Zdroj článku: Časopis pre výskum mechanizácie poľnohospodárstva;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Vodný melón ako typická hospodárska plodina má veľký dopyt na trhu a vysoké požiadavky na kvalitu, ale pestovanie sadeníc je pre melón a baklažán náročné. Hlavným dôvodom je, že melón je svetlomilná plodina. Ak po rozbití sadeníc nie je dostatok svetla, prerastú a vytvoria sadenice s vysokou nohou, čo vážne ovplyvňuje kvalitu sadeníc a neskorší rast. Od siatia po výsadbu sa melón vyskytuje medzi decembrom daného roka a februárom nasledujúceho roka, čo je obdobie s najnižšou teplotou, najslabším svetlom a najzávažnejšími chorobami. Najmä v južnej Číne je veľmi bežné, že skoro na jar nie je 10 dní až pol mesiaca žiadne slnko. Ak je neustále zamračené a snežiace počasie, môže to dokonca spôsobiť veľké množstvo mŕtvych sadeníc, čo spôsobí poľnohospodárom veľké ekonomické straty.

Kľúčovým smerom výskumu vedcov v oblasti poľnohospodárskej výroby je už mnoho rokov spôsob, akým sa umelé svetelné zdroje, napr. svetlo z LED pestovateľských osvetlení, aplikuje „ľahké hnojivo“ na plodiny vrátane sadeníc melónov za podmienok nedostatočného slnečného žiarenia, aby sa dosiahol cieľ zvýšenia výnosu, vysokej účinnosti, vysokej kvality, odolnosti voči chorobám a bez znečistenia a zároveň sa podporil rast a vývoj plodín.

V posledných rokoch výskum ďalej zistil, že rozdielny pomer červeného a modrého svetla mal tiež významný vplyv 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 svojej práci poukázali na to, že zmiešaný svetelný zdroj R/b = 8:1 je najvhodnejšou konfiguráciou doplnkového svetla pre rast sadeníc Luffa.

Predtým sa niektorí ľudia pokúšali použiť umelé zdroje svetla, ako sú žiarivky a sodíkové výbojky, na vykonávanie experimentov so sadenicami, ale výsledok nebol dobrý. Od 90. rokov 20. storočia sa vykonávajú výskumy pestovania sadeníc s použitím LED svetiel ako doplnkových zdrojov svetla.

LED pestovateľské svetlá majú výhody úspory energie, ochrany životného prostredia, bezpečnosti a spoľahlivosti, dlhej životnosti, malých rozmerov, nízkej hmotnosti, nízkej tvorby tepla a dobrého rozptylu svetla alebo jeho kombinovanej regulácie. Možno ich kombinovať podľa potreby na získanie čistého monochromatického svetla a kompozitného spektra a efektívna miera využitia svetelnej energie môže dosiahnuť 80 % – 90 %. Považujú sa za najlepší zdroj svetla na pestovanie.

V súčasnosti sa v Číne uskutočnilo veľké množstvo štúdií o pestovaní ryže, uhoriek a špenátu s použitím čistého LED svetelného zdroja a dosiahol sa určitý pokrok. Avšak v prípade sadeníc melónov, ktoré sa ťažko pestujú, súčasná technológia stále zostáva na úrovni prirodzeného svetla a LED svetlo sa používa iba ako doplnkový zdroj svetla.

Vzhľadom na vyššie uvedené problémy sa tento článok pokúsi použiť LED svetlo ako čistý zdroj svetla na štúdium uskutočniteľnosti šľachtenia sadeníc melónov a najlepšieho pomeru svetelného toku na zlepšenie kvality sadeníc melónov bez spoliehania sa na slnečné svetlo, s cieľom poskytnúť teoretický základ a dátovú podporu pre reguláciu svetla sadeníc melónov v zariadeniach.

A.Testovací proces a výsledky

1. Experimentálne materiály a ošetrenie svetlom

V experimente bol použitý melón odrody ZAOJIA 8424 a ako sadenicové médium bol použitý Jinhai Jinjin 3. Testovacie miesto bolo vybrané v závode na pestovanie LED svetiel v meste Quzhou a ako testovací svetelný zdroj bolo použité LED pestovateľské osvetlenie. Test trval 5 cyklov. Jednotlivé experimentálne obdobie bolo 25 dní od namáčania semien, klíčenia až po rast sadeníc. Fotoperióda bola 8 hodín. Vnútorná teplota bola 25 ° až 28 °C cez deň (7:00 – 17:00) a 15 ° až 18 °C večer (17:00 – 7:00). Vlhkosť vzduchu bola 60 % – 80 %.

V LED pestovateľských svietidlách sa používajú červené a modré LED korálky s červenou vlnovou dĺžkou 660 nm a modrou vlnovou dĺžkou 450 nm. V experimente sa na porovnanie použilo 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 listov a dĺžku koreňov. Výšku rastliny, priemer stonky a dĺžku koreňa je možné merať posuvným meradlom; počet listov a počet koreňov je možné spočítať manuálne; suchú a čerstvú hmotnosť a špecifickú plochu listov je možné vypočítať pravítkom.

3. Štatistická analýza údajov

4. Výsledky

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

Z tabuľky 1 a obrázku 1-5 je zrejmé, že so zvyšujúcim sa pomerom svetla k prechodu svetla sa znižuje suchá hmotnosť, zvyšuje sa výška rastliny (vyskytuje sa jav zbytočnej dĺžky), stonka rastliny sa stáva tenšou a menšou, špecifická plocha listov sa zmenšuje a dĺžka koreňa sa skracuje a skracuje.

B.Analýza a vyhodnotenie výsledkov

1. Keď je pomer svetla k prechodu 5:1, rast sadeníc melóna je najlepší.

2. Nízka hladina ožiarených sadeníc LED pestovateľským svetlom s vysokým pomerom modrého svetla naznačuje, že modré svetlo má zjavný potláčajúci účinok na rast rastlín, najmä na stonku rastliny, a nemá zjavný vplyv na rast listov; červené svetlo podporuje rast rastlín a rastlina rastie rýchlejšie, keď je pomer červeného svetla veľký, ale jej dĺžka je zjavná, ako je znázornené na obrázku 2.

3. Rastlina potrebuje v rôznych obdobiach rastu rôzny pomer červeného a modrého svetla. Napríklad sadenice melóna potrebujú v skorom štádiu viac modrého svetla, čo môže účinne potlačiť rast sadenice; ale v neskoršom štádiu potrebujú viac červeného svetla. Ak podiel modrého svetla zostane vysoký, sadenica bude malá a nízka.

4. Intenzita svetla sadeníc melóna v ranom štádiu nesmie byť príliš silná, pretože to ovplyvní neskorší rast sadeníc. Lepším spôsobom je použiť slabé svetlo v ranom štádiu a neskôr silné svetlo.

5. Je potrebné zabezpečiť primerané osvetlenie LED pestovateľskými svetlami. Zistilo sa, že ak je intenzita svetla príliš nízka, rast sadeníc je slabý a ľahko sa pestujú zbytočne. Malo by sa zabezpečiť, aby bežné osvetlenie sadeníc pri raste nebolo nižšie ako 120 W/ml; zmena rastového trendu sadeníc pri príliš vysokom osvetlení však nie je zrejmá a spotreba energie sa zvyšuje, čo nie je prospešné pre budúce využitie továrne.

CVýsledky

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 sadeníc melónu priaznivejší ako 6- alebo 7-násobné použitie. Existujú tri kľúčové body pri použití LED technológie v priemyselnom pestovaní sadeníc melónu.

1. Pomer červeného a modrého svetla je veľmi dôležitý. Skorý rast sadeníc melóna nemožno osvetliť LED pestovateľským svetlom s príliš silným modrým svetlom, inak to ovplyvní neskorší rast.

2. Intenzita svetla má dôležitý vplyv na diferenciáciu buniek a orgánov sadeníc melóna. Silná intenzita svetla spôsobuje, že sadenice rastú silno, 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, sadenice s intenzitou svetla vyššou ako 150 μ mol/m2 · s rástli po presune na poľnohospodársku pôdu pomalšie.

Rast sadeníc melóna bol najlepší, keď pomer červenej a modrej farby bol 5:1. Vzhľadom na rôzne účinky modrého a červeného svetla na rastliny je najlepším spôsobom osvetlenia primerane zvýšiť podiel modrého svetla v skorom štádiu rastu sadeníc a pridať viac červeného svetla v neskorom štádiu rastu sadeníc; v skorom štádiu použiť slabé svetlo a v neskorom štádiu silné svetlo.