Ágrip: Grænmetisplöntur eru fyrsta skrefið í grænmetisframleiðslu og gæði þeirra eru mjög mikilvæg fyrir uppskeru og gæði grænmetis eftir gróðursetningu. Með sífelldri betrumbót á verkaskiptingu í grænmetisiðnaðinum hafa grænmetisplöntur smám saman myndað sjálfstæða iðnaðarkeðju og þjónað grænmetisframleiðslu. Hefðbundnar plönturæktunaraðferðir, sem hafa áhrif á slæmt veður, standa óhjákvæmilega frammi fyrir mörgum áskorunum eins og hægum vexti plöntunnar, langvaxandi vexti og meindýrum og sjúkdómum. Til að takast á við langvaxandi plöntur nota margir atvinnuræktendur vaxtarstýringar. Hins vegar er hætta á stífleika plöntunnar, matvælaöryggi og umhverfismengun við notkun vaxtarstýringar. Auk efnastýringaraðferða, þó að vélræn örvun, hitastigs- og vatnsstjórnun geti einnig gegnt hlutverki í að koma í veg fyrir langvaxandi vöxt plöntunnar, eru þær aðeins minna þægilegar og árangursríkar. Undir áhrifum hins nýja Covid-19 faraldurs um allan heim hafa vandamál vegna framleiðslustjórnunarerfiðleika af völdum vinnuaflsskorts og hækkandi launakostnaðar í plönturæktariðnaði orðið áberandi.

Með þróun lýsingartækni hefur notkun gerviljóss til ræktunar grænmetisplöntum kost á mikilli skilvirkni, færri meindýrum og sjúkdómum og auðveldri stöðlun. Í samanburði við hefðbundnar ljósgjafa hefur nýja kynslóð LED ljósgjafa eiginleika eins og orkusparnað, mikla skilvirkni, langan líftíma, umhverfisvernd og endingu, litla stærð, litla varmaútgeislun og litla bylgjulengdarvídd. Það getur mótað viðeigandi litróf í samræmi við vaxtar- og þroskaþarfir plöntunnar í umhverfi verksmiðjunnar og stjórnað nákvæmlega lífeðlisfræðilegum og efnaskiptaferlum plöntunnar, á sama tíma stuðlað að mengunarlausri, stöðluðum og hraðri framleiðslu grænmetisplöntunnar og stytt plöntuferlið. Í Suður-Kína tekur það um 60 daga að rækta papriku- og tómatplöntur (3-4 sönn lauf) í plastgróðurhúsum og um 35 daga fyrir gúrkuplöntur (3-5 sönn lauf). Við aðstæður í verksmiðju tekur það aðeins 17 daga að rækta tómatplöntur og 25 daga fyrir paprikuplöntur við ljóstímabil upp á 20 klst. og PPF upp á 200-300 μmol/(m2•s). Í samanburði við hefðbundna ræktunaraðferð fyrir plöntur í gróðurhúsi, stytti notkun LED-plöntuverksmiðjuræktunaraðferðarinnar vaxtarferil gúrku verulega um 15-30 daga, og fjöldi kvenkyns blóma og ávaxta á hverja plöntu jókst um 33,8% og 37,3%, í sömu röð, og hæsta uppskeran jókst um 71,44%.

Hvað varðar orkunýtni er orkunýtni verksmiðjunnar hærri en Venlo-gróðurhúsa á sömu breiddargráðu. Til dæmis þarf 1411 MJ í sænskri verksmiðju til að framleiða 1 kg af þurrefni úr salati, en 1699 MJ í gróðurhúsi. Hins vegar, ef reiknuð er út rafmagn sem þarf á hvert kílógramm af þurrefni úr salati, þarf verksmiðjun 247 kW·klst til að framleiða 1 kg af þurrefni úr salati, og gróðurhús í Svíþjóð, Hollandi og Sameinuðu arabísku furstadæmunum þurfa 182 kW·klst, 70 kW·klst og 111 kW·klst, talið í sömu röð.

Á sama tíma getur notkun tölva, sjálfvirks búnaðar, gervigreindar og annarrar tækni í verksmiðjum stjórnað nákvæmlega umhverfisskilyrðum sem henta ræktun fræplantna, losnað við takmarkanir náttúrulegra umhverfisskilyrða og náð fram snjallri, vélrænni og árlegri stöðugri framleiðslu fræplantna. Á undanförnum árum hafa fræplantur frá verksmiðjum verið notaðar í atvinnuræktun á laufgrænmeti, ávaxtagrænmeti og öðrum hagkvæmum nytjajurtum í Japan, Suður-Kóreu, Evrópu og Bandaríkjunum og öðrum löndum. Mikil upphafsfjárfesting verksmiðjunnar, mikill rekstrarkostnaður og mikil orkunotkun kerfisins eru enn flöskuhálsar sem takmarka kynningu á ræktunartækni fræplantna í kínverskum verksmiðjum. Þess vegna er nauðsynlegt að taka tillit til krafna um mikla uppskeru og orkusparnað hvað varðar ljósastjórnunarstefnur, stofnun grænmetisvaxtarlíkana og sjálfvirknibúnað til að bæta efnahagslegan ávinning.

Í þessari grein er farið yfir áhrif LED-ljósumhverfis á vöxt og þroska grænmetisplöntur í verksmiðjum á undanförnum árum, ásamt horfum á rannsóknarstefnu um ljósstjórnun grænmetisplöntur í verksmiðjum.

1. Áhrif ljóss umhverfis á vöxt og þroska grænmetisplöntur

Ljós er einn af nauðsynlegum umhverfisþáttum fyrir vöxt og þroska plantna og er ekki aðeins orkugjafi fyrir plöntur til að framkvæma ljóstillífun, heldur einnig lykilmerki sem hefur áhrif á ljósmyndun plantna. Plöntur nema stefnu, orku og ljósgæði merkisins í gegnum ljósmerkjakerfið, stjórna eigin vexti og þroska og bregðast við nærveru eða fjarveru, bylgjulengd, styrkleika og lengd ljóss. Þekktustu ljósnemar plantna eru að minnsta kosti þrír flokkar: plöntukrómar (PHYA~PHYE) sem nema rautt og langt rautt ljós (FR), dulkóðaðir ljósnemar (CRY1 og CRY2) sem nema blátt og útfjólublátt A, og frumefni (Phot1 og Phot2), UV-B viðtakinn UVR8 sem nemur UV-B. Þessir ljósnemar taka þátt í og ​​stjórna tjáningu skyldra gena og stjórna síðan lífsstarfsemi eins og spírun fræja, ljósmyndun, blómgunartíma, myndun og uppsöfnun annars stigs umbrotsefna og þol gegn lífrænum og ólífrænum streituvöldum.

2. Áhrif LED ljósumhverfis á ljósfræðilega myndun grænmetisplöntum

2.1 Áhrif mismunandi ljósgæða á ljósmyndun grænmetisfræplantna

Rauðu og bláu svæðin í litrófinu hafa mikla skammtafræðilega skilvirkni fyrir ljóstillífun laufblaða plantna. Hins vegar mun langtímaútsetning gúrkulaufa fyrir hreinu rauðu ljósi skaða ljóskerfið, sem leiðir til fyrirbærisins „rauðljósheilkenni“ eins og skerts viðbragðs loftaugna, minnkaðrar ljóstillífunargetu og skilvirkni köfnunarefnisnýtingar og vaxtarseinkunar. Við lágan ljósstyrk (100±5 μmol/(m2•s)) getur hreint rautt ljós skaðað grænukorn bæði ungra og fullorðinna gúrkulaufa, en skemmdu grænukornin náðu sér eftir að þeim var breytt úr hreinu rauðu ljósi í rautt og blátt ljós (R:B = 7:3). Þvert á móti, þegar gúrkuplönturnar skiptu úr rauð-bláu ljósumhverfi yfir í hreint rauðljósumhverfi, minnkaði ljóstillífunarskilvirkni ekki marktækt, sem sýnir aðlögunarhæfni að rauðljósumhverfi. Með rafeindasmásjárgreiningu á blaðbyggingu gúrkuplöntu með „rauðljósheilkenni“ komust tilraunamennirnir að því að fjöldi grænukorna, stærð sterkjukorna og þykkt korna í laufum undir hreinu rauðu ljósi voru marktækt lægri en undir hvítu ljósi. Inngrip blás ljóss bætir öfgabyggingu og ljóstillífunareiginleika gúrkublaðkorna og útrýmir óhóflegri uppsöfnun næringarefna. Í samanburði við hvítt ljós og rautt og blátt ljós, stuðlaði hreint rautt ljós að lengingu kímblaða og stækkun kímblaða tómatplöntum, jók verulega hæð plantna og blaðflatarmál, en minnkaði verulega ljóstillífunargetu, minnkaði Rubisco-innihald og ljósefnafræðilega skilvirkni og jók verulega varmadreifingu. Það má sjá að mismunandi plöntutegundir bregðast mismunandi við sömu ljósgæðum, en í samanburði við einlita ljós hafa plöntur meiri ljóstillífunarskilvirkni og kröftugari vöxt í umhverfi blandaðs ljóss.

Rannsakendur hafa gert miklar rannsóknir á bestun ljósgæðasamsetninga grænmetisplöntum. Við sama ljósstyrk, með auknu hlutfalli rauðs ljóss, batnaði verulega hæð plantna og ferskþyngd tómat- og gúrkuplöntum, og meðferð með hlutfalli rauðs og blás upp á 3:1 hafði bestu áhrifin; þvert á móti hamlaði hátt hlutfall blás ljóss vexti tómat- og gúrkuplöntum, sem voru stuttar og þéttar, en jók þurrefnisinnihald og blaðgrænu í sprotum plöntunnar. Svipuð mynstur sjást í öðrum ræktunartegundum, svo sem papriku og vatnsmelónum. Að auki, samanborið við hvítt ljós, batnaði ekki aðeins blaðþykkt, blaðgrænuinnihald, ljóstillífunarvirkni og rafeindaflutningsvirkni tómatplöntum verulega, heldur einnig batnaði tjáningarstig ensíma sem tengjast Calvin-hringrásinni, vöxtur grænmetisinnihalds og kolvetnisuppsöfnun verulega. Þegar borið var saman hlutföll rauðs og blás ljóss (R:B=2:1, 4:1) var hærra hlutfall blás ljóss stuðlað að myndun kvenkyns blóma í gúrkuplöntum og flýtti fyrir blómgunartíma kvenkyns blóma. Þó að mismunandi hlutföll rauðs og blás ljóss hefðu engin marktæk áhrif á ferskþyngd grænkáls-, klettasalats- og sinnepsplöntur, þá minnkaði hátt hlutfall blás ljóss (30% blátt ljós) verulega lengd kímblaða og flatarmál kímblaða í grænkáls- og sinnepsplöntum, en litur kímblaðanna dýpkaði. Þess vegna getur viðeigandi aukning á hlutfalli blás ljóss í framleiðslu plöntum stytt bil milli hnúta og blaðaflatarmál grænmetisplöntum verulega, stuðlað að láréttri útvíkkun plöntunnar og bætt styrkleikastuðul plöntunnar, sem er stuðlað að ræktun sterkra plöntur. Að því gefnu að ljósstyrkurinn héldist óbreyttur, jók aukning græns ljóss í rauðu og bláu ljósi verulega ferskþyngd, blaðaflatarmál og hæð plöntunnar á sætum paprikuplöntum. Í samanburði við hefðbundna hvíta flúrperu, við rauð-græn-bláa (R3:G2:B5) ljósskilyrði, batnaði Y[II], qP og ETR hjá 'Okagi No. 1 tómat' plöntum verulega við rauð-græn-bláa (R3:G2:B5) ljósskilyrði. Viðbót með útfjólubláu ljósi (100 μmol/(m2•s) blátt ljós + 7% UV-A) við hreint blátt ljós dró verulega úr lengingarhraða stilka klettasalats og sinneps, en viðbót með FR var öfug. Þetta sýnir einnig að auk rauðs og blás ljóss gegna aðrir ljóseiginleikar einnig mikilvægu hlutverki í vexti og þroska plantna. Þó að hvorki útfjólublátt ljós né FR séu orkugjafi ljóstillífunar, þá taka bæði þátt í ljósmyndun plantna. Hástyrkt útfjólublátt ljós er skaðlegt fyrir DNA og prótein plantna o.s.frv. Hins vegar virkjar útfjólublátt ljós frumustreituviðbrögð, sem veldur breytingum á vexti, formgerð og þroska plantna til að aðlagast umhverfisbreytingum. Rannsóknir hafa sýnt að lægri R/FR veldur skuggaforðaviðbrögðum í plöntum, sem leiðir til formgerðarbreytinga í plöntum, svo sem lengingu stilka, þynningu blaða og minni þurrefnisuppskeru. Mjór stilkur er ekki góður vaxtarþáttur fyrir sterkar plöntur. Fyrir almennar lauf- og ávaxtaplöntur eru fastar, þéttar og teygjanlegar plöntur ekki viðkvæmar fyrir vandamálum við flutning og gróðursetningu.

UV-A getur gert gúrkuplöntur styttri og þéttari og uppskeran eftir ígræðslu er ekki marktækt frábrugðin samanburðarprófinu; á meðan UV-B hefur meiri hamlandi áhrif, eru uppskeruminnkunaráhrif eftir ígræðslu ekki marktæk. Fyrri rannsóknir hafa bent til þess að UV-A hamli vexti plantna og geri plöntur dverga. En vaxandi vísbendingar eru um að nærvera UV-A, í stað þess að bæla niður lífmassa uppskerunnar, stuðli í raun að honum. Í samanburði við grunn rautt og hvítt ljós (R:W=2:3, PPFD er 250 μmol/(m2·s)), er viðbótarstyrkurinn í rauðu og hvítu ljósi 10 W/m2 (um 10 μmol/(m2·s)). UV-A í grænkáli jók verulega lífmassa, lengd millihnúta, þvermál stilksins og breidd laufþaks plantna grænkálsplöntunnar, en áhrifin veiktust þegar UV-styrkurinn fór yfir 10 W/m2. Dagleg tveggja klst. UV-A viðbót (0,45 J/(m2•s)) gæti aukið verulega hæð plantna, kímblöð og ferskþyngd 'Oxheart' tómatplöntum, en jafnframt dregið úr H2O2 innihaldi tómatplöntunnar. Það má sjá að mismunandi ræktun bregst mismunandi við útfjólubláu ljósi, sem gæti tengst næmi ræktunar fyrir útfjólubláu ljósi.

Til að rækta græddar plöntur þarf að auka lengd stilksins á viðeigandi hátt til að auðvelda ígræðslu rótarstofns. Mismunandi styrkleiki FR hafði mismunandi áhrif á vöxt tómata-, papriku-, gúrku-, grasker- og vatnsmelónuplöntur. Viðbót með 18,9 μmol/(m2•s) af FR í köldu hvítu ljósi jók verulega lengd kímblaðanna og þvermál stilksins í tómata- og paprikuplöntum; FR upp á 34,1 μmol/(m2•s) hafði best áhrif á að efla lengd kímblaðanna og þvermál stilksins í gúrku-, grasker- og vatnsmelónuplöntum; hástyrkur FR (53,4 μmol/(m2•s)) hafði best áhrif á þessi fimm grænmeti. Lengd kímblaðanna og þvermál stilksins jókst ekki lengur marktækt og fór að sýna lækkandi þróun. Ferskþyngd paprikuplöntunnar minnkaði verulega, sem bendir til þess að FR mettunargildi fimm grænmetisplöntunnar voru öll lægri en 53,4 μmol/(m2•s) og FR gildið var marktækt lægra en FR. Áhrifin á vöxt mismunandi grænmetisplöntu eru einnig mismunandi.

2.2 Áhrif mismunandi dagsbirtuþátta á ljósmyndun grænmetisplöntum

Dagsljósheildin (DLI) táknar heildarmagn ljóstillífandi ljóseinda sem yfirborð plöntunnar tekur við á einum degi, sem tengist ljósstyrk og ljóstíma. Útreikningsformúlan er DLI (mól/m2/dag) = ljósstyrkur [μmól/(m2•s)] × Daglegur ljóstími (klst) × 3600 × 10-6. Í umhverfi með lágan ljósstyrk bregðast plöntur við lágum birtustigi með því að lengja stilk og milliblöð, auka hæð plöntunnar, lengd blaðblaða og blaðflatarmál, og minnka blaðþykkt og nettó ljóstillífunarhraða. Með aukinni ljósstyrk, að undanskildum sinnepi, minnkaði lengd kímblaða og stilklenging á klettasalati, hvítkáli og grænkálsplöntum verulega við sömu ljósgæði. Það má sjá að áhrif ljóss á vöxt og formgerð plantna tengjast ljósstyrk og plöntutegundum. Með aukningu á ljóstillífunartíðni (DLI) (8,64~28,8 mól/m2/dag) urðu gúrkuplöntur stuttar, sterkar og þéttar, og blaðþyngd og blaðgrænuinnihald minnkaði smám saman. 6~16 dögum eftir sáningu gúrkuplöntunnar þornuðu blöðin og ræturnar. Þyngdin jókst smám saman og vaxtarhraðinn jókst smám saman, en 16 til 21 degi eftir sáningu minnkaði vaxtarhraði blaða og róta gúrkuplöntunnar verulega. Aukin ljóstillífunartíðni jók nettó ljóstillífunarhraða gúrkuplöntunnar, en eftir ákveðið gildi fór nettó ljóstillífunarhraðinn að lækka. Þess vegna getur val á viðeigandi DLI og notkun mismunandi viðbótarlýsingaraðferða á mismunandi vaxtarstigum plöntunnar dregið úr orkunotkun. Innihald leysanlegs sykurs og SOD ensíms í gúrku- og tómataplöntum jókst með aukinni ljóstillífunarstyrkleika. Þegar DLI-styrkurinn jókst úr 7,47 mól/m2/dag í 11,26 mól/m2/dag, jókst innihald leysanlegs sykurs og SOD-ensíms í gúrkuplöntum um 81,03% og 55,5%, talið í sömu röð. Við sömu DLI-skilyrði, með aukinni ljósstyrk og styttri ljóstíma, hamlaði PSII-virkni tómat- og gúrkuplöntum, og val á viðbótarlýsingarstefnu með lágum ljósstyrk og löngum ljóstíma var betur stuðlað að ræktun á háum plöntuvísitölu og ljósefnafræðilegri skilvirkni gúrku- og tómatplöntum.

Við framleiðslu á græddum plöntum getur lítil birta leitt til lækkunar á gæðum þeirra og aukins græðslutíma. Viðeigandi ljósstyrkur getur ekki aðeins aukið bindingargetu græðingarstaðarins og bætt vísitölu sterkra plöntutegunda, heldur einnig dregið úr hnútastöðu kvenkyns blóma og aukið fjölda kvenkyns blóma. Í verksmiðjum var ljósstyrkur á ljósi upp á 2,5-7,5 mól/m2/dag nægur til að uppfylla græðingarþarfir græddra tómatplöntutegunda. Þéttleiki og blaðþykkt græddra tómatplöntutegunda jókst verulega með aukinni ljósstyrk. Þetta sýnir að græddar plöntur þurfa ekki mikinn ljósstyrk til að gróa. Þess vegna, með hliðsjón af orkunotkun og gróðursetningarumhverfi, mun val á viðeigandi ljósstyrk hjálpa til við að bæta efnahagslegan ávinning.

3. Áhrif LED ljósumhverfis á streituþol grænmetisplöntur

Plöntur taka við utanaðkomandi ljósmerkjum í gegnum ljósnema, sem veldur myndun og uppsöfnun merkjasameinda í plöntunni, sem breytir vexti og virkni líffæra plantna og bætir að lokum viðnám plöntunnar gegn streitu. Mismunandi ljósgæði hafa ákveðin áhrif á að bæta kuldaþol og saltþol plöntunnar. Til dæmis, þegar tómatplöntur voru bættar við ljós í 4 klukkustundir á nóttunni, samanborið við meðferð án viðbótarljóss, gátu hvítt ljós, rautt ljós, blátt ljós og rautt og blátt ljós dregið úr gegndræpi raflausna og MDA innihaldi tómatplöntunnar og bætt kuldaþol. Virkni SOD, POD og CAT í tómatplöntunum við meðferð með 8:2 rauð-bláu hlutfallinu var marktækt meiri en við aðrar meðferðir, og þær höfðu meiri andoxunargetu og kuldaþol.

Áhrif UV-B á vöxt sojabaunarótar eru aðallega að bæta streituþol plantna með því að auka innihald rótar NO og ROS, þar á meðal hormónaboðsameinda eins og ABA, SA og JA, og hamla rótarþroska með því að draga úr innihaldi IAA, CTK og GA. Ljósnemi UV-B, UVR8, tekur ekki aðeins þátt í stjórnun ljósmyndunar, heldur gegnir einnig lykilhlutverki í UV-B streitu. Í tómatplöntum miðlar UVR8 myndun og uppsöfnun antósýanína, og villtir tómatplöntur sem hafa aðlagað sig að UV bæta getu sína til að takast á við mikla UV-B streitu. Hins vegar er aðlögun UV-B að þurrkastreitu af völdum Arabidopsis ekki háð UVR8 ferlinum, sem bendir til þess að UV-B virki sem merkjaörvuð víxlsvörun varnarkerfa plantna, þannig að fjölbreytt hormón taka sameiginlega þátt í að standast þurrkastreitu, sem eykur ROS sorphirðugetu.

Bæði lenging kímblaða eða stilka plantna af völdum FR og aðlögun plantna að kuldaálagi eru stjórnað af plöntuhormónum. Þess vegna tengjast „skuggavarnaáhrif“ af völdum FR kuldaaðlögun plantna. Tilraunamennirnir bættu við byggplönturnar 18 dögum eftir spírun við 15°C í 10 daga, kældu niður í 5°C + bættu við FR í 7 daga og komust að því að samanborið við hvítljósmeðferð jók FR frostþol byggplöntunnar. Þessu ferli fylgir aukið ABA og IAA innihald í byggplöntunum. Síðari flutningur á 15°C FR-formeðhöndluðum byggplöntum í 5°C og áframhaldandi FR viðbót í 7 daga leiddi til svipaðra niðurstaðna og í ofangreindum tveimur meðferðum, en með minni ABA svörun. Plöntur með mismunandi R:FR gildi stjórna myndun plöntuhormóna (GA, IAA, CTK og ABA), sem einnig taka þátt í saltþoli plantna. Við saltálag getur lágt R:FR-hlutfall ljóss í umhverfi bætt andoxunarefni og ljóstillífunargetu tómatplöntum, dregið úr framleiðslu ROS og MDA í plöntunum og bætt saltþol. Bæði seltuálag og lágt R:FR gildi (R:FR = 0,8) hamluðu myndun blaðgrænu, sem gæti tengst hindrun á umbreytingu PBG í ÚróIII í myndunarferli blaðgrænu, en lágt R:FR-hlutfall getur á áhrifaríkan hátt dregið úr skerðingu á myndun blaðgrænu af völdum seltuálags. Þessar niðurstöður benda til marktækrar fylgni milli plöntukróma og saltþols.

Auk birtuumhverfisins hafa aðrir umhverfisþættir einnig áhrif á vöxt og gæði grænmetisplöntur. Til dæmis mun aukning á CO2 styrk auka hámarks ljósmettunargildið Pn (Pnmax), lækka ljósjöfnunarpunktinn og bæta ljósnýtingu. Aukning á ljósstyrk og CO2 styrk hjálpar til við að bæta innihald ljóstillífandi litarefna, vatnsnýtingu og virkni ensíma sem tengjast Calvin hringrásinni, og að lokum ná fram meiri ljóstillífunarnýtni og lífmassa uppsöfnun tómatplöntur. Þurrþyngd og þéttleiki tómat- og paprikuplöntur voru jákvætt tengd við ljóstillífunarumhverfið, og breyting á hitastigi hafði einnig áhrif á vöxtinn við sömu ljóstillífunarmeðferð. Umhverfi 23~25℃ var hentugra fyrir vöxt tómatplöntur. Samkvæmt hitastigi og ljósskilyrðum þróuðu vísindamennirnir aðferð til að spá fyrir um hlutfallslegan vaxtarhraða papriku byggða á dreifingarlíkani fyrir bate, sem getur veitt vísindalegar leiðbeiningar um umhverfisstjórnun á framleiðslu á græddum paprikuplöntum.

Þess vegna, þegar ljósastjórnunarkerfi er hannað í framleiðslu, ætti ekki aðeins að taka tillit til ljósaumhverfisþátta og plantnategunda, heldur einnig ræktunar- og stjórnunarþátta eins og næringar- og vatnsstjórnun fræplantna, lofttegundaumhverfis, hitastigs og vaxtarstigs fræplantna.

4. Vandamál og horfur

Í fyrsta lagi er ljósstjórnun á grænmetisplöntum flókið ferli og þarf að greina ítarlega áhrif mismunandi ljósskilyrða á mismunandi gerðir grænmetisplöntu í umhverfi verksmiðjunnar. Þetta þýðir að til að ná markmiðinu um skilvirka og hágæða plöntuframleiðslu þarf stöðuga rannsókn til að koma á fót þroskuðu tæknilegu kerfi.

Í öðru lagi, þótt orkunýting LED ljósgjafans sé tiltölulega mikil, þá er orkunotkunin fyrir plöntulýsingu aðalorkuþörfin við ræktun plöntur með gerviljósi. Mikil orkunotkun plantnaverksmiðja er enn flöskuhálsinn sem takmarkar þróun plantnaverksmiðja.

Að lokum, með útbreiddri notkun lýsingar fyrir plöntur í landbúnaði, er búist við að kostnaður við LED lýsingar fyrir plöntur muni lækka verulega í framtíðinni; þvert á móti, aukning launakostnaðar, sérstaklega á tímum eftir faraldurinn, og skortur á vinnuafli mun örugglega stuðla að vélvæðingu og sjálfvirkni framleiðslu. Í framtíðinni munu stjórnlíkön sem byggja á gervigreind og greindur framleiðslubúnaður verða ein af kjarnatækni fyrir framleiðslu á grænmetisplöntum og munu halda áfram að stuðla að þróun tækni í plöntuverksmiðjum.

Höfundar: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Heimild greinar: Wechat reikningur landbúnaðarverkfræðitækni (gróðurhúsarækt)