Lux Ordinatio et Imperium in Plant Factory

image1

Abstract: Seminibus vegetabilis primus gradus est in productione vegetabili, et est ipsum genus seminum ad fructum et qualitatem herbarum post plantationem.Continua elegantia divisionis laboris in industria vegetabili, semina vegetabilia paulatim catenam industrialem independens formaverunt et productionem vegetabilem ministraverunt.Tempestatibus affecti, methodi traditae germen non possunt occurrere multas provocationes sicut lentum incrementum seminum, leggy incrementum, pestes et morbos.Seminibus leggyis agere, multi cultores mercatorum incrementum moderantibus utuntur.Attamen periculum est seminis rigiditas, cibus salus et contagione environmental cum usu moderantium incrementum.Praeter methodos chemica moderandi, licet excitatio mechanica, temperatura et aqua temperantiae partes agere possunt, ne leggy incrementum seminum, leviter minus commodae et efficaces sunt.Sub impulsu globalis novae Covid-19 pestilentiae, difficultates productionis administrationis difficultates ex labore inopias et labores surgentes gratuita in seminando industriae magis eminentes factae sunt.

Cum progressu technologiae illustrandae, usus lucis artificialis ad vegetabile germen excitandum utilitates habet altae germinis efficientiae, pestes et morborum minus, et facile normae.Cum traditis lucis fontibus, nova generatio lucis fontes DUCTUS proprietates habet industriae salutaris, altae efficientiae, longae vitae, environmental tutela et durabilitas, parvitas, humilis scelerisque radiatio, parva necem amplitudo.Efficere potest spectrum congruum secundum incrementum et evolutionis necessitates seminum in ambitu officinarum plantarum, et accurate moderari processum physiologicum et metabolicum seminum, simul conferendo ad liberas, normas et celeris productiones plantarum plantarum. atque abbreviat germen.In Sinis Australis, accipit circiter LX diebus ut piper et lycopersiciSus plantationum (3-4 folia vera) in plastic greenhouses colat, et circiter 35 dies pro cucumeris germinibus (3-5 vera folia).Sub plantis officinas condiciones, tantum XVII dies habet ut semina lycopersica colant et 25 dies pro piperis seminibus sub condicione photoperiodorum XX h et PPF 200-300 μmol/(m2•s) excolantur.Comparata methodo culturae plantationis conventionalis in CONSERVATORIUM, usus officinas seminis culturae plantae ductae methodus cucumeris incrementum cycli per 15-30 dies insigniter minuit, et numerus florum femininorum et fructuum per plantam augetur 33,8% et 37.3% respective, summa cede augebatur 71,44%.

Secundum energiam utendo efficientiam, vis utendi efficacia officinarum plantarum altior est quam quae in eadem latitudine Venlo-type greenhouses.Exempli gratia, in officina plantarum Suecica, 1411 MJ 1 kg materiae aridae lactucae producere requiruntur, dum 1699 MJ in CONSERVATORIUM requiruntur.Attamen, si electricitas per kilogram lactucae aridae materiae computatur, planta officinas 247 kW·h indiget ut lactucae pondus 1 kg siccum, et in Suecia, Batavia, et in Foederatis Arabum Emirates 182 kW egent. h, 70 kW·h, 111 kW·h.

Eodem tempore in officina plantarum, usus computatrorum, instrumentorum automaticorum, intelligentiae artificialis et aliarum technologiarum accurate moderari possunt condiciones environmentales aptas ad seminandum culturam, tollendas limites condiciones rerum naturalium ambitus, et intellegentes intellegentes; machinata et annua stabilis productio seminis productio.Nuper in plantis officinas plantarum adhibitae sunt in productione commerciali herbarum frondium, oleruum et aliorum fructuum oeconomicorum in Iaponia, Corea Meridiana, Europa et Civitatibus Foederatis Americae aliisque regionibus.Princeps initialis collocatio officinarum plantarum, princeps operarum gratuita, et ingens ratio energiae consumptio adhuc sunt bottlenecks qui limitant promovendae technologiae culturae seminandi in officinas plantarum Sinensium.Ideo necesse est considerare exigentias magnae frugis et industria, salvis verbis levium consiliorum administratione, vegetabilium incrementi exemplorum instauratione, et automationis instrumento ad utilitates oeconomicas emendandas.

In hoc articulo, influxus lucis ductus ambitus in incrementis et evolutione plantarum plantarum in officinis plantarum recentioribus annis recensetur, prospectu investigationis directionis lucis plantarum plantarum in officinarum plantarum ordinatione.

1. Effectus lucis Environment in Incrementum et Progressio vegetabilium

Sicut unus ex elementis essentialibus environmental incrementis et evolutionis plantae, lux non solum energiae principium ad plantas ad photosynthesim perficiendas, sed etiam signum clavis photomorphogenesis afficiens.Plantae sentiunt directionem, industriam et qualitatem lucis signi per systematis lumen insigne, suum incrementum et progressionem moderantur, et praesentia vel absentia, necem, intensionem et durationem lucis respondent.In statu notae plantae photoreceptores tria saltem genera comprehendunt: phytochromes (PHYA~PHYE) sensum illum lucis rubrae et longe rubrae (FR), cryptochromes (CRY1 et CRY2), qui sensus caerulei et ultravioli A, et Elementorum (Phot1 et Phot2), sunt recepto UV B, recepto UVR8, sensu UV-B.Hi photoreceptores participent et ordinant expressionem genesis cognatae ac deinde vitae actiones moderantur ut semen germinis germinis, photomorphogenesis, tempus florentis, synthesis et cumulus metabolitarum secundarum, et tolerantia ad passiones bioticas et abioticas.

2. Influentia lucis environment in photomorphologica instauratione vegetabilis seminum

2.1 Effectus diversi lucis Qualitatis in Photomorphogenesis vegetabilis Seminis

Regiones spectri rubrae et caeruleae altum quantum efficacia habent ad photosynthesin folium plantarum.Autem, longi temporis nuditas foliorum cucumeris puram lucem rubrae photosystem laedet, inde in phaenomenon "lucis rubrae syndrome" sicut responsio stomatalis trunca, capacitas photosynthetica minuitur et usus nitrogenii efficientiam, et incrementum retardatio.Sub condicione intensioris levis (m2•s) (100±5 μmol/(m2•s)), lux pura rubra chloroplastas tam iuvenum quam maturarum foliorum cucumeris laedere potest, sed chloroplastae quassatas receptae sunt postquam mutatum est e luce pura rubra. ad rubrum et caeruleum (R: B = 7:3).E contra, cum plantae cucumeris a lumine rubro-caeruleo ambitus ad purum rubrae lucis ambitum transibunt, efficientia photosynthetica signanter non decrevit, ostendens adaptabilitatem lucis rubrae ambitus.Per microscopium analysin electronico analysi foliorum cucumeris seminum cum "syndromo lumine rubente", experimentarii invenerunt numerum chloroplastarum, magnitudinem granuli amyli, et crassitudinem grani in foliis sub luce pura rubra signanter inferiores esse quam sub iis. curatione lucis albae.Interventus lucis caeruleae ultrastructuram et notas photosyntheticas cucumeris chloroplastarum amplificat et nimiam nutrimentorum accumulationem eliminat.Comparata cum luce alba et luce rubra et caerulea, lux pura rubra promovetur hypocotyla elongatio et cotyledon expansio lycopersicii plantarum, signanter aucta planta altitudo et folium area, sed signanter diminuitur capacitas photosynthetica, reducitur Rubisco contentum et efficientiam photochemicam, et signanter augetur calor dissipationis.Perspicuum est varias plantarum species eidem qualitati levitati aliter respondere, sed cum lumine monochromatico comparatae, plantae maiorem efficaciam photosynthesin habere et incrementum vehementioris in ambitu luminis mixti.

Investigatores multam investigationem egerunt de meliorizatione luminis qualitas compositionis plantarum vegetabilium.Sub eadem levi intensione, aucta ratione lucis rubrae, plantae altitudinis et recentis ponderis lycopersicii et cucumeris seminibus insigniter auctae sunt, et curatio cum ratione rubri ad caeruleum 3:1 optimum effectum habuit;e contra, magna ratio caerulei luminis Inhibuit incrementum lycopersicii et cucumeris semina, quae erant brevia et compacta, sed materiam aridam et chlorophyllum in propagines seminum auxit.Similia exemplaria in aliis frugibus observantur, ut piperis et peponis.Praeterea cum luce alba, luce rubra et caeruleo comparata (R:B=3:1) non solum densitatem folium significanter emendavit, contentus chlorophyllus, efficientiam photosyntheticam et electronicum transferendi efficientiam lycopersici seminum, sed etiam expressio gradus enzymes affinis est. ad cyclum Calvinum, vegetarian contentum et carbohydratum cumulus incrementi etiam signanter emendavit.Comparatis duabus rationibus lucis rubri et caerulei (R:B=2:1, 4:1), superior proportio lucis caeruleae magis conducit ad formationem florum femininorum in cucumeris germinibus inducendis et accelerandum tempus florum femininum. .Etsi variae rationes lucis rubrae et caeruleae significantes effectum non habuerunt in recenti pondere e olus, arugula, ac sinapi sata, alta ratio lucis caeruleae (30% caeruleae) signanter redegit hypocotylum longitudinis et cotyledon area kale. et granis sinapis, cum cotyledon color eolorem.In productione igitur Seminum, congruens augmentum proportio lucis caeruleae signanter minuere potest nodi spatiorum ac foliorum vegetabilium seminum, extensionem lateralem promovere sationes, et index virium seminis emendare, quod ad rem pertinet. robust plantationibus excolendis.Sub condicione quod levis intensio viguit, incrementum lucis viridis in rubro et caeruleo lumine insigniter novum pondus emendavit, folium area et planta altitudo plantarum dulcis piperis.Comparatus cum traditionalis lampadibus albis fluorescentibus, sub colore rubro-viridi-caeruleo (R3:G2:B5) levibus conditionibus, Y[II], qP et ETR of 'Okagi No. 1 lycopersiciSus' plantas signanter emendavit.Elevatio lucis UV (100 μmol/(m2•s) lucis caeruleae + 7% UV-A) ad lucem caeruleam significanter reducta est caulis elongationis velocitatis arugulae et sinapis, cum suppletio FR contrarium erat.Inde etiam ostendit, praeter lucem rubeam et caeruleam, ceteras leves qualitates etiam in processu vegetationis et evolutionis progressu magni ponderis.Etsi lux nec ultraviolet nec FR fons energiae photosynthesis est, uterque in herba photomorphogenesis implicatur.Summus intensitas UV lux damnosa est plantis DNA et proteins, etc. Attamen UV lux responsiones accentus cellulosos efficit, mutationes in plantis incrementum, morphologiam et evolutionem ad mutationibus environmentalibus accommodans.Studia monstraverunt inferiores R/FR umbram fugae responsionum in plantis inducere, morphologicas mutationes in plantis provenire, sicut elongationem caulis, extenuantem folium, et materiam aridam redactam cedere.Culmus gracilis non est lineamentum bonum incrementum in seminibus crescentibus fortes.Nam generatim foliata et fructus plantarum plantarum, firmae, compactae et elasticae seminibus non facile sunt ad problemata per translationem et plantationem.

UV-A potest facere plantas cucumeris plantas breviores et densiores, et fructus post translationem non significanter diversum ab illa potestate;dum UV-B maiorem effectum inhibitorium habet, et effectio reductionis effectus post translationem significans non est.Priora studia suadere UV-A incrementum plantae et plantas devoratas facit.Sed invalescit testimonium praesentiam UV-A, loco segetis taedae suppressae, actu promovet.Comparatus cum luce fundamentali rufo et albo (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)), intensio additicii coloris rubri et lucis 10 W/m2 (circiter 10 μmol/(m2·). s)) In UV-A olus signanter augebat biomass, longitudinis internodium, caulis diametri et plantarum conopeum latitudinis olus plantarum, sed promotionis effectus debilitavit cum intensio UV 10 W/m2 superavit.Cotidiana 2 h UV-A suppletionem (0.45 J/(m2•s)) signanter augere potuit altitudinis plantae, area cotyledonis et recentis ponderis "Oxcordis" lycopersici seminum, dum reducendo H2O2 contentum lycopersicii seminalis.Videri potest quod diversae fruges aliter luci UV respondent, quae sensibilitatem frugum ad lucem UV referri potest.

Ad seminandum insitum colendum, longitudo caulis apte augeri debet ad insitionis caudice faciliorem.FR varias intensiones varias effectus in augmento lycopersicii, piper, cucumeris, cucurbitae et PEPO Seminibus habuit.Suppletio 18.9 μmol/(m2•s) FR in lucem albam frigidam significanter augebat hypocotylum longitudinis et caulis diametri lycopersicii et piperis semina;FR of 34.1 μmol/(m2•s) optimum effectum habuit ad promovendam hypocotylam longitudinis et caulis diametri cucumeris, cucurbitae et seminis peponis;summus intensitas FR (53.4 μmol/(m2•s)) optimum effectum in his quinque olera habuit.Hypocotylus longitudo et caulis diametri seminum non amplius auctus significantius, et inclinatio deorsum ostendere coepit.Recens pondus piperis emissiones signanter decrevit, significans FR satietatem valorum quinque vegetabilium plantarum omnes esse inferiores quam 53.4 μmol/(m2•s), et FR valorem signanter inferior quam FR.Effectus diversorum vegetabilium etiam in incrementis seminum diversorum sunt.

2.2 Effectus diversorum diei integri in photomorphogenesis vegetabilis Seminis

Dies Integral (DLI) repraesentat summam photonsyntheticorum a superficie plantarum receptam in die, quae ad lucem intensionem et tempus lucis refertur.Formula calculi est DLI (mol/m2/day) = levis intensio [μmol/(m2•s)] Tempus lucis quotidianae (h) × 3600 × 10-6.In ambitu cum levi intensione humili, plantis respondent humili ambitu lucis longitudinis caulis et internodio longitudinis, crescentis plantae altitudinis, petioli longitudinis et folium area, et densitatem folium decrescentem et rate rete photosyntheticum.Crescente intensio lucis, excepto sinapi, hypocotyl longitudo et caulis elongatio arugulae, caulis et plantarum olus sub eadem luce qualitate signanter decrevit.Patet videri quod effectus lucis in vegetatione plantarum et morphogenesis se habet ad intensionem et speciem plantarum.Crescente DLI (8.64~28.8 mol/m2/day), planta species cucumeris seminum brevis, valida et compacta facta est, et pondus specificum et chlorophyllum folium sensim diminutum est.VI, ~ XVI diebus, post cucumeris sationem, folia et radices arefactae.Pondus gradatim augetur et incrementum rate paulatim acceleratur, sed XVI ad XXI dies post sationem, incrementum certe foliorum et radices cucumeris seminum decrevit signanter.Consectetur DLI promovit retia rate of cucumeris seminum photosynthetica, sed post certum valorem, rate rete photosynthetica declinare coepit.Ergo eligendo aptam DLI et adhibitis variis accessionibus levibus strategiis in diversis incrementis gradatim Seminum potest reducere vim consummationis.Contentum saccharo solutum et SOD enzyme in cucumeris et plantationibus lycopersicis auctum cum incremento DLI intensio.Cum DLI intensio aucta est ab 7.47 mol/m2/die ad 11.26 mol/m2/die, contentum saccharo solutum et enzyme in cucumeris sationibus 81.03% auctum, et ad 55,5% respective.Sub eisdem DLI conditionibus, aucta lucis intensione et brevitate temporis lucis, actio PSII lycopersicii et cucumeris seminibus inhibuit, et adiecta levi consilio deiectae lucis intensionem ac diuturnitatem eligens plus conducit ad alta germen excolendum. index et efficacia photochemica cucumeris et plantarum lycopersicorum.

In insitis seminibus producendis, humilis levis ambitus decrescere potest in qualitate insita seminum et in tempore sanitatis augmentum.Apta lux intensio non solum augere facultatem obligandi insiti sanationis et indicem validorum seminum augere potest, sed etiam nodi positionem florum femininorum minuere et numerum florum femininorum augere.In officinis plantarum, DLI of 2.5-7.5 mol/m2/ dies satis erat ad sanandas necessitates insita semina lycopersica.densitas et folium crassitudine inserti semina lycopersicii signanter aucta DLI intensio sunt.Inde patet quod insita seminibus non altam lucem intensionem requirunt ad sanandum.Ideo, inspecta potentia consummationis et ambitus plantationis, aptam lucem eligens intensio adiuvabit ad utilitates oeconomicas meliores.

3. Effectus lucis environment in accentus resistentia vegetabilis ductus

Plantae lucem externam accipiunt per photoreceptores, synthesim et cumulum insignes molecularum in planta causantes, incrementum et functionem organorum plantarum mutando, ac demum resistentiam plantae ad vim augendam.Diversa qualitas lucis habet aliquem effectum promotionis in emendatione frigoris tolerantiae et salis tolerantiae seminum.Exempli gratia, cum semina lycopersicii cum luce ad 4 horas noctis suppleta sunt, comparata cum curatione sine lumine supplemento, lux alba, lux rubra, lux caerulea, et lux rubra et caerulea electronico permeabilitas et MDA contentum lycopersici Seminis reducere potuerunt; et emendare tolerantiam frigoris.Actiones SOD, POD et CAT in plantationibus lycopersicis sub curatione 8:2 ratione rubri-caerulei insigniter altiores erant quam ceterarum curationum, et altiorem facultatem et tolerantiam frigoris antioxidant habuerunt.

Effectus UV-B in soybeae radicis incrementi maxime est ad emendandos accentus resistentiae plantae crescendo contentum radicis NO et ROS, inclusa moleculis hormone significantibus ut ABA, SA, JA, et inhibent evolutionem radicis minuendo contentum IAA. , CTK, GA.Photoreceptor of UV-B, UVR8 non solum in regula photomorphogenesis implicatur, sed etiam in UV-B innixi munere praecipuo agit.In lycopersiciSusceptibility Seminibus, UVR8 synthesim et cumulum anthocyaninm mediat, et UV-acclimatur lycopersicum lycopersicum Seminum meliorem facultatem suam tolerandi magna intensione UV-B innixi.Attamen accommodatio UV-B ad siccitatem accentus ab Arabidopsis inducta non pendet ab viae UVR8, quae indicat UV-B agit quasi signum crucis-inductum responsionis plantae mechanismi defensionis, ut varia hormonum coniunctim sint. involvit resistendi sitim accentus, ROS scavenging facultatem augendi.

Tum elongatio plantae hypocotylis vel truncus ex FR et accommodatio plantarum ad frigoris vim hormonum plantarum regulantur.Ergo "umbra fugatio effectus" a FR ad frigidam plantarum adaptationem se habet.Expertores hordei seminibus XVIII diebus post germinationem XV°C suppleverunt per dies X, refrigerantes ad V°C + supplendo FR per 7 dies, et invenerunt collatam cum curatione alba, FR gelu resistentia semina hordei auxit.Hoc processum comitatur ABA et IAA contentus in semina hordei augetur.Sequens translatio 15°C FR-pre- tata plantationum hordei ad 5°C et continuata FR suppletionem per 7 dies consecuta est in similibus eventibus duobus superius curationibus, sed responso ABA reducto.Plantae cum diversis R:FR valores biosynthesin phytohormonum (GA, IAA, CTK, ABA regunt), quae etiam in plantis salis tolerantiae implicantur.Sub accentus sal, humilis ratio R:FR levis environment antioxidantam et photosyntheticam capacitatem lycopersicorum seminum emendare potest, productionem ROS et MDA in seminibus reducere, et tolerantiam salis emendare.Utraque salinitas accentus et humilis R:FR valor (R:FR=0.8) biosynthesim chlorophyll inhibuit, quae ad conversionem PBG ad UroIII in synthesi chlorophylli viarum obstructam referri potest, dum humilis ambitus R:FR efficaciter sublevare potest. salsuitatem accentus effecerunt detrimentum chlorophyll synthesis.Hi eventus significantem relationem inter phytochromes et tolerantiam salis indicant.

Praeter lucem ambitum, aliae factores environmental etiam incrementum et qualitatem plantarum plantarum afficiunt.Exempli gratia, incrementum CO2 intentio augebit lucem satietatem maximi pretii Pn (Pnmax), lumen recompensationis punctum minuere, et lucem utendo efficientiam emendare.Augmentum luminis intensionis et intentionis CO2 adiuvat ad emendandum contentum pigmentorum photosyntheticorum, aquae usus efficientiae et operationum enzymorum ad cyclum Calvini pertinentium, et tandem altiorem efficientiam photosyntheticam et taeda cumulum lycopersicii seminalis attingunt.Pondus et densitas arida lycopersicii et piperis semina cum DLI positive connectuntur, et mutatio caloris incrementum affectavit etiam sub eadem curatione DLI.Ambitus 23~25℃ aptior erat ad incrementum lycopersici seminum.Secundum temperiem et condiciones leves, investigatores methodum elaboraverunt ad praedicere incrementum rate piperis relativum secundum batum distributionis exemplar, quod regimen scientificum praebere potest ad productionem insitam germinis environmental moderatio piperis.

Cum igitur levi ordinatione schema in productione designans, non solum levis ambitus factorum et plantarum species considerandae sunt, sed etiam culturae et administrationis factores, sicut germen nutritionis et aquae administratio, gas ambitus, temperatus et germen incrementum inchoat.

4. Problematum et Outlooks

Primum, lux disciplinae plantarum plantarum est processus urbanus, et effectus diversi luminis condiciones in diversis generibus vegetabilium plantarum in plantis officinas environment opus est ut singillatim enucleetur.Hoc significat quod ad propositum consequendum altae efficientiae et altae-qualitatis germinis productionis, exploratio continua requiritur ad systema technicum mature condendum.

Secundo, licet potentia utendi rate ductus lucis principium est relative altum, potentia consummatio ad plantam accendendi est principalis industria consummatio ad culturam semina luci artificialis utens.Sumptio ingens energiae officinarum plantarum adhuc in bottleneck officinis plantae evolutionis restringenda est.

Denique, cum lata applicatione plantae ad agri culturam venientium, sumptus ductus luminaribus plantarum valde deminutos esse expectatur in futuro;contra, laboris incrementum, praesertim in aetate post pestilentia, defectus laboris tenetur promovere processum mechanizationis et automationis productionis.In futurum, artificialis intelligentiae moderatio substructio exemplorum et instrumentorum productionis intelligentium unum e nucleis technologiarum vegetabilium ad productionem germinis fiet, et progressionem plantae officinas plantationis technologiae promovebit.

Auctores: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Articulus fons: Wechat propter Engineering agriculturae Technologiae (CONSERVATORIUM horticulture)


Post tempus: Feb-22-2022