Artikelkilde: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Forfatter: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Vandmelon, som en typisk økonomisk afgrøde, har en stor markedsefterspørgsel og høje kvalitetskrav, men det er vanskeligt at dyrke kimplanter for melon og aubergine. Hovedårsagen er, at vandmelon er en lyselskende afgrøde. Hvis der ikke er nok lys, efter at vandmelonkimplanten er knækket, vil den vokse til og danne høje fodkimplanter, hvilket alvorligt påvirker kimplanternes kvalitet og senere vækst. Vandmelonen fra såning til plantning finder sted mellem december samme år og februar det følgende år, hvilket er sæsonen med den laveste temperatur, det svageste lys og den mest alvorlige sygdom. Især i det sydlige Kina er det meget almindeligt, at der ikke er solskin i 10 dage til en halv måned i det tidlige forår. Hvis der er vedvarende overskyet og snevejr, vil det endda forårsage et stort antal døde kimplanter, hvilket vil medføre stor skade for landmændenes økonomiske tab.

Hvordan man bruger kunstige lyskilder, f.eks. lys fra LED-vækstbelysning, til at anvende "let gødning" på afgrøder, herunder vandmelonplanter, under forhold med utilstrækkeligt sollys, for at opnå formålet med at øge udbyttet, høj effektivitet, høj kvalitet, sygdomsresistens og forureningsfrihed, samtidig med at vækst og udvikling af afgrøder fremmes, har i mange år været den vigtigste forskningsretning for landbrugsproduktionsforskere.

I de senere år har forskningen yderligere vist, at forskellige forhold mellem rødt og blåt lys også har haft en betydelig effekt på væksten af ​​plantekimplanter. For eksempel fandt forsker Tang Dawei og andre, at R/b = 7:3 er det bedste forhold mellem rødt og blåt lys for vækst af agurkplanter; forsker Gao Yi og andre påpegede i deres artikel, at en blandet lyskilde med R/b = 8:1 er den mest passende supplerende lyskonfiguration for vækst af Luffa-kimplanter.

Tidligere forsøgte nogle at bruge kunstige lyskilder såsom lysstofrør og natriumlamper til at udføre forsøg med kimplanter, men resultatet var ikke godt. Siden 1990'erne har der været forskning i kimplanternes dyrkning ved hjælp af LED-vækstlamper som supplerende lyskilder.

LED-vækstlamper har fordelene ved energibesparelse, miljøbeskyttelse, sikkerhed og pålidelighed, lang levetid, lille størrelse, let vægt, lav varmeudvikling og god lysspredning eller kombinationskontrol. De kan kombineres efter behov for at opnå rent monokromatisk lys og et sammensat spektrum, og den effektive udnyttelsesgrad af lysenergi kan nå 80% - 90%. De betragtes som den bedste lyskilde til dyrkning.

I øjeblikket er der foretaget et stort antal undersøgelser af dyrkning af ris, agurk og spinat med ren LED-lyskilde i Kina, og der er gjort visse fremskridt. For vandmelonplanter, der er vanskelige at dyrke, forbliver den nuværende teknologi dog stadig på stadiet med naturligt lys, og LED-lys bruges kun som en supplerende lyskilde.

I lyset af ovenstående problemer vil denne artikel forsøge at bruge LED-lys som en ren lyskilde til at undersøge muligheden for avl af vandmelonfrøplanter og det bedste lysstrømsforhold for at forbedre kvaliteten af ​​vandmelonfrøplanter uden at være afhængig af sollys, for at give et teoretisk grundlag og datastøtte til lysstyring af vandmelonfrøplanter i anlæg.

A.Testproces og resultater

1. Eksperimentelle materialer og lysbehandling

Vandmelonen ZAOJIA 8424 blev anvendt i eksperimentet, og kimplantemediet var Jinhai Jinjin 3. Teststedet blev valgt på LED-vækstlysfabrikken i Quzhou City, og LED-vækstlysudstyret blev brugt som testlyskilde. Testen varede i 5 cyklusser. Den enkelte forsøgsperiode var 25 dage fra frøiblødsætning, spiring til kimplantevækst. Fotoperioden var 8 timer. Indetemperaturen var 25° til 28° om dagen (7:00-17:00) og 15° til 18° om aftenen (17:00-7:00). Den omgivende luftfugtighed var 60% - 80%.

Røde og blå LED-perler bruges i LED-vækstbelysningsarmaturer med en rød bølgelængde på 660 nm og en blå bølgelængde på 450 nm. I eksperimentet blev rødt og blåt lys med lysstrømsforhold på 5:1, 6:1 og 7:13 brugt til sammenligning.

2. Måleindeks og -metode

Ved afslutningen af ​​hver cyklus blev 3 kimplanter tilfældigt udvalgt til kimplantekvalitetstest. Indekserne omfattede tør- og friskvægt, plantehøjde, stængeldiameter, bladantal, specifikt bladareal og rodlængde. Blandt disse kan plantehøjde, stængeldiameter og rodlængde måles med en skydelære; bladantal og rodantal kan tælles manuelt; tør- og friskvægt samt specifikt bladareal kan beregnes med en lineal.

3. Statistisk analyse af data

4. Resultater

Testresultaterne er vist i tabel 1 og figur 1-5.

Fra tabel 1 og figur 1-5 kan det ses, at med stigende lys-til-pass-forhold falder den tørre friskvægt, plantens højde øges (der er et fænomen med futil længde), plantens stilk bliver tyndere og mindre, det specifikke bladareal reduceres, og rodlængden bliver kortere og kortere.

B.Resultatanalyse og evaluering

1. Når forholdet mellem lys og lysgennemstrømning er 5:1, er vandmelonens kimplantevækst bedst.

2. Den lave mængde kimplanter bestrålet af LED-vækstlampen med et højt blåt lys-forhold indikerer, at blåt lys har en tydelig undertrykkende effekt på plantevækst, især på plantens stængel, og ikke har nogen tydelig indflydelse på bladvækst; rødt lys fremmer plantevækst, og planten vokser hurtigere, når forholdet mellem rødt lys er stort, men dets længde er tydelig, som vist i figur 2.

3. En plante har brug for forskellige forhold mellem rødt og blåt lys i forskellige vækstperioder. For eksempel har vandmelonplanter brug for mere blåt lys i den tidlige fase, hvilket effektivt kan undertrykke kimplanternes vækst; men i den senere fase har de brug for mere rødt lys. Hvis andelen af ​​blåt lys forbliver høj, vil kimplanten være lille og lav.

4. Lysintensiteten på vandmelonplanter i det tidlige stadie må ikke være for stærk, da dette vil påvirke plantenes senere vækst. Det er bedre at bruge svagt lys i det tidlige stadie og derefter stærkt lys senere.

5. Der skal sikres en rimelig LED-vækstbelysning. Det har vist sig, at hvis lysintensiteten er for lav, er kimplanternes vækst svag og let at dyrke. Det skal sikres, at den normale vækstbelysning for kimplanter ikke kan være lavere end 120 wml; ændringen i kimplanternes væksttendens med for høj belysning er dog ikke tydelig, og energiforbruget øges, hvilket ikke er befordrende for fabrikkens fremtidige anvendelse.

CResultater

Resultaterne viste, at det var muligt at bruge en ren LED-lyskilde til at dyrke vandmelonplanter i et mørkt rum, og at en lysstrøm på 5:1 var mere befordrende for væksten af ​​vandmelonplanter end en lysstrøm på 6 eller 7 gange. Der er tre nøglepunkter i anvendelsen af ​​LED-teknologi i industriel dyrkning af vandmelonplanter.

1. Forholdet mellem rødt og blåt lys er meget vigtigt. Den tidlige vækst af vandmelonplanter bør ikke belyses med LED-vækstlys med for højt blåt lys, da det ellers vil påvirke den senere vækst.

2. Lysintensitet har en vigtig effekt på differentieringen af ​​celler og organer i vandmelonplanter. Høj lysintensitet får planterne til at vokse stærke; svag lysintensitet får planterne til at vokse forgæves.

3. I kimplantestadiet voksede kimplanterne med en lysintensitet højere end 150 μ mol / m2 · s langsomt, da de flyttede til landbrugsjorden, sammenlignet med kimplanter med en lysintensitet lavere end 120 μ mol / m2 · s.

Vandmelonplanter voksede bedst, når forholdet mellem rød og blå var 5:1. Afhængigt af de forskellige effekter af blåt lys og rødt lys på planter, er den bedste belysningsmetode at øge andelen af ​​blåt lys i den tidlige fase af kimplanternes vækst og tilføje mere rødt lys i den sene fase af kimplanternes vækst; brug svagt lys i den tidlige fase og derefter stærkt lys i den sene fase.