Zdroj článku: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Meloun jako typická hospodářská plodina má velkou tržní poptávku a vysoké požadavky na kvalitu, ale pěstování jeho semenáčků je pro meloun a lilek obtížné. Hlavním důvodem je, že: meloun je lehká milující plodina. Pokud po ulomení sazenice melounu není dostatek světla, dojde k jejímu přemnožení a tvorbě vysokých patkových sazenic, což vážně ovlivňuje kvalitu sazenic a pozdější růst. Meloun od výsevu po výsadbu se stane mezi prosincem daného roku a únorem následujícího roku, což je období s nejnižší teplotou, nejslabším světlem a nejzávažnějším onemocněním. Zejména v jižní Číně je velmi běžné, že brzy na jaře není 10 dní až půl měsíce sluneční svit. Pokud je trvale zataženo a sněží, způsobí to dokonce velké množství mrtvých sazenic, což způsobí velké škody na ekonomických ztrátách zemědělců.

Jak používat umělý zdroj světla, např. světlo z LED pěstebního osvětlení, k aplikaci „světlého hnojiva“ na plodiny včetně sazenic melounu v podmínkách nedostatečného slunečního záření tak, aby bylo dosaženo účelu zvýšení výnosu, vysoké účinnosti, vysoké kvality, chorob odolnost a bez znečištění a zároveň podporuje růst a vývoj plodin, je po mnoho let klíčovým směrem výzkumu vědců v oblasti zemědělské výroby.

V posledních letech výzkum dále zjistil, že rozdílný poměr červeného a modrého světla měl významný vliv i na růst rostlinných sazenic. Například výzkumník Tang Dawei a další zjistili, že R/b = 7:3 je nejlepší poměr červeného a modrého světla pro růst sazenic okurek; výzkumník Gao Yi a další ve svém článku poukázali na to, že smíšený světelný zdroj R/b = 8:1 je nejvhodnější doplňková konfigurace světla pro růst semenáčků Luffa.

Dříve se někteří lidé pokoušeli používat umělé světelné zdroje, jako jsou zářivky a sodíkové výbojky, k provádění pokusů se sazenicemi, ale výsledek nebyl dobrý. Od 90. let 20. století probíhají výzkumy o pěstování sazenic pomocí LED pěstebních světel jako doplňkových světelných zdrojů.

LED pěstební světla mají výhody úspory energie, ochrany životního prostředí, bezpečnosti a spolehlivosti, dlouhé životnosti, malých rozměrů, nízké hmotnosti, nízkého vývinu tepla a dobrého rozptylu světla nebo kombinovaného ovládání. Lze jej kombinovat podle potřeby pro získání čistého monochromatického světla a složeného spektra a efektivní míra využití světelné energie může dosáhnout 80 % – 90 %. Je považován za nejlepší zdroj světla v pěstování.

V současné době bylo v Číně provedeno velké množství studií o pěstování rýže, okurek a špenátu s čistým LED světelným zdrojem a bylo dosaženo určitého pokroku. U sazenic vodního melounu, které se obtížně pěstují, však současná technologie stále zůstává ve fázi přirozeného světla a LED světlo se používá pouze jako doplňkový zdroj světla.

I S ohledem na výše uvedené problémy se tento článek pokusí použít světlo LED jako čistý zdroj světla ke studiu proveditelnosti šlechtění sazenic vodního melounu a nejlepšího poměru světelného toku pro zlepšení kvality sazenic vodního melounu bez spoléhání se na sluneční světlo, aby bylo možné poskytnout teoretický základ a datovou podporu pro světelnou kontrolu sazenice melounu v zařízeních.

A.Průběh a výsledky testu

1. Experimentální materiály a světelná úprava

V experimentu byl použit meloun ZAOJIA 8424 a sadební médium bylo Jinhai Jinjin 3. Testovací místo bylo vybráno v továrně LED pěstebního světla ve městě Quzhou a jako testovací zdroj světla bylo použito LED pěstební osvětlení. Test trval 5 cyklů. Doba jednoho pokusu byla 25 dní od namočení semen, klíčení až po růst semenáčků. Fotoperioda byla 8 hodin. Vnitřní teplota byla 25 ° až 28 ° přes den (7:00-17:00) a 15 ° až 18 ° večer (17:00-7:00). Okolní vlhkost byla 60% – 80%.

Červené a modré LED korálky se používají v LED růstových svítidlech s červenou vlnovou délkou 660nm a modrou vlnovou délkou 450nm. V experimentu bylo pro srovnání použito červené a modré světlo s poměrem světelného toku 5:1, 6:1 a 7:13.

2. Index a metoda měření

Na konci každého cyklu byly náhodně vybrány 3 sazenice pro test kvality sazenic. Indexy zahrnovaly suchou a čerstvou hmotnost, výšku rostliny, průměr stonku, počet listů, specifickou plochu listu a délku kořene. Mezi nimi lze měřit výšku rostliny, průměr stonku a délku kořene pomocí posuvného měřítka; počet listů a číslo kořene lze spočítat ručně; suchou a čerstvou hmotnost a specifickou listovou plochu lze vypočítat pravítkem.

3. Statistická analýza dat

4. Výsledky

Výsledky testu jsou uvedeny v tabulce 1 a na obrázcích 1-5.

Z tabulky 1 a obrázku 1-5 je vidět, že s rostoucím poměrem světla k průchodu klesá suchá čerstvá hmotnost, zvyšuje se výška rostliny (dochází k fenoménu marné délky), stonek rostliny se stává tenčí a menší, specifická listová plocha se zmenšuje a délka kořene je stále kratší.

B.Analýza a vyhodnocení výsledků

1. Když je poměr světla k průchodu 5:1, růst semenáčků melounu je nejlepší.

2. Nízká sazenice ozářená LED růstovým světlem s vysokým poměrem modrého světla ukazuje, že modré světlo má zjevný potlačující účinek na růst rostlin, zejména na rostlinný stonek, a nemá žádný zjevný vliv na růst listů; červené světlo podporuje růst rostlin a rostlina roste rychleji, když je poměr červeného světla velký, ale jeho délka je zřejmá, jak ukazuje obrázek 2.

3. Rostlina potřebuje různý poměr červeného a modrého světla v různých obdobích růstu. Například sazenice melounu potřebují v rané fázi více modrého světla, které může účinně potlačit růst sazenic; ale v pozdější fázi potřebuje více červeného světla. Pokud se podíl modrého světla udrží vysoký, semenáček bude malý a krátký.

4. Intenzita světla sazenice melounu v rané fázi nemůže být příliš silná, což ovlivní pozdější růst sazenic. Lepší způsob je použít slabé světlo v rané fázi a poté použít silné světlo později.

5. Musí být zajištěno přiměřené osvětlení rostoucím světlem LED. Bylo zjištěno, že pokud je intenzita světla příliš nízká, růst semenáčků je slabý a snadno se marně pěstuje. Mělo by být zajištěno, že normální růstové osvětlení sazenic nemůže být nižší než 120wml; změna trendu růstu sazenic s příliš vysokým osvětlením však není zřejmá a spotřeba energie se zvyšuje, což neprospívá budoucímu uplatnění továrny.

C. Výsledky

Výsledky ukázaly, že bylo možné použít čistý LED světelný zdroj pro pěstování sazenic melounu v temné místnosti a světelný tok 5:1 byl pro růst sazenic melounu příznivější než 6 nebo 7krát. V aplikaci LED technologie při průmyslovém pěstování sazenic melounu existují tři klíčové body

1. Velmi důležitý je poměr červeného a modrého světla. Raný růst sazenic melounu nemůže být osvětlen LED růstovým světlem s příliš vysokým modrým světlem, jinak to ovlivní pozdější růst.

2. Intenzita světla má důležitý vliv na diferenciaci buněk a orgánů sazenic melounu. Silná intenzita světla způsobuje, že sazenice rostou silné; slabá intenzita světla způsobuje, že sazenice rostou marně.

3. Ve fázi sazenice oproti sazenicím s intenzitou světla nižší než 120 μ mol / m2 · s rostly sazenice s intenzitou světla vyšší než 150 μ mol / m2 · s při přesunu na zemědělskou půdu pomalu.

Růst sazenic vodního melounu byl nejlepší, když byl poměr červené k modré 5:1. Podle různých účinků modrého světla a červeného světla na rostliny je nejlepším způsobem osvětlení vhodně zvýšit podíl modrého světla v rané fázi růstu semenáčků a přidat více červeného světla v pozdní fázi růstu semenáčků; použijte slabé světlo v rané fázi a poté použijte silné světlo v pozdní fázi.