Riassunto: Le piantine di ortaggi rappresentano il primo passo nella produzione di ortaggi e la qualità delle piantine è molto importante per la resa e la qualità delle verdure dopo la semina. Con il continuo perfezionamento della divisione del lavoro nell'industria orticola, le piantine di ortaggi hanno gradualmente formato una catena industriale indipendente e hanno servito la produzione orticola. Colpiti dal maltempo, i metodi tradizionali di semina si trovano inevitabilmente ad affrontare molte sfide, come la crescita lenta delle piantine, la crescita lenta, parassiti e malattie. Per affrontare le piantine con le gambe lunghe, molti coltivatori commerciali utilizzano regolatori di crescita. Tuttavia, l’uso di regolatori di crescita comporta rischi di rigidità delle piantine, sicurezza alimentare e contaminazione ambientale. Oltre ai metodi di controllo chimico, sebbene anche la stimolazione meccanica, il controllo della temperatura e dell'acqua possano svolgere un ruolo nel prevenire la crescita delle piantine, sono leggermente meno convenienti ed efficaci. Sotto l’impatto della nuova epidemia globale di Covid-19, i problemi legati alle difficoltà di gestione della produzione causati dalla carenza di manodopera e dall’aumento del costo del lavoro nell’industria delle piantine sono diventati più evidenti.

Con lo sviluppo della tecnologia di illuminazione, l'uso della luce artificiale per la coltivazione delle piantine di ortaggi presenta i vantaggi di un'elevata efficienza delle piantine, di meno parassiti e malattie e di una facile standardizzazione. Rispetto alle sorgenti luminose tradizionali, la nuova generazione di sorgenti luminose a LED presenta le caratteristiche di risparmio energetico, alta efficienza, lunga durata, protezione ambientale e durata, dimensioni ridotte, bassa radiazione termica e piccola ampiezza della lunghezza d'onda. Può formulare uno spettro appropriato in base alle esigenze di crescita e sviluppo delle piantine nell'ambiente delle fabbriche di piante e controllare accuratamente il processo fisiologico e metabolico delle piantine, contribuendo allo stesso tempo alla produzione priva di inquinamento, standardizzata e rapida di piantine di ortaggi e accorcia il ciclo della piantina. Nel sud della Cina, sono necessari circa 60 giorni per coltivare piantine di peperone e pomodoro (3-4 foglie vere) in serre di plastica e circa 35 giorni per piantine di cetriolo (3-5 foglie vere). In condizioni di fabbrica, sono necessari solo 17 giorni per coltivare piantine di pomodoro e 25 giorni per piantine di peperone in condizioni di un fotoperiodo di 20 ore e una PPF di 200-300 μmol/(m2•s). Rispetto al metodo convenzionale di coltivazione delle piantine in serra, l'uso del metodo di coltivazione delle piantine in fabbrica a LED ha ridotto significativamente il ciclo di crescita del cetriolo di 15-30 giorni e il numero di fiori femminili e frutti per pianta è aumentato del 33,8% e 37,3% , rispettivamente, e il rendimento più alto è stato aumentato del 71,44%.

In termini di efficienza di utilizzo dell’energia, l’efficienza di utilizzo dell’energia delle fabbriche di piante è superiore a quella delle serre di tipo Venlo alla stessa latitudine. Ad esempio, in uno stabilimento svedese sono necessari 1.411 MJ per produrre 1 kg di sostanza secca di lattuga, mentre in una serra sono necessari 1.699 MJ. Tuttavia, se si calcola l'elettricità richiesta per chilogrammo di sostanza secca di lattuga, l'impianto necessita di 247 kW·h per produrre 1 kg di peso secco di lattuga, mentre le serre in Svezia, Paesi Bassi ed Emirati Arabi Uniti richiedono 182 kW· h, 70 kW·h e 111 kW·h rispettivamente.

Allo stesso tempo, nella fabbrica di piante, l'uso di computer, apparecchiature automatiche, intelligenza artificiale e altre tecnologie può controllare accuratamente le condizioni ambientali adatte alla coltivazione delle piantine, eliminare le limitazioni delle condizioni ambientali naturali e realizzare l'intelligente, produzione stabile meccanizzata e annuale della produzione di piantine. Negli ultimi anni, le piantine delle fabbriche di piante sono state utilizzate nella produzione commerciale di ortaggi in foglia, ortaggi da frutto e altre colture economiche in Giappone, Corea del Sud, Europa, Stati Uniti e altri paesi. Gli elevati investimenti iniziali delle fabbriche di piante, gli alti costi operativi e l’enorme consumo energetico del sistema sono ancora i colli di bottiglia che limitano la promozione della tecnologia di coltivazione delle piantine nelle fabbriche di piante cinesi. Pertanto, è necessario tenere conto dei requisiti di rendimento elevato e risparmio energetico in termini di strategie di gestione della luce, creazione di modelli di crescita vegetale e apparecchiature di automazione per migliorare i benefici economici.

In questo articolo viene esaminata l'influenza dell'ambiente luminoso a LED sulla crescita e lo sviluppo delle piantine di ortaggi nelle fabbriche di piante negli ultimi anni, con le prospettive della direzione di ricerca sulla regolazione della luce delle piantine di ortaggi nelle fabbriche di piante.

1. Effetti dell'ambiente luminoso sulla crescita e sullo sviluppo delle piantine di ortaggi

Essendo uno dei fattori ambientali essenziali per la crescita e lo sviluppo delle piante, la luce non è solo una fonte di energia per le piante per effettuare la fotosintesi, ma anche un segnale chiave che influenza la fotomorfogenesi delle piante. Le piante percepiscono la direzione, l'energia e la qualità della luce del segnale attraverso il sistema di segnali luminosi, regolano la propria crescita e sviluppo e rispondono alla presenza o assenza, alla lunghezza d'onda, all'intensità e alla durata della luce. I fotorecettori vegetali attualmente conosciuti includono almeno tre classi: fitocromi (PHYA~PHYE) che percepiscono la luce rossa e rossa lontana (FR), criptocromi (CRY1 e CRY2) che rilevano il blu e l'ultravioletto A, ed Elementi (Phot1 e Phot2), i Recettore UV-B UVR8 che rileva i raggi UV-B. Questi fotorecettori partecipano e regolano l'espressione di geni correlati e quindi regolano attività vitali come la germinazione dei semi delle piante, la fotomorfogenesi, il periodo di fioritura, la sintesi e l'accumulo di metaboliti secondari e la tolleranza agli stress biotici e abiotici.

2. Influenza dell'ambiente luminoso a LED sullo sviluppo fotomorfologico delle piantine di ortaggi

2.1 Effetti della diversa qualità della luce sulla fotomorfogenesi delle piantine di ortaggi

Le regioni rossa e blu dello spettro hanno elevate efficienze quantistiche per la fotosintesi delle foglie delle piante. Tuttavia, l’esposizione a lungo termine delle foglie di cetriolo alla luce rossa pura danneggerà il fotosistema, provocando il fenomeno della “sindrome da luce rossa” come risposta stomatica stentata, diminuzione della capacità fotosintetica e dell’efficienza nell’uso dell’azoto e ritardo della crescita. In condizioni di bassa intensità luminosa (100±5 μmol/(m2•s)), la luce rossa pura può danneggiare i cloroplasti sia delle foglie giovani che di quelle mature del cetriolo, ma i cloroplasti danneggiati sono stati recuperati dopo il passaggio dalla luce rossa pura alla luce rossa e blu (R:B= 7:3). Al contrario, quando le piante di cetriolo sono passate dall’ambiente di luce rosso-blu all’ambiente di pura luce rossa, l’efficienza fotosintetica non è diminuita in modo significativo, dimostrando l’adattabilità all’ambiente di luce rossa. Attraverso l'analisi al microscopio elettronico della struttura fogliare delle piantine di cetriolo con "sindrome da luce rossa", gli sperimentatori hanno scoperto che il numero di cloroplasti, la dimensione dei granuli di amido e lo spessore della grana nelle foglie sotto la pura luce rossa erano significativamente inferiori rispetto a quelli sotto trattamento con luce bianca. L'intervento della luce blu migliora l'ultrastruttura e le caratteristiche fotosintetiche dei cloroplasti del cetriolo ed elimina l'eccessivo accumulo di nutrienti. Rispetto alla luce bianca e alla luce rossa e blu, la luce rossa pura ha promosso l’allungamento dell’ipocotilo e l’espansione del cotiledone delle piantine di pomodoro, ha aumentato significativamente l’altezza della pianta e l’area fogliare, ma ha ridotto significativamente la capacità fotosintetica, ridotto il contenuto di Rubisco e l’efficienza fotochimica e aumentato significativamente la dissipazione del calore. Si può vedere che diversi tipi di piante rispondono in modo diverso alla stessa qualità di luce, ma rispetto alla luce monocromatica, le piante hanno una maggiore efficienza della fotosintesi e una crescita più vigorosa nell'ambiente di luce mista.

I ricercatori hanno svolto molte ricerche sull'ottimizzazione della combinazione di qualità della luce delle piantine di ortaggi. Alla stessa intensità luminosa, con l'aumento del rapporto tra luce rossa, l'altezza della pianta e il peso fresco delle piantine di pomodoro e cetriolo sono migliorati significativamente, e il trattamento con un rapporto tra rosso e blu di 3:1 ha avuto l'effetto migliore; al contrario, un elevato rapporto di luce blu inibiva la crescita delle piantine di pomodoro e cetriolo, che erano corte e compatte, ma aumentava il contenuto di sostanza secca e clorofilla nei germogli delle piantine. Modelli simili si osservano in altre colture, come peperoni e angurie. Inoltre, rispetto alla luce bianca, alla luce rossa e blu (R:B=3:1) non solo hanno migliorato significativamente lo spessore delle foglie, il contenuto di clorofilla, l'efficienza fotosintetica e l'efficienza di trasferimento degli elettroni delle piantine di pomodoro, ma anche i livelli di espressione degli enzimi correlati al ciclo di Calvin, anche la crescita, il contenuto vegetariano e l’accumulo di carboidrati sono stati significativamente migliorati. Confrontando i due rapporti di luce rossa e blu (R:B=2:1, 4:1), un rapporto più elevato di luce blu era più favorevole a indurre la formazione di fiori femminili nelle piantine di cetriolo e ad accelerare il tempo di fioritura dei fiori femminili. . Sebbene diversi rapporti di luce rossa e blu non abbiano avuto effetti significativi sulla resa in peso fresco delle piantine di cavolo riccio, rucola e senape, un rapporto elevato di luce blu (30% di luce blu) ha ridotto significativamente la lunghezza dell'ipocotilo e l'area del cotiledone del cavolo riccio. e piantine di senape, mentre il colore del cotiledone si intensificava. Pertanto, nella produzione di piantine, un aumento adeguato della proporzione di luce blu può ridurre significativamente la spaziatura dei nodi e l'area fogliare delle piantine di ortaggi, promuovere l'estensione laterale delle piantine e migliorare l'indice di resistenza delle piantine, che favorisce la crescita coltivare piantine robuste. A condizione che l’intensità della luce rimanesse invariata, l’aumento della luce verde in quella rossa e blu ha migliorato significativamente il peso fresco, l’area fogliare e l’altezza della pianta delle piantine di peperone dolce. Rispetto alla tradizionale lampada fluorescente bianca, in condizioni di luce rosso-verde-blu (R3:G2:B5), Y[II], qP ed ETR delle piantine di pomodoro "Okagi n. 1" sono risultati significativamente migliorati. L'integrazione di luce UV (100 μmol/(m2•s) luce blu + 7% UV-A) con luce blu pura ha ridotto significativamente la velocità di allungamento dello stelo di rucola e senape, mentre l'integrazione di FR ha avuto l'effetto opposto. Ciò dimostra anche che oltre alla luce rossa e blu, anche altre qualità di luce svolgono un ruolo importante nel processo di crescita e sviluppo delle piante. Sebbene né la luce ultravioletta né l’FR siano la fonte di energia della fotosintesi, entrambi sono coinvolti nella fotomorfogenesi delle piante. La luce UV ad alta intensità è dannosa per il DNA e le proteine ​​delle piante, ecc. Tuttavia, la luce UV attiva le risposte allo stress cellulare, provocando cambiamenti nella crescita, nella morfologia e nello sviluppo delle piante per adattarsi ai cambiamenti ambientali. Gli studi hanno dimostrato che un R/FR inferiore induce risposte di evitamento dell’ombra nelle piante, con conseguenti cambiamenti morfologici nelle piante, come l’allungamento dello stelo, l’assottigliamento delle foglie e una ridotta resa di sostanza secca. Un gambo sottile non è una buona caratteristica di crescita per far crescere piantine forti. Per le piantine di ortaggi a foglia e da frutto in genere, le piantine sode, compatte ed elastiche non sono soggette a problemi durante il trasporto e la semina.

Gli UV-A possono rendere le piantine di cetriolo più corte e compatte e la resa dopo il trapianto non è significativamente diversa da quella del controllo; mentre l'UV-B ha un effetto inibitorio più significativo e l'effetto di riduzione della resa dopo il trapianto non è significativo. Studi precedenti hanno suggerito che i raggi UV-A inibiscono la crescita delle piante e le rendono piccolissime. Ma ci sono prove sempre più evidenti che la presenza di raggi UV-A, invece di sopprimere la biomassa delle colture, in realtà la promuove. Rispetto alla luce rossa e bianca di base (R:W=2:3, PPFD è 250 μmol/(m2·s)), l'intensità supplementare della luce rossa e bianca è di 10 W/m2 (circa 10 μmol/(m2· s)) I raggi UV-A del cavolo riccio hanno aumentato significativamente la biomassa, la lunghezza degli internodi, il diametro dello stelo e la larghezza della chioma delle piantine di cavolo, ma l'effetto di promozione è stato indebolito quando l'intensità UV ha superato i 10 W/m2. L'integrazione giornaliera di UV-A per 2 ore (0,45 J/(m2•s)) potrebbe aumentare significativamente l'altezza della pianta, l'area del cotiledone e il peso fresco delle piantine di pomodoro "cuore di bue", riducendo al contempo il contenuto di H2O2 delle piantine di pomodoro. Si può vedere che colture diverse rispondono in modo diverso alla luce UV, il che può essere correlato alla sensibilità delle colture alla luce UV.

Per la coltivazione di piantine innestate è opportuno aumentare opportunamente la lunghezza del fusto per facilitare l'innesto del portinnesto. Diverse intensità di FR hanno avuto effetti diversi sulla crescita di piantine di pomodoro, peperone, cetriolo, zucca e anguria. La supplementazione di 18,9 μmol/(m2•s) di FR alla luce bianca fredda ha aumentato significativamente la lunghezza dell'ipocotilo e il diametro dello stelo delle piantine di pomodoro e peperone; FR di 34,1 μmol/(m2•s) ha avuto l'effetto migliore nel promuovere la lunghezza dell'ipocotilo e il diametro dello stelo delle piantine di cetriolo, zucca e anguria; FR ad alta intensità (53,4 μmol/(m2•s)) ha avuto l'effetto migliore su queste cinque verdure. La lunghezza dell'ipocotilo e il diametro dello stelo delle piantine non aumentavano più in modo significativo e cominciavano a mostrare una tendenza al ribasso. Il peso fresco delle piantine di peperone è diminuito in modo significativo, indicando che i valori di saturazione di FR delle cinque piantine di ortaggi erano tutti inferiori a 53,4 μmol/(m2•s) e il valore di FR era significativamente inferiore a quello di FR. Anche gli effetti sulla crescita delle diverse piantine di ortaggi sono diversi.

2.2 Effetti di diversi integrali di luce diurna sulla fotomorfogenesi delle piantine di ortaggi

Il Daylight Integral (DLI) rappresenta la quantità totale di fotoni fotosintetici ricevuti dalla superficie della pianta in un giorno, che è correlato all'intensità della luce e al tempo di illuminazione. La formula di calcolo è DLI (mol/m2/giorno) = intensità luminosa [μmol/(m2•s)] × durata della luce giornaliera (h) × 3600 × 10-6. In un ambiente con bassa intensità luminosa, le piante rispondono all'ambiente scarsamente illuminato allungando la lunghezza dello stelo e degli internodi, aumentando l'altezza della pianta, la lunghezza del picciolo e l'area fogliare e diminuendo lo spessore delle foglie e il tasso fotosintetico netto. Con l’aumento dell’intensità della luce, ad eccezione della senape, la lunghezza dell’ipocotilo e l’allungamento dello stelo delle piantine di rucola, cavolo e cavolo riccio con la stessa qualità di luce sono diminuiti significativamente. Si può vedere che l'effetto della luce sulla crescita e sulla morfogenesi delle piante è correlato all'intensità della luce e alle specie vegetali. Con l'aumento del DLI (8,64~28,8 mol/m2/giorno), il tipo di pianta delle piantine di cetriolo è diventata corta, forte e compatta e il peso specifico delle foglie e il contenuto di clorofilla sono gradualmente diminuiti. 6~16 giorni dopo la semina delle piantine di cetriolo, le foglie e le radici si seccarono. Il peso è gradualmente aumentato e il tasso di crescita ha gradualmente accelerato, ma da 16 a 21 giorni dopo la semina, il tasso di crescita delle foglie e delle radici delle piantine di cetriolo è diminuito significativamente. Il DLI avanzato ha promosso il tasso fotosintetico netto delle piantine di cetriolo, ma dopo un certo valore, il tasso fotosintetico netto ha iniziato a diminuire. Pertanto, selezionando il DLI appropriato e adottando diverse strategie di luce supplementare nelle diverse fasi di crescita delle piantine è possibile ridurre il consumo energetico. Il contenuto di zucchero solubile e di enzima SOD nelle piantine di cetriolo e pomodoro è aumentato con l'aumento dell'intensità del DLI. Quando l’intensità del DLI è aumentata da 7,47 mol/m2/giorno a 11,26 mol/m2/giorno, il contenuto di zucchero solubile e di enzima SOD nelle piantine di cetriolo è aumentato rispettivamente dell’81,03% e del 55,5%. Nelle stesse condizioni DLI, con l'aumento dell'intensità della luce e la riduzione del tempo di illuminazione, l'attività PSII delle piantine di pomodoro e cetriolo è stata inibita e la scelta di una strategia di luce supplementare di bassa intensità luminosa e lunga durata è stata più favorevole alla coltivazione di piantine alte indice ed efficienza fotochimica di piantine di cetriolo e pomodoro.

Nella produzione di piantine innestate, l'ambiente con scarsa illuminazione può portare ad una diminuzione della qualità delle piantine innestate e ad un aumento del tempo di guarigione. Un'adeguata intensità della luce può non solo migliorare la capacità legante del sito di guarigione innestato e migliorare l'indice di piantine forti, ma anche ridurre la posizione dei nodi dei fiori femminili e aumentare il numero di fiori femminili. Nelle fabbriche di piante, un DLI di 2,5-7,5 mol/m2/giorno era sufficiente a soddisfare le esigenze di guarigione delle piantine innestate di pomodoro. La compattezza e lo spessore delle foglie delle piantine di pomodoro innestate aumentavano significativamente con l'aumentare dell'intensità del DLI. Ciò dimostra che le piantine innestate non richiedono un'elevata intensità luminosa per la guarigione. Pertanto, tenendo conto del consumo energetico e dell’ambiente di semina, la scelta di un’intensità luminosa adeguata contribuirà a migliorare i vantaggi economici.

3. Effetti dell'ambiente luminoso a LED sulla resistenza allo stress delle piantine di ortaggi

Le piante ricevono segnali luminosi esterni attraverso i fotorecettori, provocando la sintesi e l'accumulo di molecole segnale nella pianta, modificando così la crescita e la funzione degli organi vegetali e, infine, migliorando la resistenza della pianta allo stress. La diversa qualità della luce ha un certo effetto promozionale sul miglioramento della tolleranza al freddo e della tolleranza al sale delle piantine. Ad esempio, quando le piantine di pomodoro sono state integrate con luce per 4 ore durante la notte, rispetto al trattamento senza luce supplementare, la luce bianca, rossa, blu e rossa e blu potrebbero ridurre la permeabilità elettrolitica e il contenuto di MDA delle piantine di pomodoro, e migliorare la tolleranza al freddo. Le attività di SOD, POD e CAT nelle piantine di pomodoro sottoposte al trattamento con rapporto rosso-blu 8:2 erano significativamente più elevate rispetto a quelle di altri trattamenti e avevano una maggiore capacità antiossidante e tolleranza al freddo.

L’effetto dei raggi UV-B sulla crescita delle radici della soia è principalmente quello di migliorare la resistenza delle piante allo stress aumentando il contenuto di NO e ROS delle radici, comprese le molecole di segnalazione ormonale come ABA, SA e JA, e di inibire lo sviluppo delle radici riducendo il contenuto di IAA , CTK e GA. Il fotorecettore dei raggi UV-B, UVR8, non è solo coinvolto nella regolazione della fotomorfogenesi, ma svolge anche un ruolo chiave nello stress UV-B. Nelle piantine di pomodoro, UVR8 media la sintesi e l’accumulo di antociani e le piantine di pomodori selvatici acclimatate ai raggi UV migliorano la loro capacità di far fronte allo stress UV-B ad alta intensità. Tuttavia, l'adattamento dei raggi UV-B allo stress da siccità indotto da Arabidopsis non dipende dalla via UVR8, il che indica che i raggi UV-B agiscono come una risposta incrociata indotta dal segnale dei meccanismi di difesa delle piante, in modo che una varietà di ormoni siano congiuntamente coinvolti nella resistenza allo stress da siccità, aumentando la capacità di eliminazione dei ROS.

Sia l'allungamento dell'ipocotilo o del fusto delle piante causato dall'FR sia l'adattamento delle piante allo stress da freddo sono regolati dagli ormoni vegetali. Pertanto, l’”effetto di evitamento dell’ombra” causato da FR è legato all’adattamento al freddo delle piante. Gli sperimentatori hanno integrato le piantine di orzo 18 giorni dopo la germinazione a 15°C per 10 giorni, raffreddandole a 5°C + integrando FR per 7 giorni, e hanno scoperto che rispetto al trattamento con luce bianca, FR ha migliorato la resistenza al gelo delle piantine di orzo. Questo processo è accompagnato da un aumento del contenuto di ABA e IAA nelle piantine di orzo. Il successivo trasferimento delle piantine di orzo pretrattate con FR a 15°C a 5°C e la continuazione dell'integrazione con FR per 7 giorni hanno prodotto risultati simili ai due trattamenti precedenti, ma con una risposta ABA ridotta. Piante con diversi valori R:FR controllano la biosintesi dei fitormoni (GA, IAA, CTK e ABA), che sono anche coinvolti nella tolleranza al sale delle piante. In condizioni di stress salino, l’ambiente luminoso a basso rapporto R:FR può migliorare la capacità antiossidante e fotosintetica delle piantine di pomodoro, ridurre la produzione di ROS e MDA nelle piantine e migliorare la tolleranza al sale. Sia lo stress da salinità che il basso valore R:FR (R:FR=0,8) hanno inibito la biosintesi della clorofilla, il che potrebbe essere correlato alla conversione bloccata di PBG in UroIII nel percorso di sintesi della clorofilla, mentre l'ambiente basso R:FR può alleviare efficacemente la salinità Compromissione indotta dallo stress della sintesi della clorofilla. Questi risultati indicano una correlazione significativa tra fitocromi e tolleranza al sale.

Oltre all'ambiente luminoso, anche altri fattori ambientali influenzano la crescita e la qualità delle piantine di ortaggi. Ad esempio, l’aumento della concentrazione di CO2 aumenterà il valore massimo di saturazione della luce Pn (Pnmax), ridurrà il punto di compensazione della luce e migliorerà l’efficienza di utilizzo della luce. L’aumento dell’intensità della luce e della concentrazione di CO2 aiuta a migliorare il contenuto di pigmenti fotosintetici, l’efficienza nell’uso dell’acqua e le attività degli enzimi legati al ciclo di Calvin, e infine a raggiungere una maggiore efficienza fotosintetica e accumulo di biomassa delle piantine di pomodoro. Il peso secco e la compattezza delle piantine di pomodoro e peperone erano correlati positivamente con il DLI, e anche il cambiamento di temperatura influenzava la crescita con lo stesso trattamento DLI. L'ambiente di 23~25℃ era più adatto alla crescita delle piantine di pomodoro. In base alle condizioni di temperatura e luce, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per prevedere il tasso di crescita relativo del peperone basato sul modello di distribuzione del bate, che può fornire una guida scientifica per la regolamentazione ambientale della produzione di piantine di peperone innestate.

Pertanto, quando si progetta uno schema di regolazione della luce nella produzione, dovrebbero essere considerati non solo i fattori ambientali e le specie vegetali, ma anche fattori di coltivazione e gestione come la nutrizione delle piantine e la gestione dell'acqua, l'ambiente gassoso, la temperatura e lo stadio di crescita delle piantine.

4. Problemi e prospettive

Innanzitutto, la regolazione della luce delle piantine di ortaggi è un processo sofisticato e gli effetti delle diverse condizioni di luce sui diversi tipi di piantine di ortaggi nell'ambiente della fabbrica di piante devono essere analizzati in dettaglio. Ciò significa che per raggiungere l’obiettivo di una produzione di piantine ad alta efficienza e di alta qualità, è necessaria un’esplorazione continua per stabilire un sistema tecnico maturo.

In secondo luogo, sebbene il tasso di utilizzo energetico della sorgente luminosa a LED sia relativamente elevato, il consumo energetico per l'illuminazione delle piante rappresenta il principale consumo energetico per la coltivazione di piantine utilizzando la luce artificiale. L’enorme consumo energetico delle fabbriche vegetali costituisce ancora il collo di bottiglia che limita lo sviluppo delle fabbriche vegetali.

Infine, con l’ampia applicazione dell’illuminazione delle piante in agricoltura, si prevede che in futuro il costo delle luci a LED sarà notevolmente ridotto; al contrario, l’aumento del costo del lavoro, soprattutto in epoca post-epidemia, la mancanza di manodopera è destinata a favorire il processo di meccanizzazione e automazione della produzione. In futuro, i modelli di controllo basati sull'intelligenza artificiale e le apparecchiature di produzione intelligenti diventeranno una delle tecnologie fondamentali per la produzione di piantine di ortaggi e continueranno a promuovere lo sviluppo della tecnologia di piantine di piante vegetali.

Autori: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Fonte dell'articolo: account Wechat della tecnologia di ingegneria agricola (orticoltura in serra)