Xülasə: Tərəvəz şitilləri tərəvəz istehsalında ilk addımdır və şitillərin keyfiyyəti əkildikdən sonra tərəvəzlərin məhsuldarlığı və keyfiyyəti üçün çox vacibdir. Tərəvəz sənayesində əmək bölgüsünün davamlı olaraq təkmilləşdirilməsi ilə tərəvəz şitilləri tədricən müstəqil sənaye zənciri formalaşdırmış və tərəvəz istehsalına xidmət etmişdir. Pis hava şəraitindən təsirlənən ənənəvi şitil üsulları qaçılmaz olaraq şitillərin yavaş böyüməsi, ayaqaltı böyümə, zərərvericilər və xəstəliklər kimi bir çox çətinliklərlə üzləşir. Ayaqaltı şitillərlə mübarizə aparmaq üçün bir çox kommersiya becərənləri böyümə tənzimləyicilərindən istifadə edirlər. Bununla belə, böyümə tənzimləyicilərinin istifadəsi ilə şitillərin sərtliyi, qida təhlükəsizliyi və ətraf mühitin çirklənməsi riskləri mövcuddur. Kimyəvi nəzarət metodlarına əlavə olaraq, mexaniki stimullaşdırma, temperatur və suyun idarə edilməsi də şitillərin ayaqaltı böyüməsinin qarşısını almaqda rol oynaya bilsə də, onlar bir qədər az rahat və effektivdir. Qlobal yeni Covid-19 epidemiyasının təsiri altında şitil sənayesində əmək çatışmazlığı və artan əmək xərclərinin yaratdığı istehsalın idarə olunması çətinlikləri problemləri daha da qabarıq hala gəlmişdir.

İşıqlandırma texnologiyasının inkişafı ilə tərəvəz tinglərinin yetişdirilməsi üçün süni işığın istifadəsi yüksək ting səmərəliliyi, daha az zərərverici və xəstəliklər və asan standartlaşdırma kimi üstünlüklərə malikdir. Ənənəvi işıq mənbələri ilə müqayisədə yeni nəsil LED işıq mənbələri enerjiyə qənaət, yüksək səmərəlilik, uzun ömür, ətraf mühitin qorunması və davamlılığı, kiçik ölçülü, aşağı istilik radiasiyası və kiçik dalğa uzunluğu amplitudası xüsusiyyətlərinə malikdir. Bitki fabriklərinin mühitində tinglərin böyümə və inkişaf ehtiyaclarına uyğun olaraq müvafiq spektr formalaşdıra və tinglərin fizioloji və metabolik prosesini dəqiq idarə edə bilər, eyni zamanda çirklənmədən azad, standartlaşdırılmış və sürətli tərəvəz tinglərinin istehsalına töhfə verir və ting dövrünü qısaldır. Cənubi Çində plastik istixanalarda bibər və pomidor tinglərinin (3-4 əsl yarpaq) becərilməsi təxminən 60 gün, xiyar tinglərinin (3-5 əsl yarpaq) becərilməsi isə təxminən 35 gün çəkir. Bitki fabriki şəraitində 20 saatlıq fotoperiodun və 200-300 μmol/(m2•s) PPF-nin olması şəraitində pomidor tinglərinin becərilməsi cəmi 17 gün, bibər tinglərinin isə 25 gün çəkir. İstixanada ənənəvi şitil becərmə üsulu ilə müqayisədə, LED bitki fabrik şitil becərmə üsulunun istifadəsi xiyarın böyümə dövrünü 15-30 gün əhəmiyyətli dərəcədə qısaltdı və bitki başına dişi çiçəklərin və meyvələrin sayı müvafiq olaraq 33,8% və 37,3% artdı və ən yüksək məhsuldarlıq 71,44% artdı.

Enerji istifadəsinin səmərəliliyi baxımından bitki fabriklərinin enerji istifadəsinin səmərəliliyi eyni enlikdə yerləşən Venlo tipli istixanalardan daha yüksəkdir. Məsələn, İsveç bitki fabrikində 1 kq kahı quru maddəsi istehsal etmək üçün 1411 MJ, istixanada isə 1699 MJ tələb olunur. Lakin, kahının hər kiloqramı üçün tələb olunan elektrik enerjisi hesablanarsa, bitki fabrikinin 1 kq quru çəki kahı istehsal etmək üçün 247 kVt·saat, İsveç, Hollandiya və Birləşmiş Ərəb Əmirliklərindəki istixanalar isə müvafiq olaraq 182 kVt·saat, 70 kVt·saat və 111 kVt·saat tələb edir.

Eyni zamanda, bitki fabrikində kompüterlərin, avtomatik avadanlıqların, süni intellekt və digər texnologiyaların istifadəsi fidan becərilməsi üçün uyğun ətraf mühit şəraitini dəqiq idarə edə, təbii mühit şəraitinin məhdudiyyətlərindən qurtula və fidan istehsalının ağıllı, mexanikləşdirilmiş və illik sabit istehsalını həyata keçirə bilər. Son illərdə bitki fabriklərinin fidanları Yaponiya, Cənubi Koreya, Avropa və ABŞ və digər ölkələrdə yarpaqlı tərəvəzlərin, meyvə tərəvəzlərinin və digər iqtisadi bitkilərin kommersiya istehsalında istifadə olunur. Bitki fabriklərinin yüksək ilkin investisiyası, yüksək əməliyyat xərcləri və böyük sistem enerjisi istehlakı hələ də Çin bitki fabriklərində fidan becərilməsi texnologiyasının təşviqini məhdudlaşdıran maneələrdir. Buna görə də, iqtisadi faydaları artırmaq üçün işıq idarəetmə strategiyaları, tərəvəz böyüməsi modellərinin yaradılması və avtomatlaşdırma avadanlıqları baxımından yüksək məhsuldarlıq və enerjiyə qənaət tələblərini nəzərə almaq lazımdır.

Bu məqalədə, son illərdə bitki fabriklərində tərəvəz şitillərinin böyüməsinə və inkişafına LED işıq mühitinin təsiri, bitki fabriklərində tərəvəz şitillərinin işığın tənzimlənməsi tədqiqat istiqamətinin perspektivləri ilə birlikdə nəzərdən keçirilir.

1. İşıq mühitinin tərəvəz şitillərinin böyüməsinə və inkişafına təsiri

Bitki böyüməsi və inkişafı üçün vacib ətraf mühit amillərindən biri olan işıq, bitkilərin fotosintez aparması üçün təkcə enerji mənbəyi deyil, həm də bitki fotomorfogenezinə təsir edən əsas siqnaldır. Bitkilər işıq siqnal sistemi vasitəsilə siqnalın istiqamətini, enerjisini və işıq keyfiyyətini hiss edir, öz böyümə və inkişaflarını tənzimləyir və işığın varlığına və ya olmamasına, dalğa uzunluğuna, intensivliyinə və müddətinə reaksiya verirlər. Hal-hazırda məlum olan bitki fotoreseptorlarına ən azı üç sinif daxildir: qırmızı və uzaq qırmızı işığı (FR) hiss edən fitokromlar (PHYA~PHYE), mavi və ultrabənövşəyi A-nı hiss edən kriptokromlar (CRY1 və CRY2) və UV-B-ni hiss edən UV-B reseptoru UVR8 olan Elementlər (Phot1 və Phot2). Bu fotoreseptorlar əlaqəli genlərin ifadəsində iştirak edir və tənzimləyir, sonra bitki toxumunun cücərməsi, fotomorfogenez, çiçəkləmə müddəti, ikinci dərəcəli metabolitlərin sintezi və toplanması, biotik və abiotik stresslərə qarşı tolerantlıq kimi həyat fəaliyyətlərini tənzimləyir.

2. LED işıq mühitinin tərəvəz şitillərinin fotomorfoloji quruluşuna təsiri

2.1 Müxtəlif İşıq Keyfiyyətinin Tərəvəz Fidanlarının Fotomorfogenezinə Təsiri

Spektrin qırmızı və mavi bölgələri bitki yarpağı fotosintezi üçün yüksək kvant effektivliyinə malikdir. Lakin, xiyar yarpaqlarının uzun müddətli təmiz qırmızı işığa məruz qalması fotosistemə zərər verəcək və nəticədə stomatal reaksiyanın ləngiməsi, fotosintetik tutumun və azot istifadəsinin səmərəliliyinin azalması və böyümənin ləngiməsi kimi "qırmızı işıq sindromu" fenomeninə səbəb olacaq. Aşağı işıq intensivliyi (100±5 μmol/(m2•s)) şəraitində təmiz qırmızı işıq həm gənc, həm də yetkin xiyar yarpaqlarının xloroplastlarına zərər verə bilər, lakin zədələnmiş xloroplastlar təmiz qırmızı işıqdan qırmızı və mavi işığa çevrildikdən sonra bərpa olunur (R:B= 7:3). Əksinə, xiyar bitkiləri qırmızı-mavi işıq mühitindən təmiz qırmızı işıq mühitinə keçdikdə, fotosintetik səmərəlilik əhəmiyyətli dərəcədə azalmadı və qırmızı işıq mühitinə uyğunlaşma göstərdi. "Qırmızı işıq sindromu" olan xiyar fidanlarının yarpaq quruluşunun elektron mikroskop analizi vasitəsilə təcrübə aparanlar təmiz qırmızı işıq altında yarpaqlarda xloroplastların sayının, nişasta qranullarının ölçüsünün və qrananın qalınlığının ağ işıq müalicəsi altında olanlara nisbətən xeyli aşağı olduğunu aşkar etdilər. Mavi işığın müdaxiləsi xiyar xloroplastlarının ultrastrukturunu və fotosintetik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır və qida maddələrinin həddindən artıq yığılmasını aradan qaldırır. Ağ işıq, qırmızı və mavi işıqla müqayisədə təmiz qırmızı işıq pomidor fidanlarının hipokotil uzanmasını və kotletlon genişlənməsini təşviq etdi, bitkinin hündürlüyünü və yarpaq sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı, lakin fotosintetik tutumu əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı, Rubisco tərkibini və fotokimyəvi səmərəliliyi azaldı və istilik yayılmasını əhəmiyyətli dərəcədə artırdı. Müxtəlif növ bitkilərin eyni işıq keyfiyyətinə fərqli reaksiya verdiyini, lakin monoxromatik işıqla müqayisədə bitkilərin daha yüksək fotosintez səmərəliliyinə və qarışıq işıq mühitində daha güclü böyüməyə malik olduğunu görmək olar.

Tədqiqatçılar tərəvəz fidanlarının işıq keyfiyyəti kombinasiyasının optimallaşdırılması ilə bağlı bir çox tədqiqat aparıblar. Eyni işıq intensivliyi altında, qırmızı işığın nisbətinin artması ilə pomidor və xiyar fidanlarının bitki hündürlüyü və təzə çəkisi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşıb və qırmızı ilə mavinin nisbəti 3:1 olan müalicə ən yaxşı təsir göstərib; əksinə, mavi işığın yüksək nisbəti qısa və kompakt olan pomidor və xiyar fidanlarının böyüməsini ləngidib, lakin fidanların tumurcuqlarında quru maddənin və xlorofilin miqdarını artırıb. Oxşar nümunələr bibər və qarpız kimi digər bitkilərdə də müşahidə olunur. Bundan əlavə, ağ işıqla müqayisədə qırmızı və mavi işıq (R:B=3:1) yalnız pomidor fidanlarının yarpaq qalınlığını, xlorofil tərkibini, fotosintetik səmərəliliyini və elektron ötürmə səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmaqla yanaşı, həm də Kalvin dövrü, böyümə vegetarian tərkibi və karbohidrat yığılması ilə əlaqəli fermentlərin ifadə səviyyələrini də əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıb. Qırmızı və mavi işığın iki nisbətini (R:B=2:1, 4:1) müqayisə etdikdə, mavi işığın daha yüksək nisbəti xiyar fidanlarında dişi çiçəklərin əmələ gəlməsinə daha çox kömək etmiş və dişi çiçəklərin çiçəkləmə müddətini sürətləndirmişdir. Qırmızı və mavi işığın fərqli nisbətləri kələm, rukkola və xardal fidanlarının təzə çəki məhsuldarlığına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərməsə də, mavi işığın yüksək nisbəti (30% mavi işıq) kələm və xardal fidanlarının hipokotil uzunluğunu və kotlet sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmış, kotlet rəngini isə daha da dərinləşdirmişdir. Buna görə də, fidan istehsalında mavi işığın nisbətinin müvafiq şəkildə artırılması tərəvəz fidanlarının düyün aralığını və yarpaq sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə qısalda, fidanların yan uzanmasını təşviq edə və fidanın güc indeksini yaxşılaşdıra bilər ki, bu da möhkəm fidanların yetişdirilməsinə kömək edir. İşıq intensivliyinin dəyişməz qalması şərti ilə qırmızı və mavi işıqda yaşıl işığın artması şirin bibər fidanlarının təzə çəkisini, yarpaq sahəsini və bitki hündürlüyünü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmışdır. Ənənəvi ağ flüoresan lampa ilə müqayisədə, qırmızı-yaşıl-mavi (R3:G2:B5) işıq şəraitində, 'Okagi № 1 pomidor' fidanlarının Y[II], qP və ETR-i əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmışdır. Təmiz mavi işığa UB işığının (100 μmol/(m2•s) mavi işıq + 7% UB-A) əlavə edilməsi rukkola və xardalın gövdəsinin uzanma sürətini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmışdır, FR əlavə edilməsi isə əksinə olmuşdur. Bu, həmçinin göstərir ki, qırmızı və mavi işıqdan əlavə, digər işıq keyfiyyətləri də bitkinin böyüməsi və inkişafı prosesində mühüm rol oynayır. Nə ultrabənövşəyi işıq, nə də FR fotosintezin enerji mənbəyi olmasa da, hər ikisi bitki fotomorfogenezində iştirak edir. Yüksək intensivlikli UB işığı bitki DNT-si və zülalları və s. üçün zərərlidir. Lakin, UB işığı hüceyrə stress reaksiyalarını aktivləşdirir və bitkinin böyüməsində, morfologiyasında və inkişafında ətraf mühit dəyişikliklərinə uyğunlaşma dəyişikliklərinə səbəb olur. Tədqiqatlar göstərir ki, aşağı R/FR bitkilərdə kölgədən yayınma reaksiyalarına səbəb olur və bu da bitkilərdə gövdə uzanması, yarpaqların seyrəlməsi və quru maddə məhsuldarlığının azalması kimi morfoloji dəyişikliklərə səbəb olur. İncə saplaq güclü fidan yetişdirmək üçün yaxşı böyümə xüsusiyyəti deyil. Ümumi yarpaqlı və meyvə-tərəvəz fidanları üçün möhkəm, kompakt və elastik fidanlar daşınma və əkin zamanı problemlərə meylli deyil.

UV-A xiyar fidanı bitkilərini daha qısa və daha kompakt edə bilər və köçürmədən sonrakı məhsuldarlıq nəzarət qrupundan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmir; UV-B isə daha əhəmiyyətli inhibitor təsirə malikdir və köçürmədən sonra məhsuldarlığın azaldılması təsiri əhəmiyyətli deyil. Əvvəlki tədqiqatlar UV-A-nın bitki böyüməsini maneə törətdiyini və bitkiləri cırtdan hala gətirdiyini irəli sürmüşdür. Lakin UV-A-nın mövcudluğunun məhsul biokütləsini yatırmaq əvəzinə, əslində onu təşviq etdiyinə dair getdikcə daha çox dəlil var. Əsas qırmızı və ağ işıqla müqayisədə (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)), qırmızı və ağ işıqda əlavə intensivlik 10 Vt/m2-dir (təxminən 10 μmol/(m2·s)). Kələmin UV-A şüası kələm fidanlarının biokütləsini, düyünlərarası uzunluğunu, gövdə diametrini və bitki örtüyünün enini əhəmiyyətli dərəcədə artırdı, lakin UV intensivliyi 10 Vt/m2-ni keçdikdə təşviq effekti zəiflədi. Gündəlik 2 saatlıq UB-A əlavəsi (0,45 J/(m2•s)) "Oxheart" pomidor fidanlarının bitki hündürlüyünü, kotlet sahəsini və təzə çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər, eyni zamanda pomidor fidanlarının H2O2 tərkibini azalda bilər. Göründüyü kimi, müxtəlif bitkilər UB işığına fərqli reaksiya verir və bu da bitkilərin UB işığına həssaslığı ilə əlaqəli ola bilər.

Peyvənd edilmiş şitillərin becərilməsi üçün kök cücərtilərinin peyvənd edilməsini asanlaşdırmaq üçün gövdənin uzunluğu müvafiq olaraq artırılmalıdır. FR-nin müxtəlif intensivlikləri pomidor, bibər, xiyar, balqabaq və qarpız şitillərinin böyüməsinə fərqli təsir göstərmişdir. Soyuq ağ işıqda 18,9 μmol/(m2•s) FR əlavə edilməsi pomidor və bibər şitillərinin hipokotil uzunluğunu və gövdə diametrini əhəmiyyətli dərəcədə artırmışdır; 34,1 μmol/(m2•s) FR xiyar, balqabaq və qarpız şitillərinin hipokotil uzunluğunu və gövdə diametrini təşviq etməkdə ən yaxşı təsir göstərmişdir; yüksək intensivlikli FR (53,4 μmol/(m2•s)) bu beş tərəvəzə ən yaxşı təsir göstərmişdir. Fidanların hipokotil uzunluğu və gövdə diametri artıq əhəmiyyətli dərəcədə artmamış və aşağıya doğru meyl göstərməyə başlamışdır. Bibər şitillərinin təzə çəkisi əhəmiyyətli dərəcədə azalmışdır ki, bu da beş tərəvəz şitilinin hamısının FR doyma dəyərlərinin 53,4 μmol/(m2•s)-dən aşağı olduğunu və FR dəyərinin FR dəyərindən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olduğunu göstərir. Müxtəlif tərəvəz fidanlarının böyüməsinə təsiri də fərqlidir.

2.2 Müxtəlif Gündüz İnteqralının Tərəvəz Fidanlarının Fotomorfogenezinə Təsiri

Gündüz İnteqralı (Gİİ) bitki səthinin bir gün ərzində qəbul etdiyi fotosintetik fotonların ümumi miqdarını təmsil edir ki, bu da işıq intensivliyi və işıq müddəti ilə əlaqədardır. Hesablama düsturu Gİİ (mol/m2/gün) = işıq intensivliyi [μmol/(m2•s)] × Gündəlik işıq müddəti (saat) × 3600 × 10-6-dır. İşıq intensivliyinin az olduğu bir mühitdə bitkilər aşağı işıq mühitinə gövdə və düyünlərarası uzunluğunu uzatmaqla, bitkinin hündürlüyünü, saplaq uzunluğunu və yarpaq sahəsini artırmaqla, yarpaq qalınlığını və xalis fotosintetik sürətini azaltmaqla reaksiya verirlər. Xardal istisna olmaqla, işıq intensivliyinin artması ilə eyni işıq keyfiyyəti altında rukkola, kələm və kələm fidanlarının hipokotil uzunluğu və gövdə uzanması əhəmiyyətli dərəcədə azalıb. Göründüyü kimi, işığın bitki böyüməsinə və morfogenezə təsiri işıq intensivliyi və bitki növləri ilə əlaqəlidir. DLI-nin artması ilə (8,64~28,8 mol/m2/gün), xiyar fidanlarının bitki növü qısa, güclü və yığcam oldu və xüsusi yarpaq çəkisi və xlorofil tərkibi tədricən azaldı. Xiyar fidanlarının əkildikdən 6~16 gün sonra yarpaqlar və köklər qurudu. Çəki tədricən artdı və böyümə sürəti tədricən sürətləndi, lakin əkildikdən 16-21 gün sonra xiyar fidanlarının yarpaqlarının və köklərinin böyümə sürəti əhəmiyyətli dərəcədə azaldı. Gücləndirilmiş DLI xiyar fidanlarının xalis fotosintez sürətini artırdı, lakin müəyyən bir dəyərdən sonra xalis fotosintez sürəti azalmağa başladı. Buna görə də, uyğun DLI-nin seçilməsi və fidanların müxtəlif böyümə mərhələlərində fərqli əlavə işıq strategiyalarının tətbiqi enerji istehlakını azalda bilər. Xiyar və pomidor fidanlarında həll olan şəkərin və SOD fermentinin tərkibi DLI intensivliyinin artması ilə artdı. DLI intensivliyi 7,47 mol/m2/gün-dən 11,26 mol/m2/gün-ə qədər artdıqda, xiyar fidanlarında həll olan şəkər və SOD fermentinin miqdarı müvafiq olaraq 81,03% və 55,5% artmışdır. Eyni DLI şəraitində, işıq intensivliyinin artması və işıq vaxtının qısalması ilə pomidor və xiyar fidanlarının PSII aktivliyi inhibə edildi və aşağı işıq intensivliyi və uzun müddətli əlavə işıq strategiyasının seçilməsi yüksək fidan indeksi və xiyar və pomidor fidanlarının fotokimyəvi səmərəliliyi becərilməsi üçün daha əlverişli idi.

Peyvənd olunmuş tinglərin istehsalında az işıq mühiti peyvənd olunmuş tinglərin keyfiyyətinin aşağı düşməsinə və sağalma müddətinin artmasına səbəb ola bilər. Müvafiq işıq intensivliyi yalnız peyvənd olunmuş sağalma yerinin bağlanma qabiliyyətini artırmaqla yanaşı, güclü tinglərin indeksini də yaxşılaşdıra bilər, həm də dişi çiçəklərin düyün mövqeyini azalda və dişi çiçəklərin sayını artıra bilər. Bitki fabriklərində gündə 2,5-7,5 mol/m2 DLI pomidor peyvənd olunmuş tinglərin sağalma ehtiyaclarını ödəmək üçün kifayət idi. Peyvənd olunmuş pomidor tinglərinin kompaktlığı və yarpaq qalınlığı DLI intensivliyinin artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artdı. Bu, peyvənd olunmuş tinglərin sağalma üçün yüksək işıq intensivliyinə ehtiyac duymadığını göstərir. Buna görə də, enerji istehlakı və əkin mühiti nəzərə alınmaqla, uyğun işıq intensivliyinin seçilməsi iqtisadi faydaları artırmağa kömək edəcəkdir.

3. LED işıq mühitinin tərəvəz fidanlarının stressə davamlılığına təsiri

Bitkilər fotoreseptorlar vasitəsilə xarici işıq siqnallarını alır və bitkidə siqnal molekullarının sintezinə və toplanmasına səbəb olur, bununla da bitki orqanlarının böyüməsini və funksiyasını dəyişdirir və nəticədə bitkinin stresə qarşı müqavimətini artırır. Müxtəlif işıq keyfiyyəti fidanların soyuğa və duza qarşı dözümlülüyünün yaxşılaşdırılmasına müəyyən dərəcədə təşviqedici təsir göstərir. Məsələn, pomidor fidanları əlavə işıq olmadan müalicə ilə müqayisədə gecə 4 saat işıqla təmin edildikdə, ağ işıq, qırmızı işıq, mavi işıq və qırmızı və mavi işıq pomidor fidanlarının elektrolit keçiriciliyini və MDA tərkibini azalda və soyuğa qarşı dözümlülüyü yaxşılaşdıra bilər. 8:2 qırmızı-mavi nisbətində müalicə altında pomidor fidanlarında SOD, POD və CAT aktivliyi digər müalicələrə nisbətən xeyli yüksək idi və onlar daha yüksək antioksidan tutumuna və soyuğa qarşı dözümlülüyə malik idilər.

UV-B-nin soya kökünün böyüməsinə təsiri əsasən kök NO və ROS-un, o cümlədən ABA, SA və JA kimi hormon siqnal molekullarının tərkibini artırmaqla bitkinin stressə davamlılığını artırmaq və IAA, CTK və GA-nın tərkibini azaltmaqla kök inkişafını maneə törətməkdir. UV-B-nin fotoreseptoru UVR8 yalnız fotomorfogenezi tənzimləməklə deyil, həm də UV-B stressində əsas rol oynayır. Pomidor fidanlarında UVR8 antosiyaninlərin sintezini və toplanmasını vasitəçilik edir və UV-a uyğunlaşmış vəhşi pomidor fidanları yüksək intensivlikli UV-B stressi ilə mübarizə aparmaq qabiliyyətini artırır. Lakin, UV-B-nin Arabidopsis tərəfindən induksiya edilən quraqlıq stressinə uyğunlaşması UVR8 yolundan asılı deyil, bu da UV-B-nin bitki müdafiə mexanizmlərinin siqnalla induksiya edilən çarpaz reaksiyası kimi çıxış etdiyini göstərir, beləliklə, müxtəlif hormonlar quraqlıq stressinə müqavimət göstərməkdə birgə iştirak edir və ROS-un təmizlənmə qabiliyyətini artırır.

Həm FR-dən qaynaqlanan bitki hipokotilinin və ya gövdəsinin uzanması, həm də bitkilərin soyuq stressə uyğunlaşması bitki hormonları tərəfindən tənzimlənir. Buna görə də, FR-dən qaynaqlanan "kölgədən yayınma effekti" bitkilərin soyuq adaptasiyası ilə əlaqədardır. Təcrübəçilər arpa fidanlarını cücərmədən 18 gün sonra 15°C-də 10 gün ərzində tamamladılar, 5°C-yə qədər soyutdular + 7 gün FR əlavə etdilər və ağ işıq müalicəsi ilə müqayisədə FR-nin arpa fidanlarının şaxtaya davamlılığını artırdığını aşkar etdilər. Bu proses arpa fidanlarında ABA və IAA tərkibinin artması ilə müşayiət olunur. Sonradan 15°C FR ilə əvvəlcədən işlənmiş arpa fidanlarının 5°C-yə köçürülməsi və 7 gün ərzində FR əlavəsinin davam etdirilməsi yuxarıdakı iki müalicəyə bənzər nəticələrə gətirib çıxardı, lakin ABA reaksiyasının azalması ilə nəticələndi. Fərqli R:FR dəyərlərinə malik bitkilər, bitki duzuna qarşı tolerantlıqda da iştirak edən fitohormonların (GA, IAA, CTK və ABA) biosintezini idarə edir. Duz stressi altında, aşağı nisbətli R:FR işıq mühiti pomidor şitillərinin antioksidan və fotosintetik qabiliyyətini yaxşılaşdıra, şitillərdə ROS və MDA istehsalını azalda və duza dözümlülüyünü yaxşılaşdıra bilər. Həm duzluluq stressi, həm də aşağı R:FR dəyəri (R:FR=0.8) xlorofilin biosintezini inhibə edir ki, bu da xlorofil sintez yolunda PBG-nin UroIII-ə çevrilməsinin bloklanması ilə əlaqəli ola bilər, aşağı R:FR mühiti isə duzluluğu effektiv şəkildə azalda bilər. Stressdən qaynaqlanan xlorofil sintezinin pozulması. Bu nəticələr fitokromlar və duza dözümlülük arasında əhəmiyyətli bir korrelyasiya olduğunu göstərir.

İşıq mühitinə əlavə olaraq, digər ətraf mühit amilləri də tərəvəz şitillərinin böyüməsinə və keyfiyyətinə təsir göstərir. Məsələn, CO2 konsentrasiyasının artması işığın doyma maksimum dəyəri Pn (Pnmax)-ı artıracaq, işığın kompensasiya nöqtəsini azaldacaq və işığın istifadə səmərəliliyini artıracaq. İşıq intensivliyinin və CO2 konsentrasiyasının artması fotosintetik piqmentlərin tərkibini, su istifadə səmərəliliyini və Kalvin dövrü ilə əlaqəli fermentlərin fəaliyyətini yaxşılaşdırmağa və nəhayət, pomidor şitillərinin daha yüksək fotosintetik səmərəliliyinə və biokütlə yığılmasına nail olmağa kömək edir. Pomidor və bibər şitillərinin quru çəkisi və kompaktlığı DLI ilə müsbət korrelyasiya olunmuş və temperaturun dəyişməsi eyni DLI müalicəsi altında böyüməyə də təsir etmişdir. 23~25℃ mühit pomidor şitillərinin böyüməsi üçün daha uyğun idi. Temperatur və işıq şəraitinə görə, tədqiqatçılar bibərin nisbi böyümə sürətini bate paylanma modelinə əsaslanaraq proqnozlaşdırmaq üçün bir metod hazırladılar ki, bu da bibər peyvənd edilmiş şitil istehsalının ətraf mühit tənzimlənməsi üçün elmi rəhbərlik təmin edə bilər.

Buna görə də, istehsalda işığın tənzimlənməsi sxemi hazırlanarkən yalnız işıq mühiti amilləri və bitki növləri deyil, həm də fidanın qidalanması və suyun idarə olunması, qaz mühiti, temperatur və fidanın böyümə mərhələsi kimi becərmə və idarəetmə amilləri də nəzərə alınmalıdır.

4. Problemlər və Perspektivlər

Birincisi, tərəvəz şitillərinin işığın tənzimlənməsi mürəkkəb bir prosesdir və bitki fabriki mühitində müxtəlif işıq şəraitinin müxtəlif növ tərəvəz şitillərinə təsiri ətraflı təhlil edilməlidir. Bu o deməkdir ki, yüksək səmərəlilik və yüksək keyfiyyətli şitil istehsalı məqsədinə çatmaq üçün yetkin texniki sistem yaratmaq üçün davamlı tədqiqat tələb olunur.

İkincisi, LED işıq mənbəyinin enerji istifadə nisbəti nisbətən yüksək olsa da, süni işıqdan istifadə edərək fidan yetişdirilməsi üçün əsas enerji istehlakı bitki işıqlandırması üçün enerji istehlakıdır. Bitki fabriklərinin böyük enerji istehlakı hələ də bitki fabriklərinin inkişafını məhdudlaşdıran maneədir.

Nəhayət, kənd təsərrüfatında bitki işıqlandırmasının geniş tətbiqi ilə gələcəkdə LED bitki işıqlarının qiymətinin xeyli azalacağı gözlənilir; əksinə, əmək xərclərinin artması, xüsusən də epidemiyadan sonrakı dövrdə işçi qüvvəsinin çatışmazlığı istehsalın mexanizasiyası və avtomatlaşdırılması prosesini təşviq edəcəkdir. Gələcəkdə süni intellekt əsaslı idarəetmə modelləri və ağıllı istehsal avadanlıqları tərəvəz fidanı istehsalı üçün əsas texnologiyalardan birinə çevriləcək və bitki fabrik fidanı texnologiyasının inkişafını təşviq etməyə davam edəcəkdir.

Müəlliflər: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Məqalə mənbəyi: Kənd Təsərrüfatı Mühəndisliyi Texnologiyasının (istixana bağçılığı) Wechat hesabı