయోగించడం వల్ల అధిక మొలకల సామర్థ్యం, ​​తక్కువ తెగుళ్ళు మరియు వ్యాధులు మరియు సులభమైన ప్రామాణీకరణ వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి.సాంప్రదాయ కాంతి వనరులతో పోలిస్తే, కొత్త తరం LED లైట్ సోర్సెస్ శక్తి పొదుపు, అధిక సామర్థ్యం, ​​దీర్ఘాయువు, పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు మన్నిక, చిన్న పరిమాణం, తక్కువ ఉష్ణ వికిరణం మరియు చిన్న తరంగదైర్ఘ్యం వ్యాప్తి వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి.ఇది మొక్కల కర్మాగారాల వాతావరణంలో మొలకల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి అవసరాలకు అనుగుణంగా తగిన స్పెక్ట్రమ్‌ను రూపొందించగలదు మరియు మొలకల యొక్క శారీరక మరియు జీవక్రియ ప్రక్రియను ఖచ్చితంగా నియంత్రిస్తుంది, అదే సమయంలో, కాలుష్య రహిత, ప్రామాణిక మరియు కూరగాయల మొలకల వేగవంతమైన ఉత్పత్తికి దోహదం చేస్తుంది. , మరియు విత్తనాల చక్రాన్ని తగ్గిస్తుంది.దక్షిణ చైనాలో, ప్లాస్టిక్ గ్రీన్‌హౌస్‌లలో మిరియాలు మరియు టొమాటో మొలకలను (3-4 నిజమైన ఆకులు) పండించడానికి దాదాపు 60 రోజులు పడుతుంది మరియు దోసకాయ మొలకలకు (3-5 నిజమైన ఆకులు) సుమారు 35 రోజులు పడుతుంది.ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ పరిస్థితులలో, 20 h ఫోటోపెరియోడ్ మరియు 200-300 μmol/(m2•s) PPF పరిస్థితులలో టమోటా మొలకలను పండించడానికి 17 రోజులు మరియు మిరియాలు మొలకలకు 25 రోజులు మాత్రమే పడుతుంది.గ్రీన్‌హౌస్‌లో సాంప్రదాయ విత్తనాల పెంపకం పద్ధతితో పోలిస్తే, LED ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ విత్తనాల సాగు పద్ధతిని ఉపయోగించడం వల్ల దోసకాయ పెరుగుదల చక్రం 15-30 రోజులు గణనీయంగా తగ్గింది మరియు ఒక్కో 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 శక్తి వినియోగ సామర్థ్యం అదే అక్షాంశంలో ఉన్న వెన్లో-రకం గ్రీన్‌హౌస్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.ఉదాహరణకు, స్వీడిష్ ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలో, 1 కిలోల పాలకూరను ఉత్పత్తి చేయడానికి 1411 MJ అవసరం అయితే, గ్రీన్‌హౌస్‌లో 1699 MJ అవసరం.అయితే, పాలకూర పొడి పదార్థానికి కిలోగ్రాముకు అవసరమైన విద్యుత్తును లెక్కించినట్లయితే, ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీకి 1 కిలోల పొడి బరువున్న పాలకూరను ఉత్పత్తి చేయడానికి 247 kW·h అవసరం మరియు స్వీడన్, నెదర్లాండ్స్ మరియు యునైటెడ్ అరబ్ ఎమిరేట్స్‌లోని గ్రీన్‌హౌస్‌లకు 182 kW· h, 70 kW·h, మరియు 111 kW·h, వరుసగా.

అదే సమయంలో, మొక్కల కర్మాగారంలో, కంప్యూటర్లు, ఆటోమేటిక్ పరికరాలు, కృత్రిమ మేధస్సు మరియు ఇతర సాంకేతికతలను ఉపయోగించడం ద్వారా విత్తనాల పెంపకానికి అనువైన పర్యావరణ పరిస్థితులను ఖచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు, సహజ పర్యావరణ పరిస్థితుల పరిమితులను వదిలించుకోవచ్చు మరియు మేధస్సును గ్రహించవచ్చు, మొలకల 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 ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ మొలకలని ఉపయోగించారు.ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీల యొక్క అధిక ప్రారంభ పెట్టుబడి, అధిక నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు భారీ సిస్టమ్ శక్తి వినియోగం ఇప్పటికీ చైనీస్ ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలలో మొలకల పెంపకం సాంకేతికత యొక్క ప్రమోషన్‌ను పరిమితం చేసే అడ్డంకులు.అందువల్ల, కాంతి నిర్వహణ వ్యూహాలు, కూరగాయల పెరుగుదల నమూనాల స్థాపన మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాలను మెరుగుపరచడానికి ఆటోమేషన్ పరికరాల పరంగా అధిక దిగుబడి మరియు శక్తి పొదుపు అవసరాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.

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

1. కూరగాయల మొలకల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిపై కాంతి వాతావరణం యొక్క ప్రభావాలు

మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధికి అవసరమైన పర్యావరణ కారకాలలో ఒకటిగా, కాంతి అనేది మొక్కలకు కిరణజన్య సంయోగక్రియను నిర్వహించడానికి శక్తి వనరు మాత్రమే కాదు, మొక్కల ఫోటోమార్ఫోజెనిసిస్‌ను ప్రభావితం చేసే కీలక సంకేతం కూడా.మొక్కలు కాంతి సిగ్నల్ వ్యవస్థ ద్వారా సిగ్నల్ యొక్క దిశ, శక్తి మరియు కాంతి నాణ్యతను గ్రహించి, వాటి స్వంత పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని నియంత్రిస్తాయి మరియు కాంతి ఉనికి లేదా లేకపోవడం, తరంగదైర్ఘ్యం, తీవ్రత మరియు వ్యవధికి ప్రతిస్పందిస్తాయి.ప్రస్తుతం తెలిసిన మొక్కల ఫోటోరిసెప్టర్‌లలో కనీసం మూడు తరగతులు ఉన్నాయి: ఫైటోక్రోమ్‌లు (PHYA~PHYE) ఎరుపు మరియు చాలా ఎరుపు కాంతిని (FR), క్రిప్టోక్రోమ్‌లు (CRY1 మరియు CRY2) నీలం మరియు అతినీలలోహిత A, మరియు మూలకాలు (Phot1 మరియు Phot2), UV-B గ్రాహక UVR8 UV-Bని గ్రహించేది.ఈ ఫోటోరిసెప్టర్లు సంబంధిత జన్యువుల వ్యక్తీకరణలో పాల్గొంటాయి మరియు నియంత్రిస్తాయి మరియు మొక్కల విత్తనాల అంకురోత్పత్తి, ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్, పుష్పించే సమయం, ద్వితీయ జీవక్రియల సంశ్లేషణ మరియు సంచితం మరియు బయోటిక్ మరియు అబియోటిక్ ఒత్తిళ్లకు సహనం వంటి జీవిత కార్యకలాపాలను నియంత్రిస్తాయి.

2. కూరగాయల మొలకల ఫోటోమోర్ఫోలాజికల్ స్థాపనపై LED కాంతి వాతావరణం యొక్క ప్రభావం

2.1 కూరగాయల మొలకల ఫోటోమార్ఫోజెనిసిస్‌పై విభిన్న కాంతి నాణ్యత ప్రభావాలు

స్పెక్ట్రం యొక్క ఎరుపు మరియు నీలం ప్రాంతాలు మొక్కల ఆకు కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అధిక క్వాంటం సామర్థ్యాలను కలిగి ఉంటాయి.అయినప్పటికీ, దోసకాయ ఆకులను స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతికి దీర్ఘకాలం బహిర్గతం చేయడం వలన ఫోటోసిస్టమ్ దెబ్బతింటుంది, దీని ఫలితంగా "రెడ్ లైట్ సిండ్రోమ్" అనే దృగ్విషయం ఏర్పడుతుంది, ఉదాహరణకు స్టండెడ్ స్టొమాటల్ రెస్పాన్స్, తగ్గిన కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం మరియు నత్రజని వినియోగ సామర్థ్యం మరియు పెరుగుదల మందగించడం.తక్కువ కాంతి తీవ్రత (100±5 μmol/(m2•s)) పరిస్థితిలో, స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి దోసకాయ యొక్క యువ మరియు పరిపక్వ ఆకుల క్లోరోప్లాస్ట్‌లను దెబ్బతీస్తుంది, అయితే స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి నుండి మార్చబడిన తర్వాత దెబ్బతిన్న క్లోరోప్లాస్ట్‌లు 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 సంయోగక్రియ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గలేదు, ఇది ఎరుపు కాంతి వాతావరణానికి అనుకూలతను చూపుతుంది."రెడ్ లైట్ సిండ్రోమ్"తో దోసకాయ మొలకల ఆకు నిర్మాణాన్ని ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ విశ్లేషణ ద్వారా, ప్రయోగాత్మకంగా చేసిన వారు క్లోరోప్లాస్ట్‌ల సంఖ్య, స్టార్చ్ రేణువుల పరిమాణం మరియు స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతిలో ఉన్న ఆకులలో గ్రానా మందం తక్కువగా ఉన్నట్లు కనుగొన్నారు. తెలుపు కాంతి చికిత్స.బ్లూ లైట్ జోక్యం దోసకాయ క్లోరోప్లాస్ట్‌ల యొక్క అల్ట్రాస్ట్రక్చర్ మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు పోషకాల యొక్క అధిక సంచితాన్ని తొలగిస్తుంది.తెలుపు కాంతి మరియు ఎరుపు మరియు నీలం కాంతితో పోలిస్తే, స్వచ్ఛమైన ఎరుపు కాంతి టమోటా మొలకల హైపోకోటైల్ పొడిగింపు మరియు కోటిలిడాన్ విస్తరణను ప్రోత్సహించింది, మొక్కల ఎత్తు మరియు ఆకుల విస్తీర్ణం గణనీయంగా పెరిగింది, కానీ కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గింది, రూబిస్కో కంటెంట్ మరియు ఫోటోకెమికల్ సామర్థ్యం తగ్గింది మరియు వేడి వెదజల్లడం గణనీయంగా పెరిగింది.వివిధ రకాలైన మొక్కలు ఒకే కాంతి నాణ్యతకు భిన్నంగా స్పందిస్తాయని చూడవచ్చు, కానీ ఏకవర్ణ కాంతితో పోలిస్తే, మొక్కలు అధిక కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు మిశ్రమ కాంతి వాతావరణంలో మరింత శక్తివంతమైన వృద్ధిని కలిగి ఉంటాయి.

కూరగాయల మొలకల కాంతి నాణ్యత కలయిక యొక్క ఆప్టిమైజేషన్‌పై పరిశోధకులు చాలా పరిశోధనలు చేశారు.అదే కాంతి తీవ్రతతో, ఎరుపు కాంతి నిష్పత్తి పెరుగుదలతో, మొక్క ఎత్తు మరియు టమోటా మరియు దోసకాయ మొలకల తాజా బరువు గణనీయంగా మెరుగుపడింది మరియు ఎరుపు మరియు నీలం 3:1 నిష్పత్తితో చికిత్స ఉత్తమ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంది;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 గమనించవచ్చు.అదనంగా, తెలుపు కాంతితో పోలిస్తే, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి (R:B=3:1) టమోటా మొలకల ఆకు మందం, క్లోరోఫిల్ కంటెంట్, కిరణజన్య సంయోగ సామర్థ్యం మరియు ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరచడమే కాకుండా, సంబంధిత ఎంజైమ్‌ల వ్యక్తీకరణ స్థాయిలను కూడా మెరుగుపరిచింది. కాల్విన్ చక్రానికి, శాకాహారం యొక్క పెరుగుదల మరియు కార్బోహైడ్రేట్ చేరడం కూడా గణనీయంగా మెరుగుపడింది.ఎరుపు మరియు నీలి కాంతి (R:B=2:1, 4:1) యొక్క రెండు నిష్పత్తులను పోల్చి చూస్తే, నీలిరంగు కాంతి యొక్క అధిక నిష్పత్తి దోసకాయ మొలకలలో ఆడ పువ్వులు ఏర్పడటానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ఆడ పువ్వుల పుష్పించే సమయాన్ని వేగవంతం చేసింది. .ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి యొక్క వివిధ నిష్పత్తులు కాలే, అరుగూలా మరియు ఆవపిండి మొలకల తాజా బరువు దిగుబడిపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపనప్పటికీ, బ్లూ లైట్ (30% బ్లూ లైట్) యొక్క అధిక నిష్పత్తి కాలే యొక్క హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కోటిలిడాన్ వైశాల్యాన్ని గణనీయంగా తగ్గించింది. మరియు ఆవాలు మొలకల, కోటిలిడాన్ రంగు మరింత లోతుగా ఉంటుంది.అందువల్ల, మొలకల ఉత్పత్తిలో, నీలి కాంతి నిష్పత్తిలో తగిన పెరుగుదల కూరగాయల మొలకల నోడ్ అంతరాన్ని మరియు ఆకు విస్తీర్ణాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, మొలకల పార్శ్వ పొడిగింపును ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు మొలకల బలం సూచికను మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది అనుకూలంగా ఉంటుంది. దృఢమైన మొలకల పెంపకం.కాంతి తీవ్రత మారని పరిస్థితిలో, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతిలో ఆకుపచ్చ కాంతి పెరుగుదల తీపి మిరియాలు మొలకల తాజా బరువు, ఆకు ప్రాంతం మరియు మొక్కల ఎత్తును గణనీయంగా మెరుగుపరిచింది.సాంప్రదాయ తెలుపు ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్‌తో పోలిస్తే, ఎరుపు-ఆకుపచ్చ-నీలం (R3:G2:B5) కాంతి పరిస్థితులలో, 'Okagi No. 1 టమోటా' మొలకల Y[II], qP మరియు ETR గణనీయంగా మెరుగుపడింది.స్వచ్ఛమైన నీలి కాంతికి UV లైట్ (100 μmol/(m2•s) బ్లూ లైట్ + 7% UV-A) యొక్క అనుబంధం అరుగూలా మరియు ఆవాలు యొక్క కాండం పొడుగు వేగాన్ని గణనీయంగా తగ్గించింది, అయితే FR యొక్క అనుబంధం దీనికి విరుద్ధంగా ఉంది.మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి ప్రక్రియలో ఎరుపు మరియు నీలం కాంతితో పాటు ఇతర కాంతి లక్షణాలు కూడా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయని ఇది చూపిస్తుంది.అతినీలలోహిత కాంతి లేదా FR కిరణజన్య సంయోగక్రియకు శక్తి వనరు కానప్పటికీ, రెండూ మొక్కల ఫోటోమార్ఫోజెనిసిస్‌లో పాల్గొంటాయి.అధిక-తీవ్రత గల UV కాంతి మొక్కల DNA మరియు ప్రోటీన్లు మొదలైన వాటికి హానికరం. అయినప్పటికీ, UV కాంతి సెల్యులార్ ఒత్తిడి ప్రతిస్పందనలను సక్రియం చేస్తుంది, దీని వలన మొక్కల పెరుగుదల, స్వరూపం మరియు అభివృద్ధిలో మార్పులు పర్యావరణ మార్పులకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.తక్కువ R/FR మొక్కలలో నీడను నివారించే ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తుందని అధ్యయనాలు చూపించాయి, ఫలితంగా మొక్కలలో కాండం పొడిగించడం, ఆకులు సన్నబడటం మరియు పొడి పదార్థాల దిగుబడి తగ్గడం వంటి పదనిర్మాణ మార్పులు వస్తాయి.బలమైన మొలకలను పెంచడానికి సన్నని కొమ్మ మంచి పెరుగుదల లక్షణం కాదు.సాధారణ ఆకు మరియు పండ్ల కూరగాయల మొలకల కోసం, దృఢమైన, కాంపాక్ట్ మరియు సాగే మొలకల రవాణా మరియు నాటడం సమయంలో సమస్యలకు అవకాశం లేదు.

UV-A దోసకాయ మొలకల మొక్కలను చిన్నదిగా మరియు మరింత కాంపాక్ట్‌గా చేయగలదు, మరియు మార్పిడి తర్వాత దిగుబడి నియంత్రణ నుండి గణనీయంగా భిన్నంగా ఉండదు;అయితే UV-B మరింత ముఖ్యమైన నిరోధక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు మార్పిడి తర్వాత దిగుబడి తగ్గింపు ప్రభావం గణనీయంగా ఉండదు.మునుపటి అధ్యయనాలు UV-A మొక్కల పెరుగుదలను నిరోధిస్తుందని మరియు మొక్కలను మరుగుజ్జుగా మారుస్తుందని సూచించాయి.కానీ UV-A ఉనికిని, పంట బయోమాస్‌ని అణిచివేసేందుకు బదులుగా, వాస్తవానికి దానిని 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 UV తీవ్రత 10 W/m2 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు ప్రమోషన్ ప్రభావం బలహీనపడింది.రోజువారీ 2 h UV-A సప్లిమెంటేషన్ (0.45 J/(m2•s)) మొక్కల ఎత్తు, కోటిలిడాన్ ప్రాంతం మరియు 'ఆక్స్‌హార్ట్' టమోటా మొలకల తాజా బరువును గణనీయంగా పెంచుతుంది, అదే సమయంలో టమోటా మొలకల H2O2 కంటెంట్‌ను తగ్గిస్తుంది.వివిధ పంటలు UV కాంతికి భిన్నంగా ప్రతిస్పందిస్తాయని చూడవచ్చు, ఇది UV కాంతికి పంటల సున్నితత్వానికి సంబంధించినది కావచ్చు.

అంటు వేసిన మొలకల పెంపకం కోసం, వేరు కాండం అంటుకట్టుటను సులభతరం చేయడానికి కాండం యొక్క పొడవును తగిన విధంగా పెంచాలి.FR యొక్క వివిధ తీవ్రతలు టమోటా, మిరియాలు, దోసకాయ, పొట్లకాయ మరియు పుచ్చకాయ మొలకల పెరుగుదలపై విభిన్న ప్రభావాలను కలిగి ఉన్నాయి.కోల్డ్ వైట్ లైట్‌లో 18.9 μmol/(m2•s) FR యొక్క అనుబంధం టమోటా మరియు మిరియాలు మొలకల హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసాన్ని గణనీయంగా పెంచింది;34.1 μmol/(m2•s) యొక్క FR దోసకాయ, పొట్లకాయ మరియు పుచ్చకాయ మొలకల హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసాన్ని ప్రోత్సహించడంలో ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపింది;అధిక-తీవ్రత FR (53.4 μmol/(m2•s)) ఈ ఐదు కూరగాయలపై ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపింది.మొలకల యొక్క హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కాండం వ్యాసం ఇకపై గణనీయంగా పెరగలేదు మరియు అధోముఖ ధోరణిని చూపడం ప్రారంభించింది.మిరియాలు మొలకల తాజా బరువు గణనీయంగా తగ్గింది, ఐదు కూరగాయల మొలకల FR సంతృప్త విలువలు 53.4 μmol/(m2•s) కంటే తక్కువగా ఉన్నాయని మరియు FR విలువ FR కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉందని సూచిస్తుంది.వివిధ కూరగాయల మొలకల పెరుగుదలపై ప్రభావాలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి.

2.2 కూరగాయల మొలకల ఫోటోమోర్ఫోజెనిసిస్‌పై వివిధ పగటిపూట సమగ్ర ప్రభావాలు

డేలైట్ ఇంటిగ్రల్ (DLI) అనేది కాంతి తీవ్రత మరియు కాంతి సమయానికి సంబంధించిన మొక్కల ఉపరితలం ద్వారా ఒక రోజులో అందుకున్న కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఫోటాన్‌ల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది.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 ప్రతిస్పందిస్తాయి, కాండం మరియు ఇంటర్నోడ్ పొడవును పొడిగించడం, మొక్కల ఎత్తు, పెటియోల్ పొడవు మరియు ఆకుల విస్తీర్ణం పెంచడం మరియు ఆకు మందం మరియు నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును తగ్గించడం.కాంతి తీవ్రత పెరగడంతో, ఆవాలు మినహా, అదే కాంతి నాణ్యతలో ఉన్న అరుగూలా, క్యాబేజీ మరియు కాలే మొలకల హైపోకోటైల్ పొడవు మరియు కాండం పొడుగు గణనీయంగా తగ్గింది.మొక్కల పెరుగుదల మరియు మోర్ఫోజెనిసిస్‌పై కాంతి ప్రభావం కాంతి తీవ్రత మరియు మొక్కల జాతులకు సంబంధించినదని చూడవచ్చు.DLI (8.64~28.8 mol/m2/day) పెరుగుదలతో, మొక్క రకం దోసకాయ మొలకలు పొట్టిగా, బలంగా మరియు కాంపాక్ట్‌గా మారాయి మరియు నిర్దిష్ట ఆకు బరువు మరియు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ క్రమంగా తగ్గుతుంది.దోసకాయ మొక్కలు విత్తిన 6-16 రోజుల తర్వాత, ఆకులు మరియు వేర్లు ఎండిపోతాయి.బరువు క్రమంగా పెరిగింది, మరియు పెరుగుదల రేటు క్రమంగా వేగవంతమైంది, కానీ విత్తిన 16 నుండి 21 రోజుల తర్వాత, దోసకాయ మొలకల ఆకులు మరియు మూలాల పెరుగుదల రేటు గణనీయంగా తగ్గింది.మెరుగైన DLI దోసకాయ మొలకల నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును ప్రోత్సహించింది, కానీ ఒక నిర్దిష్ట విలువ తర్వాత, నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటు క్షీణించడం ప్రారంభమైంది.అందువల్ల, తగిన DLIని ఎంచుకోవడం మరియు మొలకల వివిధ పెరుగుదల దశలలో వివిధ అనుబంధ కాంతి వ్యూహాలను అనుసరించడం వలన విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గించవచ్చు.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/dayకి 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 సమయం తగ్గడంతో, టమోటా మరియు దోసకాయ మొలకల PSII కార్యకలాపాలు నిరోధించబడ్డాయి మరియు తక్కువ కాంతి తీవ్రత మరియు ఎక్కువ కాలం పాటు అనుబంధ కాంతి వ్యూహాన్ని ఎంచుకోవడం అధిక మొలకలను పండించడానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది. దోసకాయ మరియు టొమాటో మొలకల సూచిక మరియు ఫోటోకెమికల్ సామర్థ్యం.

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

3. కూరగాయల మొలకల ఒత్తిడి నిరోధకతపై LED కాంతి వాతావరణం యొక్క ప్రభావాలు

మొక్కలు ఫోటోరిసెప్టర్ల ద్వారా బాహ్య కాంతి సంకేతాలను అందుకుంటాయి, మొక్కలో సిగ్నల్ అణువుల సంశ్లేషణ మరియు చేరడం, తద్వారా మొక్కల అవయవాల పెరుగుదల మరియు పనితీరును మారుస్తుంది మరియు చివరికి ఒత్తిడికి మొక్క యొక్క నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.వివిధ కాంతి నాణ్యత మొలకల యొక్క చల్లని సహనం మరియు ఉప్పు సహనం యొక్క మెరుగుదలపై నిర్దిష్ట ప్రమోషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.ఉదాహరణకు, టొమాటో మొలకలకి రాత్రిపూట 4 గంటల పాటు కాంతిని అందించినప్పుడు, సప్లిమెంటల్ లైట్ లేని చికిత్సతో పోలిస్తే, వైట్ లైట్, రెడ్ లైట్, బ్లూ లైట్ మరియు ఎరుపు మరియు బ్లూ లైట్ టమోటా మొలకల ఎలక్ట్రోలైట్ పారగమ్యత మరియు MDA కంటెంట్‌ను తగ్గిస్తుంది, మరియు చల్లని సహనాన్ని మెరుగుపరచండి.8:2 ఎరుపు-నీలం నిష్పత్తి చికిత్సలో ఉన్న టమోటా మొలకలలో SOD, POD మరియు CAT యొక్క కార్యకలాపాలు ఇతర చికిత్సల కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉన్నాయి మరియు అవి అధిక యాంటీఆక్సిడెంట్ సామర్థ్యం మరియు చల్లని సహనాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.

సోయాబీన్ రూట్ పెరుగుదలపై UV-B ప్రభావం ప్రధానంగా ABA, SA మరియు JA వంటి హార్మోన్ సిగ్నలింగ్ అణువులతో సహా రూట్ NO మరియు ROS యొక్క కంటెంట్‌ను పెంచడం ద్వారా మొక్కల ఒత్తిడి నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు IAA కంటెంట్‌ను తగ్గించడం ద్వారా రూట్ అభివృద్ధిని నిరోధిస్తుంది. , CTK, మరియు GA.UV-B యొక్క ఫోటోరిసెప్టర్, UVR8, ఫోటోమార్ఫోజెనిసిస్‌ను నియంత్రించడంలో మాత్రమే కాకుండా, UV-B ఒత్తిడిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.టమోటా మొలకలలో, UVR8 ఆంథోసైనిన్‌ల సంశ్లేషణ మరియు చేరడం మధ్యవర్తిత్వం చేస్తుంది మరియు UV-అలవాటు చేసుకున్న అడవి టమోటా మొలకల అధిక-తీవ్రత UV-B ఒత్తిడిని తట్టుకునే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.ఏదేమైనప్పటికీ, అరబిడోప్సిస్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన కరువు ఒత్తిడికి UV-B యొక్క అనుసరణ UVR8 మార్గంపై ఆధారపడి ఉండదు, ఇది UV-B మొక్కల రక్షణ విధానాల యొక్క సిగ్నల్-ప్రేరిత క్రాస్-రెస్పాన్స్‌గా పనిచేస్తుందని సూచిస్తుంది, తద్వారా వివిధ రకాల హార్మోన్లు సంయుక్తంగా ఉంటాయి. కరువు ఒత్తిడిని నిరోధించడంలో పాల్గొంటుంది, ROS స్కావెంజింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది.

మొక్కల హైపోకోటైల్ లేదా FR వల్ల కాండం యొక్క పొడుగు మరియు చల్లని ఒత్తిడికి మొక్కల అనుసరణ రెండూ మొక్కల హార్మోన్లచే నియంత్రించబడతాయి.అందువల్ల, FR వల్ల కలిగే "నీడ ఎగవేత ప్రభావం" మొక్కల చల్లని అనుసరణకు సంబంధించినది.ప్రయోగాత్మకులు బార్లీ మొలకలను 18 రోజులకు అంకురోత్పత్తి చేసిన తర్వాత 15 ° C వద్ద 10 రోజుల పాటు అందించారు, 5 ° C + 7 రోజుల పాటు FRకి అదనంగా చల్లబరుస్తుంది మరియు వైట్ లైట్ ట్రీట్‌మెంట్‌తో పోలిస్తే, FR బార్లీ మొలకల మంచు నిరోధకతను పెంచుతుందని కనుగొన్నారు.ఈ ప్రక్రియ బార్లీ మొలకలలో పెరిగిన ABA మరియు IAA కంటెంట్‌తో కూడి ఉంటుంది.తదుపరి 15°C FR-ప్రీట్రీట్ చేసిన బార్లీ మొలకలను 5°Cకి బదిలీ చేయడం మరియు FR సప్లిమెంటేషన్‌ను 7 రోజుల పాటు కొనసాగించడం వల్ల పైన పేర్కొన్న రెండు చికిత్సల మాదిరిగానే ఫలితాలు వచ్చాయి, అయితే ABA ప్రతిస్పందన తగ్గింది.వివిధ R:FR విలువలు కలిగిన మొక్కలు ఫైటోహార్మోన్‌ల (GA, IAA, CTK, మరియు ABA) బయోసింథసిస్‌ను నియంత్రిస్తాయి, ఇవి మొక్కల ఉప్పు సహనంలో కూడా పాల్గొంటాయి.ఉప్పు ఒత్తిడిలో, తక్కువ నిష్పత్తి R:FR కాంతి వాతావరణం టమోటా మొలకల 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 నిరోధిస్తాయి, ఇది క్లోరోఫిల్ సంశ్లేషణ మార్గంలో PBGని UroIIIకి నిరోధించబడిన మార్పిడికి సంబంధించినది కావచ్చు, అయితే తక్కువ R:FR పర్యావరణం సమర్థవంతంగా తగ్గించగలదు. క్లోరోఫిల్ సంశ్లేషణ యొక్క లవణీయత ఒత్తిడి-ప్రేరిత బలహీనత.ఈ ఫలితాలు ఫైటోక్రోమ్‌లు మరియు ఉప్పు సహనం మధ్య ముఖ్యమైన సహసంబంధాన్ని సూచిస్తాయి.

తేలికపాటి వాతావరణంతో పాటు, ఇతర పర్యావరణ కారకాలు కూడా కూరగాయల మొలకల పెరుగుదల మరియు నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి.ఉదాహరణకు, CO2 గాఢత పెరుగుదల కాంతి సంతృప్త గరిష్ట విలువ Pn (Pnmax)ని పెంచుతుంది, కాంతి పరిహారం పాయింట్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు కాంతి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.కాంతి తీవ్రత మరియు CO2 గాఢత పెరుగుదల కిరణజన్య సంయోగ వర్ణద్రవ్యాల కంటెంట్, నీటి వినియోగ సామర్థ్యం మరియు కాల్విన్ చక్రానికి సంబంధించిన ఎంజైమ్‌ల కార్యకలాపాలను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది మరియు చివరకు అధిక కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం మరియు టమోటా మొలకల బయోమాస్ చేరడం.టమోటా మరియు మిరియాలు మొలకల పొడి బరువు మరియు కాంపాక్ట్‌నెస్ DLIతో సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పు కూడా అదే DLI చికిత్సలో పెరుగుదలను ప్రభావితం చేసింది.టమాటా మొలకల పెరుగుదలకు 23~25℃ వాతావరణం మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.ఉష్ణోగ్రత మరియు కాంతి పరిస్థితుల ప్రకారం, పరిశోధకులు బేట్ పంపిణీ నమూనా ఆధారంగా మిరియాలు యొక్క సాపేక్ష వృద్ధి రేటును అంచనా వేయడానికి ఒక పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది మిరియాలు అంటు వేసిన మొలకల ఉత్పత్తి యొక్క పర్యావరణ నియంత్రణకు శాస్త్రీయ మార్గదర్శకత్వాన్ని అందిస్తుంది.

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

4. సమస్యలు మరియు ఔట్‌లుక్స్

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

రెండవది, LED లైట్ సోర్స్ యొక్క విద్యుత్ వినియోగ రేటు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ప్లాంట్ లైటింగ్ కోసం విద్యుత్ వినియోగం కృత్రిమ కాంతిని ఉపయోగించి మొలకల పెంపకానికి ప్రధాన శక్తి వినియోగం.ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీల యొక్క భారీ శక్తి వినియోగం ఇప్పటికీ ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీల అభివృద్ధికి అడ్డంకిగా ఉంది.

చివరగా, వ్యవసాయంలో మొక్కల లైటింగ్ యొక్క విస్తృత అనువర్తనంతో, LED ప్లాంట్ లైట్ల ధర భవిష్యత్తులో బాగా తగ్గుతుందని భావిస్తున్నారు;దీనికి విరుద్ధంగా, కార్మిక వ్యయాల పెరుగుదల, ముఖ్యంగా అంటువ్యాధి అనంతర కాలంలో, కార్మికుల కొరత ఉత్పత్తి యొక్క యాంత్రీకరణ మరియు ఆటోమేషన్ ప్రక్రియను ప్రోత్సహించడానికి కట్టుబడి ఉంటుంది.భవిష్యత్తులో, కృత్రిమ మేధస్సు-ఆధారిత నియంత్రణ నమూనాలు మరియు తెలివైన ఉత్పత్తి పరికరాలు కూరగాయల మొలకల ఉత్పత్తికి ప్రధాన సాంకేతికతలలో ఒకటిగా మారతాయి మరియు మొక్కల ఫ్యాక్టరీ విత్తనాల సాంకేతికత అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తూనే ఉంటాయి.

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