Straipsnio šaltinis: Žemės ūkio mechanizacijos tyrimų žurnalas;

Autoriai: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Arbūzas, kaip tipiškas ekonominis augalas, turi didelę rinkos paklausą ir aukštus kokybės reikalavimus, tačiau jo daigų auginimas melionams ir baklažanams yra sudėtingas. Pagrindinė priežastis yra ta, kad arbūzas yra šviesamėgis augalas. Jei po arbūzo daigo nubrozdinimo nepakanka šviesos, jis peraugs ir išaugs aukštaūgiai daigai, o tai labai paveiks daigų kokybę ir vėlesnį augimą. Arbūzas auga nuo sėjos iki pasodinimo nuo tų metų gruodžio iki kitų metų vasario, o tai yra metų laikas, kai temperatūra yra žemiausia, šviesa silpniausia ir kyla didžiausia liga. Ypač pietų Kinijoje labai dažnai ankstyvą pavasarį saulė dingsta nuo 10 dienų iki pusės mėnesio. Jei nuolat vyrauja apsiniaukę ir sninga, gali žūti daug daigų, o tai padarys didelę žalą ūkininkų ekonominiams nuostoliams.

Jau daugelį metų pagrindinė žemės ūkio produkcijos mokslininkų tyrimų kryptis yra tai, kaip naudoti dirbtinį šviesos šaltinį, pvz., LED auginimo lempų šviesą, „lengvosioms trąšoms“ tręšti pasėlius, įskaitant arbūzų daigus, esant nepakankamam saulės spindulių kiekiui, siekiant padidinti derlių, padidinti efektyvumą, aukštą kokybę, atsparumą ligoms ir išvengti taršos, kartu skatinant augalų augimą ir vystymąsi.

Pastaraisiais metais atlikti tyrimai taip pat parodė, kad skirtingas raudonos ir mėlynos šviesos santykis taip pat turėjo didelę įtaką augalų daigų augimui. Pavyzdžiui, tyrėjas Tang Dawei ir kiti nustatė, kad R/b = 7:3 yra geriausias raudonos ir mėlynos šviesos santykis agurkų daigų augimui; tyrėjas Gao Yi ir kiti savo straipsnyje nurodė, kad R/b = 8:1 mišraus šviesos šaltinis yra tinkamiausia papildomos šviesos konfigūracija lufų daigų augimui.

Anksčiau kai kurie žmonės bandė naudoti dirbtinius šviesos šaltinius, tokius kaip fluorescencinės ir natrio lempos, daigų eksperimentams atlikti, tačiau rezultatai nebuvo geri. Nuo 1990-ųjų buvo atliekami tyrimai apie daigų auginimą naudojant LED auginimo lempas kaip papildomus šviesos šaltinius.

LED auginimo lempos pasižymi energijos taupymu, aplinkos apsauga, saugumu ir patikimumu, ilgu tarnavimo laiku, mažu dydžiu, lengvumu, mažu šilumos generavimu ir geru šviesos sklaidos arba kombinuotu valdymu. Jas galima derinti pagal poreikį, siekiant gauti gryną monochromatinę šviesą ir sudėtinį spektrą, o efektyvus šviesos energijos panaudojimo lygis gali siekti 80–90 %. Jos laikomos geriausiu šviesos šaltiniu auginimui.

Šiuo metu Kinijoje atlikta daug tyrimų apie ryžių, agurkų ir špinatų auginimą naudojant gryną LED šviesos šaltinį ir padaryta tam tikra pažanga. Tačiau arbūzų daigams, kuriuos sunku auginti, dabartinės technologijos vis dar išlieka natūralios šviesos etape, o LED šviesa naudojama tik kaip papildomas šviesos šaltinis.

Atsižvelgiant į minėtas problemas, šiame straipsnyje bus bandoma naudoti LED šviesą kaip gryną šviesos šaltinį, siekiant ištirti arbūzų daigų veisimo galimybes ir geriausią šviesos srauto santykį, siekiant pagerinti arbūzų daigų kokybę nesiremiant saulės šviesa, siekiant pateikti teorinį pagrindą ir duomenų pagrindimą arbūzų daigų šviesos valdymui įmonėse.

A.Testavimo procesas ir rezultatai

1. Eksperimentinės medžiagos ir šviesos apdorojimas

Eksperimentui buvo naudojamas arbūzas ZAOJIA 8424, o daigų terpė buvo „Jinhai Jinjin 3“. Bandymo vieta buvo pasirinkta LED auginimo lempų medelyno gamykloje Kudžou mieste, o LED auginimo apšvietimo įranga buvo naudojama kaip bandymo šviesos šaltinis. Bandymas truko 5 ciklus. Vienas eksperimento laikotarpis buvo 25 dienos nuo sėklų mirkymo, sudygimo iki daigų augimo. Fotoperiodas buvo 8 valandos. Patalpų temperatūra dieną (7:00–17:00) buvo 25–28 °C, o vakare (17:00–19:00) – 15–18 °C. Aplinkos drėgmė buvo 60–80 %.

LED auginimo šviestuvuose naudojami raudoni ir mėlyni LED karoliukai, kurių raudonos bangos ilgis yra 660 nm, o mėlynos – 450 nm. Eksperimente palyginimui buvo naudojama raudona ir mėlyna šviesa, kurių šviesos srauto santykis yra 5:1, 6:1 ir 7:13.

2. Matavimo indeksas ir metodas

Kiekvieno ciklo pabaigoje atsitiktine tvarka buvo atrinkti 3 daigai daigų kokybės tyrimui. Rodikliai apėmė sausą ir žalią svorį, augalo aukštį, stiebo skersmenį, lapų skaičių, savitąjį lapų plotą ir šaknų ilgį. Augalo aukštį, stiebo skersmenį ir šaknų ilgį galima išmatuoti slankmačiu; lapų skaičių ir šaknų skaičių galima suskaičiuoti rankiniu būdu; sausą ir žalią svorį bei savitąjį lapų plotą galima apskaičiuoti liniuote.

3. Statistinė duomenų analizė

4. Rezultatai

Bandymo rezultatai pateikti 1 lentelėje ir 1–5 paveiksluose.

Iš 1 lentelės ir 1-5 paveikslo matyti, kad didėjant šviesos ir praleidžiamos šviesos santykiui, mažėja sausos šviežios masės, didėja augalo aukštis (pasireiškia beprasmio ilgio reiškinys), augalo stiebas tampa plonesnis ir mažesnis, sumažėja savitasis lapų plotas, o šaknų ilgis vis trumpėja.

B.Rezultatų analizė ir vertinimas

1. Kai šviesos ir pralaidumo santykis yra 5:1, arbūzo daigai auga geriausiai.

2. Mažas daigų apšvitinimas LED augimo lempute su dideliu mėlynos šviesos santykiu rodo, kad mėlyna šviesa akivaizdžiai slopina augalų augimą, ypač augalo stiebo, ir neturi akivaizdžios įtakos lapų augimui; raudona šviesa skatina augalų augimą, o augalas auga greičiau, kai raudonos šviesos santykis yra didelis, tačiau jos ilgis yra akivaizdus, ​​kaip parodyta 2 paveiksle.

3. Augalui skirtingais augimo laikotarpiais reikia skirtingo raudonos ir mėlynos šviesos santykio. Pavyzdžiui, arbūzų daigams ankstyvoje stadijoje reikia daugiau mėlynos šviesos, kuri gali veiksmingai slopinti daigų augimą; tačiau vėlesnėje stadijoje jiems reikia daugiau raudonos šviesos. Jei mėlynos šviesos dalis išliks didelė, daigas bus mažas ir žemas.

4. Ankstyvosios stadijos arbūzų daigų šviesos intensyvumas negali būti per didelis, nes tai turės įtakos vėlesniam daigų augimui. Geriau ankstyvosiose stadijose naudoti silpną šviesą, o vėliau – stiprią.

5. Turi būti užtikrintas tinkamas LED auginimo lempų apšvietimas. Nustatyta, kad per mažas šviesos intensyvumas silpnai auga daigai ir lengvai auga, o rezultatai negaus rezultatų. Reikėtų užtikrinti, kad įprastas daigų augimo apšvietimas nebūtų mažesnis nei 120 W/ml; tačiau per didelis apšvietimas nepastebi daigų augimo tendencijos pokyčių, todėl padidėja energijos suvartojimas, o tai nepadeda gamyklai ateityje.

CRezultatai

Rezultatai parodė, kad gryną LED šviesos šaltinį galima naudoti arbūzų daigams auginti tamsioje patalpoje, o 5:1 šviesos srautas buvo palankesnis arbūzų daigų augimui nei 6 ar 7 kartus. Yra trys pagrindiniai LED technologijos taikymo pramoniniame arbūzų daigų auginime aspektai.

1. Raudonos ir mėlynos šviesos santykis yra labai svarbus. Ankstyvojo arbūzų daigų augimo negalima apšviesti LED augimo lempomis, kurių mėlyna šviesa yra per stipri, kitaip tai paveiks vėlesnį augimą.

2. Šviesos intensyvumas turi didelę įtaką arbūzų daigų ląstelių ir organų diferenciacijai. Stiprus šviesos intensyvumas skatina daigų augimą stipriai; silpnas šviesos intensyvumas – deja, jie auga veltui.

3. Daigų stadijoje, palyginti su daigais, kurių šviesos intensyvumas buvo mažesnis nei 120 μ mol / m2 · s, daigai, kurių šviesos intensyvumas buvo didesnis nei 150 μ mol / m2 · s, persodinti į dirbamą žemę, augo lėčiau.

Arbūzų daigai augo geriausiai, kai raudonos ir mėlynos spalvos santykis buvo 5:1. Atsižvelgiant į skirtingą mėlynos ir raudonos šviesos poveikį augalams, geriausias apšvietimo būdas yra tinkamai padidinti mėlynos šviesos dalį ankstyvoje daigų augimo stadijoje ir pridėti daugiau raudonos šviesos vėlyvoje daigų augimo stadijoje; ankstyvoje stadijoje naudoti silpną šviesą, o vėlyvoje – stiprią.