Artikkelkilde: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Forfatter: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Vannmelon, som en typisk økonomisk avling, har stor etterspørsel i markedet og høye kvalitetskrav, men frøplantedyrking er vanskelig for melon og aubergine. Hovedårsaken er at vannmelon er en lyselskende avling. Hvis det ikke er nok lys etter at vannmelonfrøplanten er knust, vil den gro igjen og danne høye frøplanter, noe som påvirker kvaliteten på frøplantene og senere vekst alvorlig. Vannmelonen fra såing til planting skjer mellom desember samme år og februar neste år, som er sesongen med den laveste temperaturen, det svakeste lyset og den mest alvorlige sykdommen. Spesielt i Sør-Kina er det veldig vanlig at det ikke er solskinn i 10 dager til en halv måned tidlig på våren. Hvis det er kontinuerlig overskyet og snøfullt vær, vil det til og med føre til et stort antall døde frøplanter, noe som vil føre til stor skade på bøndenes økonomiske tap.

Hvordan man bruker kunstig lyskilde, f.eks. lys fra LED-dyrkebelysning, for å påføre "lett gjødsel" på avlinger, inkludert vannmelonplanter, under forutsetning av utilstrekkelig sollys, for å oppnå formålet med å øke avlingen, høy effektivitet, høy kvalitet, sykdomsresistens og forurensningsfrihet, samtidig som man fremmer vekst og utvikling av avlinger, har vært den viktigste forskningsretningen for landbruksproduksjonsforskere i mange år.

I de senere år har forskningen videre funnet at ulike forhold mellom rødt og blått lys også har en betydelig effekt på veksten av plantefrøplanter. For eksempel fant forskeren Tang Dawei og andre at R/b = 7:3 er det beste forholdet mellom rødt og blått lys for vekst av agurkfrøplanter; forskeren Gao Yi og andre påpekte i sin artikkel at en blandet lyskilde med R/b = 8:1 er den mest passende supplerende lyskonfigurasjonen for vekst av Luffa-frøplanter.

Tidligere prøvde noen å bruke kunstige lyskilder som lysrør og natriumlamper for å utføre frøplanteforsøk, men resultatet var ikke bra. Siden 1990-tallet har det vært forskning på frøplantedyrking ved bruk av LED-vekstlamper som supplerende lyskilder.

LED-vekstlys har fordelene med energisparing, miljøvern, sikkerhet og pålitelighet, lang levetid, liten størrelse, lett vekt, lav varmeutvikling og god lysspredning eller kombinasjonskontroll. De kan kombineres etter behov for å oppnå rent monokromatisk lys og et komposittspektrum, og den effektive utnyttelsesgraden av lysenergi kan nå 80 % – 90 %. De regnes som den beste lyskilden for dyrking.

For tiden er det gjort et stort antall studier på dyrking av ris, agurk og spinat med ren LED-lyskilde i Kina, og det har blitt gjort noen fremskritt. For vannmelonplanter som er vanskelige å dyrke, holder dagens teknologi seg imidlertid fortsatt på stadiet med naturlig lys, og LED-lys brukes kun som en supplerende lyskilde.

I lys av problemene ovenfor, vil denne artikkelen forsøke å bruke LED-lys som en ren lyskilde for å studere muligheten for avl av vannmelonfrøplanter og det beste lysfluksforholdet for å forbedre kvaliteten på vannmelonfrøplanter uten å være avhengig av sollys, for å gi teoretisk grunnlag og datastøtte for lyskontroll av vannmelonfrøplanter i anlegg.

A.Testprosess og resultater

1. Eksperimentelle materialer og lysbehandling

Vannmelonen ZAOJIA 8424 ble brukt i eksperimentet, og frøplantemediet var Jinhai Jinjin 3. Teststedet ble valgt i LED-vekstlysfabrikken i Quzhou City, og LED-vekstlysutstyret ble brukt som testlyskilde. Testen varte i 5 sykluser. Den enkelte eksperimentperioden var 25 dager fra frøbløtlegging, spiring til frøplantevekst. Fotoperioden var 8 timer. Innetemperaturen var 25 ° til 28 ° på dagtid (7:00-17:00) og 15 ° til 18 ° om kvelden (17:00-7:00). Luftfuktigheten i omgivelsene var 60 % – 80 %.

Røde og blå LED-perler brukes i LED-vekstbelysning, med en rød bølgelengde på 660 nm og en blå bølgelengde på 450 nm. I eksperimentet ble rødt og blått lys med lysfluksforhold på 5:1, 6:1 og 7:13 brukt til sammenligning.

2. Måleindeks og metode

På slutten av hver syklus ble 3 frøplanter tilfeldig valgt ut for frøplantekvalitetstest. Indeksene inkluderte tørr- og ferskvekt, plantehøyde, stilkdiameter, bladantall, spesifikt bladareal og rotlengde. Blant disse kan plantehøyde, stilkdiameter og rotlengde måles med en skyvelær; bladtall og rottall kan telles manuelt; tørr- og ferskvekt og spesifikt bladareal kan beregnes med linjal.

3. Statistisk analyse av data

4. Resultater

Testresultatene er vist i tabell 1 og figur 1–5.

Fra tabell 1 og figur 1-5 kan man se at med økningen i forholdet mellom lys og lysgjennomstrømning, reduseres tørrvekten, plantens høyde øker (det er et fenomen med nytteløs lengde), plantens stilk blir tynnere og mindre, det spesifikke bladarealet reduseres, og rotlengden blir kortere og kortere.

B.Resultatanalyse og evaluering

1. Når forholdet mellom lys og lysgjennomstrømning er 5:1, er vannmelonens frøplantevekst best.

2. Den lave mengden frøplanter som bestråles av LED-vekstlys med høyt blått lys-forhold indikerer at blått lys har en tydelig dempende effekt på plantevekst, spesielt på plantestammen, og har ingen åpenbar innflytelse på bladvekst; rødt lys fremmer plantevekst, og planten vokser raskere når forholdet mellom rødt lys er stort, men lengden er tydelig, som vist i figur 2.

3. En plante trenger ulikt forhold mellom rødt og blått lys i ulike vekstperioder. For eksempel trenger vannmelonfrøplanter mer blått lys i den tidlige fasen, noe som effektivt kan hemme frøplanteveksten; men i den senere fasen trenger den mer rødt lys. Hvis andelen blått lys holder seg høy, vil frøplanten bli liten og kort.

4. Lysintensiteten til vannmelonfrøplanter i tidlig stadium bør ikke være for sterk, noe som vil påvirke den senere veksten av frøplantene. Det er bedre å bruke svakt lys i tidlig stadium og deretter sterkt lys senere.

5. Rimelig LED-vekstlysbelysning bør sikres. Det har vist seg at hvis lysintensiteten er for lav, er frøplantenes vekst svak og lett å dyrke forgjeves. Det bør sørges for at normal vekstbelysning for frøplanter ikke kan være lavere enn 120 wml; endringer i veksttrenden til frøplantene med for høy belysning er imidlertid ikke åpenbare, og energiforbruket øker, noe som ikke er gunstig for fremtidig bruk av fabrikken.

CResultater

Resultatene viste at det var mulig å bruke en ren LED-lyskilde for å dyrke vannmelonplanter i et mørkt rom, og at lysstrømmen på 5:1 var mer gunstig for veksten av vannmelonplanter enn 6 eller 7 ganger. Det er tre hovedpunkter i bruken av LED-teknologi i industriell dyrking av vannmelonplanter.

1. Forholdet mellom rødt og blått lys er svært viktig. Tidlig vekst av vannmelonplanter kan ikke belyses med LED-vekstlys med for høyt blått lys, ellers vil det påvirke den senere veksten.

2. Lysintensitet har en viktig effekt på differensieringen av celler og organer hos vannmelonplanter. Sterk lysintensitet gjør at plantene vokser sterkt; svak lysintensitet gjør at plantene vokser forgjeves.

3. I frøplantestadiet, sammenlignet med frøplanter med lysintensitet lavere enn 120 μ mol / m2 · s, vokste frøplanter med lysintensitet høyere enn 150 μ mol / m2 · s sakte da de flyttet til jordbruksland.

Vannmelonplanter vokste best når forholdet mellom rødt og blått var 5:1. I henhold til de ulike effektene av blått lys og rødt lys på planter, er den beste måten å belyse på å øke andelen blått lys på riktig måte i den tidlige fasen av frøplanteveksten, og legge til mer rødt lys i den sene fasen av frøplanteveksten; bruk svakt lys i den tidlige fasen, og bruk deretter sterkt lys i den sene fasen.