Artikola Fonto: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Aŭtoro: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Akvomelono, kiel tipa ekonomia kultivaĵo, havas grandan merkatan postulon kaj altajn kvalitpostulojn, sed ĝia plantidkultivado estas malfacila por melono kaj melongeno. La ĉefa kialo estas, ke akvomelono estas lum-ama kultivaĵo. Se ne estas sufiĉe da lumo post kiam la akvomelona plantido rompiĝas, ĝi trokreskos kaj formos altajn piedplantidojn, kio grave influas la kvaliton de la plantidoj kaj pli postan kreskon. La semado ĝis plantado de la akvomelono okazas inter decembro de tiu jaro kaj februaro de la sekva jaro, kio estas la sezono kun la plej malalta temperaturo, la plej malforta lumo kaj la plej gravaj malsanoj. Precipe en suda Ĉinio, estas tre ofte, ke ne estas sunbrilo dum 10 tagoj ĝis duonmonato frue printempe. Se estas kontinua nuba kaj neĝa vetero, ĝi eĉ kaŭzos grandan nombron da mortaj plantidoj, kio alportos grandan damaĝon al la ekonomiaj perdoj de la farmistoj.

Kiel uzi artefaritan lumfonton, ekzemple lumon de la LED-kresklumoj, por apliki "luman sterkon" al kultivaĵoj inkluzive de akvomelonaj plantidoj sub kondiĉoj de nesufiĉa sunlumo, por atingi la celon pliigi rendimenton, altan efikecon, altan kvaliton, malsanreziston kaj senpoluan efikon, samtempe antaŭenigante kreskon kaj disvolviĝon de kultivaĵoj, estis la ŝlosila esplordirekto de agrikulturaj produktadsciencistoj dum multaj jaroj.

En la lastaj jaroj, esploroj plue trovis, ke malsamaj proporcioj de ruĝa kaj blua lumo ankaŭ havis signifan efikon sur la kreskon de plantidoj. Ekzemple, esploristo Tang Dawei kaj aliaj trovis, ke R/b = 7:3 estas la plej bona proporcio de ruĝa kaj blua lumo por kresko de kukumaj plantidoj; esploristo Gao Yi kaj aliaj notis en sia artikolo, ke miksita lumfonto R/b = 8:1 estas la plej taŭga suplementa lumkonfiguracio por kresko de Lufa plantidoj.

Antaŭe, kelkaj homoj provis uzi artefaritajn lumfontojn kiel fluoreskajn lampojn kaj natriajn lampojn por fari plantideksperimentojn, sed la rezulto ne estis bona. Ekde la 1990-aj jaroj, okazis esploroj pri plantidkultivado uzante LED-kreskigajn lampojn kiel suplementajn lumfontojn.

LED-kreskigaj lampoj havas la avantaĝojn de energiŝparo, mediprotektado, sekureco kaj fidindeco, longa servodaŭro, eta grandeco, malpeza pezo, malalta varmogenerado kaj bona lumdisperso aŭ kombinita kontrolo. Ili povas esti kombinitaj laŭ bezonoj por akiri puran monokromatan lumon kaj kompozitan spektron, kaj la efika utiligo de lumenergio povas atingi 80% - 90%. Ili estas konsiderataj la plej bona lumfonto en kultivado.

Nuntempe, granda nombro da studoj estas faritaj pri la kultivado de rizo, kukumo kaj spinaco per pura LED-lumfonto en Ĉinio, kaj iom da progreso estis farita. Tamen, por akvomelonaj plantidoj, kiujn malfacilas kreskigi, la nuna teknologio ankoraŭ restas ĉe la stadio de natura lumo, kaj LED-lumo estas uzata nur kiel suplementa lumfonto.

Konsiderante la supre menciitajn problemojn, ĉi tiu artikolo provos uzi LED-lumon kiel puran lumfonton por studi la fareblecon de bredado de akvomelonaj plantidoj kaj la plej bonan lumfluan proporcion por plibonigi la kvaliton de akvomelonaj plantidoj sen dependi de sunlumo, por provizi teorian bazon kaj datensubtenon por la lumkontrolo de akvomelonaj plantidoj en instalaĵoj.

A.Testprocezo kaj rezultoj

1. Eksperimentaj materialoj kaj lumtraktado

En la eksperimento oni uzis akvomelonon ZAOJIA 8424, kaj la kultivmedio estis Jinhai Jinjin 3. La testejo estis elektita en la fabriko de LED-kresklumiloj en la urbo Quzhou, kaj la LED-kresklumigilo estis uzata kiel la testa lumfonto. La testo daŭris 5 ciklojn. La unuopa eksperimenta periodo estis 25 tagoj de semtrempado, ĝermado ĝis plantidkresko. La fotoperiodo estis 8 horoj. La endoma temperaturo estis 25° ĝis 28° dumtage (7:00-17:00) kaj 15° ĝis 18° vespere (17:00-7:00). La ĉirkaŭa humideco estis 60% - 80%.

Ruĝaj kaj bluaj LED-lampoj estas uzataj en LED-kreskigaj lumigiloj, kun ruĝa ondolongo de 660nm kaj blua ondolongo de 450nm. En la eksperimento, ruĝa kaj blua lumo kun lumflua proporcio de 5:1, 6:1 kaj 7:13 estis uzitaj por komparo.

2. Mezurindekso kaj metodo

Ĉe la fino de ĉiu ciklo, 3 plantidoj estis hazarde elektitaj por testo pri la kvalito de plantidoj. La indeksoj inkluzivis sekan kaj freŝan pezon, plantaltecon, tigdiametron, folionombron, specifan foliareon kaj radiklon. Inter ili, plantalteco, tigdiametro kaj radiklongo povas esti mezuritaj per verniero-dikecmezurilo; folionombro kaj radiklombro povas esti kalkulitaj permane; seka kaj freŝa pezo kaj specifa foliareo povas esti kalkulitaj per regilo.

3. Statistika analizo de datumoj

4. Rezultoj

La testrezultoj estas montritaj en Tabelo 1 kaj figuroj 1-5.

El tabelo 1 kaj figuro 1-5, oni povas vidi, ke kun la pliiĝo de la rilatumo inter lumo kaj trapaso, la seka freŝa pezo malpliiĝas, la planta alteco pliiĝas (ekzistas fenomeno de vana longo), la tigo de la planto fariĝas pli maldika kaj pli malgranda, la specifa folia areo reduktiĝas, kaj la radiklongo estas pli kaj pli mallonga.

B.Analizo kaj taksado de rezultoj

1. Kiam la proporcio de lumo al trapaso estas 5:1, la kresko de plantidoj de akvomelono estas la plej bona.

2. La malalta nombro da plantidoj surradiitaj de la LED-kreskiga lumo kun alta blua lumproporcio indikas, ke blua lumo havas evidentan subpreman efikon sur plantkreskon, precipe sur planttigo, kaj ne havas evidentan influon sur folikreskon; ruĝa lumo antaŭenigas plantkreskon, kaj la planto kreskas pli rapide kiam la proporcio de ruĝa lumo estas granda, sed ĝia longo estas evidenta, kiel montrite en Figuro 2.

3. Planto bezonas malsaman proporcion de ruĝa kaj blua lumo en malsamaj kreskoperiodoj. Ekzemple, akvomelonaj plantidoj bezonas pli da blua lumo en la frua stadio, kio povas efike subpremi la kreskon de la plantidoj; sed en la pli posta stadio, ili bezonas pli da ruĝa lumo. Se la proporcio de blua lumo restas alta, la plantido estos malgranda kaj mallonga.

4. La lumintenseco de akvomelona plantido en frua stadio ne devas esti tro forta, kio influos la pli postan kreskon de plantidoj. La pli bona maniero estas uzi malfortan lumon en la frua stadio kaj poste uzi fortan lumon.

5. Oni devas certigi akcepteblan lumigon per LED-kresklumoj. Oni trovas, ke se la lumintenseco estas tro malalta, la kresko de la plantidoj estas malforta kaj facile kreski senutile. Oni devas certigi, ke la normala kreskolumigo de plantidoj ne povas esti malpli ol 120wml; tamen, la ŝanĝo en la kreskotendenco de plantidoj kun tro alta lumigo ne estas evidenta, kaj la energikonsumo pliiĝas, kio ne favoras la estontan aplikon de la fabriko.

CRezultoj

La rezultoj montris, ke eblas uzi puran LED-lumfonton por kultivi akvomelonplantidojn en malhela ĉambro, kaj la lumfluo 5:1 pli favoras la kreskon de akvomelonplantidoj ol 6:1 aŭ 7:1. Estas tri ŝlosilaj punktoj en la apliko de LED-teknologio en la industria kultivado de akvomelonplantidoj.

1. La proporcio de ruĝa kaj blua lumo estas tre grava. La frua kresko de akvomelonaj plantidoj ne povas esti lumigita per LED-kreskiga lumo kun tro alta blua lumo, alie ĝi influos la pli postan kreskon.

2. Lumintenseco havas gravan efikon sur la diferenciĝon de ĉeloj kaj organoj de akvomelonaj plantidoj. Forta lumintenseco igas la plantidojn kreski forte; malforta lumintenseco igas la plantidojn kreski vane.

3. En la plantida stadio, kompare kun la plantidoj kun lumintenseco malpli ol 120 μ mol / m² · s, la plantidoj kun lumintenseco pli alta ol 150 μ mol / m² · s kreskis malrapide kiam ili moviĝis al la kultivata tero.

La kresko de akvomelonaj plantidoj estis plej bona kiam la proporcio de ruĝa al blua estis 5:1. Laŭ la malsamaj efikoj de blua kaj ruĝa lumo sur plantoj, la plej bona maniero de lumigado estas konvene pliigi la proporcion de blua lumo en la frua stadio de plantidkresko, kaj aldoni pli da ruĝa lumo en la malfrua stadio de plantidkresko; uzi malfortan lumon en la frua stadio, kaj poste uzi fortan lumon en la malfrua stadio.