Wolemba: Yamin Li ndi Houcheng Liu, ndi ena, ochokera ku College of Horticulture, South China Agriculture University

Gwero la Nkhani: Greenhouse Horticulture

Mitundu ya malo olima maluwa makamaka ndi malo obiriwira apulasitiki, malo obiriwira a dzuwa, malo obiriwira okhala ndi malo ambiri, ndi mafakitale a zomera. Chifukwa nyumba za malo zimatseka magwero a kuwala kwachilengedwe pamlingo winawake, palibe kuwala kokwanira mkati, zomwe zimachepetsa zokolola ndi ubwino wa mbewu. Chifukwa chake, kuwala kowonjezera kumachita gawo lofunika kwambiri pa mbewu zabwino komanso zokolola zambiri za malo olima maluwa, koma kwakhalanso chinthu chachikulu pakuwonjezeka kwa kugwiritsa ntchito mphamvu ndi ndalama zogwirira ntchito m'malo olima maluwa.

Kwa nthawi yayitali, magwero opangira magetsi omwe amagwiritsidwa ntchito m'munda wa ulimi wa zomera makamaka akuphatikizapo nyali ya sodium yothamanga kwambiri, nyali ya fluorescent, nyali ya halogen yachitsulo, nyali ya incandescent, ndi zina zotero. Zoyipa zazikulu ndi kupanga kutentha kwambiri, kugwiritsa ntchito mphamvu zambiri komanso ndalama zambiri zogwirira ntchito. Kukula kwa diode yotulutsa kuwala kwa m'badwo watsopano (LED) kumapangitsa kuti zikhale zotheka kugwiritsa ntchito gwero lopepuka lopanga mphamvu zochepa m'munda wa ulimi wa zomera. LED ili ndi ubwino wogwiritsa ntchito mphamvu zambiri zamagetsi, mphamvu ya DC, mphamvu yochepa, moyo wautali, kugwiritsa ntchito mphamvu zochepa, kutalika kwa nthawi yokhazikika, kutentha kochepa komanso kuteteza chilengedwe. Poyerekeza ndi nyali ya sodium yothamanga kwambiri ndi nyali ya fluorescent yomwe imagwiritsidwa ntchito kwambiri pakadali pano, LED singathe kungosintha kuchuluka ndi mtundu wa kuwala (chiŵerengero cha kuwala kosiyanasiyana) malinga ndi zosowa za zomera, ndipo imatha kuyatsa zomera pafupi chifukwa cha kuwala kwake kozizira, motero, kuchuluka kwa zigawo zolima ndi kuchuluka kwa kugwiritsa ntchito malo kumatha kukonzedwa, ndipo ntchito zosunga mphamvu, kuteteza chilengedwe ndi kugwiritsa ntchito bwino malo zomwe sizingasinthidwe ndi gwero lachikhalidwe la kuwala zitha kuchitika.

Kutengera ndi ubwino uwu, LED yagwiritsidwa ntchito bwino pakuwunika kwa zomera, kafukufuku woyambira wa malo owongolera, ulimi wa minofu ya zomera, mbande za mafakitale a zomera ndi chilengedwe cha ndege. M'zaka zaposachedwa, magwiridwe antchito a kuwala kwa LED akukula, mtengo ukutsika, ndipo mitundu yonse ya zinthu zokhala ndi mafunde enieni akupangidwa pang'onopang'ono, kotero kugwiritsidwa ntchito kwake m'munda waulimi ndi sayansi ya zamoyo kudzakhala kwakukulu.

Nkhaniyi ikufotokoza mwachidule momwe LED imagwirira ntchito pa ulimi wa zomera, ikuyang'ana kwambiri kugwiritsa ntchito kuwala kowonjezera kwa LED mu biology ya kuwala, magetsi okulira a LED pakupanga kuwala kwa zomera, ubwino wa zakudya komanso zotsatira za kuchedwa kukalamba, kapangidwe ndi kugwiritsa ntchito njira yowunikira, komanso kusanthula ndi kuyembekezera mavuto omwe alipo komanso tsogolo la ukadaulo wowonjezera wa kuwala kwa LED.

Zotsatira za kuwala kowonjezera kwa LED pakukula kwa mbewu zamaluwa

Zotsatira zowongolera za kuwala pa kukula ndi chitukuko cha zomera zikuphatikizapo kumera kwa mbewu, kutalika kwa tsinde, kukula kwa masamba ndi mizu, phototropism, kupanga ndi kuwola kwa chlorophyll, komanso kuyambitsa maluwa. Zinthu zomwe zimawunikira m'malo opangira kuwala zimaphatikizapo mphamvu ya kuwala, kuzungulira kwa kuwala ndi kufalikira kwa ma spectral. Zinthuzo zimatha kusinthidwa ndi zowonjezera za kuwala kopangidwa popanda malire a nyengo.

Pakadali pano, pali mitundu itatu ya ma photoreceptors m'zomera: phytochrome (yomwe imayamwa kuwala kofiira ndi kuwala kofiira kwambiri), cryptochrome (yomwe imayamwa kuwala kwabuluu ndi kuwala kwapafupi ndi ultraviolet) ndi UV-A ndi UV-B. Kugwiritsa ntchito gwero la kuwala kwa kutalika kwa nthawi yeniyeni kuti ipangitse mbewu kuwunikira bwino photosynthesis, kufulumizitsa kusintha kwa kuwala, ndikulimbikitsa kukula ndi chitukuko cha zomera. Kuwala kofiira lalanje (610 ~ 720 nm) ndi kuwala kwa buluu violet (400 ~ 510 nm) kunagwiritsidwa ntchito mu photosynthesis ya zomera. Pogwiritsa ntchito ukadaulo wa LED, kuwala kwa monochromatic (monga kuwala kofiira ndi peak ya 660nm, kuwala kwabuluu ndi peak ya 450nm, ndi zina zotero) kumatha kuyatsidwa mogwirizana ndi gulu lamphamvu kwambiri la kuyamwa kwa chlorophyll, ndipo m'lifupi mwa spectral domain ndi ± 20 nm yokha.

Pakadali pano akukhulupirira kuti kuwala kofiira-lalanje kudzathandiza kwambiri kukula kwa zomera, kulimbikitsa kusonkhanitsa zinthu zouma, kupanga mababu, tubers, mababu a masamba ndi ziwalo zina za zomera, kupangitsa zomera kuphuka ndi kubereka zipatso msanga, komanso kutsogolera pakukulitsa mtundu wa zomera; Kuwala kwa buluu ndi violet kumatha kulamulira kuwala kwa masamba a zomera, kulimbikitsa kutseguka kwa stomata ndi kuyenda kwa chloroplast, kuletsa kutalika kwa tsinde, kuletsa kutalika kwa zomera, kuchedwetsa maluwa a zomera, ndikulimbikitsa kukula kwa ziwalo za zomera; kuphatikiza kwa ma LED ofiira ndi abuluu kumatha kulipira kuwala kosakwanira kwa mtundu umodzi wa awiriwa ndikupanga nsonga yoyamwa ya spectral yomwe imagwirizana ndi photosynthesis ya mbewu ndi mawonekedwe ake. Kuchuluka kwa mphamvu yowunikira kumatha kufika 80% mpaka 90%, ndipo mphamvu yosunga mphamvu ndi yofunika kwambiri.

Zokhala ndi magetsi owonjezera a LED mu ulimi wa zomera zimatha kukulitsa kwambiri kupanga. Kafukufuku wasonyeza kuti kuchuluka kwa zipatso, kuchuluka kwa zokolola ndi kulemera kwa phwetekere iliyonse ya chitumbuwa pansi pa kuwala kowonjezera kwa 300 μmol/(m²·s) LED strips ndi ma LED tubes kwa maola 12 (8:00-20:00) kwawonjezeka kwambiri. Kuwala kowonjezera kwa LED strip kwawonjezeka ndi 42.67%, 66.89% ndi 16.97% motsatana, ndipo kuwala kowonjezera kwa LED tube kwawonjezeka ndi 48.91%, 94.86% ndi 30.86% motsatana. Kuwala kowonjezera kwa LED kwa LED grow light fixture nthawi yonse yokulira [chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi buluu ndi 3:2, ndipo mphamvu ya kuwala ndi 300 μmol/(m²·s)] kumatha kuwonjezera kwambiri mtundu wa zipatso ndi zokolola pa unit area ya chiehwa ndi biringanya. Chikuquan inawonjezeka ndi 5.3% ndi 15.6%, ndipo biringanya inawonjezeka ndi 7.6% ndi 7.8%. Kudzera mu kuwala kwa LED komanso mphamvu yake komanso nthawi yake yonse yokulira, nthawi yokulira ya zomera imatha kuchepetsedwa, zokolola zamalonda, zakudya zabwino komanso kufunika kwa zinthu zaulimi zitha kukulitsidwa, ndipo kupanga mbewu zaulimi moyenera, kosunga mphamvu komanso mwanzeru kungatheke.

Kugwiritsa ntchito nyali yowonjezera ya LED pakulima mbande za ndiwo zamasamba

Kuwongolera mawonekedwe a zomera ndi kukula ndi chitukuko pogwiritsa ntchito kuwala kwa LED ndi ukadaulo wofunikira kwambiri pakulima zomera. Zomera zapamwamba zimatha kumva ndi kulandira zizindikiro za kuwala kudzera mu njira zolandirira kuwala monga phytochrome, cryptochrome, ndi photoreceptor, ndikusintha mawonekedwe a zomera kudzera mu ma messengers amkati mwa maselo kuti ziwongolere minofu ndi ziwalo za zomera. Photomorphogenesis imatanthauza kuti zomera zimadalira kuwala kuti ziwongolere kusiyana kwa maselo, kusintha kwa kapangidwe kake ndi kagwiridwe ka ntchito, komanso kupangika kwa minofu ndi ziwalo, kuphatikizapo kukhudza kumera kwa mbewu zina, kupititsa patsogolo mphamvu ya apical, kuletsa kukula kwa mphukira za mbali, kutalika kwa tsinde, ndi tropism.

Kulima mbande za ndiwo zamasamba ndi gawo lofunika kwambiri pa ulimi wa malo obzala. Mvula yopitirira imabweretsa kuwala kosakwanira m'malo obzala, ndipo mbande zimatha kutalika, zomwe zimakhudza kukula kwa ndiwo zamasamba, kusiyana kwa maluwa ndi kukula kwa zipatso, ndipo pamapeto pake zimakhudza zokolola ndi ubwino wawo. Pakupanga, owongolera kukula kwa zomera ena, monga gibberellin, auxin, paclobutrazol ndi chlormequat, amagwiritsidwa ntchito powongolera kukula kwa mbande. Komabe, kugwiritsa ntchito mopanda nzeru owongolera kukula kwa zomera kungathe kuipitsa chilengedwe cha ndiwo zamasamba ndi malo obzala, thanzi la anthu likakhala loipa.

Kuwala kowonjezera kwa LED kuli ndi ubwino wambiri wapadera wa kuwala kowonjezera, ndipo ndi njira yotheka yogwiritsira ntchito kuwala kowonjezera kwa LED kuti mbande zikule. Mu kuyesa kwa kuwala kowonjezera kwa LED [25±5 μmol/(m²·s)] komwe kunachitika pansi pa kuwala kochepa [0~35 μmol/(m²·s)], kunapezeka kuti kuwala kobiriwira kumalimbikitsa kutalika ndi kukula kwa mbande za nkhaka. Kuwala kofiira ndi kuwala kwa buluu kumaletsa kukula kwa mbande. Poyerekeza ndi kuwala kofooka kwachilengedwe, chiwerengero cha mbande champhamvu chowonjezeredwa ndi kuwala kofiira ndi buluu chinawonjezeka ndi 151.26% ndi 237.98%, motsatana. Poyerekeza ndi kuwala kwa monochromatic, chiwerengero cha mbande zamphamvu zomwe zili ndi zigawo zofiira ndi zabuluu zomwe zimagwiritsidwa ntchito ndi kuwala kowonjezera kwa kuwala kwa compound chinawonjezeka ndi 304.46%.

Kuwonjezera kuwala kofiira ku mbande za nkhaka kungapangitse kuti masamba enieni awonjezereke, tsamba, kutalika kwa chomera, m'mimba mwake wa tsinde, mtundu wouma komanso watsopano, kuchuluka kwa mbande, mphamvu ya mizu, ntchito ya SOD komanso kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka m'mbande za nkhaka. Kuwonjezera UV-B kungapangitse kuti chlorophyll a, chlorophyll b ndi carotenoids ziwonjezereke m'masamba a mbande za nkhaka. Poyerekeza ndi kuwala kwachilengedwe, kuwonjezera kuwala kofiira ndi buluu kwa LED kungapangitse kuti malo a masamba awonjezereke, mtundu wa zinthu zouma komanso kuchuluka kwa mbande za phwetekere. Kuwonjezera kuwala kofiira kwa LED ndi kuwala kobiriwira kumawonjezera kwambiri kutalika ndi makulidwe a mbande za phwetekere. Chithandizo cha kuwala kobiriwira kwa LED kungapangitse kuti mbande za nkhaka ndi phwetekere zikhale ndi moyo, ndipo kulemera kwatsopano ndi kouma kwa mbande kumawonjezeka ndi kuchuluka kwa kuwala kobiriwira, pomwe tsinde lokhuthala ndi kuchuluka kwa mbande za phwetekere zonse zimatsatira kuwala kobiriwira. Kuwonjezeka kwa mphamvu kumawonjezeka. Kuphatikiza kwa kuwala kofiira ndi buluu kwa LED kungapangitse kuti mbande zikhale ndi makulidwe, tsamba, kulemera kwa chomera chonse, chiŵerengero cha mizu ndi mphukira, ndi kuchuluka kwa mbande za biringanya zikhale ndi mphamvu. Poyerekeza ndi kuwala koyera, kuwala kofiira kwa LED kumatha kuwonjezera kuchuluka kwa zomera za kabichi ndikulimbikitsa kukula kwa kutalika ndi kukula kwa masamba a mbewu za kabichi. Kuwala kwa buluu kwa LED kumalimbikitsa kukula kokhuthala, kusonkhanitsa zinthu zouma komanso kukula kwa mbewu za kabichi, ndipo kumapangitsa kuti mbewu za kabichi zikhale zazifupi. Zotsatira zomwe zili pamwambapa zikuwonetsa kuti ubwino wa mbewu zamasamba zomwe zimalimidwa ndi ukadaulo wowongolera kuwala ndi wowonekera bwino.

Mphamvu ya kuwala kowonjezera kwa LED pa ubwino wa zakudya za zipatso ndi ndiwo zamasamba

Mapuloteni, shuga, asidi wachilengedwe ndi mavitamini omwe ali mu zipatso ndi ndiwo zamasamba ndi zinthu zopatsa thanzi zomwe zimathandiza thanzi la anthu. Ubwino wa kuwala ungakhudze kuchuluka kwa VC m'zomera mwa kuwongolera momwe VC imagwirira ntchito komanso momwe enzyme imawola, ndipo imatha kuwongolera kagayidwe ka mapuloteni ndi kuchuluka kwa chakudya m'zomera za m'munda. Kuwala kofiira kumalimbikitsa kuchuluka kwa chakudya m'zomera, chithandizo cha kuwala kwa buluu chimathandiza pakupanga mapuloteni, pomwe kuphatikiza kuwala kofiira ndi buluu kungathandize kuti zomera zikhale ndi thanzi labwino kwambiri kuposa kuwala kwa monochromatic.

Kuonjezera kuwala kofiira kapena kwabuluu kwa LED kungachepetse kuchuluka kwa nitrate mu letesi, kuwonjezera kuwala kwa buluu kapena kobiriwira kwa LED kungalimbikitse kuchuluka kwa shuga wosungunuka mu letesi, ndipo kuwonjezera kuwala kwa infrared kwa LED kumathandiza kuti VC isungunuke mu letesi. Zotsatira zake zasonyeza kuti kuwonjezera kuwala kwa buluu kungalimbikitse kuchuluka kwa VC ndi mapuloteni osungunuka mu phwetekere; kuwala kofiira ndi kuwala kofiira kwa buluu kungalimbikitse kuchuluka kwa shuga ndi asidi mu phwetekere, ndipo chiŵerengero cha shuga ndi asidi chinali chapamwamba kwambiri pansi pa kuwala kofiira kwa buluu; kuwala kofiira kwa buluu kungalimbikitse kuchuluka kwa VC mu zipatso za nkhaka.

Ma phenols, flavonoids, anthocyanins ndi zinthu zina zomwe zili mu zipatso ndi ndiwo zamasamba sizimangokhudza mtundu, kukoma ndi phindu la zipatso ndi ndiwo zamasamba zokha, komanso zimakhala ndi mphamvu zachilengedwe zotsutsana ndi ma antioxidants, ndipo zimatha kuletsa kapena kuchotsa ma free radicals m'thupi la munthu.

Kugwiritsa ntchito kuwala kwa buluu kwa LED powonjezera kuwala kungawonjezere kwambiri kuchuluka kwa anthocyanin pakhungu la biringanya ndi 73.6%, pomwe kugwiritsa ntchito kuwala kofiira kwa LED ndi kuphatikiza kuwala kofiira ndi buluu kungawonjezere kuchuluka kwa flavonoids ndi ma phenols onse. Kuwala kwa buluu kungalimbikitse kuchuluka kwa lycopene, flavonoids ndi anthocyanins mu zipatso za phwetekere. Kuphatikiza kuwala kofiira ndi buluu kumalimbikitsa kupanga ma anthocyanins pamlingo winawake, koma kumaletsa kupanga ma flavonoids. Poyerekeza ndi chithandizo cha kuwala koyera, chithandizo cha kuwala kofiira chingawonjezere kwambiri kuchuluka kwa anthocyanin mu mphukira za letesi, koma chithandizo cha kuwala kwa buluu chili ndi kuchuluka kochepa kwa anthocyanin. Kuchuluka kwa phenol mu tsamba lobiriwira, tsamba lofiirira ndi letesi la masamba ofiira kunali kokwera pansi pa kuwala koyera, kuwala kofiira ndi buluu kophatikizana ndi chithandizo cha kuwala kwa buluu, koma kunali kotsika kwambiri pansi pa chithandizo cha kuwala kofiira. Kuwonjezera kuwala kwa LED kwa ultraviolet kapena kuwala kwa lalanje kungawonjezere kuchuluka kwa mankhwala a phenolic mu masamba a letesi, pomwe kuwonjezera kuwala kobiriwira kungawonjezere kuchuluka kwa anthocyanins. Chifukwa chake, kugwiritsa ntchito kuwala kwa LED ndi njira yothandiza yowongolera thanzi la zipatso ndi ndiwo zamasamba pakulima zomera m'malo obiriwira.

Mphamvu ya kuwala kowonjezera kwa LED pa kuletsa kukalamba kwa zomera

Kuwonongeka kwa chlorophyll, kutayika kwa mapuloteni mwachangu komanso RNA hydrolysis panthawi ya ukalamba wa zomera zimaonekera makamaka ngati masamba akuyamba kukalamba. Ma chloroplast amakhudzidwa kwambiri ndi kusintha kwa kuwala kwakunja, makamaka chifukwa cha mtundu wa kuwala. Kuwala kofiira, kuwala kwa buluu ndi kuwala kofiira ndi buluu kumathandiza kusintha kwa chloroplast, kuwala kwa buluu kumathandiza kuti tinthu ta starch tipezeke mu ma chloroplast, ndipo kuwala kofiira ndi kuwala kofiira kwambiri zimakhudza kwambiri kukula kwa chloroplast. Kuphatikiza kwa kuwala kwa buluu ndi kuwala kofiira ndi buluu kungathandize kupanga chlorophyll m'masamba a mbande za nkhaka, ndipo kuphatikiza kwa kuwala kofiira ndi buluu kungachedwetsenso kuchepa kwa kuchuluka kwa chlorophyll m'masamba a mbande za nkhaka pamapeto pake. Izi zimawonekera bwino ndi kuchepa kwa chiŵerengero cha kuwala kofiira komanso kuwonjezeka kwa chiŵerengero cha kuwala kwa buluu. Kuchuluka kwa chlorophyll m'masamba a mbande za nkhaka pansi pa chithandizo cha kuwala kofiira ndi buluu kunali kwakukulu kwambiri kuposa komwe kumayang'aniridwa ndi kuwala kwa fluorescent ndi chithandizo cha kuwala kofiira ndi buluu. Kuwala kwa buluu kwa LED kumatha kuwonjezera kwambiri chlorophyll a/b ya mbande za Wutacai ndi adyo wobiriwira.

Pa nthawi ya ukalamba, pamakhala ma cytokinins (CTK), auxin (IAA), kusintha kwa kuchuluka kwa abscisic acid (ABA) ndi kusintha kosiyanasiyana kwa ntchito ya ma enzyme. Kuchuluka kwa mahomoni m'zomera kumakhudzidwa mosavuta ndi malo owala. Makhalidwe osiyanasiyana a kuwala ali ndi zotsatira zosiyana pa mahomoni a zomera, ndipo njira zoyambira zoperekera chizindikiro cha kuwala zimaphatikizapo ma cytokinins.

CTK imalimbikitsa kukula kwa maselo a masamba, imawonjezera photosynthesis ya masamba, pomwe imaletsa ntchito za ribonuclease, deoxyribonuclease ndi protease, komanso imachedwetsa kuwonongeka kwa nucleic acids, mapuloteni ndi chlorophyll, kotero imatha kuchedwetsa kwambiri kukalamba kwa masamba. Pali mgwirizano pakati pa kuwala ndi kayendetsedwe ka chitukuko komwe kamayendetsedwa ndi CTK, ndipo kuwala kumatha kulimbikitsa kuwonjezeka kwa kuchuluka kwa cytokinin ya endogenous. Pamene minofu ya zomera ili mu mkhalidwe wa kukalamba, kuchuluka kwa cytokinin yawo ya endogenous kumachepa.

IAA imapezeka makamaka m'malo omwe kukula kwake kuli kwakukulu, ndipo palibe kuchuluka kwakukulu m'minofu kapena ziwalo zokalamba. Kuwala kwa violet kumatha kuwonjezera ntchito ya indole acetic acid oxidase, ndipo kuchuluka kochepa kwa IAA kungalepheretse kutalikirana ndi kukula kwa zomera.

ABA imapangidwa makamaka m'masamba okhwima, zipatso zokhwima, mbewu, tsinde, mizu ndi zina. Kuchuluka kwa ABA mu nkhaka ndi kabichi pogwiritsa ntchito kuwala kofiira ndi buluu ndi kochepa kuposa kuwala koyera ndi kuwala kwa buluu.

Peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT) ndi ma enzyme oteteza ofunikira kwambiri komanso okhudzana ndi kuwala m'zomera. Ngati zomera zikalamba, ntchito za ma enzyme amenewa zidzachepa mofulumira.

Makhalidwe osiyanasiyana a kuwala ali ndi zotsatirapo zazikulu pa ntchito za ma enzyme oletsa antioxidant zomera. Pambuyo pa masiku 9 a chithandizo cha kuwala kofiira, ntchito ya APX ya mbande za rape inakula kwambiri, ndipo ntchito ya POD inachepa. Ntchito ya POD ya phwetekere pambuyo pa masiku 15 a kuwala kofiira ndi kuwala kwa buluu inali yokwera kuposa ya kuwala koyera ndi 20.9% ndi 11.7%, motsatana. Pambuyo pa masiku 20 a chithandizo cha kuwala kobiriwira, ntchito ya POD ya phwetekere inali yotsika kwambiri, 55.4% yokha ya kuwala koyera. Kuwonjezera kuwala kwa buluu kwa maola 4 kumatha kuwonjezera kwambiri kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka, ntchito za POD, SOD, APX, ndi CAT mu masamba a nkhaka pa siteji ya mmera. Kuphatikiza apo, ntchito za SOD ndi APX zimachepa pang'onopang'ono ndi kutalika kwa kuwala. Ntchito ya SOD ndi APX pansi pa kuwala kwa buluu ndi kuwala kofiira imachepa pang'onopang'ono koma nthawi zonse imakhala yokwera kuposa ya kuwala koyera. Kuwala kofiira kunachepetsa kwambiri ntchito za peroxidase ndi IAA peroxidase za masamba a phwetekere ndi IAA peroxidase ya masamba a biringanya, koma kunapangitsa kuti ntchito ya peroxidase ya masamba a biringanya ikule kwambiri. Chifukwa chake, kugwiritsa ntchito njira yoyenera yowunikira magetsi a LED kungachedwetse kukalamba kwa mbewu za m'munda ndikuwonjezera zokolola ndi ubwino.

Kupanga ndi kugwiritsa ntchito njira yowunikira ya LED

Kukula ndi chitukuko cha zomera kumakhudzidwa kwambiri ndi ubwino wa kuwala ndi kusiyana kwa kapangidwe kake. Fomula yowunikirayi imaphatikizapo zinthu zingapo monga chiŵerengero cha ubwino wa kuwala, mphamvu ya kuwala, ndi nthawi ya kuwala. Popeza zomera zosiyanasiyana zimakhala ndi zofunikira zosiyana pa kuwala ndi magawo osiyanasiyana a kukula ndi chitukuko, kuphatikiza kwabwino kwa ubwino wa kuwala, mphamvu ya kuwala ndi nthawi yowonjezera kuwala ndikofunikira pa mbewu zomwe zalimidwa.

 ◆Chiŵerengero cha kuwala kwa sipekitiramu

Poyerekeza ndi kuwala koyera ndi kuwala kofiira ndi buluu kamodzi, kuphatikiza kuwala kofiira ndi buluu kwa LED kuli ndi ubwino wambiri pa kukula ndi chitukuko cha mbande za nkhaka ndi kabichi.

Pamene chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi kwabuluu chili 8:2, makulidwe a tsinde la chomera, kutalika kwa chomera, kulemera kwa chomera chouma, kulemera kwatsopano, index yamphamvu ya mbande, ndi zina zotero, zimawonjezeka kwambiri, ndipo zimathandizanso kupanga matrix a chloroplast ndi basal lamella komanso kutulutsa kwa zinthu zomwe zimapangitsa kuti assimilation ichitike.

Kugwiritsa ntchito kuphatikiza kwa mitundu yofiira, yobiriwira ndi yabuluu pa mitundu yofiira ya nyemba kumathandiza kuti zomera ziume, ndipo kuwala kobiriwira kungathandize kuti zomera ziume. Kukula kwake kumawonekera bwino pamene chiŵerengero cha kuwala kofiira, kobiriwira ndi kwabuluu chili 6:2:1. Mphamvu ya hypocotyl elongation ya mbewu ya nyemba yofiira inali yabwino kwambiri poyerekeza ndi chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi kwabuluu cha 8:1, ndipo hypocotyl elongation ya nyemba yofiira inali yoletsedwa poyerekeza ndi chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi kwabuluu cha 6:3, koma kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka kunali kwakukulu.

Ngati chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi buluu chili 8:1 pa mbande za loofah, chiwerengero champhamvu cha mbande za loofah ndi kuchuluka kwa shuga wosungunuka ndi kuchuluka kwa kuwala kofiira ndi buluu ndipamwamba kwambiri. Pogwiritsa ntchito kuwala kofiira ndi kuchuluka kwa kuwala kofiira ndi buluu kwa 6:3, kuchuluka kwa chlorophyll, kuchuluka kwa chlorophyll a/b, ndi kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka mbande za loofah ndi komwe kunali kwakukulu kwambiri.

Pogwiritsa ntchito chiŵerengero cha 3:1 cha kuwala kofiira ndi buluu poyerekeza ndi udzu winawake, izi zingathandize kwambiri kukweza kutalika kwa zomera za udzu winawake, kutalika kwa petiole, kuchuluka kwa masamba, mtundu wa zinthu zouma, kuchuluka kwa VC, kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka komanso kuchuluka kwa shuga wosungunuka. Mu kulima phwetekere, kuwonjezera kuchuluka kwa kuwala kwa buluu kwa LED kumalimbikitsa kupangidwa kwa lycopene, ma amino acid aulere ndi ma flavonoids, ndipo kuwonjezera kuchuluka kwa kuwala kofiira kumalimbikitsa kupangidwa kwa ma asidi ofunikira. Pamene kuwala komwe kuli ndi chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi buluu poyerekeza ndi masamba a letesi kuli 8:1, zimathandiza kusonkhanitsa ma carotenoids, ndipo kumachepetsa bwino kuchuluka kwa nitrate ndikuwonjezera kuchuluka kwa VC.

 ◆Kuwala kwamphamvu

Zomera zomwe zimamera pansi pa kuwala kofooka zimakhala zosavuta kugwidwa ndi kuwala kowala kuposa pansi pa kuwala kwamphamvu. Kuchuluka kwa kuwala kwa mbande za phwetekere komwe kumapangidwa ndi kuwala kumawonjezeka ndi kuwonjezeka kwa kuwala [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)], kusonyeza kuti kukula koyamba kumawonjezeka kenako kumachepa, ndipo kufika pa 300μmol/(m²·s) kufika pamlingo wapamwamba. Kutalika kwa chomera, malo a masamba, kuchuluka kwa madzi ndi kuchuluka kwa letesi kunakwera kwambiri pansi pa 150μmol/(m²·s) chithandizo cha kuwala kowala. Pansi pa 200μmol/(m²·s) chithandizo cha kuwala kowala, kulemera kwatsopano, kulemera konse ndi kuchuluka kwa amino acid yaulere kunawonjezeka kwambiri, ndipo pansi pa chithandizo cha kuwala kowala kwa 300μmol/(m²·s), malo a masamba, kuchuluka kwa madzi, chlorophyll a, chlorophyll a+b ndi carotenoids za letesi zonse zinachepa. Poyerekeza ndi mdima, ndi kuwonjezeka kwa mphamvu ya kuwala kwa LED [3, 9, 15 μmol/(m²·s)], kuchuluka kwa chlorophyll a, chlorophyll b, ndi chlorophyll a+b ya nyemba zakuda kunawonjezeka kwambiri. Kuchuluka kwa VC ndikokwera kwambiri pa 3μmol/(m²·s), ndipo mapuloteni osungunuka, shuga wosungunuka ndi sucrose ndizokwera kwambiri pa 9μmol/(m²·s). Pansi pa kutentha komweko, ndi kuwonjezeka kwa mphamvu ya kuwala [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], nthawi yobzala mbande za tsabola imafupikitsidwa, kuchuluka kwa shuga wosungunuka kunawonjezeka, koma kuchuluka kwa chlorophyll a ndi carotenoids kunachepa pang'onopang'ono.

 ◆Nthawi yowala

Kutalikitsa nthawi yowala moyenera kungachepetse kupsinjika kwa kuwala kochepa komwe kumachitika chifukwa cha kuwala kochepa pamlingo winawake, kuthandiza kusonkhanitsa zinthu zopangidwa ndi photosynthetic za mbewu za m'munda, ndikukwaniritsa zotsatira zowonjezera zokolola ndikuwongolera khalidwe. Kuchuluka kwa VC mu mphukira kunawonetsa chizolowezi chowonjezeka pang'onopang'ono ndi kutalika kwa nthawi yowala (0, 4, 8, 12, 16, 20h/tsiku), pomwe kuchuluka kwa amino acid, SOD ndi zochita za CAT zonse zinawonetsa chizolowezi chotsika. Kutalikitsa nthawi yowala (12, 15, 18h), kulemera kwatsopano kwa zomera za kabichi zaku China kunawonjezeka kwambiri. Kuchuluka kwa VC m'masamba ndi mapesi a kabichi waku China kunali kwakukulu kwambiri pa 15h ndi 12h, motsatana. Kuchuluka kwa mapuloteni osungunuka m'masamba a kabichi waku China kunachepa pang'onopang'ono, koma mapesi anali okwera kwambiri patatha maola 15. Kuchuluka kwa shuga wosungunuka m'masamba a kabichi waku China kunawonjezeka pang'onopang'ono, pomwe mapesi anali okwera kwambiri pa 12h. Ngati chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi buluu chili 1:2, poyerekeza ndi nthawi ya kuwala kwa maola 12, chithandizo cha kuwala kwa maola 20 chimachepetsa kuchuluka kwa ma phenols ndi ma flavonoids mu letesi yobiriwira, koma pamene chiŵerengero cha kuwala kofiira ndi buluu chili 2:1, chithandizo cha kuwala kwa maola 20 chinawonjezera kwambiri kuchuluka kwa ma phenols ndi ma flavonoids mu letesi yobiriwira.

Kuchokera pamwambapa, zitha kuwoneka kuti mitundu yosiyanasiyana ya kuwala imakhala ndi zotsatira zosiyana pa photosynthesis, photomorphogenesis ndi kagayidwe ka kaboni ndi nayitrogeni ka mitundu yosiyanasiyana ya mbewu. Momwe mungapezere njira yabwino kwambiri yowunikira, kapangidwe ka gwero la kuwala ndi kapangidwe ka njira zowongolera mwanzeru kumafuna mitundu ya zomera ngati poyambira, ndipo, kusintha koyenera kuyenera kupangidwa malinga ndi zosowa za mbewu zaulimi, zolinga zopangira, zinthu zopangira, ndi zina zotero, kuti tikwaniritse cholinga chowongolera mwanzeru chilengedwe cha kuwala ndi mbewu zaulimi zapamwamba komanso zokolola zambiri pansi pa mikhalidwe yosunga mphamvu.

Mavuto ndi ziyembekezo zomwe zilipo

Ubwino waukulu wa kuwala kwa LED ndi wakuti kumatha kusintha zinthu mwanzeru mogwirizana ndi kuchuluka kwa kuwala komwe kumafunika, mawonekedwe ake, ubwino wake, ndi zokolola za zomera zosiyanasiyana. Mitundu yosiyanasiyana ya mbewu ndi nthawi zosiyanasiyana zokulira za mbewu imodzi zimakhala ndi zofunikira zosiyanasiyana pa mtundu wa kuwala, mphamvu yake ndi nthawi yowunikira. Izi zimafuna kupititsa patsogolo ndi kukonza kafukufuku wa njira yowunikira kuti apange database yayikulu ya njira yowunikira. Kuphatikiza ndi kafukufuku ndi chitukuko cha nyali zaukadaulo, mtengo wapamwamba wa nyali zowonjezera za LED mu ntchito zaulimi ukhoza kukwaniritsidwa, kuti tisunge mphamvu bwino, tiwongolere bwino ntchito yopanga komanso phindu lazachuma. Kugwiritsa ntchito nyali zowonjezera za LED mu ulimi wa zomera kwawonetsa mphamvu zake, koma mtengo wa zida kapena zida zowunikira za LED ndi wokwera kwambiri, ndipo ndalama zomwe zimaperekedwa kamodzi kokha ndi zazikulu. Zofunikira za nyali zowonjezera za mbewu zosiyanasiyana pansi pa mikhalidwe yosiyanasiyana yachilengedwe sizomveka bwino, kuchuluka kwa nyali zowonjezera, mphamvu yake yosayenera komanso nthawi yowunikira kwa nyali zidzabweretsa mavuto osiyanasiyana pakugwiritsa ntchito makampani owunikira.

Komabe, chifukwa cha kupita patsogolo ndi kutukuka kwa ukadaulo komanso kuchepetsa mtengo wopanga magetsi a LED, magetsi owonjezera a LED adzagwiritsidwa ntchito kwambiri pa ulimi wa zomera. Nthawi yomweyo, chitukuko ndi kupita patsogolo kwa njira yaukadaulo wa magetsi owonjezera a LED komanso kuphatikiza mphamvu zatsopano kudzathandiza kuti ulimi wa zomera, ulimi wa mabanja, ulimi wa m'mizinda ndi ulimi wamlengalenga upitirire mofulumira kuti ukwaniritse zosowa za anthu pa ulimi wa zomera m'malo apadera.