Abstract: Groentezaailingen vormen de eerste stap in de groenteteelt, en de kwaliteit van de zaailingen is cruciaal voor de opbrengst en kwaliteit van de groenten na het planten. Door de voortdurende verbetering van de arbeidsverdeling in de groente-industrie hebben groentezaailingen zich geleidelijk ontwikkeld tot een onafhankelijke industriële keten die de groenteproductie ondersteunt. Traditionele zaaimethoden kampen echter met diverse problemen, zoals trage groei, lange, slungelige groei en plagen en ziekten, die vaak voorkomen bij slecht weer. Om slungelige zaailingen tegen te gaan, gebruiken veel commerciële telers groeiregulatoren. Het gebruik van groeiregulatoren brengt echter risico's met zich mee, zoals stijfheid van de zaailingen, problemen met de voedselveiligheid en milieuverontreiniging. Hoewel mechanische stimulatie, temperatuur- en waterbeheersing ook een rol kunnen spelen bij het voorkomen van slungelige groei, zijn deze methoden minder praktisch en effectief. Onder invloed van de wereldwijde COVID-19-pandemie zijn de problemen met productiemanagement, veroorzaakt door arbeidstekorten en stijgende arbeidskosten in de zaailingenindustrie, nog duidelijker geworden.

Met de ontwikkeling van verlichtingstechnologie heeft het gebruik van kunstlicht voor de opkweek van groentezaailingen voordelen zoals een hoge zaailingefficiëntie, minder plagen en ziekten, en eenvoudige standaardisatie. Vergeleken met traditionele lichtbronnen heeft de nieuwe generatie LED-lichtbronnen de kenmerken van energiebesparing, hoge efficiëntie, lange levensduur, milieuvriendelijkheid en duurzaamheid, compact formaat, lage warmtestraling en een kleine golflengteamplitude. Het is mogelijk om een ​​geschikt spectrum te creëren dat is afgestemd op de groei- en ontwikkelingsbehoeften van zaailingen in de omgeving van plantenkwekerijen, en zo de fysiologische en metabolische processen van de zaailingen nauwkeurig te controleren. Tegelijkertijd draagt ​​dit bij aan een milieuvriendelijke, gestandaardiseerde en snelle productie van groentezaailingen en verkort het de zaailingcyclus. In Zuid-China duurt het ongeveer 60 dagen om paprika- en tomatenzaailingen (3-4 echte bladeren) in plastic kassen te kweken, en ongeveer 35 dagen voor komkommerzaailingen (3-5 echte bladeren). Onder de omstandigheden van een plantenfabriek duurt het slechts 17 dagen om tomatenplantjes te kweken en 25 dagen voor paprikaplantjes, bij een fotoperiode van 20 uur en een PPF van 200-300 μmol/(m2•s). Vergeleken met de conventionele zaailingmethode in een kas, verkort de LED-zaailingmethode de groeicyclus van komkommers aanzienlijk met 15-30 dagen. Het aantal vrouwelijke bloemen en vruchten per plant nam respectievelijk met 33,8% en 37,3% toe, en de hoogste opbrengst steeg met 71,44%.

Wat betreft energie-efficiëntie is de energie-efficiëntie van plantenfabrieken hoger dan die van Venlo-kassen op dezelfde breedtegraad. Zo is er in een Zweedse plantenfabriek 1411 MJ nodig om 1 kg droge stof sla te produceren, terwijl daarvoor in een kas 1699 MJ nodig is. Als we echter de elektriciteitsbehoefte per kilogram droge stof sla berekenen, blijkt dat een plantenfabriek 247 kWh nodig heeft voor 1 kg droge sla, terwijl kassen in Zweden, Nederland en de Verenigde Arabische Emiraten respectievelijk 182 kWh, 70 kWh en 111 kWh nodig hebben.

Tegelijkertijd maakt het gebruik van computers, automatische apparatuur, kunstmatige intelligentie en andere technologieën in de plantenfabriek het mogelijk om de omgevingsomstandigheden voor de teelt van zaailingen nauwkeurig te controleren, de beperkingen van natuurlijke omstandigheden te elimineren en een intelligente, gemechaniseerde en stabiele jaarlijkse teelt van zaailingen te realiseren. De afgelopen jaren worden in plantenfabrieken gekweekte zaailingen commercieel gebruikt voor de teelt van bladgroenten, vruchtgroenten en andere economische gewassen in Japan, Zuid-Korea, Europa, de Verenigde Staten en andere landen. De hoge initiële investering, de hoge operationele kosten en het enorme energieverbruik van de systemen vormen echter nog steeds knelpunten die de verdere ontwikkeling van de zaailingteelttechnologie in Chinese plantenfabrieken beperken. Daarom is het noodzakelijk om rekening te houden met de eisen van hoge opbrengst en energiebesparing, met name op het gebied van lichtmanagementstrategieën, het opzetten van teeltmodellen voor groenten en automatiseringsapparatuur, om de economische voordelen te vergroten.

In dit artikel wordt de invloed van LED-licht op de groei en ontwikkeling van groentezaailingen in plantenfabrieken in de afgelopen jaren besproken, met een vooruitblik op de onderzoeksrichting voor lichtregulering van groentezaailingen in plantenfabrieken.

1. Effecten van de lichtomgeving op de groei en ontwikkeling van groentezaailingen

Licht is een van de essentiële omgevingsfactoren voor de groei en ontwikkeling van planten. Het is niet alleen een energiebron voor fotosynthese, maar ook een belangrijk signaal dat de fotomorfogenese van planten beïnvloedt. Planten detecteren de richting, energie en kwaliteit van het lichtsignaal via het lichtsignaalsysteem, reguleren hun eigen groei en ontwikkeling en reageren op de aanwezigheid of afwezigheid, golflengte, intensiteit en duur van licht. Momenteel zijn er minstens drie klassen bekende fotoreceptoren in planten: fytochromen (PHYA~PHYE) die rood en verrood licht (FR) detecteren, cryptochromen (CRY1 en CRY2) die blauw en ultraviolet A detecteren, en elementen (Phot1 en Phot2), de UV-B-receptor UVR8 die UV-B detecteert. Deze fotoreceptoren spelen een rol bij en reguleren de expressie van gerelateerde genen en reguleren vervolgens levensprocessen zoals zaadkieming, fotomorfogenese, bloeitijd, synthese en accumulatie van secundaire metabolieten en tolerantie voor biotische en abiotische stress.

2. Invloed van de LED-lichtomgeving op de fotomorfologische ontwikkeling van groentezaailingen

2.1 Effecten van verschillende lichtkwaliteit op de fotomorfogenese van groentezaailingen

De rode en blauwe delen van het spectrum hebben een hoge kwantumefficiëntie voor fotosynthese in plantenbladeren. Langdurige blootstelling van komkommerbladeren aan puur rood licht beschadigt echter het fotosysteem, wat resulteert in het fenomeen "roodlichtsyndroom", zoals een vertraagde stomatale respons, een verminderde fotosynthetische capaciteit en stikstofbenuttingsefficiëntie, en groeivertraging. Onder omstandigheden met een lage lichtintensiteit (100 ± 5 μmol/(m²•s)) kan puur rood licht de chloroplasten van zowel jonge als volwassen komkommerbladeren beschadigen, maar de beschadigde chloroplasten herstellen zich wanneer de lichtomstandigheden veranderen van puur rood licht naar rood en blauw licht (R:B = 7:3). Daarentegen nam de fotosynthetische efficiëntie niet significant af wanneer de komkommerplanten werden overgeschakeld van een rood-blauw lichtomgeving naar een omgeving met puur rood licht, wat de aanpassingsvermogen aan de rode lichtomgeving aantoont. Door middel van elektronenmicroscopisch onderzoek van de bladstructuur van komkommerzaailingen met het "roodlichtsyndroom" ontdekten de onderzoekers dat het aantal chloroplasten, de grootte van de zetmeelkorrels en de dikte van de grana in bladeren onder puur rood licht significant lager waren dan onder wit licht. De interventie met blauw licht verbeterde de ultrastructuur en fotosynthetische eigenschappen van komkommerchloroplasten en elimineerde de overmatige ophoping van voedingsstoffen. Vergeleken met wit licht en rood en blauw licht, bevorderde puur rood licht de hypocotylverlenging en de zaadlobontwikkeling van tomatenzaailingen, verhoogde het de planthoogte en het bladoppervlak significant, maar verminderde het de fotosynthetische capaciteit significant, verlaagde het Rubisco-gehalte en de fotochemische efficiëntie, en verhoogde het de warmteafvoer significant. Het is duidelijk dat verschillende plantensoorten verschillend reageren op dezelfde lichtkwaliteit, maar vergeleken met monochromatisch licht hebben planten een hogere fotosynthetische efficiëntie en een krachtigere groei in een omgeving met gemengd licht.

Onderzoekers hebben veel onderzoek gedaan naar de optimalisatie van de lichtkwaliteit voor groentezaailingen. Bij dezelfde lichtintensiteit verbeterden de planthoogte en het versgewicht van tomaten- en komkommerzaailingen aanzienlijk naarmate de verhouding rood licht toenam. De behandeling met een verhouding rood:blauw van 3:1 had het beste effect. Daarentegen remde een hoge verhouding blauw licht de groei van tomaten- en komkommerzaailingen, die kort en compact bleven, maar verhoogde wel het droge stofgehalte en het chlorofylgehalte in de scheuten. Vergelijkbare patronen werden waargenomen bij andere gewassen, zoals paprika's en watermeloenen. Bovendien verbeterde rood en blauw licht (R:B=3:1), vergeleken met wit licht, niet alleen de bladdikte, het chlorofylgehalte, de fotosynthetische efficiëntie en de elektronoverdrachtsefficiëntie van tomatenzaailingen aanzienlijk, maar ook de expressieniveaus van enzymen gerelateerd aan de Calvin-cyclus, het plantaardige groeigehalte en de koolhydraataccumulatie. Bij een vergelijking van de twee verhoudingen rood en blauw licht (R:B=2:1, 4:1) bleek een hogere verhouding blauw licht de vorming van vrouwelijke bloemen bij komkommerzaailingen te bevorderen en de bloeitijd van deze bloemen te versnellen. Hoewel verschillende verhoudingen rood en blauw licht geen significant effect hadden op de versgewichtopbrengst van boerenkool-, rucola- en mosterdzaailingen, verminderde een hoge verhouding blauw licht (30% blauw licht) de lengte van de hypocotyl en het zaadloboppervlak van boerenkool- en mosterdzaailingen aanzienlijk, terwijl de kleur van de zaadlobben intenser werd. Daarom kan een geschikte verhoging van het aandeel blauw licht bij de teelt van zaailingen de afstand tussen de knopen en het bladoppervlak van groentezaailingen aanzienlijk verkleinen, de zijwaartse groei van de zaailingen bevorderen en de sterkte-index van de zaailingen verbeteren, wat gunstig is voor het kweken van robuuste zaailingen. Onder de voorwaarde dat de lichtintensiteit onveranderd bleef, verbeterde de toevoeging van groen licht aan rood en blauw licht het versgewicht, het bladoppervlak en de planthoogte van paprikazaailingen aanzienlijk. Vergeleken met de traditionele witte fluorescentielamp werden onder rood-groen-blauw (R3:G2:B5) lichtomstandigheden de Y[II], qP en ETR van 'Okagi No. 1 tomaat'-zaailingen significant verbeterd. Toevoeging van UV-licht (100 μmol/(m2•s) blauw licht + 7% UV-A) aan puur blauw licht verminderde de stengelgroeisnelheid van rucola en mosterd aanzienlijk, terwijl toevoeging van verrood licht het tegenovergestelde effect had. Dit toont aan dat naast rood en blauw licht ook andere lichtkwaliteiten een belangrijke rol spelen in het proces van plantengroei en -ontwikkeling. Hoewel noch ultraviolet licht noch verrood licht de energiebron van fotosynthese is, zijn beide betrokken bij de fotomorfogenese van planten. Intensief UV-licht is schadelijk voor het DNA en de eiwitten van planten. UV-licht activeert echter cellulaire stressreacties, wat leidt tot veranderingen in de groei, morfologie en ontwikkeling van planten om zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving. Studies hebben aangetoond dat een lagere roodverstrooiing/verroodverhouding (R/FR) schaduwvermijdingsreacties bij planten induceert, met als gevolg morfologische veranderingen zoals stengelverlenging, dunnere bladeren en een lagere droge stofopbrengst. Een slanke stengel is geen goede groeieigenschap voor het kweken van sterke zaailingen. Voor bladgroente- en vruchtgroentezaailingen geldt dat stevige, compacte en elastische zaailingen minder snel problemen ondervinden tijdens transport en aanplanting.

UV-A kan komkommerzaailingen korter en compacter maken, en de opbrengst na het verplanten verschilt niet significant van die van de controlegroep; UV-B heeft daarentegen een significantere remmende werking, en het effect op de opbrengstvermindering na het verplanten is niet significant. Eerdere studies suggereerden dat UV-A de plantengroei remt en planten dwerggroei veroorzaakt. Er is echter steeds meer bewijs dat de aanwezigheid van UV-A de biomassa van gewassen juist bevordert in plaats van te onderdrukken. Vergeleken met het basis rode en witte licht (R:W=2:3, PPFD is 250 μmol/(m2·s)), is de aanvullende intensiteit van rood en wit licht 10 W/m2 (ongeveer 10 μmol/(m2·s)). UV-A bij boerenkool verhoogde de biomassa, internodiumlengte, stengeldiameter en bladerdakbreedte van boerenkoolzaailingen significant, maar dit bevorderende effect verzwakte wanneer de UV-intensiteit hoger was dan 10 W/m2. Dagelijkse blootstelling aan UV-A-licht gedurende 2 uur (0,45 J/(m²•s)) kan de planthoogte, het kiembladoppervlak en het versgewicht van 'Oxheart'-tomatenplantjes aanzienlijk verhogen, terwijl het H₂O₂-gehalte van de plantjes wordt verlaagd. Hieruit blijkt dat verschillende gewassen verschillend reageren op UV-licht, wat mogelijk verband houdt met de gevoeligheid van de gewassen voor UV-licht.

Voor het kweken van geënte zaailingen moet de stengellengte op passende wijze worden verlengd om het enten met de onderstam te vergemakkelijken. Verschillende intensiteiten van verrood licht (FR) hadden verschillende effecten op de groei van zaailingen van tomaat, paprika, komkommer, pompoen en watermeloen. Toevoeging van 18,9 μmol/(m2•s) FR in koud wit licht verhoogde de hypocotyllengte en stengeldiameter van tomaat- en paprikazaailingen significant; FR van 34,1 μmol/(m2•s) had het beste effect op de bevordering van de hypocotyllengte en stengeldiameter van komkommer-, pompoen- en watermeloenzaailingen; hoogintensief FR (53,4 μmol/(m2•s)) had het beste effect op deze vijf groenten. De hypocotyllengte en stengeldiameter van de zaailingen namen daarna niet langer significant toe en begonnen zelfs een neerwaartse trend te vertonen. Het versgewicht van de paprikazaailingen nam significant af, wat erop wijst dat de FR-verzadigingswaarden van de vijf groentezaailingen allemaal lager waren dan 53,4 μmol/(m2•s), en dat de FR-waarde significant lager was dan die van FR. De effecten op de groei van de verschillende groentezaailingen verschillen ook.

2.2 Effecten van verschillende daglichtintegralen op de fotomorfogenese van groentezaailingen

De daglichtintegraal (DLI) vertegenwoordigt de totale hoeveelheid fotosynthetische fotonen die het plantoppervlak per dag ontvangt. Deze is gerelateerd aan de lichtintensiteit en de lichtduur. De berekeningsformule is DLI (mol/m²/dag) = lichtintensiteit [μmol/(m²•s)] × Dagelijkse lichtduur (h) × 3600 × 10⁻⁶. In een omgeving met lage lichtintensiteit reageren planten hierop door de stengel en internodiën te verlengen, de planthoogte, de bladsteellengte en het bladoppervlak te vergroten, en de bladdikte en de netto fotosynthesesnelheid te verlagen. Bij een toenemende lichtintensiteit namen, met uitzondering van mosterd, de hypocotyllengte en de stengelverlenging van rucola-, kool- en boerenkoolzaailingen onder dezelfde lichtomstandigheden significant af. Hieruit blijkt dat het effect van licht op de plantengroei en -morfogenese samenhangt met de lichtintensiteit en de plantensoort. Met de toename van de DLI (8,64~28,8 mol/m2/dag) werd het planttype van komkommerzaailingen kort, sterk en compact, terwijl het specifieke bladgewicht en het chlorofylgehalte geleidelijk afnamen. 6 tot 16 dagen na het zaaien van de komkommerzaailingen droogden de bladeren en wortels uit. Het gewicht nam geleidelijk toe en de groeisnelheid versnelde, maar 16 tot 21 dagen na het zaaien nam de groeisnelheid van bladeren en wortels van de komkommerzaailingen significant af. Een verhoogde DLI bevorderde de netto fotosynthesesnelheid van komkommerzaailingen, maar na een bepaalde waarde begon deze af te nemen. Daarom kan het selecteren van de juiste DLI en het toepassen van verschillende aanvullende lichtstrategieën in verschillende groeistadia van de zaailingen het energieverbruik verminderen. Het gehalte aan oplosbare suikers en SOD-enzymen in komkommer- en tomatenzaailingen nam toe met de toename van de DLI-intensiteit. Toen de DLI-intensiteit toenam van 7,47 mol/m²/dag naar 11,26 mol/m²/dag, steeg het gehalte aan oplosbare suikers en het SOD-enzym in komkommerzaailingen met respectievelijk 81,03% en 55,5%. Onder dezelfde DLI-omstandigheden werd de PSII-activiteit van tomaten- en komkommerzaailingen geremd door de toename van de lichtintensiteit en de verkorting van de lichtduur. Het kiezen van een aanvullende lichtstrategie met een lage lichtintensiteit en een lange duur bleek gunstiger voor het kweken van komkommer- en tomatenzaailingen met een hoge zaailingindex en fotochemische efficiëntie.

Bij de productie van geënte zaailingen kan een omgeving met weinig licht leiden tot een afname van de kwaliteit van de geënte zaailingen en een langere hersteltijd. Een geschikte lichtintensiteit kan niet alleen het hechtvermogen van de entplaats verbeteren en de groeikracht van de zaailingen verhogen, maar ook het aantal vrouwelijke bloemen verminderen en de groeisnelheid verhogen. In plantenkwekerijen bleek een lichtintensiteit (DLI) van 2,5-7,5 mol/m²/dag voldoende voor de herstelbehoeften van geënte tomatenzaailingen. De compactheid en bladdikte van de geënte tomatenzaailingen namen significant toe met een hogere DLI-intensiteit. Dit toont aan dat geënte zaailingen geen hoge lichtintensiteit nodig hebben voor de genezing. Rekening houdend met het energieverbruik en de teeltomstandigheden, zal de keuze voor een geschikte lichtintensiteit dus bijdragen aan een betere economische opbrengst.

3. Effecten van LED-licht op de stressbestendigheid van groentezaailingen

Planten ontvangen externe lichtsignalen via fotoreceptoren, wat leidt tot de synthese en accumulatie van signaalmoleculen in de plant. Dit verandert de groei en functie van plantenorganen en verbetert uiteindelijk de weerstand van de plant tegen stress. Verschillende lichtkwaliteiten hebben een bepaald bevorderend effect op de verbetering van de koude- en zouttolerantie van zaailingen. Zo bleek bijvoorbeeld dat wanneer tomatenzaailingen 's nachts 4 uur extra licht kregen, vergeleken met de behandeling zonder extra licht, wit licht, rood licht, blauw licht en een combinatie van rood en blauw licht de elektrolytenpermeabiliteit en het MDA-gehalte van de tomatenzaailingen verlaagden en de koudetolerantie verbeterden. De activiteit van SOD, POD en CAT in de tomatenzaailingen onder de behandeling met een rood-blauwverhouding van 8:2 was significant hoger dan bij de andere behandelingen, en deze zaailingen vertoonden een hogere antioxidantcapaciteit en koudetolerantie.

Het effect van UV-B op de wortelgroei van sojabonen bestaat voornamelijk uit het verbeteren van de stressbestendigheid van de plant door de toename van het gehalte aan NO en ROS in de wortels, waaronder hormoonsignaalmoleculen zoals ABA, SA en JA, en het remmen van de wortelontwikkeling door de afname van het gehalte aan IAA, CTK en GA. De fotoreceptor voor UV-B, UVR8, is niet alleen betrokken bij de regulatie van fotomorfogenese, maar speelt ook een cruciale rol bij UV-B-stress. In tomatenplantjes bemiddelt UVR8 de synthese en accumulatie van anthocyaninen, en UV-geacclimatiseerde wilde tomatenplantjes verbeteren hun vermogen om hoge UV-B-intensiteiten te weerstaan. De aanpassing van Arabidopsis aan droogtestress door UV-B is echter niet afhankelijk van de UVR8-route, wat erop wijst dat UV-B fungeert als een signaalgeïnduceerde kruisreactie van plantenafweermechanismen, waarbij verschillende hormonen gezamenlijk betrokken zijn bij de bestrijding van droogtestress en het verhogen van het vermogen om ROS te neutraliseren.

Zowel de verlenging van de hypocotyl of stengel van planten door verrood licht (FR) als de aanpassing van planten aan koude stress worden gereguleerd door plantenhormonen. Het "schaduwvermijdingseffect" veroorzaakt door FR is daarom gerelateerd aan de koude-adaptatie van planten. De onderzoekers behandelden gerstzaailingen 18 dagen na kieming gedurende 10 dagen bij 15 °C, koelden ze af naar 5 °C en gaven ze gedurende 7 dagen FR-licht. Ze ontdekten dat FR-licht de vorstbestendigheid van gerstzaailingen verbeterde in vergelijking met wit licht. Dit proces ging gepaard met een verhoogd ABA- en IAA-gehalte in de gerstzaailingen. Vervolgens werden de bij 15 °C FR-licht voorbehandelde gerstzaailingen overgebracht naar 5 °C en werd de FR-lichtsuppletie gedurende 7 dagen voortgezet. Dit resulteerde in vergelijkbare resultaten als de twee bovengenoemde behandelingen, maar met een verminderde ABA-respons. Planten met verschillende R:FR-waarden reguleren de biosynthese van fytohormonen (GA, IAA, CTK en ABA), die ook een rol spelen bij de zouttolerantie van planten. Onder zoutstress kan een lichtomgeving met een lage R:FR-verhouding de antioxidant- en fotosynthetische capaciteit van tomatenplantjes verbeteren, de productie van ROS en MDA in de plantjes verminderen en de zouttolerantie verhogen. Zowel zoutstress als een lage R:FR-waarde (R:FR=0,8) remden de biosynthese van chlorofyl, wat mogelijk verband houdt met de geblokkeerde omzetting van PBG naar UroIII in het chlorofylsynthesepad. De lage R:FR-omgeving kan echter de door zoutstress veroorzaakte verstoring van de chlorofylsynthese effectief verlichten. Deze resultaten wijzen op een significant verband tussen fytochromen en zouttolerantie.

Naast de lichtomstandigheden beïnvloeden ook andere omgevingsfactoren de groei en kwaliteit van groentezaailingen. Zo verhoogt een hogere CO2-concentratie de maximale lichtverzadigingswaarde (Pnmax), verlaagt het het lichtcompensatiepunt en verbetert de lichtbenuttingsefficiëntie. Een hogere lichtintensiteit en CO2-concentratie dragen bij aan een hoger gehalte aan fotosynthetische pigmenten, een efficiënter watergebruik en de activiteit van enzymen die betrokken zijn bij de Calvin-cyclus. Dit leidt uiteindelijk tot een hogere fotosynthetische efficiëntie en biomassa-accumulatie bij tomatenzaailingen. Het drooggewicht en de compactheid van tomaten- en paprikazaailingen correleerden positief met de dagelijkse lichtinval (DLI). Ook de temperatuur beïnvloedde de groei bij dezelfde DLI-behandeling. Een omgevingstemperatuur van 23-25 ​​°C bleek het meest geschikt voor de groei van tomatenzaailingen. Op basis van temperatuur- en lichtomstandigheden ontwikkelden de onderzoekers een methode om de relatieve groeisnelheid van paprika te voorspellen aan de hand van een model voor de verspreiding van planten. Deze methode kan wetenschappelijke richtlijnen bieden voor de milieuregulering van de productie van geënte paprikazaailingen.

Bij het ontwerpen van een lichtreguleringsschema voor de teelt moet daarom niet alleen rekening worden gehouden met omgevingsfactoren zoals licht en plantensoort, maar ook met teelt- en beheerfactoren zoals zaailingvoeding en waterbeheer, gasomgeving, temperatuur en groeistadium van de zaailingen.

4. Problemen en vooruitzichten

Ten eerste is de lichtregulering van groentezaailingen een complex proces, en de effecten van verschillende lichtomstandigheden op verschillende soorten groentezaailingen in de plantenfabriekomgeving moeten nauwkeurig worden geanalyseerd. Dit betekent dat, om het doel van een zeer efficiënte en kwalitatief hoogwaardige zaailingproductie te bereiken, continu onderzoek nodig is om een ​​volwaardig technisch systeem te ontwikkelen.

Ten tweede, hoewel de energiebenutting van de led-lichtbron relatief hoog is, vormt het energieverbruik voor plantenverlichting de grootste energieverbruiker bij de teelt van zaailingen onder kunstlicht. Het enorme energieverbruik van plantenfabrieken blijft een knelpunt dat de ontwikkeling ervan belemmert.

Tot slot, met de wijdverbreide toepassing van plantenverlichting in de landbouw, wordt verwacht dat de kosten van LED-plantenlampen in de toekomst sterk zullen dalen. Daarentegen zal de stijging van de arbeidskosten, met name in het post-epidemische tijdperk, en het tekort aan arbeidskrachten de mechanisatie en automatisering van de productie ongetwijfeld bevorderen. In de toekomst zullen op kunstmatige intelligentie gebaseerde besturingsmodellen en intelligente productieapparatuur een van de kerntechnologieën worden voor de productie van groenteplantjes en de ontwikkeling van de plantjesteelttechnologie in fabrieken verder stimuleren.

Auteurs: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Bron van het artikel: WeChat-account van Agricultural Engineering Technology (glashuisbouw)