Abstrak: Bibit sayuran merupakan langkah pertama dalam produksi sayuran, dan kualitas bibit sangat penting bagi hasil panen dan kualitas sayuran setelah penanaman. Dengan terus disempurnakannya pembagian kerja di industri sayuran, bibit sayuran secara bertahap membentuk rantai industri independen dan melayani produksi sayuran. Dipengaruhi oleh cuaca buruk, metode pembibitan tradisional mau tidak mau menghadapi banyak tantangan seperti pertumbuhan bibit yang lambat, pertumbuhan memanjang, serta hama dan penyakit. Untuk mengatasi bibit yang memanjang, banyak petani komersial menggunakan zat pengatur pertumbuhan. Namun, penggunaan zat pengatur pertumbuhan memiliki risiko kekakuan bibit, keamanan pangan, dan pencemaran lingkungan. Selain metode pengendalian kimia, meskipun stimulasi mekanis, pengendalian suhu dan air juga dapat berperan dalam mencegah pertumbuhan bibit yang memanjang, metode ini sedikit kurang praktis dan efektif. Di bawah dampak pandemi Covid-19 global, masalah kesulitan manajemen produksi yang disebabkan oleh kekurangan tenaga kerja dan kenaikan biaya tenaga kerja di industri pembibitan menjadi lebih menonjol.

Dengan perkembangan teknologi pencahayaan, penggunaan cahaya buatan untuk pembibitan sayuran memiliki keunggulan efisiensi pembibitan yang tinggi, hama dan penyakit yang lebih sedikit, serta kemudahan standardisasi. Dibandingkan dengan sumber cahaya tradisional, sumber cahaya LED generasi baru memiliki karakteristik hemat energi, efisiensi tinggi, umur panjang, ramah lingkungan dan tahan lama, ukuran kecil, radiasi termal rendah, dan amplitudo panjang gelombang kecil. Sumber cahaya ini dapat merumuskan spektrum yang sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan dan perkembangan bibit di lingkungan pabrik tanaman, dan secara akurat mengontrol proses fisiologis dan metabolisme bibit, sekaligus berkontribusi pada produksi bibit sayuran yang bebas polusi, terstandarisasi, dan cepat, serta memperpendek siklus pembibitan. Di Tiongkok Selatan, dibutuhkan sekitar 60 hari untuk membudidayakan bibit paprika dan tomat (3-4 daun sejati) di rumah kaca plastik, dan sekitar 35 hari untuk bibit mentimun (3-5 daun sejati). Dalam kondisi pabrik tanaman, hanya dibutuhkan 17 hari untuk membudidayakan bibit tomat dan 25 hari untuk bibit paprika dengan kondisi fotoperiod 20 jam dan PPF 200-300 μmol/(m2•s). Dibandingkan dengan metode budidaya bibit konvensional di rumah kaca, penggunaan metode budidaya bibit pabrik tanaman LED secara signifikan mempersingkat siklus pertumbuhan mentimun hingga 15-30 hari, dan jumlah bunga betina dan buah per tanaman meningkat masing-masing sebesar 33,8% dan 37,3%, serta hasil panen tertinggi meningkat sebesar 71,44%.

Dalam hal efisiensi pemanfaatan energi, efisiensi pemanfaatan energi pabrik tanaman lebih tinggi daripada rumah kaca tipe Venlo pada garis lintang yang sama. Misalnya, di pabrik tanaman Swedia, dibutuhkan 1411 MJ untuk menghasilkan 1 kg bahan kering selada, sedangkan di rumah kaca dibutuhkan 1699 MJ. Namun, jika dihitung kebutuhan listrik per kilogram bahan kering selada, pabrik tanaman membutuhkan 247 kW·h untuk menghasilkan 1 kg berat kering selada, dan rumah kaca di Swedia, Belanda, dan Uni Emirat Arab masing-masing membutuhkan 182 kW·h, 70 kW·h, dan 111 kW·h.

Pada saat yang sama, di pabrik pembibitan, penggunaan komputer, peralatan otomatis, kecerdasan buatan, dan teknologi lainnya dapat secara akurat mengontrol kondisi lingkungan yang sesuai untuk budidaya bibit, menghilangkan keterbatasan kondisi lingkungan alami, dan mewujudkan produksi bibit yang cerdas, mekanis, dan stabil setiap tahunnya. Dalam beberapa tahun terakhir, bibit dari pabrik pembibitan telah digunakan dalam produksi komersial sayuran berdaun, sayuran buah, dan tanaman ekonomi lainnya di Jepang, Korea Selatan, Eropa, Amerika Serikat, dan negara-negara lain. Investasi awal yang tinggi untuk pabrik pembibitan, biaya operasional yang tinggi, dan konsumsi energi sistem yang besar masih menjadi kendala yang membatasi promosi teknologi budidaya bibit di pabrik pembibitan Tiongkok. Oleh karena itu, perlu mempertimbangkan persyaratan hasil panen tinggi dan penghematan energi dalam hal strategi manajemen cahaya, pembentukan model pertumbuhan sayuran, dan peralatan otomatisasi untuk meningkatkan keuntungan ekonomi.

Artikel ini mengulas pengaruh lingkungan cahaya LED terhadap pertumbuhan dan perkembangan bibit sayuran di pabrik tanaman dalam beberapa tahun terakhir, beserta prospek arah penelitian pengaturan cahaya pada bibit sayuran di pabrik tanaman.

1. Pengaruh Lingkungan Cahaya terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Bibit Sayuran

Sebagai salah satu faktor lingkungan penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, cahaya bukan hanya sumber energi bagi tanaman untuk melakukan fotosintesis, tetapi juga sinyal kunci yang memengaruhi fotomorfogenesis tanaman. Tanaman merasakan arah, energi, dan kualitas cahaya sinyal melalui sistem sinyal cahaya, mengatur pertumbuhan dan perkembangannya sendiri, dan merespons ada atau tidaknya, panjang gelombang, intensitas, dan durasi cahaya. Fotoreseptor tanaman yang saat ini dikenal meliputi setidaknya tiga kelas: fitokrom (PHYA~PHYE) yang merasakan cahaya merah dan merah jauh (FR), kriptokrom (CRY1 dan CRY2) yang merasakan cahaya biru dan ultraviolet A, dan Element (Phot1 dan Phot2), reseptor UV-B UVR8 yang merasakan UV-B. Fotoreseptor ini berpartisipasi dalam dan mengatur ekspresi gen terkait dan kemudian mengatur aktivitas kehidupan seperti perkecambahan biji tanaman, fotomorfogenesis, waktu berbunga, sintesis dan akumulasi metabolit sekunder, dan toleransi terhadap stres biotik dan abiotik.

2. Pengaruh lingkungan cahaya LED terhadap pembentukan fotomorfologi bibit sayuran

2.1 Pengaruh Kualitas Cahaya yang Berbeda terhadap Fotomorfogenesis Bibit Sayuran

Spektrum warna merah dan biru memiliki efisiensi kuantum yang tinggi untuk fotosintesis daun tanaman. Namun, paparan jangka panjang daun mentimun terhadap cahaya merah murni akan merusak fotosistem, mengakibatkan fenomena "sindrom cahaya merah" seperti respons stomata yang terhambat, penurunan kapasitas fotosintesis dan efisiensi penggunaan nitrogen, serta perlambatan pertumbuhan. Pada kondisi intensitas cahaya rendah (100±5 μmol/(m2•s)), cahaya merah murni dapat merusak kloroplas pada daun mentimun muda dan dewasa, tetapi kloroplas yang rusak pulih setelah diubah dari cahaya merah murni menjadi cahaya merah dan biru (R:B= 7:3). Sebaliknya, ketika tanaman mentimun beralih dari lingkungan cahaya merah-biru ke lingkungan cahaya merah murni, efisiensi fotosintesis tidak menurun secara signifikan, menunjukkan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan cahaya merah. Melalui analisis mikroskop elektron terhadap struktur daun bibit mentimun dengan "sindrom cahaya merah", para peneliti menemukan bahwa jumlah kloroplas, ukuran butiran pati, dan ketebalan grana pada daun di bawah cahaya merah murni secara signifikan lebih rendah daripada di bawah perlakuan cahaya putih. Intervensi cahaya biru memperbaiki ultrastruktur dan karakteristik fotosintesis kloroplas mentimun dan menghilangkan akumulasi nutrisi yang berlebihan. Dibandingkan dengan cahaya putih dan cahaya merah dan biru, cahaya merah murni mendorong pemanjangan hipokotil dan perluasan kotiledon bibit tomat, secara signifikan meningkatkan tinggi tanaman dan luas daun, tetapi secara signifikan menurunkan kapasitas fotosintesis, mengurangi kandungan Rubisco dan efisiensi fotokimia, dan secara signifikan meningkatkan pembuangan panas. Dapat dilihat bahwa berbagai jenis tanaman merespons secara berbeda terhadap kualitas cahaya yang sama, tetapi dibandingkan dengan cahaya monokromatik, tanaman memiliki efisiensi fotosintesis yang lebih tinggi dan pertumbuhan yang lebih kuat di lingkungan cahaya campuran.

Para peneliti telah melakukan banyak penelitian tentang optimasi kombinasi kualitas cahaya pada bibit sayuran. Pada intensitas cahaya yang sama, dengan peningkatan rasio cahaya merah, tinggi tanaman dan berat segar bibit tomat dan mentimun meningkat secara signifikan, dan perlakuan dengan rasio merah terhadap biru 3:1 memberikan efek terbaik; sebaliknya, rasio cahaya biru yang tinggi menghambat pertumbuhan bibit tomat dan mentimun, yang menjadi pendek dan kompak, tetapi meningkatkan kandungan bahan kering dan klorofil pada pucuk bibit. Pola serupa diamati pada tanaman lain, seperti paprika dan semangka. Selain itu, dibandingkan dengan cahaya putih, cahaya merah dan biru (R:B=3:1) tidak hanya secara signifikan meningkatkan ketebalan daun, kandungan klorofil, efisiensi fotosintesis, dan efisiensi transfer elektron pada bibit tomat, tetapi juga tingkat ekspresi enzim yang terkait dengan siklus Calvin, kandungan tumbuhan pendorong pertumbuhan, dan akumulasi karbohidrat juga meningkat secara signifikan. Dengan membandingkan dua rasio cahaya merah dan biru (R:B=2:1, 4:1), rasio cahaya biru yang lebih tinggi lebih kondusif untuk menginduksi pembentukan bunga betina pada bibit mentimun dan mempercepat waktu pembungaan bunga betina. Meskipun rasio cahaya merah dan biru yang berbeda tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil berat segar bibit kangkung, arugula, dan sawi, rasio cahaya biru yang tinggi (30% cahaya biru) secara signifikan mengurangi panjang hipokotil dan luas kotiledon bibit kangkung dan sawi, sementara warna kotiledon semakin gelap. Oleh karena itu, dalam produksi bibit, peningkatan proporsi cahaya biru yang tepat dapat secara signifikan memperpendek jarak antar ruas dan luas daun bibit sayuran, mendorong perluasan lateral bibit, dan meningkatkan indeks kekuatan bibit, yang kondusif untuk budidaya bibit yang kuat. Dalam kondisi intensitas cahaya tetap tidak berubah, peningkatan cahaya hijau dalam cahaya merah dan biru secara signifikan meningkatkan berat segar, luas daun, dan tinggi tanaman bibit paprika. Dibandingkan dengan lampu neon putih tradisional, di bawah kondisi cahaya merah-hijau-biru (R3:G2:B5), Y[II], qP dan ETR bibit tomat 'Okagi No. 1' meningkat secara signifikan. Penambahan sinar UV (100 μmol/(m2•s) sinar biru + 7% UV-A) pada sinar biru murni secara signifikan mengurangi kecepatan pemanjangan batang arugula dan sawi, sedangkan penambahan sinar FR memberikan efek sebaliknya. Hal ini juga menunjukkan bahwa selain sinar merah dan biru, kualitas cahaya lainnya juga memainkan peran penting dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Meskipun sinar ultraviolet maupun sinar FR bukanlah sumber energi fotosintesis, keduanya terlibat dalam fotomorfogenesis tanaman. Sinar UV intensitas tinggi berbahaya bagi DNA dan protein tanaman, dll. Namun, sinar UV mengaktifkan respons stres seluler, menyebabkan perubahan pada pertumbuhan, morfologi, dan perkembangan tanaman untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Penelitian menunjukkan bahwa rasio R/FR yang lebih rendah menginduksi respons penghindaran naungan pada tanaman, yang mengakibatkan perubahan morfologi pada tanaman, seperti pemanjangan batang, penipisan daun, dan penurunan hasil biomassa kering. Batang yang ramping bukanlah ciri pertumbuhan yang baik untuk menumbuhkan bibit yang kuat. Untuk bibit sayuran berdaun dan buah secara umum, bibit yang kokoh, kompak, dan elastis tidak rentan terhadap masalah selama pengangkutan dan penanaman.

Sinar UV-A dapat membuat bibit mentimun lebih pendek dan lebih kompak, dan hasil panen setelah tanam tidak berbeda secara signifikan dari kontrol; sedangkan sinar UV-B memiliki efek penghambatan yang lebih signifikan, dan efek penurunan hasil panen setelah tanam tidak signifikan. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa sinar UV-A menghambat pertumbuhan tanaman dan membuat tanaman kerdil. Namun, ada semakin banyak bukti bahwa keberadaan sinar UV-A, alih-alih menekan biomassa tanaman, justru mendorongnya. Dibandingkan dengan cahaya merah dan putih dasar (R:W=2:3, PPFD adalah 250 μmol/(m2·s)), intensitas tambahan dalam cahaya merah dan putih adalah 10 W/m2 (sekitar 10 μmol/(m2·s)). Sinar UV-A pada kangkung secara signifikan meningkatkan biomassa, panjang ruas, diameter batang, dan lebar tajuk tanaman bibit kangkung, tetapi efek peningkatannya melemah ketika intensitas UV melebihi 10 W/m2. Suplementasi UV-A 2 jam setiap hari (0,45 J/(m2•s)) dapat secara signifikan meningkatkan tinggi tanaman, luas kotiledon, dan berat segar bibit tomat 'Oxheart', sekaligus mengurangi kandungan H2O2 pada bibit tomat. Terlihat bahwa tanaman yang berbeda merespons sinar UV secara berbeda, yang mungkin berkaitan dengan sensitivitas tanaman terhadap sinar UV.

Untuk budidaya bibit cangkokan, panjang batang harus ditingkatkan secara tepat untuk mempermudah pencangkokan batang bawah. Intensitas FR yang berbeda memiliki efek yang berbeda pada pertumbuhan bibit tomat, paprika, mentimun, labu, dan semangka. Penambahan FR sebesar 18,9 μmol/(m2•s) dalam cahaya putih dingin secara signifikan meningkatkan panjang hipokotil dan diameter batang bibit tomat dan paprika; FR sebesar 34,1 μmol/(m2•s) memiliki efek terbaik dalam meningkatkan panjang hipokotil dan diameter batang bibit mentimun, labu, dan semangka; FR intensitas tinggi (53,4 μmol/(m2•s)) memiliki efek terbaik pada kelima sayuran ini. Panjang hipokotil dan diameter batang bibit tidak lagi meningkat secara signifikan, dan mulai menunjukkan tren penurunan. Berat segar bibit paprika menurun secara signifikan, menunjukkan bahwa nilai saturasi FR dari kelima bibit sayuran tersebut semuanya lebih rendah dari 53,4 μmol/(m2•s), dan nilai FR secara signifikan lebih rendah daripada FR. Pengaruhnya terhadap pertumbuhan bibit sayuran yang berbeda juga berbeda.

2.2 Pengaruh Integral Cahaya Matahari yang Berbeda terhadap Fotomorfogenesis Bibit Sayuran

Integral Cahaya Siang (Daylight Integral/DLI) mewakili jumlah total foton fotosintetik yang diterima oleh permukaan tanaman dalam sehari, yang berkaitan dengan intensitas cahaya dan waktu penyinaran. Rumus perhitungannya adalah DLI (mol/m2/hari) = intensitas cahaya [μmol/(m2•s)] × Waktu penyinaran harian (jam) × 3600 × 10-6. Dalam lingkungan dengan intensitas cahaya rendah, tanaman merespons lingkungan cahaya rendah dengan memanjangkan batang dan panjang ruas, meningkatkan tinggi tanaman, panjang tangkai daun dan luas daun, serta menurunkan ketebalan daun dan laju fotosintesis bersih. Dengan peningkatan intensitas cahaya, kecuali pada sawi, panjang hipokotil dan pemanjangan batang bibit arugula, kubis, dan kale pada kualitas cahaya yang sama menurun secara signifikan. Dapat dilihat bahwa pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan morfogenesis tanaman berkaitan dengan intensitas cahaya dan spesies tanaman. Dengan peningkatan DLI (8,64~28,8 mol/m2/hari), tipe tanaman bibit mentimun menjadi pendek, kuat, dan kompak, dan berat daun spesifik serta kandungan klorofil secara bertahap menurun. 6~16 hari setelah penyemaian bibit mentimun, daun dan akar mengering. Beratnya secara bertahap meningkat, dan laju pertumbuhan secara bertahap meningkat, tetapi 16 hingga 21 hari setelah penyemaian, laju pertumbuhan daun dan akar bibit mentimun menurun secara signifikan. Peningkatan DLI mendorong laju fotosintesis bersih bibit mentimun, tetapi setelah nilai tertentu, laju fotosintesis bersih mulai menurun. Oleh karena itu, pemilihan DLI yang tepat dan penerapan strategi cahaya tambahan yang berbeda pada berbagai tahap pertumbuhan bibit dapat mengurangi konsumsi energi. Kandungan gula larut dan enzim SOD pada bibit mentimun dan tomat meningkat seiring dengan peningkatan intensitas DLI. Ketika intensitas DLI meningkat dari 7,47 mol/m2/hari menjadi 11,26 mol/m2/hari, kandungan gula larut dan enzim SOD pada bibit mentimun meningkat masing-masing sebesar 81,03% dan 55,5%. Pada kondisi DLI yang sama, dengan peningkatan intensitas cahaya dan pengurangan waktu penyinaran, aktivitas PSII pada bibit tomat dan mentimun terhambat, dan memilih strategi pencahayaan tambahan dengan intensitas cahaya rendah dan durasi panjang lebih kondusif untuk menumbuhkan indeks bibit yang tinggi dan efisiensi fotokimia pada bibit mentimun dan tomat.

Dalam produksi bibit hasil cangkok, lingkungan dengan intensitas cahaya rendah dapat menyebabkan penurunan kualitas bibit hasil cangkok dan peningkatan waktu penyembuhan. Intensitas cahaya yang tepat tidak hanya dapat meningkatkan kemampuan pengikatan lokasi penyembuhan cangkok dan meningkatkan indeks bibit yang kuat, tetapi juga mengurangi posisi buku bunga betina dan meningkatkan jumlah bunga betina. Di pabrik tanaman, DLI 2,5-7,5 mol/m2/hari sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan penyembuhan bibit tomat hasil cangkok. Kekompakan dan ketebalan daun bibit tomat hasil cangkok meningkat secara signifikan dengan meningkatnya intensitas DLI. Hal ini menunjukkan bahwa bibit hasil cangkok tidak memerlukan intensitas cahaya tinggi untuk penyembuhan. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan konsumsi daya dan lingkungan tanam, memilih intensitas cahaya yang tepat akan membantu meningkatkan keuntungan ekonomi.

3. Pengaruh lingkungan cahaya LED terhadap ketahanan stres bibit sayuran

Tanaman menerima sinyal cahaya eksternal melalui fotoreseptor, yang menyebabkan sintesis dan akumulasi molekul sinyal dalam tanaman, sehingga mengubah pertumbuhan dan fungsi organ tanaman, dan pada akhirnya meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres. Kualitas cahaya yang berbeda memiliki efek pendorong tertentu pada peningkatan toleransi dingin dan toleransi garam pada bibit. Misalnya, ketika bibit tomat diberi tambahan cahaya selama 4 jam di malam hari, dibandingkan dengan perlakuan tanpa tambahan cahaya, cahaya putih, cahaya merah, cahaya biru, dan cahaya merah dan biru dapat mengurangi permeabilitas elektrolit dan kandungan MDA pada bibit tomat, dan meningkatkan toleransi dingin. Aktivitas SOD, POD, dan CAT pada bibit tomat di bawah perlakuan rasio merah-biru 8:2 secara signifikan lebih tinggi daripada perlakuan lainnya, dan mereka memiliki kapasitas antioksidan dan toleransi dingin yang lebih tinggi.

Pengaruh UV-B terhadap pertumbuhan akar kedelai terutama untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres dengan meningkatkan kandungan NO dan ROS pada akar, termasuk molekul pensinyalan hormon seperti ABA, SA, dan JA, serta menghambat perkembangan akar dengan mengurangi kandungan IAA, CTK, dan GA. Fotoreseptor UV-B, UVR8, tidak hanya terlibat dalam mengatur fotomorfogenesis, tetapi juga memainkan peran kunci dalam stres UV-B. Pada bibit tomat, UVR8 memediasi sintesis dan akumulasi antosianin, dan bibit tomat liar yang diaklimatisasi UV meningkatkan kemampuannya untuk mengatasi stres UV-B intensitas tinggi. Namun, adaptasi UV-B terhadap stres kekeringan yang diinduksi oleh Arabidopsis tidak bergantung pada jalur UVR8, yang menunjukkan bahwa UV-B bertindak sebagai respons silang yang diinduksi sinyal dari mekanisme pertahanan tanaman, sehingga berbagai hormon secara bersamaan terlibat dalam melawan stres kekeringan, meningkatkan kemampuan pembersihan ROS.

Baik pemanjangan hipokotil atau batang tanaman yang disebabkan oleh FR maupun adaptasi tanaman terhadap stres dingin diatur oleh hormon tanaman. Oleh karena itu, "efek penghindaran naungan" yang disebabkan oleh FR berkaitan dengan adaptasi tanaman terhadap dingin. Para peneliti menambahkan FR pada bibit jelai 18 hari setelah perkecambahan pada suhu 15°C selama 10 hari, kemudian didinginkan hingga 5°C + diberi tambahan FR selama 7 hari, dan menemukan bahwa dibandingkan dengan perlakuan cahaya putih, FR meningkatkan ketahanan bibit jelai terhadap embun beku. Proses ini disertai dengan peningkatan kandungan ABA dan IAA pada bibit jelai. Pemindahan selanjutnya bibit jelai yang telah diberi perlakuan FR pada suhu 15°C ke suhu 5°C dan pemberian tambahan FR selama 7 hari menghasilkan hasil yang serupa dengan dua perlakuan di atas, tetapi dengan respons ABA yang berkurang. Tanaman dengan nilai R:FR yang berbeda mengontrol biosintesis fitohormon (GA, IAA, CTK, dan ABA), yang juga berperan dalam toleransi garam pada tanaman. Di bawah tekanan garam, lingkungan cahaya dengan rasio R:FR rendah dapat meningkatkan kapasitas antioksidan dan fotosintesis bibit tomat, mengurangi produksi ROS dan MDA pada bibit, dan meningkatkan toleransi garam. Baik tekanan salinitas maupun nilai R:FR rendah (R:FR=0,8) menghambat biosintesis klorofil, yang mungkin terkait dengan terhambatnya konversi PBG menjadi UroIII dalam jalur sintesis klorofil, sementara lingkungan R:FR rendah dapat secara efektif mengurangi gangguan sintesis klorofil yang disebabkan oleh tekanan salinitas. Hasil ini menunjukkan korelasi yang signifikan antara fitokrom dan toleransi garam.

Selain lingkungan cahaya, faktor lingkungan lain juga memengaruhi pertumbuhan dan kualitas bibit sayuran. Misalnya, peningkatan konsentrasi CO2 akan meningkatkan nilai maksimum saturasi cahaya Pn (Pnmax), mengurangi titik kompensasi cahaya, dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan cahaya. Peningkatan intensitas cahaya dan konsentrasi CO2 membantu meningkatkan kandungan pigmen fotosintetik, efisiensi penggunaan air, dan aktivitas enzim yang terkait dengan siklus Calvin, dan akhirnya mencapai efisiensi fotosintesis dan akumulasi biomassa yang lebih tinggi pada bibit tomat. Berat kering dan kepadatan bibit tomat dan paprika berkorelasi positif dengan DLI, dan perubahan suhu juga memengaruhi pertumbuhan di bawah perlakuan DLI yang sama. Lingkungan 23~25℃ lebih cocok untuk pertumbuhan bibit tomat. Berdasarkan kondisi suhu dan cahaya, para peneliti mengembangkan metode untuk memprediksi laju pertumbuhan relatif paprika berdasarkan model distribusi bate, yang dapat memberikan panduan ilmiah untuk pengaturan lingkungan produksi bibit paprika hasil cangkok.

Oleh karena itu, ketika merancang skema pengaturan cahaya dalam produksi, tidak hanya faktor lingkungan cahaya dan spesies tanaman yang perlu dipertimbangkan, tetapi juga faktor budidaya dan pengelolaan seperti nutrisi bibit dan pengelolaan air, lingkungan gas, suhu, dan tahap pertumbuhan bibit.

4. Masalah dan Prospek

Pertama, pengaturan cahaya pada bibit sayuran merupakan proses yang rumit, dan pengaruh kondisi cahaya yang berbeda terhadap berbagai jenis bibit sayuran di lingkungan pabrik tanaman perlu dianalisis secara detail. Ini berarti bahwa untuk mencapai tujuan produksi bibit yang efisien dan berkualitas tinggi, diperlukan eksplorasi berkelanjutan untuk membangun sistem teknis yang matang.

Kedua, meskipun tingkat pemanfaatan daya sumber cahaya LED relatif tinggi, konsumsi daya untuk penerangan tanaman merupakan konsumsi energi utama untuk budidaya bibit menggunakan cahaya buatan. Konsumsi energi yang sangat besar di pabrik tanaman masih menjadi kendala yang membatasi perkembangan pabrik tanaman.

Terakhir, dengan meluasnya penerapan pencahayaan tanaman di bidang pertanian, biaya lampu LED untuk tanaman diperkirakan akan sangat berkurang di masa mendatang; sebaliknya, peningkatan biaya tenaga kerja, terutama di era pasca-epidemi, kekurangan tenaga kerja pasti akan mendorong proses mekanisasi dan otomatisasi produksi. Di masa depan, model kontrol berbasis kecerdasan buatan dan peralatan produksi cerdas akan menjadi salah satu teknologi inti untuk produksi bibit sayuran, dan akan terus mendorong pengembangan teknologi pembibitan pabrik tanaman.

Penulis: Jiehui Tan, Houcheng Liu
Sumber artikel: Akun WeChat Teknologi Rekayasa Pertanian (hortikultura rumah kaca)