Författare: Yamin Li och Houcheng Liu m.fl. från trädgårdsodlingsskolan, South China Agriculture University

Artikelkälla: Växthusodling

Typerna av trädgårdsanläggningar inkluderar huvudsakligen plastväxthus, solcellsväxthus, flerspannsväxthus och växtfabriker. Eftersom anläggningsbyggnader i viss utsträckning blockerar naturliga ljuskällor finns det otillräckligt inomhusljus, vilket i sin tur minskar skördarnas avkastning och kvalitet. Därför spelar kompletterande ljus en oumbärlig roll för anläggningens högkvalitativa och högavkastande grödor, men det har också blivit en viktig faktor i ökningen av energiförbrukning och driftskostnader i anläggningen.

Under lång tid har artificiella ljuskällor som använts inom trädgårdsodling huvudsakligen inkluderat högtrycksnatriumlampor, lysrör, metallhalogenlampor, glödlampor etc. De framträdande nackdelarna är hög värmeproduktion, hög energiförbrukning och höga driftskostnader. Utvecklingen av den nya generationens lysdioder (LED) gör det möjligt att använda lågenergikonstgjorda ljuskällor inom trädgårdsodling. LED har fördelarna med hög fotoelektrisk omvandlingseffektivitet, likström, liten volym, lång livslängd, låg energiförbrukning, fast våglängd, låg värmestrålning och miljöskydd. Jämfört med högtrycksnatriumlampor och lysrör som vanligtvis används idag kan LED inte bara justera ljusmängden och -kvaliteten (proportionen av olika ljusband) efter växternas tillväxtbehov, utan kan bestråla växter på nära håll tack vare sitt kalla ljus. Därmed kan antalet odlingslager och utrymmesutnyttjandet förbättras, och funktionerna energibesparing, miljöskydd och utrymmeseffektivitet som inte kan ersättas av traditionella ljuskällor kan realiseras.

Baserat på dessa fördelar har LED framgångsrikt använts inom trädgårdsbelysning, grundforskning inom kontrollerbar miljö, växtvävnadsodling, plantor i växtfabriker och inom flyg- och rymdekosystem. Under senare år har prestandan hos LED-odlingsbelysning förbättrats, priset minskat och alla typer av produkter med specifika våglängder utvecklas gradvis, så dess tillämpning inom jordbruk och biologi kommer att bli bredare.

Denna artikel sammanfattar forskningsstatusen för LED inom trädgårdsodling, fokuserar på tillämpningen av LED-tillskottsbelysning inom ljusbiologi, LED-växtlampor på växters ljusbildning, näringskvalitet och effekten av att fördröja åldring, konstruktion och tillämpning av ljusformler, samt analyserar och framtidsutsikter för nuvarande problem och framtidsutsikter för LED-tillskottsbelysningsteknik.

Effekt av LED-tilläggsljus på tillväxten av trädgårdsgrödor

Ljusets reglerande effekter på växters tillväxt och utveckling inkluderar frögroning, stjälkförlängning, blad- och rotutveckling, fototropism, klorofyllsyntes och nedbrytning samt blomningsinduktion. Ljusmiljöns element i anläggningen inkluderar ljusintensitet, ljuscykel och spektralfördelning. Elementen kan justeras med artificiellt ljustillskott utan begränsning av väderförhållanden.

För närvarande finns det minst tre typer av fotoreceptorer i växter: fytokrom (absorberar rött ljus och fjärrrött ljus), kryptokrom (absorberar blått ljus och nära ultraviolett ljus) samt UV-A och UV-B. Användningen av ljuskällor med specifik våglängd för att bestråla grödor kan förbättra växternas fotosyntetiska effektivitet, accelerera ljusets morfogenes och främja växternas tillväxt och utveckling. Rödorange ljus (610 ~ 720 nm) och blåviolett ljus (400 ~ 510 nm) användes i växternas fotosyntes. Med LED-teknik kan monokromatiskt ljus (såsom rött ljus med en topp på 660 nm, blått ljus med en topp på 450 nm, etc.) utstrålas i linje med klorofyllens starkaste absorptionsband, och den spektrala domänbredden är endast ± 20 nm.

Man tror för närvarande att det röd-orange ljuset avsevärt kommer att accelerera växternas utveckling, främja ansamling av torrsubstans, bildandet av lökar, knölar, bladlökar och andra växtorgan, få växter att blomma och bära frukt tidigare och spela en ledande roll i växternas färgförbättring. Blått och violett ljus kan kontrollera fototropismen hos växtblad, främja klyvöppning och kloroplaströrelse, hämma stjälkförlängning, förhindra växtförlängning, fördröja växtblomningen och främja tillväxten av vegetativa organ. Kombinationen av röda och blå lysdioder kan kompensera för otillräckligt ljus från en enda färg av de två och bilda en spektral absorptionstopp som i princip överensstämmer med grödans fotosyntes och morfologi. Ljusenergiutnyttjandegraden kan nå 80 % till 90 %, och energibesparingseffekten är betydande.

Utrustning med LED-tilläggslampor i trädgårdsodling kan uppnå en mycket betydande ökning av produktionen. Studier har visat att antalet frukter, den totala produktionen och vikten av varje körsbärstomat ökar avsevärt under tilläggsljus på 300 μmol/(m²·s) LED-remsor och LED-rör i 12 timmar (8:00-20:00). Tilläggsljuset från LED-remsan har ökat med 42,67 %, 66,89 % respektive 16,97 %, och tilläggsljuset från LED-röret har ökat med 48,91 %, 94,86 % respektive 30,86 %. LED-tilläggsljuset i LED-odlingsarmaturer under hela tillväxtperioden [förhållandet mellan rött och blått ljus är 3:2, och ljusintensiteten är 300 μmol/(m²·s)] kan avsevärt öka den enskilda fruktens kvalitet och avkastning per ytenhet för chiehwa och aubergine. Chikuquan ökade med 5,3 % respektive 15,6 %, och aubergine ökade med 7,6 % respektive 7,8 %. Genom LED-ljuskvaliteten och dess intensitet och varaktighet under hela tillväxtperioden kan växternas tillväxtcykel förkortas, den kommersiella avkastningen, näringskvaliteten och det morfologiska värdet hos jordbruksprodukter förbättras, och högeffektiv, energibesparande och intelligent produktion av anläggningsträdgårdsgrödor kan realiseras.

Användning av LED-tillskottsljus vid odling av grönsaksplantor

Att reglera växters morfologi, tillväxt och utveckling med hjälp av LED-ljuskällor är en viktig teknik inom växthusodling. Högre växter kan känna av och ta emot ljussignaler genom fotoreceptorsystem som fytokrom, kryptokrom och fotoreceptor, och genomföra morfologiska förändringar genom intracellulära budbärare för att reglera växtvävnader och organ. Fotomorfogenes innebär att växter är beroende av ljus för att kontrollera celldifferentiering, strukturella och funktionella förändringar, samt bildandet av vävnader och organ, inklusive inverkan på groningen av vissa frön, främjande av apikal dominans, hämning av lateral knopptillväxt, stjälkförlängning och tropism.

Odling av grönsaksplantor är en viktig del av jordbruket i anläggningar. Ihållande regnväder orsakar otillräckligt ljus i anläggningen, och plantorna tenderar att förlängas, vilket påverkar grönsakernas tillväxt, blomknoppdifferentiering och fruktutveckling, och i slutändan påverkar deras avkastning och kvalitet. I produktionen används vissa tillväxtregulatorer, såsom gibberellin, auxin, paklobutrazol och klormekvat, för att reglera plantornas tillväxt. Orolig användning av tillväxtregulatorer kan dock lätt förorena miljön i grönsaker och anläggningar, vilket är ogynnsamt för människors hälsa.

LED-tilläggsljus har många unika fördelar med tilläggsljus, och det är ett genomförbart sätt att använda LED-tilläggsljus för att odla plantor. I experimentet med LED-tilläggsljus [25±5 μmol/(m²·s)] som utfördes under lågt ljus [0~35 μmol/(m²·s)] fann man att grönt ljus främjar förlängning och tillväxt av gurkplantor. Rött ljus och blått ljus hämmar planttillväxt. Jämfört med naturligt svagt ljus ökade indexet för starka plantor för plantor kompletterade med rött och blått ljus med 151,26 % respektive 237,98 %. Jämfört med monokromatisk ljuskvalitet ökade indexet för starka plantor som innehåller röda och blå komponenter under behandling med sammansatt ljustillskott med 304,46 %.

Att tillsätta rött ljus till gurkplantor kan öka antalet riktiga blad, bladyta, planthöjd, stamdiameter, torr- och färskhetskvalitet, starkt plantindex, rotvitalitet, SOD-aktivitet och lösligt proteininnehåll hos gurkplantor. Tillskott av UV-B kan öka innehållet av klorofyll a, klorofyll b och karotenoider i gurkplantornas blad. Jämfört med naturligt ljus kan tillskott av rött och blått LED-ljus avsevärt öka bladytan, torrsubstanskvaliteten och starkt plantindex hos tomatplantor. Tillskott av LED-rött ljus och grönt ljus ökar avsevärt höjden och stamtjockleken hos tomatplantor. LED-grönt ljustillskott kan öka biomassan hos gurk- och tomatplantor avsevärt, och plantornas färska och torra vikt ökar med ökande ljusintensitet, medan den tjocka stammen och starka plantindex hos tomatplantorna alla följer det gröna ljustillskottet. Ökningen i styrka ökar. Kombinationen av LED-rött och blått ljus kan öka stamtjockleken, bladytan, torrvikten för hela plantan, förhållandet mellan rot och skott och starkt plantindex hos aubergine. Jämfört med vitt ljus kan LED-rött ljus öka biomassan hos kålplantor och främja förlängningstillväxt och bladutvidgning hos kålplantor. LED-blått ljus främjar tät tillväxt, torrsubstansackumulering och starkt plantindex hos kålplantorna, vilket gör att kålplantorna blir dvärgväxta. Ovanstående resultat visar att fördelarna med grönsaksplantor som odlas med ljusregleringsteknik är mycket uppenbara.

Effekt av LED-tilläggsbelysning på näringskvaliteten hos frukt och grönsaker

Protein, socker, organiska syror och vitaminer som finns i frukt och grönsaker är näringsämnen som är gynnsamma för människors hälsa. Ljuskvaliteten kan påverka innehållet av fenotypiska viner i växter genom att reglera aktiviteten hos fenotypiska viner-syntes och nedbrytande enzymer, och det kan reglera proteinmetabolismen och kolhydratackumuleringen i trädgårdsväxter. Rött ljus främjar kolhydratackumulering, blått ljus är gynnsamt för proteinbildning, medan kombinationen av rött och blått ljus kan förbättra växternas näringskvalitet betydligt mer än monokromatiskt ljus.

Att tillsätta rött eller blått LED-ljus kan minska nitrathalten i sallad, att tillsätta blått eller grönt LED-ljus kan främja ansamlingen av lösligt socker i sallad, och att tillsätta infrarött LED-ljus bidrar till ansamlingen av VC i sallad. Resultaten visade att tillsats av blått ljus kunde förbättra VC-halten och lösligt protein i tomat; rött ljus och rött blått ljus i kombination kunde främja socker- och syrahalten i tomatfrukter, och förhållandet mellan socker och syra var högst under rött blått kombinerat ljus; rött blått kombinerat ljus kunde förbättra VC-halten i gurka.

Fenoler, flavonoider, antocyaniner och andra ämnen i frukt och grönsaker har inte bara en viktig inverkan på färgen, smaken och värdet av frukt och grönsaker, utan har också naturlig antioxidantaktivitet och kan effektivt hämma eller eliminera fria radikaler i människokroppen.

Att använda LED-blått ljus som komplement till ljuset kan öka antocyaninhalten i aubergineskalet avsevärt med 73,6 %, medan användning av LED-rött ljus och en kombination av rött och blått ljus kan öka innehållet av flavonoider och totala fenoler. Blått ljus kan främja ackumulering av lykopen, flavonoider och antocyaniner i tomatfrukter. Kombinationen av rött och blått ljus främjar produktionen av antocyaniner i viss mån, men hämmar syntesen av flavonoider. Jämfört med behandling med vitt ljus kan behandling med rött ljus öka antocyaninhalten i salladsskott avsevärt, men behandling med blått ljus har den lägsta antocyaninhalten. Den totala fenolhalten i gröna blad, lila blad och röda blad var högre under behandling med vitt ljus, kombinerat rött-blått ljus och blått ljus, men den var den lägsta under behandling med rött ljus. Tillskott av LED-uvrött ljus eller orange ljus kan öka innehållet av fenolföreningar i salladsblad, medan tillskott av grönt ljus kan öka innehållet av antocyaniner. Därför är användningen av LED-växtbelysning ett effektivt sätt att reglera näringskvaliteten hos frukt och grönsaker i trädgårdsodling.

Effekten av LED-tillskottsbelysning på anti-åldrande växter

Klorofyllnedbrytning, snabb proteinförlust och RNA-hydrolys under växternas åldrande manifesteras huvudsakligen som bladens åldrande. Kloroplaster är mycket känsliga för förändringar i den yttre ljusmiljön, särskilt påverkade av ljuskvaliteten. Rött ljus, blått ljus och kombinerat rött-blått ljus bidrar till kloroplastmorfogenes, blått ljus bidrar till ansamling av stärkelsekorn i kloroplaster, och rött ljus och långt rött ljus har en negativ effekt på kloroplastutvecklingen. Kombinationen av blått ljus och rött och blått ljus kan främja syntesen av klorofyll i gurkplantornas blad, och kombinationen av rött och blått ljus kan också fördröja dämpningen av bladklorofyllinnehållet i ett senare skede. Denna effekt är mer uppenbar med minskningen av förhållandet mellan rött ljus och ökningen av förhållandet mellan blått ljus. Klorofyllinnehållet i gurkplantornas blad under LED-behandling med kombinerat rött och blått ljus var signifikant högre än under fluorescerande ljuskontroll och monokromatisk behandling med rött och blått ljus. LED-blått ljus kan avsevärt öka klorofyll a/b-värdet hos Wutacai- och gröna vitlöksplantor.

Under åldrandet sker cytokininer (CTK), auxin (IAA), förändringar i abscisinsyrahalten (ABA) och en mängd olika förändringar i enzymaktiviteten. Halten av växthormoner påverkas lätt av ljusmiljön. Olika ljuskvaliteter har olika reglerande effekter på växthormoner, och de inledande stegen i ljussignaltransduktionsvägen involverar cytokininer.

CTK främjar expansionen av bladceller, förbättrar bladfotosyntesen, samtidigt som det hämmar aktiviteten hos ribonukleas, deoxiribonukleas och proteas, och fördröjer nedbrytningen av nukleinsyror, proteiner och klorofyll, så det kan avsevärt fördröja bladåldrande. Det finns en interaktion mellan ljus och CTK-medierad utvecklingsreglering, och ljus kan stimulera ökningen av endogena cytokininnivåer. När växtvävnader är i ett tillstånd av åldrande minskar deras endogena cytokinininnehåll.

IAA är huvudsakligen koncentrerat i delar med kraftig tillväxt, och det finns mycket lite innehåll i åldrande vävnader eller organ. Violett ljus kan öka aktiviteten hos indolättiksyraoxidas, och låga IAA-nivåer kan hämma växternas förlängning och tillväxt.

ABA bildas huvudsakligen i åldrande bladvävnader, mogna frukter, frön, stjälkar, rötter och andra delar. ABA-halten i gurka och kål är lägre i kombinationen av rött och blått ljus än i vitt ljus och blått ljus.

Peroxidas (POD), superoxiddismutas (SOD), askorbatperoxidas (APX) och katalas (CAT) är viktigare och ljusrelaterade skyddande enzymer i växter. Om växter åldras kommer aktiviteten hos dessa enzymer att minska snabbt.

Olika ljuskvaliteter har signifikanta effekter på växternas antioxidantenzymer. Efter 9 dagars behandling med rött ljus ökade APX-aktiviteten hos rapsplantor avsevärt och POD-aktiviteten minskade. POD-aktiviteten hos tomater var 20,9 % respektive 11,7 % högre än hos vitt ljus efter 15 dagars behandling med rött ljus och blått ljus. Efter 20 dagars behandling med grönt ljus var POD-aktiviteten hos tomater lägst, endast 55,4 % jämfört med vitt ljus. Tillskott av 4 timmar blått ljus kan avsevärt öka innehållet av lösligt protein, POD-, SOD-, APX- och CAT-enzymaktiviteter i gurkornas blad i plantstadiet. Dessutom minskar aktiviteten hos SOD och APX gradvis med förlängningen av ljusets varaktighet. Aktiviteten hos SOD och APX under blått och rött ljus minskar långsamt men är alltid högre än aktiviteten hos vitt ljus. Bestrålning med rött ljus minskade peroxidas- och IAA-peroxidasaktiviteten hos tomatblad och IAA-peroxidasaktiviteten hos aubergineblad avsevärt, men orsakade en avsevärd ökning av peroxidasaktiviteten hos aubergineblad. Därför kan en rimlig strategi för LED-kompletterande belysning effektivt fördröja åldrandet hos trädgårdsgrödor i anläggningen och förbättra avkastning och kvalitet.

Konstruktion och tillämpning av LED-ljusformel

Växters tillväxt och utveckling påverkas avsevärt av ljuskvaliteten och dess olika sammansättningsförhållanden. Ljusformeln innehåller huvudsakligen flera element såsom ljuskvalitetsförhållande, ljusintensitet och ljustid. Eftersom olika växter har olika krav på ljus och olika tillväxt- och utvecklingsstadier krävs den bästa kombinationen av ljuskvalitet, ljusintensitet och ljustillskottstid för de odlade grödorna.

 ◆Ljusspektrumförhållande

Jämfört med vitt ljus och enstaka rött och blått ljus har kombinationen av LED-rött och blått ljus en omfattande fördel för tillväxten och utvecklingen av gurka- och kålplantor.

När förhållandet mellan rött och blått ljus är 8:2 ökar växtens stjälktjocklek, växthöjd, växtens torrvikt, färskvikt, starkt plantindex etc. avsevärt, och det är också fördelaktigt för bildandet av kloroplastmatrix och basala lameller samt produktionen av assimileringsfrågor.

Användningen av en kombination av röd, grön och blå kvalitet för röda böngroddar är fördelaktig för dess torrsubstansackumulering, och grönt ljus kan främja torrsubstansackumulering i röda böngroddar. Tillväxten är tydligast när förhållandet mellan rött, grönt och blått ljus är 6:2:1. Effekten på hypokotylförlängningen av röda böngroddars plantor var bäst under förhållandet rött och blått ljus på 8:1, och hypokotylförlängningen av röda böngroddar hämmades uppenbarligen under förhållandet rött och blått ljus på 6:3, men halten av lösligt protein var högst.

När förhållandet mellan rött och blått ljus är 8:1 för luffaplantor, är det starka plantindexet och halten av lösligt socker i luffaplantorna högst. När man använder en ljuskvalitet med ett förhållande mellan rött och blått ljus på 6:3, var klorofyll a-halten, klorofyll a/b-förhållandet och halten av lösligt protein i luffaplantorna högst.

När man använder ett förhållande på 3:1 mellan rött och blått ljus och selleri kan det effektivt främja ökningen av selleriplantans höjd, bladskaftlängd, bladantal, torrsubstanskvalitet, VC-innehåll, lösligt proteininnehåll och lösligt sockerinnehåll. Vid tomatodling främjar en ökning av andelen LED-blått ljus bildandet av lykopen, fria aminosyror och flavonoider, och en ökning av andelen rött ljus främjar bildandet av titrerbara syror. När ljusförhållandet mellan rött och blått ljus och salladsblad är 8:1 är det fördelaktigt för ackumuleringen av karotenoider, vilket effektivt minskar nitrathalten och ökar VC-halten.

 ◆Ljusintensitet

Växter som växer i svagt ljus är mer mottagliga för fotoinhibition än i starkt ljus. Nettofotosynteshastigheten hos tomatplantor ökar med ökande ljusintensitet [50, 150, 200, 300, 450, 550 μmol/(m²·s)], vilket visar en trend av först ökning och sedan minskning, och vid 300 μmol/(m²·s) för att nå maximalt. Planthöjden, bladarean, vattenhalten och VC-halten i sallat ökade signifikant under behandling med 150 μmol/(m²·s) ljusintensitet. Under behandling med 200 μmol/(m²·s) ljusintensitet ökade färskvikten, totalvikten och innehållet av fria aminosyror signifikant, och under behandling med 300 μmol/(m²·s) ljusintensitet minskade bladarean, vattenhalten, klorofyll a, klorofyll a+b och karotenoider i sallat. Jämfört med mörker ökade halten av klorofyll a, klorofyll b och klorofyll a+b i svarta böngroddar avsevärt med ökande LED-ljusintensitet [3, 9, 15 μmol/(m²·s)]. Innehållet av VC är högst vid 3 μmol/(m²·s), och halten av lösligt protein, lösligt socker och sackaros är högst vid 9 μmol/(m²·s). Under samma temperaturförhållanden förkortades planteringstiden för paprikaplantor med ökande ljusintensitet [(2~2,5)lx×103 lx, (4~4,5)lx×103 lx, (6~6,5)lx×103 lx], halten av lösligt socker ökade, men halten av klorofyll a och karotenoider minskade gradvis.

 ◆Ljustid

Att förlänga ljustiden på rätt sätt kan i viss mån lindra den låga ljusstress som orsakas av otillräcklig ljusintensitet, bidra till ackumuleringen av fotosyntetiska produkter från trädgårdsgrödor och uppnå effekten av ökad avkastning och förbättrad kvalitet. Innehållet av VC i groddar visade en gradvis ökande trend med förlängningen av ljustiden (0, 4, 8, 12, 16, 20 timmar/dag), medan halten av fria aminosyror, SOD- och CAT-aktiviteter alla visade en minskande trend. Med förlängningen av ljustiden (12, 15, 18 timmar) ökade den färska vikten av kinakålsplantor avsevärt. Halten av VC i blad och stjälkar av kinakål var som högst vid 15 respektive 12 timmar. Innehållet av lösligt protein i bladen av kinakål minskade gradvis, men stjälkarna var som högst efter 15 timmar. Innehållet av lösligt socker i kinakålsblad ökade gradvis, medan stjälkarna var som högst vid 12 timmar. När förhållandet mellan rött och blått ljus är 1:2, jämfört med 12 timmars ljusbehandling, minskar 20 timmars ljusbehandling det relativa innehållet av totala fenoler och flavonoider i grönsallad, men när förhållandet mellan rött och blått ljus är 2:1 ökade 20 timmars ljusbehandling det relativa innehållet av totala fenoler och flavonoider i grönsallad signifikant.

Av ovanstående framgår att olika ljusformler har olika effekter på fotosyntes, fotomorfogenes och kol- och kvävemetabolism hos olika grödor. Hur man får fram den bästa ljusformeln, ljuskällans konfiguration och formulering av intelligenta kontrollstrategier kräver växtarter som utgångspunkt, och lämpliga justeringar bör göras i enlighet med trädgårdsgrödornas råvarubehov, produktionsmål, produktionsfaktorer etc. för att uppnå målet om intelligent kontroll av ljusmiljön och högkvalitativa och högavkastande trädgårdsgrödor under energibesparande förhållanden.

Befintliga problem och framtidsutsikter

Den betydande fördelen med LED-växtlampa är att den kan göra intelligenta kombinationsjusteringar beroende på behovsspektrumet för fotosyntetiska egenskaper, morfologi, kvalitet och avkastning hos olika växter. Olika typer av grödor och olika tillväxtperioder för samma gröda har alla olika krav på ljuskvalitet, ljusintensitet och fotoperiod. Detta kräver ytterligare utveckling och förbättring av forskningen om ljusformler för att skapa en enorm databas med ljusformler. I kombination med forskning och utveckling av professionella lampor kan det maximala värdet av LED-tilläggslampor inom jordbrukstillämpningar realiseras, för att bättre spara energi, förbättra produktionseffektiviteten och ekonomiska fördelar. Användningen av LED-växtlampor inom trädgårdsodling har visat sig vara mycket effektiv, men priset på LED-belysningsutrustning eller -enheter är relativt högt och engångsinvesteringen är stor. Behovet av tilläggsljus för olika grödor under olika miljöförhållanden är inte tydligt, och tilläggsljusspektrumet. Den orimliga intensiteten och tiden för odlingsljuset kommer oundvikligen att orsaka olika problem inom odlingsbelysningsindustrin.

Men med teknikens framsteg och förbättringar och minskningen av produktionskostnaderna för LED-växtbelysning kommer LED-kompletterande belysning att användas i allt större utsträckning inom trädgårdsodling i anläggningar. Samtidigt kommer utvecklingen och framstegen av LED-kompletterande ljustekniksystem och kombinationen av ny energi att möjliggöra en snabb utveckling av anläggningsjordbruk, familjejordbruk, stadsjordbruk och rymdjordbruk för att möta människors efterfrågan på trädgårdsgrödor i speciella miljöer.