Cikk forrása: Mezőgazdasági Gépesítési Kutatások Folyóirata;

Szerző: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

A görögdinnye, mint tipikus gazdasági növény, nagy piaci kereslettel és magas minőségi követelményekkel rendelkezik, de a palántanevelés a dinnye és a padlizsán esetében nehézkes. Ennek fő oka, hogy a görögdinnye fényigényes növény. Ha a görögdinnye palánta elhalása után nincs elég fény, akkor túlnő, és magas palántákat hoz, ami komolyan befolyásolja a palánták minőségét és a későbbi növekedést. A görögdinnye vetéstől ültetésig tartó ideje az adott év decembere és a következő év februárja között van, ami a legalacsonyabb hőmérsékletű, a leggyengébb fénnyel teli és a legsúlyosabb betegségekkel járó évszak. Különösen Dél-Kínában nagyon gyakori, hogy kora tavasszal 10 naptól fél hónapig nincs napsütés. Ha folyamatosan borult és havas az idő, az nagyszámú elpusztult palántát is okozhat, ami nagy kárt okoz a gazdálkodóknak.

A mezőgazdasági termeléssel foglalkozó tudósok kulcsfontosságú kutatási iránya évek óta az, hogy hogyan lehet mesterséges fényforrást, pl. LED-es termesztőlámpák fényét használni „könnyű műtrágya” kijuttatására a növényekre, beleértve a görögdinnye palántákat is, elégtelen napfény esetén, a terméshozam növelése, a magas hatékonyság, a magas minőség, a betegségekkel szembeni ellenállás és a szennyezésmentesség elérése érdekében, miközben elősegítik a növények növekedését és fejlődését.

Az utóbbi években a kutatások azt is kimutatták, hogy a vörös és kék fény eltérő aránya szintén jelentős hatással van a növényi palánták növekedésére. Például Tang Dawei kutató és mások azt találták, hogy az R/b = 7:3 a legjobb vörös és kék fény arány az uborka palánták növekedéséhez; Gao Yi kutató és mások tanulmányukban rámutattak, hogy az R/b = 8:1 arányú vegyes fényforrás a legmegfelelőbb kiegészítő fénykonfiguráció a luffa palánták növekedéséhez.

Korábban néhányan mesterséges fényforrásokat, például fénycsöveket és nátriumlámpákat próbáltak használni palántanevelési kísérletekhez, de az eredmény nem volt jó. Az 1990-es évek óta folynak kutatások a LED-es termesztőlámpák kiegészítő fényforrásként való felhasználásával végzett palántanevelésről.

A LED termesztőlámpák előnyei közé tartozik az energiatakarékosság, a környezetvédelem, a biztonság és a megbízhatóság, a hosszú élettartam, a kis méret, a könnyű súly, az alacsony hőtermelés és a jó fényszórás vagy kombinált szabályozás. Az igényeknek megfelelően kombinálhatók tiszta monokromatikus fény és összetett spektrum előállításához, és a fényenergia hatékony kihasználási aránya elérheti a 80–90%-ot. A termesztésben a legjobb fényforrásnak tekintik.

Jelenleg számos tanulmány készült a rizs, az uborka és a spenót tiszta LED-es fényforrással történő termesztéséről Kínában, és némi előrelépés történt. A nehezen termeszthető görögdinnye palánták esetében azonban a jelenlegi technológia még mindig a természetes fény szintjén marad, és a LED-lámpát csak kiegészítő fényforrásként használják.

A fenti problémákra való tekintettel ez a tanulmány a LED-fényt tiszta fényforrásként használja a görögdinnye palántanemesítés megvalósíthatóságának és a napfénytől független, minőségjavítást szolgáló legjobb fényáram-arány vizsgálatára, hogy elméleti alapot és adattámogatást nyújtson a görögdinnye palánták fényszabályozásához a létesítményekben.

A.Tesztelési folyamat és eredmények

1. Kísérleti anyagok és fénykezelés

A kísérletben ZAOJIA 8424 görögdinnyét használtak, a palántanevelési közeg a Jinhai Jinjin 3 volt. A teszthelyszínt a Quzhou városban található LED termesztőlámpákat gyártó faiskolai üzemben választották ki, és a LED termesztővilágító berendezést tesztfényforrásként használták. A teszt 5 ciklusig tartott. Az egyetlen kísérleti időszak 25 nap volt a magok áztatásától a csírázáson át a palántanövekedésig. A fotoperiódus 8 óra volt. A beltéri hőmérséklet nappal 25° és 28° között (7:00-17:00), este pedig 15° és 18° között (17:00-7:00) volt. A környezeti páratartalom 60% - 80% volt.

A LED-es termesztőlámpákban piros és kék LED-gyöngyöket használnak, 660 nm-es vörös és 450 nm-es kék hullámhosszal. A kísérletben összehasonlításképpen 5:1, 6:1 és 7:13 fényáram arányú vörös és kék fényt használtak.

2. Mérési index és módszer

Minden ciklus végén véletlenszerűen 3 palántát választottak ki a palántaminőség-vizsgálathoz. Az indexek között szerepelt a száraz- és friss tömeg, a növénymagasság, a szárátmérő, a levélszám, a fajlagos levélfelület és a gyökérhossz. Ezek közül a növénymagasság, a szárátmérő és a gyökérhossz nóniuszos tolómérővel mérhető; a levélszám és a gyökérszám manuálisan megszámolható; a száraz- és friss tömeg, valamint a fajlagos levélfelület vonalzóval számítható ki.

3. Adatok statisztikai elemzése

4. Eredmények

A teszteredményeket az 1. táblázat és az 1-5. ábrák mutatják.

Az 1. táblázatból és az 1-5. ábrából látható, hogy a fény és az áteresztő fény arányának növekedésével a száraz friss tömeg csökken, a növény magassága nő (a felesleges hossz jelensége jelentkezik), a növény szára elvékonyodik és kisebb lesz, a fajlagos levélfelület csökken, a gyökér hossza pedig egyre rövidebb lesz.

B.Eredményelemzés és értékelés

1. A görögdinnye palántájának növekedése akkor a legjobb, ha a fény és az áteresztőképesség aránya 5:1.

2. A LED-es növekedési lámpa alacsony, de magas kék fényarányú besugárzása a palántára azt jelzi, hogy a kék fénynek nyilvánvalóan elnyomó hatása van a növények növekedésére, különösen a növény szárára, és nincs nyilvánvaló hatása a levélnövekedésre; a vörös fény elősegíti a növények növekedését, és a növény gyorsabban növekszik, ha a vörös fény aránya nagy, de a hossza nyilvánvaló, amint az a 2. ábrán látható.

3. Egy növénynek a különböző növekedési időszakokban eltérő arányú vörös és kék fényre van szüksége. Például a görögdinnye palántáknak a korai szakaszban több kék fényre van szükségük, ami hatékonyan gátolhatja a palánta növekedését; de a későbbi szakaszban több vörös fényre van szükségük. Ha a kék fény aránya magas marad, a palánta kicsi és alacsony lesz.

4. A görögdinnye palánta fényintenzitása a korai szakaszban nem lehet túl erős, mert ez befolyásolja a palánták későbbi növekedését. Jobb, ha a korai szakaszban gyenge, majd később erős fényt használunk.

5. Ésszerű LED-es termesztőlámpák megvilágítását kell biztosítani. Megállapították, hogy ha a fényintenzitás túl alacsony, a palánták növekedése gyenge, és hiábavalóan nőnek. Biztosítani kell, hogy a palánták normál növekedési megvilágítása ne legyen alacsonyabb 120 W/ml-nél; azonban a túl erős megvilágítású palánták növekedési trendjének változása nem észrevehető, és az energiafogyasztás megnő, ami nem kedvez a gyár jövőbeni alkalmazásának.

CEredmények

Az eredmények azt mutatták, hogy a görögdinnye palánták sötétkamrában történő termesztése tiszta LED fényforrással is megvalósítható, és az 5:1 fényáram jobban elősegítette a görögdinnye palánták növekedését, mint a 6-7-szeres fényáram. A LED technológia alkalmazásának a görögdinnye palánták ipari termesztésében három kulcsfontosságú pontja van.

1. A vörös és kék fény aránya nagyon fontos. A görögdinnye palánták korai növekedését nem szabad túl erős kék fénnyel megvilágítani LED-es növekedési lámpákkal, különben az befolyásolja a későbbi növekedést.

2. A fényintenzitás fontos hatással van a görögdinnye palánták sejtjeinek és szerveinek differenciálódására. Az erős fényintenzitás erős növekedést eredményez; a gyenge fényintenzitás pedig hiábavaló növekedést eredményez.

3. A palántakorban a 120 μ mol / m2 · s-nál alacsonyabb fényintenzitású palántákhoz képest a 150 μ mol / m2 · s-nál nagyobb fényintenzitású palánták lassabban nőttek, amikor a mezőgazdasági területekre kerültek.

A görögdinnye palánták növekedése akkor volt a legjobb, amikor a vörös és kék aránya 5:1 volt. A kék és vörös fény növényekre gyakorolt ​​eltérő hatásai alapján a legjobb megvilágítási mód a kék fény arányának megfelelő növelése a palánta növekedésének korai szakaszában, és több vörös fény hozzáadása a palánta növekedésének késői szakaszában; gyenge fényt kell használni a korai szakaszban, majd erős fényt a késői szakaszban.