糧食安全是本世紀全球面臨的主要挑戰(zhàn)之一。自1997年以來，該作者研究團隊一直在新加坡使用新型氣培技術生產(chǎn)新鮮蔬菜。氣培系統(tǒng)不僅可全年生產(chǎn)熱帶蔬菜，還可全年生產(chǎn)亞熱帶和溫帶新鮮蔬菜，只需將懸浮在氣培系統(tǒng)中的根部加以冷卻，而空中部分仍處于熱帶環(huán)境下。通過富集根區(qū)CO2，讓空中部分保持恒定的大氣CO2，以此來研究根區(qū)CO2對蔬菜的影響。為彌補可用土地不足問題，新加坡需要開發(fā)一種新耕作制度，使單位土地面積生產(chǎn)率翻幾番。在過去10年中，作者研究團隊建立了一個商業(yè)上可行的LED集成垂直氣培農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在熱帶溫室中以不同LED光譜、強度和持續(xù)時間種植不同葉菜。結果表明，在有效LED照明下，通過增加光照強度和延長光周期，可提高葉菜芽產(chǎn)量和生產(chǎn)率。此外，萵苣等溫帶蔬菜作物能適應溫室中自然陽光加LED光的高光強度。輔助LED照明通過增加光合色素，提高單位面積Cyt b6f和Rubisco蛋白含量來促進葉片萌發(fā)和擴增，從而提高光合能力并提高生產(chǎn)力。植物對其周圍環(huán)境（微氣候）、根區(qū)溫度（RZT）和供水變化感知和響應，不僅會影響植物生長和發(fā)育，還會影響它們的營養(yǎng)質(zhì)量。該研究旨在調(diào)查葉類蔬菜營養(yǎng)質(zhì)量是否可在次優(yōu)根區(qū)溫度和輕度缺水條件下通過虧缺灌溉來加以改善。如果能在都市農(nóng)業(yè)中節(jié)約大量能源和水，而不會對產(chǎn)量造成實質(zhì)性損害，且營養(yǎng)質(zhì)量更高，那么節(jié)省的水和能源量可為社會帶來實實在在的好處。

[編譯自：He J，Qin L. Microclimate control to increase productivity and nutritional quality of leafy vegetables in a costeffective manner. Int J Agric & Biol Eng，2022；15（3）：55-61.]