Źródło artykułu: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Arbuz, jako typowa roślina gospodarcza, ma duże zapotrzebowanie rynku i wysokie wymagania jakościowe, jednak jego uprawa w rozsadach jest trudna w przypadku melona i bakłażana. Głównym powodem jest to, że: arbuz jest rośliną kochającą światło. Jeśli po przełamaniu sadzonki arbuza nie będzie wystarczającej ilości światła, zarośnie ona i utworzy sadzonki o wysokiej stopie, co poważnie wpłynie na jakość sadzonek i późniejszy wzrost. Tak się składa, że ​​arbuz od siewu do sadzenia przypada na okres od grudnia tego roku do lutego następnego roku, czyli w porze o najniższej temperaturze, najsłabszym świetle i najpoważniejszych chorobach. Szczególnie w południowych Chinach bardzo często wczesną wiosną nie ma słońca przez 10 dni do pół miesiąca. Jeśli pogoda będzie stale pochmurna i śnieżna, spowoduje to nawet dużą liczbę martwych sadzonek, co przyniesie ogromne szkody ekonomiczne rolnikom.

Jak wykorzystać sztuczne źródło światła, np. światło z oświetlenia LED do uprawy, aby zastosować „lekki nawóz” do upraw, w tym sadzonek arbuza, w warunkach niedostatecznego nasłonecznienia, aby osiągnąć cel polegający na zwiększeniu plonów, wysokiej wydajności, wysokiej jakości, chorobie odporne i pozbawione zanieczyszczeń, a jednocześnie sprzyjające wzrostowi i rozwojowi roślin uprawnych, to od wielu lat kluczowy kierunek badań naukowców zajmujących się produkcją rolniczą.

W ostatnich latach badania wykazały ponadto, że odmienny stosunek światła czerwonego i niebieskiego ma również znaczący wpływ na wzrost sadzonek roślin. Na przykład badacz Tang Dawei i inni odkryli, że R / b = 7:3 to najlepszy stosunek światła czerwonego i niebieskiego do wzrostu sadzonek ogórka; badacz Gao Yi i inni wskazali w swoim artykule, że mieszane źródło światła R/b = 8:1 jest najodpowiedniejszą dodatkową konfiguracją światła dla wzrostu sadzonek Luffa.

Wcześniej niektórzy ludzie próbowali używać sztucznych źródeł światła, takich jak świetlówki i lampy sodowe, do przeprowadzania eksperymentów z sadzonkami, ale wynik nie był dobry. Od lat 90-tych XX wieku prowadzone są badania nad uprawą sadzonek z wykorzystaniem lamp LED do uprawy jako dodatkowego źródła światła.

Lampy LED do uprawy mają zalety oszczędzania energii, ochrony środowiska, bezpieczeństwa i niezawodności, długiej żywotności, małych rozmiarów, lekkości, niskiego wytwarzania ciepła i dobrego rozproszenia światła lub kontroli kombinacji. Można go łączyć w zależności od potrzeb, aby uzyskać czyste światło monochromatyczne i widmo złożone, a efektywny stopień wykorzystania energii świetlnej może sięgać 80% - 90%. Uważana jest za najlepsze źródło światła w uprawie.

Obecnie przeprowadzono w Chinach wiele badań nad uprawą ryżu, ogórków i szpinaku przy użyciu czystego źródła światła LED i poczyniono pewne postępy. Jednak w przypadku sadzonek arbuza, które są trudne w uprawie, obecna technologia pozostaje nadal na etapie światła naturalnego, a światło LED stosowane jest jedynie jako dodatkowe źródło światła.

I Mając na uwadze powyższe problemy, w artykule podjęto próbę wykorzystania światła LED jako czystego źródła światła do zbadania wykonalności hodowli sadzonek arbuza i najlepszego współczynnika strumienia świetlnego w celu poprawy jakości sadzonek arbuza bez polegania na świetle słonecznym, w celu zapewniają podstawy teoretyczne i wsparcie danych dla kontroli światła sadzonek arbuza w obiektach.

A.Proces testowy i wyniki

1. Materiały doświadczalne i obróbka światłem

W eksperymencie użyto arbuza ZAOJIA 8424, a podłożem dla sadzonek był Jinhai Jinjin 3. Miejsce testowe wybrano w fabryce szkółek LED do uprawy świateł w Quzhou City, a jako testowe źródło światła wykorzystano sprzęt do oświetlenia LED do uprawy. Badanie trwało 5 cykli. Pojedynczy okres doświadczenia wynosił 25 dni od namoczenia nasion, kiełkowania do wzrostu siewek. Fotoperiod trwał 8 godzin. Temperatura w pomieszczeniu wynosiła od 25° do 28° w dzień (7:00-17:00) i od 15° do 18° wieczorem (17:00-7:00). Wilgotność otoczenia wynosiła 60% – 80%.

W oprawie oświetleniowej LED do uprawy stosowane są czerwone i niebieskie koraliki LED, o długości fali czerwonej 660 nm i długości fali niebieskiej 450 nm. W eksperymencie do porównania wykorzystano światło czerwone i niebieskie o współczynnikach strumienia świetlnego 5:1, 6:1 i 7:13.

2. Wskaźnik i metoda pomiaru

Na koniec każdego cyklu losowo wybrano 3 sadzonki do testu jakości siewek. Wskaźniki obejmowały suchą i świeżą masę, wysokość rośliny, średnicę łodygi, liczbę liści, powierzchnię właściwą liści i długość korzenia. Wśród nich za pomocą suwmiarki z noniuszem można zmierzyć wysokość rośliny, średnicę łodygi i długość korzenia; liczbę liści i liczbę korzeni można policzyć ręcznie; suchą i świeżą masę oraz powierzchnię właściwą liści można obliczyć za pomocą linijki.

3. Analiza statystyczna danych

4. Wyniki

Wyniki testu przedstawiono w Tabeli 1 i na rysunkach 1-5.

Z tabeli 1 i rysunku 1-5 wynika, że ​​wraz ze wzrostem przepuszczalności światła zmniejsza się świeża masa suchego materiału, zwiększa się wysokość rośliny (występuje zjawisko daremnej długości), łodyga rośliny staje się cieńsze i mniejsze, powierzchnia właściwa liści ulega zmniejszeniu, a długość korzenia jest coraz krótsza.

B.Analiza i ocena wyników

1. Gdy stosunek przepuszczalności światła wynosi 5:1, sadzonki arbuza rosną najlepiej.

2. Niska sadzonka napromieniowana światłem LED do uprawy o wysokim współczynniku światła niebieskiego wskazuje, że niebieskie światło ma wyraźny wpływ tłumiący wzrost roślin, szczególnie na łodygę rośliny i nie ma oczywistego wpływu na wzrost liści; czerwone światło sprzyja wzrostowi roślin, a roślina rośnie szybciej, gdy stosunek światła czerwonego jest duży, ale jego długość jest oczywista, jak pokazano na rysunku 2.

3. Roślina potrzebuje innego stosunku światła czerwonego i niebieskiego w różnych okresach wzrostu. Na przykład sadzonki arbuza potrzebują więcej niebieskiego światła na wczesnym etapie, co może skutecznie zahamować wzrost sadzonek; ale na późniejszym etapie potrzebuje więcej czerwonego światła. Jeśli udział światła niebieskiego będzie wysoki, sadzonka będzie mała i krótka.

4. Intensywność światła sadzonek arbuza na wczesnym etapie nie może być zbyt duża, co wpłynie na późniejszy wzrost sadzonek. Lepszym sposobem jest użycie słabego światła na wczesnym etapie, a później mocnego.

5. Należy zapewnić rozsądne oświetlenie LED do uprawy. Stwierdzono, że jeśli natężenie światła jest zbyt niskie, wzrost siewek jest słaby i łatwy w uprawie na próżno. Należy zadbać o to, aby normalne oświetlenie wzrostu sadzonek nie mogło być mniejsze niż 120wml; jednakże zmiana trendu wzrostu sadzonek przy zbyt dużym oświetleniu nie jest oczywista, a energochłonność wzrasta, co nie sprzyja przyszłemu użytkowaniu fabryki.

C. Wyniki

Wyniki wykazały, że możliwe było wykorzystanie czystego źródła światła LED do uprawy sadzonek arbuza w ciemnym pomieszczeniu, a strumień świetlny 5:1 sprzyjał wzrostowi sadzonek arbuza lepiej niż 6 czy 7 razy. Istnieją trzy kluczowe punkty zastosowania technologii LED w przemysłowej uprawie sadzonek arbuza

1. Bardzo ważny jest stosunek światła czerwonego i niebieskiego. Wczesnego wzrostu sadzonek arbuza nie można oświetlić światłem LED do uprawy ze zbyt dużą ilością niebieskiego światła, w przeciwnym razie wpłynie to na późniejszy wzrost.

2. Natężenie światła ma istotny wpływ na różnicowanie komórek i narządów sadzonek arbuza. Silne natężenie światła sprawia, że ​​sadzonki rosną silnie; słabe natężenie światła sprawia, że ​​sadzonki rosną na próżno.

3. W fazie siewek, w porównaniu z siewami o natężeniu światła mniejszym niż 120 µmol/m2 · s, siewki o natężeniu światła większym niż 150 µmol/m2 · s rosły powoli po przeniesieniu się na grunty rolne.

Wzrost sadzonek arbuza był najlepszy, gdy stosunek koloru czerwonego do niebieskiego wynosił 5:1. Zgodnie z różnym wpływem światła niebieskiego i światła czerwonego na rośliny, najlepszym sposobem oświetlenia jest odpowiednie zwiększenie proporcji światła niebieskiego we wczesnej fazie wzrostu sadzonek i dodanie większej ilości światła czerwonego w późnej fazie wzrostu sadzonek; użyj słabego światła na wczesnym etapie, a następnie użyj silnego światła na późnym etapie.