Regolazione e controllo della luce nell'impianto di fabbrica

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Riassunto: le piantine di ortaggi sono 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 di ortaggi.Colpiti dal maltempo, i metodi tradizionali di semina devono inevitabilmente affrontare molte sfide come la crescita lenta delle piantine, la crescita con le gambe lunghe e parassiti e malattie.Per gestire le piantine con le gambe lunghe, molti coltivatori commerciali usano i regolatori di crescita.Tuttavia, ci sono rischi di rigidità della piantina, sicurezza alimentare e contaminazione ambientale con l'uso di regolatori di crescita.Oltre ai metodi di controllo chimico, sebbene anche la stimolazione meccanica, la temperatura e il controllo dell'acqua possano svolgere un ruolo nel prevenire la crescita delle piantine con le gambe lunghe, sono leggermente meno convenienti ed efficaci.Sotto l'impatto della nuova epidemia globale di Covid-19, i problemi di difficoltà di gestione della produzione causati dalla carenza di manodopera e dall'aumento del costo del lavoro nell'industria delle piantine sono diventati più importanti.

Con lo sviluppo della tecnologia di illuminazione, l'uso della luce artificiale per l'allevamento di piantine di ortaggi presenta i vantaggi di un'elevata efficienza delle piantine, meno parassiti e malattie e una facile standardizzazione.Rispetto alle sorgenti luminose tradizionali, la nuova generazione di sorgenti luminose a LED ha 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, allo stesso tempo, contribuendo alla produzione senza inquinamento, standardizzata e rapida di piantine di ortaggi , e accorcia il ciclo della piantina.Nel sud della Cina, occorrono 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 impianto di fabbrica, sono necessari solo 17 giorni per coltivare piantine di pomodoro e 25 giorni per piantine di peperone nelle condizioni di un fotoperiodo di 20 ore e un PPF di 200-300 μmol/(m2•s).Rispetto al metodo convenzionale di coltivazione della piantina in serra, l'uso del metodo di coltivazione della piantina della fabbrica di piante a LED ha ridotto significativamente il ciclo di crescita del cetriolo di 15-30 giorni e il numero di fiori e frutti femminili per pianta è aumentato del 33,8% e del 37,3% , rispettivamente, e il rendimento più elevato è stato aumentato del 71,44%.

In termini di efficienza di utilizzo dell'energia, l'efficienza di utilizzo dell'energia delle fabbriche vegetali è superiore a quella delle serre di tipo Venlo alla stessa latitudine.Ad esempio, in una fabbrica di piante svedese, sono necessari 1411 MJ per produrre 1 kg di sostanza secca di lattuga, mentre in una serra sono necessari 1699 MJ.Tuttavia, se si calcola l'elettricità richiesta per chilogrammo di sostanza secca di lattuga, la fabbrica dell'impianto necessita di 247 kW·h per produrre 1 kg di peso secco di lattuga e 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 della piantina, eliminare i limiti 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 a foglia, ortaggi da frutto e altre colture economiche in Giappone, Corea del Sud, Europa, Stati Uniti e altri paesi.L'elevato investimento iniziale delle fabbriche di piante, gli elevati costi operativi e l'enorme consumo di energia 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 alto rendimento 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 della ricerca sulla regolazione della luce delle piantine di ortaggi nelle fabbriche di piante.

1. Effetti dell'ambiente luminoso sulla crescita e lo 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 svolgere 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 all'assenza, alla lunghezza d'onda, all'intensità e alla durata della luce.I fotorecettori delle piante attualmente conosciuti includono almeno tre classi: fitocromi (PHYA~PHYE) che percepiscono la luce rossa e rosso lontano (FR), criptocromi (CRY1 e CRY2) che percepiscono 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 dei geni correlati e quindi regolano le attività vitali come la germinazione dei semi delle piante, la fotomorfogenesi, il tempo 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 sull'insediamento fotomorfologico delle piantine di ortaggi

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

Le regioni rosse 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 delle foglie giovani e mature del cetriolo, ma i cloroplasti danneggiati sono stati recuperati dopo essere stati cambiati dalla luce rossa pura alla luce rossa e blu (R:B= 7:3).Al contrario, quando le piante di cetriolo sono passate dall'ambiente a luce rossa-blu all'ambiente a luce rossa pura, l'efficienza fotosintetica non è diminuita in modo significativo, mostrando l'adattabilità all'ambiente a 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 luce rossa pura erano significativamente inferiori rispetto a quelli sotto trattamento della 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 ha aumentato significativamente la dissipazione del calore.Si può vedere che diversi tipi di piante rispondono in modo diverso alla stessa qualità della luce, ma rispetto alla luce monocromatica, le piante hanno una maggiore efficienza di 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.Con la stessa intensità luminosa, con l'aumento del rapporto di luce rossa, l'altezza della pianta e il peso fresco delle piantine di pomodori e cetrioli sono stati notevolmente migliorati e il trattamento con un rapporto rosso/blu di 3:1 ha avuto l'effetto migliore;al contrario, un elevato rapporto di luce blu ha inibito la crescita delle piantine di pomodoro e cetriolo, che erano corte e compatte, ma ha aumentato 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, la luce rossa e blu (R:B=3:1) non solo ha 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 il contenuto vegetariano della crescita 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 all'induzione della formazione di fiori femminili nelle piantine di cetriolo e accelerava il tempo di fioritura dei fiori femminili .Sebbene i diversi rapporti di luce rossa e blu non abbiano avuto un effetto significativo sulla resa in peso fresco delle piantine di cavolo, rucola e senape, un alto rapporto di luce blu (30% di luce blu) ha ridotto significativamente la lunghezza dell'ipocotilo e l'area del cotiledone del cavolo e piantine di senape, mentre il colore del cotiledone si approfondiva.Pertanto, nella produzione di piantine, un adeguato aumento 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 forza della piantina, che favorisce coltivare piantine robuste.A condizione che l'intensità della luce rimanesse invariata, l'aumento della luce verde nella luce 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, nelle condizioni di luce rosso-verde-blu (R3:G2:B5), Y[II], qP e ETR delle piantine di "Okagi No. 1 tomato" sono state notevolmente migliorate.L'integrazione di luce UV (100 μmol/(m2•s) luce blu + 7% UV-A) alla luce blu pura ha ridotto significativamente la velocità di allungamento dello stelo di rucola e senape, mentre l'integrazione di FR era l'opposto.Ciò dimostra anche che oltre alla luce rossa e blu, anche altre qualità della luce svolgono un ruolo importante nel processo di crescita e sviluppo delle piante.Sebbene né la luce ultravioletta né la FR siano la fonte di energia della fotosintesi, entrambe sono coinvolte 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, causando 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 allungamento del fusto, assottigliamento delle foglie e riduzione della resa di sostanza secca.Un gambo sottile non è un buon tratto di crescita per coltivare piantine forti.Per le piantine generiche di ortaggi a foglia e da frutto, le piantine sode, compatte ed elastiche non sono soggette a problemi durante il trasporto e la semina.

L'UV-A può 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.Precedenti studi hanno suggerito che l'UV-A inibisce la crescita delle piante e rende le piante nane.Ma ci sono prove crescenti che la presenza di 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 nella luce rossa e bianca è 10 W/m2 (circa 10 μmol/(m2· s)) L'UV-A del cavolo ha 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 2 ore di UV-A (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 diverse colture 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, la lunghezza del fusto dovrebbe essere opportunamente aumentata per facilitare l'innesto del portainnesto.Diverse intensità di FR hanno avuto effetti diversi sulla crescita di piantine di pomodoro, peperone, cetriolo, zucca e anguria.L'integrazione di 18,9 μmol/(m2•s) di FR in 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 sulla promozione della lunghezza dell'ipocotilo e del 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 FR delle cinque piantine di ortaggi erano tutti inferiori a 53,4 μmol/(m2•s) e il valore FR era significativamente inferiore a quello di FR.Anche gli effetti sulla crescita di diverse piantine di ortaggi sono diversi.

2.2 Effetti della diversa luce diurna integrale sulla fotomorfogenesi delle piantine di ortaggi

L'integrale di luce diurna (DLI) rappresenta la quantità totale di fotoni fotosintetici ricevuti dalla superficie della pianta in un giorno, che è correlata all'intensità e al tempo di luce.La formula di calcolo è DLI (mol/m2/giorno) = intensità luminosa [μmol/(m2•s)] × tempo di luce giornaliero (h) × 3600 × 10-6.In un ambiente con bassa intensità luminosa, le piante rispondono all'ambiente con scarsa illuminazione allungando lo stelo e la lunghezza 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 con la stessa qualità della luce sono diminuite in modo significativo.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 diventato corto, forte e compatto, 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 sono seccate.Il peso è gradualmente aumentato e il tasso di crescita è 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 in modo significativo.Il DLI potenziato ha promosso il tasso fotosintetico netto delle piantine di cetriolo, ma dopo un certo valore, il tasso fotosintetico netto ha iniziato a diminuire.Pertanto, la selezione del DLI appropriato e l'adozione di diverse strategie di luce supplementare nelle diverse fasi di crescita delle piantine possono 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 luce, l'attività PSII delle piantine di pomodori e cetrioli 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 a una diminuzione della qualità delle piantine innestate e ad un aumento del tempo di guarigione.Un'intensità della luce appropriata non solo può migliorare la capacità di legame del sito di guarigione innestato e migliorare l'indice di piantine forti, ma anche ridurre la posizione del nodo dei fiori femminili e aumentare il numero di fiori femminili.Nelle fabbriche di piante, DLI di 2,5-7,5 mol/m2/giorno era sufficiente per soddisfare le esigenze di guarigione delle piantine di pomodoro innestate.La compattezza e lo spessore delle foglie delle piantine di pomodoro innestate sono aumentate 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 impianto, 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 di 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 di promozione sul miglioramento della tolleranza al freddo e alla 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, la luce rossa, la luce blu e la luce 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 del rapporto rosso-blu 8:2 erano significativamente superiori 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 di soia è principalmente quello di migliorare la resistenza allo stress delle piante aumentando il contenuto di NO e ROS radicali, 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 di UV-B, UVR8, non solo è coinvolto nella regolazione della fotomorfogenesi, ma svolge anche un ruolo chiave nello stress da UV-B.Nelle piantine di pomodoro, l'UVR8 media la sintesi e l'accumulo di antociani e le piantine di pomodoro selvatico acclimatate con i raggi UV migliorano la loro capacità di far fronte allo stress UV-B ad alta intensità.Tuttavia, l'adattamento dell'UV-B allo stress da siccità indotto dall'Arabidopsis non dipende dalla via UVR8, il che indica che l'UV-B agisce come una risposta incrociata indotta dal segnale dei meccanismi di difesa delle piante, in modo che una varietà di ormoni sia congiuntamente coinvolti nella resistenza allo stress da siccità, aumentando la capacità di scavenging dei ROS.

Sia l'allungamento dell'ipocotilo o del fusto della pianta causato dalla FR che l'adattamento delle piante allo stress da freddo sono regolati dagli ormoni vegetali.Pertanto, "l'effetto di evitare l'ombra" causato da FR è correlato 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 di piantine di orzo pretrattate con FR a 15°C a 5°C e l'integrazione con FR continuata per 7 giorni hanno prodotto risultati simili ai due trattamenti di cui sopra, ma con una risposta ABA ridotta.Le piante con diversi valori di R:FR controllano la biosintesi dei fitormoni (GA, IAA, CTK e ABA), che sono anche coinvolti nella tolleranza al sale delle piante.Sotto 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 di salinità che il basso valore R:FR (R:FR=0,8) hanno inibito la biosintesi della clorofilla, che può essere correlata alla conversione bloccata di PBG in UroIII nella via di sintesi della clorofilla, mentre l'ambiente a basso R:FR può effettivamente alleviare la salinità Compromissione della sintesi della clorofilla indotta da stress.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 dell'uso dell'acqua e le attività degli enzimi legati al ciclo di Calvin, e infine ottenere 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 positivamente correlati con il DLI e anche il cambiamento di temperatura ha influenzato la crescita sotto 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 regolazione ambientale della produzione di piantine innestate di peperone.

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

4. Problemi e prospettive

In primo luogo, la regolazione della luce delle piantine di ortaggi è un processo sofisticato e gli effetti delle diverse condizioni di luce su diversi tipi di piantine di ortaggi nell'ambiente della fabbrica vegetale 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 dell'energia della sorgente luminosa a LED sia relativamente elevato, il consumo di energia per l'illuminazione delle piante è il principale consumo di energia per la coltivazione di piantine che utilizzano la luce artificiale.L'enorme consumo energetico delle fabbriche di piante è ancora il collo di bottiglia che limita lo sviluppo delle fabbriche di piante.

Infine, con l'ampia applicazione dell'illuminazione degli impianti in agricoltura, si prevede che il costo delle luci degli impianti a LED sarà notevolmente ridotto in futuro;al contrario, l'aumento del costo del lavoro, soprattutto nell'era post-epidemica, 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 delle piantine di fabbriche di piante.

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


Tempo di pubblicazione: 22 febbraio 2022