Zdroj článku: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Vodný melón ako typická hospodárska plodina má veľký dopyt na trhu a vysoké nároky na kvalitu, ale pestovanie jeho sadeníc je pre melón a baklažán náročné. Hlavným dôvodom je, že: vodný melón je ľahko milujúca plodina. Ak po rozbití sadenice melónu nie je dostatok svetla, prerastie a vytvorí vysoké nôžkové sadenice, čo vážne ovplyvňuje kvalitu sadeníc a neskorší rast. Vodný melón od sejby po výsadbu sa vyskytuje medzi decembrom toho roku a februárom nasledujúceho roka, čo je obdobie s najnižšou teplotou, najslabším svetlom a najvážnejšou chorobou. Najmä v južnej Číne je veľmi bežné, že skoro na jar nie je 10 dní až pol mesiaca slnečné svetlo. Ak je neustále zamračené a zasnežené počasie, spôsobí to dokonca veľké množstvo uhynutých sadeníc, čo spôsobí veľké škody na ekonomických stratách farmárov.

Ako využiť zdroj umelého svetla, napr. svetlo z LED pestovateľského osvetlenia, na aplikáciu „ľahkého hnojiva“ na plodiny vrátane sadeníc melónu v podmienkach nedostatočného slnečného žiarenia tak, aby sa dosiahol účel zvýšenia úrody, vysokej účinnosti, vysokej kvality, chorôb odolnosť a bez znečistenia pri podpore rastu a rozvoja plodín, je už mnoho rokov kľúčovým smerom výskumu vedcov z oblasti poľnohospodárskej výroby.

V posledných rokoch výskum ďalej zistil, že rozdielny pomer červeného a modrého svetla má významný vplyv aj na rast sadeníc rastlín. Napríklad výskumník Tang Dawei a ďalší zistili, že R/b = 7:3 je najlepší pomer červeného a modrého svetla pre rast sadeníc uhoriek; výskumník Gao Yi a ďalší vo svojom príspevku poukázali na to, že zmiešaný svetelný zdroj R / b = 8: 1 je najvhodnejšou doplnkovou konfiguráciou svetla pre rast sadeníc Luffa.

Predtým sa niektorí ľudia pokúšali použiť umelé svetelné zdroje, ako sú žiarivky a sodíkové výbojky, na pokusy so sadenicami, ale výsledok nebol dobrý. Od 90. rokov 20. storočia prebiehajú výskumy pestovania sadeníc pomocou LED pestovateľských svetiel ako doplnkových svetelných zdrojov.

LED pestovateľské svetlá majú výhody úspory energie, ochrany životného prostredia, bezpečnosti a spoľahlivosti, dlhej životnosti, malej veľkosti, nízkej hmotnosti, nízkej tvorby tepla a dobrého rozptylu svetla alebo kombinovanej kontroly. Dá sa kombinovať podľa potreby na získanie čistého monochromatického svetla a zloženého spektra a efektívna miera využitia svetelnej energie môže dosiahnuť 80% – 90%. Považuje sa za najlepší zdroj svetla v pestovaní.

V súčasnosti sa v Číne uskutočnilo veľké množstvo štúdií o pestovaní ryže, uhoriek a špenátu s čistým LED svetelným zdrojom a dosiahol sa určitý pokrok. Pre sadenice melónov, ktoré sa pestujú ťažko, však súčasná technológia stále zostáva v štádiu prirodzeného svetla a LED svetlo sa používa len ako doplnkový zdroj svetla.

I Vzhľadom na vyššie uvedené problémy sa tento článok pokúsi použiť svetlo LED ako zdroj čistého svetla na štúdium uskutočniteľnosti šľachtenia sadeníc melónu a najlepšieho pomeru svetelného toku na zlepšenie kvality sadeníc melónu bez spoliehania sa na slnečné svetlo, aby sa poskytnúť teoretický základ a dátovú podporu pre svetelnú kontrolu sadeníc melónu v zariadeniach.

A.Priebeh a výsledky testovania

1. Experimentálne materiály a svetelná úprava

V experimente sa použil vodný melón ZAOJIA 8424 a sadenicovým médiom bol Jinhai Jinjin 3. Testovacie miesto bolo vybrané v továrni na pestovanie LED diód v meste Quzhou a ako zdroj testovacieho svetla sa použilo zariadenie na pestovanie LED. Test trval 5 cyklov. Obdobie jediného pokusu bolo 25 dní od namáčania semien, klíčenia až po rast sadeníc. Fotoperióda bola 8 hodín. Vnútorná teplota bola 25° až 28° cez deň (7:00-17:00) a 15° až 18° večer (17:00-7:00). Vlhkosť okolia bola 60% – 80%.

Červené a modré LED guľôčky sa používajú v LED rastrových svietidlách s červenou vlnovou dĺžkou 660 nm a modrou vlnovou dĺžkou 450 nm. V experimente bolo na porovnanie použité červené a modré svetlo s pomerom svetelného toku 5:1, 6:1 a 7:13.

2. Index a metóda merania

Na konci každého cyklu boli náhodne vybrané 3 sadenice na test kvality sadeníc. Indexy zahŕňali suchú a čerstvú hmotnosť, výšku rastliny, priemer stonky, počet listov, špecifickú plochu listu a dĺžku koreňa. Medzi nimi je možné merať výšku rastliny, priemer stonky a dĺžku koreňa pomocou posuvného meradla; počet listov a koreňa je možné spočítať ručne; suchú a čerstvú hmotnosť a špecifickú plochu listov možno vypočítať pomocou pravítka.

3. Štatistická analýza údajov

4. Výsledky

Výsledky testu sú uvedené v tabuľke 1 a na obrázkoch 1-5.

Z tabuľky 1 a obrázku 1-5 je možné vidieť, že so zvyšujúcim sa pomerom svetla k prechodu klesá suchá čerstvá hmotnosť, zvyšuje sa výška rastliny (dochádza k javu márnej dĺžky), stonka rastliny sa stáva tenšie a menšie, špecifická listová plocha sa zmenšuje a dĺžka koreňa je čoraz kratšia.

B.Analýza a vyhodnotenie výsledkov

1. Keď je pomer svetla k prechodu 5:1, rast semenáčikov vodného melónu je najlepší.

2. Nízke semenáčiky ožiarené rastovým svetlom LED s vysokým pomerom modrého svetla naznačujú, že modré svetlo má zjavný potlačujúci účinok na rast rastlín, najmä na stonku rastliny, a nemá žiadny zjavný vplyv na rast listov; červené svetlo podporuje rast rastlín a rastlina rastie rýchlejšie, keď je pomer červeného svetla veľký, ale jeho dĺžka je zrejmá, ako je znázornené na obrázku 2.

3. Rastlina potrebuje rôzny pomer červeného a modrého svetla v rôznych obdobiach rastu. Napríklad sadenice melónu potrebujú v ranom štádiu viac modrého svetla, ktoré môže účinne potlačiť rast sadeníc; ale v neskoršom štádiu potrebuje viac červeného svetla. Ak sa podiel modrého svetla udrží vysoký, sadenica bude malá a krátka.

4. Intenzita svetla sadenice melónu v ranom štádiu nemôže byť príliš silná, čo ovplyvní neskorší rast sadeníc. Lepším spôsobom je použiť slabé svetlo v počiatočnom štádiu a potom použiť silné svetlo neskôr.

5. Musí sa zabezpečiť primerané osvetlenie rastúceho svetla LED. Zistilo sa, že ak je intenzita svetla príliš nízka, rast sadeníc je slabý a márne sa ľahko pestuje. Malo by sa zabezpečiť, aby normálne rastové osvetlenie sadeníc nebolo nižšie ako 120wml; zmena trendu rastu sadeníc s príliš vysokým osvetlením však nie je zrejmá a spotreba energie sa zvyšuje, čo neprospieva budúcemu použitiu závodu.

C. Výsledky

Výsledky ukázali, že bolo možné použiť čistý LED svetelný zdroj na pestovanie sadeníc melónu v tmavej miestnosti a svetelný tok 5:1 bol pre rast melónov priaznivejší ako 6- alebo 7-krát. Pri aplikácii technológie LED pri priemyselnom pestovaní sadeníc melónov existujú tri kľúčové body

1. Veľmi dôležitý je pomer červeného a modrého svetla. Skorý rast sadeníc melónu nemôže byť osvetlený LED rastovým svetlom s príliš vysokým modrým svetlom, inak to ovplyvní neskorší rast.

2. Intenzita svetla má dôležitý vplyv na diferenciáciu buniek a orgánov sadeníc melónu. Silná intenzita svetla spôsobuje, že sadenice rastú silné; slabá intenzita svetla spôsobuje, že sadenice rastú márne.

3. V štádiu sadeníc, v porovnaní so sadenicami s intenzitou svetla nižšou ako 120 μ mol / m2 · s, semenáčiky s intenzitou svetla vyššou ako 150 μ mol / m2 · s rástli pri presune na poľnohospodársku pôdu pomaly.

Rast sadeníc melónu bol najlepší, keď bol pomer červenej a modrej 5:1. Podľa rôznych účinkov modrého svetla a červeného svetla na rastliny je najlepším spôsobom osvetlenia vhodne zvýšiť podiel modrého svetla v ranom štádiu rastu sadeníc a pridať viac červeného svetla v neskorej fáze rastu sadeníc; použite slabé svetlo v počiatočnom štádiu a potom použite silné svetlo v neskorom štádiu.