Vir članka: Revija za raziskave kmetijske mehanizacije;

Avtor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Lubenica kot tipičen gospodarski pridelek ima veliko tržno povpraševanje in visoke zahteve glede kakovosti, vendar je gojenje sadik za melono in jajčevce težavno. Glavni razlog je ta, da lubenica ljubi svetlobo. Če po tem, ko se sadik lubenice zlomi, ni dovolj svetlobe, se bo zaraščala in oblikovala visoke sadike, kar resno vpliva na kakovost sadik in kasnejšo rast. Lubenica se od setve do sajenja zgodi med decembrom istega leta in februarjem naslednjega leta, kar je letni čas z najnižjimi temperaturami, najšibkejšo svetlobo in najresnejšimi boleznimi. Zlasti na jugu Kitajske je zelo pogosto, da zgodaj spomladi ni sonca od 10 dni do pol meseca. Če je nenehno oblačno in snežno vreme, lahko to povzroči celo veliko število mrtvih sadik, kar bo kmetom povzročilo veliko škodo in gospodarsko izgubo.

Ključna raziskovalna smer znanstvenikov s področja kmetijske proizvodnje že vrsto let je uporaba umetnega vira svetlobe, npr. svetlobe LED-sijalk za gojenje, za nanašanje "lahkega gnojila" na pridelke, vključno s sadikami lubenic, ob nezadostni sončni svetlobi, da bi dosegli cilj povečanja pridelka, visoke učinkovitosti, visoke kakovosti, odpornosti na bolezni in brez onesnaževanja, hkrati pa spodbudili rast in razvoj pridelkov.

V zadnjih letih so raziskave nadalje pokazale, da ima različno razmerje rdeče in modre svetlobe pomemben vpliv tudi na rast sadik rastlin. Na primer, raziskovalec Tang Dawei in drugi so ugotovili, da je R/b = 7:3 najboljše razmerje rdeče in modre svetlobe za rast sadik kumar; raziskovalec Gao Yi in drugi so v svojem članku poudarili, da je mešani vir svetlobe R/b = 8:1 najprimernejša dodatna konfiguracija svetlobe za rast sadik lufe.

Prej so nekateri ljudje poskušali uporabiti umetne vire svetlobe, kot so fluorescenčne sijalke in natrijeve sijalke, za izvajanje poskusov s sadikami, vendar rezultat ni bil dober. Od devetdesetih let prejšnjega stoletja potekajo raziskave o gojenju sadik z uporabo LED luči kot dodatnih virov svetlobe.

LED luči za gojenje imajo prednosti varčevanja z energijo, varovanja okolja, varnosti in zanesljivosti, dolge življenjske dobe, majhne velikosti, majhne teže, nizkega segrevanja in dobrega razpršitve svetlobe ali kombiniranega nadzora. Glede na potrebe jih je mogoče kombinirati za pridobitev čiste monokromatske svetlobe in kompozitnega spektra, efektivna stopnja izkoriščenosti svetlobne energije pa lahko doseže 80 % – 90 %. Veljajo za najboljši vir svetlobe za gojenje.

Trenutno je bilo na Kitajskem opravljenih veliko študij o gojenju riža, kumar in špinače s čistim LED svetlobnim virom, pri čemer je bil dosežen določen napredek. Vendar pa za sadike lubenic, ki jih je težko gojiti, trenutna tehnologija še vedno ostaja na stopnji naravne svetlobe, LED svetloba pa se uporablja le kot dodatni vir svetlobe.

Glede na zgoraj navedene težave bo ta članek poskušal uporabiti LED svetlobo kot čisti vir svetlobe za preučitev izvedljivosti gojenja sadik lubenic in najboljšega razmerja svetlobnega toka za izboljšanje kakovosti sadik lubenic brez zanašanja na sončno svetlobo, da bi zagotovil teoretično osnovo in podatkovno podporo za nadzor svetlobe sadik lubenic v objektih.

A.Postopek testiranja in rezultati

1. Eksperimentalni materiali in svetlobna obdelava

V poskusu je bila uporabljena lubenica ZAOJIA 8424, gojišče za sadike pa Jinhai Jinjin 3. Za poskusno mesto je bila izbrana tovarna LED-luči za rast v mestu Quzhou, kot testni vir svetlobe pa je bila uporabljena LED-osvetlitev za rast. Preskus je trajal 5 ciklov. Posamezno poskusno obdobje je bilo 25 dni od namakanja semen, kalitve do rasti sadik. Fotoperioda je bila 8 ur. Notranja temperatura je bila podnevi od 25 ° do 28 ° (7:00–17:00) in zvečer od 15 ° do 18 ° (17:00–7:00). Vlažnost okolja je bila 60 %–80 %.

V LED-svetilki za rast se uporabljajo rdeče in modre LED-perlice, z rdečo valovno dolžino 660 nm in modro valovno dolžino 450 nm. V poskusu sta bili za primerjavo uporabljeni rdeča in modra svetloba z razmerjem svetlobnega toka 5:1, 6:1 in 7:13.

2. Merilni indeks in metoda

Na koncu vsakega cikla so bile naključno izbrane 3 sadike za preizkus kakovosti sadik. Indeksi so vključevali suho in svežo težo, višino rastline, premer stebla, število listov, specifično površino listov in dolžino korenin. Med njimi je mogoče višino rastline, premer stebla in dolžino korenin izmeriti s pomično merilo; število listov in število korenin je mogoče prešteti ročno; suho in svežo težo ter specifično površino listov pa je mogoče izračunati z ravnilom.

3. Statistična analiza podatkov

4. Rezultati

Rezultati testov so prikazani v tabeli 1 in na slikah 1–5.

Iz tabele 1 in slike 1-5 je razvidno, da se z naraščanjem razmerja med svetlobo in prepustnostjo svetlobe zmanjšuje suha sveža teža, povečuje se višina rastline (prisoten je pojav jalove dolžine), steblo rastline postaja tanjše in manjše, specifična površina listov se zmanjšuje, dolžina korenin pa se krajša.

B.Analiza in vrednotenje rezultatov

1. Rast sadik lubenice je najboljša, ko je razmerje med svetlobo in prepustnostjo 5:1.

2. Nizka sadika, obsevana z LED rastno lučjo z visokim razmerjem modre svetlobe, kaže, da ima modra svetloba očiten zaviralni učinek na rast rastlin, zlasti na steblo rastline, in nima očitnega vpliva na rast listov; rdeča svetloba spodbuja rast rastlin in rastlina raste hitreje, ko je razmerje rdeče svetlobe veliko, vendar je njena dolžina očitna, kot je prikazano na sliki 2.

3. Rastlina v različnih obdobjih rasti potrebuje različno razmerje med rdečo in modro svetlobo. Na primer, sadike lubenic v zgodnji fazi potrebujejo več modre svetlobe, kar lahko učinkovito zavira rast sadik; v poznejši fazi pa potrebujejo več rdeče svetlobe. Če delež modre svetlobe ostane visok, bo sadika majhna in kratka.

4. Intenzivnost svetlobe sadik lubenic v zgodnji fazi ne sme biti premočna, saj bo to vplivalo na kasnejšo rast sadik. Bolje je, da v zgodnji fazi uporabite šibko svetlobo in nato močno svetlobo kasneje.

5. Zagotoviti je treba razumno osvetlitev z LED-lučmi za rast. Ugotovljeno je, da če je intenzivnost svetlobe prenizka, je rast sadik šibka in jih je enostavno gojiti brezplodno. Zagotoviti je treba, da normalna osvetlitev rasti sadik ne sme biti nižja od 120 W/ml; vendar sprememba trenda rasti sadik pri premočni osvetlitvi ni očitna in poraba energije se poveča, kar ni ugodno za prihodnjo uporabo tovarne.

CRezultati

Rezultati so pokazali, da je za gojenje sadik lubenic v temnem prostoru izvedljivo uporabiti čisti LED vir svetlobe, svetlobni tok 5:1 pa je bil bolj ugoden za rast sadik lubenic kot 6- ali 7-kratno razmerje svetlobe. Pri uporabi LED tehnologije pri industrijski gojenju sadik lubenic so tri ključne točke.

1. Razmerje med rdečo in modro svetlobo je zelo pomembno. Zgodnje rasti sadik lubenic ne smemo osvetljevati z LED-lučmi s premočno modro svetlobo, saj bo to vplivalo na kasnejšo rast.

2. Intenzivnost svetlobe ima pomemben vpliv na diferenciacijo celic in organov sadik lubenic. Močna intenzivnost svetlobe povzroči, da sadike rastejo močno, šibka intenzivnost svetlobe pa povzroči, da sadike rastejo zaman.

3. V fazi sadik so sadike z intenzivnostjo svetlobe nad 150 μ mol / m2 · s v primerjavi s sadikami z intenzivnostjo svetlobe nižjo od 120 μ mol / m2 · s rasle počasneje, ko so se preselile na kmetijska zemljišča.

Rast sadik lubenic je bila najboljša, ko je bilo razmerje med rdečo in modro 5:1. Glede na različne učinke modre in rdeče svetlobe na rastline je najboljši način osvetlitve ustrezno povečanje deleža modre svetlobe v zgodnji fazi rasti sadik in dodajanje več rdeče svetlobe v pozni fazi rasti sadik; v zgodnji fazi uporabite šibko svetlobo, v pozni fazi pa močno svetlobo.