Πηγή άρθρου: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Συγγραφέας: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Το καρπούζι, ως τυπική οικονομική καλλιέργεια, έχει μεγάλη ζήτηση στην αγορά και υψηλές απαιτήσεις ποιότητας, αλλά η δενδρυλλιακή καλλιέργειά του είναι δύσκολη για το πεπόνι και τη μελιτζάνα.Ο κύριος λόγος είναι ότι: το καρπούζι είναι μια ελαφριά καλλιέργεια.Εάν δεν υπάρχει αρκετό φως μετά το σπάσιμο του δενδρυλλίου καρπουζιού, θα είναι κατάφυτο και θα σχηματίσει σπορόφυτα με ψηλό πόδι, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά την ποιότητα των δενδρυλλίων και τη μετέπειτα ανάπτυξη.Το καρπούζι από τη σπορά μέχρι τη φύτευση συμβαίνει μεταξύ Δεκεμβρίου του ίδιου έτους και Φεβρουαρίου του επόμενου έτους, που είναι η εποχή με τη χαμηλότερη θερμοκρασία, το πιο αδύναμο φως και τη σοβαρότερη ασθένεια.Ειδικά στη νότια Κίνα, είναι πολύ συνηθισμένο να μην υπάρχει ηλιοφάνεια για 10 ημέρες έως μισό μήνα στις αρχές της άνοιξης.Εάν υπάρχει συνεχής συννεφιά και χιονισμένος καιρός, θα προκαλέσει ακόμη και μεγάλο αριθμό νεκρών δενδρυλλίων, γεγονός που θα επιφέρει μεγάλη ζημιά στην οικονομική ζημιά των αγροτών.

Πώς να χρησιμοποιήσετε την τεχνητή πηγή φωτός, π.χ. φως από τους φωτισμούς LED ανάπτυξης, για να εφαρμόσετε «ελαφρύ λίπασμα» σε καλλιέργειες συμπεριλαμβανομένων των σπορόφυτων καρπουζιού υπό συνθήκες ανεπαρκούς ηλιακού φωτός, ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της αύξησης της απόδοσης, υψηλής απόδοσης, υψηλής ποιότητας, ασθένειας ανθεκτικότητα και χωρίς ρύπανση, ενώ προάγει την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των καλλιεργειών, αποτελεί τη βασική ερευνητική κατεύθυνση των επιστημόνων της γεωργικής παραγωγής εδώ και πολλά χρόνια.

Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα διαπίστωσε περαιτέρω ότι η διαφορετική αναλογία κόκκινου και μπλε φωτός είχε επίσης σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη των φυταρίων φυτών.Για παράδειγμα, ο ερευνητής Tang Dawei και άλλοι βρήκαν ότι το R/b = 7:3 είναι η καλύτερη αναλογία κόκκινου και μπλε φωτός για την ανάπτυξη δενδρυλλίων αγγουριού.Ο ερευνητής Gao Yi και άλλοι επεσήμαναν στην εργασία τους ότι R / b = 8:1 μικτή πηγή φωτός είναι η καταλληλότερη συμπληρωματική διαμόρφωση φωτός για την ανάπτυξη δενδρυλλίων Luffa.

Προηγουμένως, μερικοί άνθρωποι προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν τεχνητές πηγές φωτός, όπως λαμπτήρες φθορισμού και λαμπτήρες νατρίου, για να πραγματοποιήσουν πειράματα δενδρυλλίων, αλλά το αποτέλεσμα δεν ήταν καλό.Από τη δεκαετία του 1990, υπήρξαν έρευνες για την καλλιέργεια δενδρυλλίων χρησιμοποιώντας φώτα ανάπτυξης LED ως συμπληρωματικές πηγές φωτός.

Τα φώτα ανάπτυξης LED έχουν τα πλεονεκτήματα της εξοικονόμησης ενέργειας, της προστασίας του περιβάλλοντος, της ασφάλειας και αξιοπιστίας, της μεγάλης διάρκειας ζωής, του μικρού μεγέθους, του μικρού βάρους, της χαμηλής παραγωγής θερμότητας και της καλής διασποράς φωτός ή ελέγχου συνδυασμού.Μπορεί να συνδυαστεί ανάλογα με τις ανάγκες για απόκτηση καθαρού μονοχρωματικού φωτός και σύνθετου φάσματος και ο αποτελεσματικός ρυθμός χρήσης της φωτεινής ενέργειας μπορεί να φτάσει το 80% – 90%.Θεωρείται η καλύτερη πηγή φωτός στην καλλιέργεια.

Επί του παρόντος, έχει γίνει μεγάλος αριθμός μελετών για την καλλιέργεια ρυζιού, αγγουριού και σπανακιού με καθαρή πηγή φωτός LED στην Κίνα και έχει σημειωθεί κάποια πρόοδος.Ωστόσο, για τα σπορόφυτα καρπουζιού που είναι δύσκολο να αναπτυχθούν, η τρέχουσα τεχνολογία εξακολουθεί να παραμένει στο στάδιο του φυσικού φωτός και το φως LED χρησιμοποιείται μόνο ως συμπληρωματική πηγή φωτός.

I Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω προβλήματα, αυτή η εργασία θα προσπαθήσει να χρησιμοποιήσει το φως LED ως καθαρή πηγή φωτός για να μελετήσει τη σκοπιμότητα της αναπαραγωγής δενδρυλλίων καρπουζιού και την καλύτερη αναλογία φωτεινής ροής για τη βελτίωση της ποιότητας των δενδρυλλίων καρπουζιού χωρίς να βασίζεται στο ηλιακό φως, προκειμένου να παρέχουν θεωρητική βάση και υποστήριξη δεδομένων για τον έλεγχο φωτός δενδρυλλίων καρπουζιού σε εγκαταστάσεις.

A.Διαδικασία δοκιμής και αποτελέσματα

1. Πειραματικά υλικά και ελαφριά επεξεργασία

Το καρπούζι ZAOJIA 8424 χρησιμοποιήθηκε στο πείραμα και το μέσο δενδρυλλίων ήταν το Jinhai Jinjin 3. Η τοποθεσία δοκιμής επιλέχθηκε στο εργοστάσιο φυτώριο φωτός LED στην πόλη Quzhou και ο εξοπλισμός φωτισμού LED ανάπτυξης χρησιμοποιήθηκε ως η δοκιμαστική πηγή φωτός.Το τεστ διήρκεσε 5 κύκλους.Η περίοδος του απλού πειράματος ήταν 25 ημέρες από το μούλιασμα του σπόρου, τη βλάστηση έως την ανάπτυξη των φυταρίων.Η φωτοπερίοδος ήταν 8 ώρες.Η εσωτερική θερμοκρασία ήταν 25 ° έως 28 ° κατά τη διάρκεια της ημέρας (7:00-17:00) και 15 ° έως 18 ° το βράδυ (17:00-7:00).Η υγρασία περιβάλλοντος ήταν 60% – 80%.

Οι κόκκινες και μπλε χάντρες LED χρησιμοποιούνται στο φωτιστικό LED ανάπτυξης, με κόκκινο μήκος κύματος 660nm και μπλε μήκος κύματος 450nm.Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν για σύγκριση κόκκινο και μπλε φως με αναλογία φωτεινής ροής 5:1, 6:1 και 7:13.

2. Δείκτης και μέθοδος μέτρησης

Στο τέλος κάθε κύκλου επιλέχθηκαν τυχαία 3 σπορόφυτα για έλεγχο ποιότητας δενδρυλλίων.Οι δείκτες περιελάμβαναν ξηρό και φρέσκο ​​βάρος, ύψος φυτού, διάμετρο στελέχους, αριθμό φύλλων, ειδική επιφάνεια φύλλων και μήκος ρίζας.Μεταξύ αυτών, το ύψος του φυτού, η διάμετρος του στελέχους και το μήκος της ρίζας μπορούν να μετρηθούν με παχύμετρο βερνιέρου.Ο αριθμός φύλλου και ο αριθμός ρίζας μπορούν να μετρηθούν χειροκίνητα.Το ξηρό και φρέσκο ​​βάρος και η ειδική επιφάνεια των φύλλων μπορούν να υπολογιστούν με χάρακα.

3. Στατιστική ανάλυση δεδομένων

4. Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα της δοκιμής φαίνονται στον Πίνακα 1 και στα σχήματα 1-5.

Από τον πίνακα 1 και το σχήμα 1-5, φαίνεται ότι με την αύξηση της αναλογίας φωτός προς διέλευση, το ξηρό φρέσκο ​​βάρος μειώνεται, το ύψος του φυτού αυξάνεται (υπάρχει φαινόμενο μάταιου μήκους), ο μίσχος του φυτού γίνεται λεπτότερο και μικρότερο, η συγκεκριμένη επιφάνεια των φύλλων μειώνεται και το μήκος της ρίζας είναι όλο και μικρότερο.

B.Ανάλυση και αξιολόγηση αποτελεσμάτων

1. Όταν η αναλογία φωτός προς διέλευση είναι 5:1, η ανάπτυξη δενδρυλλίων του καρπουζιού είναι η καλύτερη.

2. Το χαμηλό δενδρύλλιο που ακτινοβολείται από το φως ανάπτυξης LED με υψηλή αναλογία μπλε φωτός υποδηλώνει ότι το μπλε φως έχει προφανή επίδραση καταστολής στην ανάπτυξη των φυτών, ειδικά στο στέλεχος του φυτού, και δεν έχει εμφανή επίδραση στην ανάπτυξη των φύλλων.Το κόκκινο φως προάγει την ανάπτυξη των φυτών και το φυτό αναπτύσσεται πιο γρήγορα όταν η αναλογία του κόκκινου φωτός είναι μεγάλη, αλλά το μήκος του είναι προφανές, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2.

3. Ένα φυτό χρειάζεται διαφορετική αναλογία κόκκινου και μπλε φωτός σε διαφορετικές περιόδους ανάπτυξης.Για παράδειγμα, τα σπορόφυτα καρπουζιού χρειάζονται περισσότερο μπλε φως στο αρχικό στάδιο, το οποίο μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά την ανάπτυξη των δενδρυλλίων.αλλά στο μεταγενέστερο στάδιο, χρειάζεται περισσότερο κόκκινο φως.Εάν η αναλογία του μπλε φωτός παραμένει υψηλή, το σπορόφυτο θα είναι μικρό και κοντό.

4. Η ένταση φωτός του δενδρυλλίου καρπουζιού στο αρχικό στάδιο δεν μπορεί να είναι πολύ ισχυρή, γεγονός που θα επηρεάσει τη μεταγενέστερη ανάπτυξη των φυταρίων.Ο καλύτερος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε αδύναμο φως στο αρχικό στάδιο και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε ισχυρό φως αργότερα.

5. Πρέπει να εξασφαλίζεται εύλογος φωτισμός LED ανάπτυξης.Διαπιστώθηκε ότι εάν η ένταση του φωτός είναι πολύ χαμηλή, η ανάπτυξη δενδρυλλίων είναι αδύναμη και είναι εύκολο να αναπτυχθεί μάταια.Θα πρέπει να διασφαλιστεί ότι ο κανονικός φωτισμός ανάπτυξης των δενδρυλλίων δεν μπορεί να είναι μικρότερος από 120wml.Ωστόσο, η αλλαγή της τάσης ανάπτυξης των φυταρίων με πολύ υψηλό φωτισμό δεν είναι εμφανής και η κατανάλωση ενέργειας είναι αυξημένη, κάτι που δεν ευνοεί τη μελλοντική εφαρμογή του εργοστασίου.

C.Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ήταν εφικτό να χρησιμοποιηθεί καθαρή πηγή φωτός LED για την καλλιέργεια δενδρυλλίων καρπουζιού σε σκοτεινό δωμάτιο και η φωτεινή ροή 5:1 ήταν πιο ευνοϊκή για την ανάπτυξη των δενδρυλλίων καρπουζιού παρά 6 ή 7 φορές.Τρία είναι τα βασικά σημεία στην εφαρμογή της τεχνολογίας LED στη βιομηχανική καλλιέργεια δενδρυλλίων καρπουζιού

1. Η αναλογία κόκκινου και μπλε φωτός είναι πολύ σημαντική.Η πρώιμη ανάπτυξη των δενδρυλλίων καρπουζιού δεν μπορεί να φωτιστεί από το φως LED με πολύ υψηλό μπλε φως, διαφορετικά θα επηρεάσει τη μεταγενέστερη ανάπτυξη.

2. Η ένταση του φωτός έχει σημαντική επίδραση στη διαφοροποίηση των κυττάρων και των οργάνων των δενδρυλλίων καρπουζιού.Η ισχυρή ένταση φωτός κάνει τα σπορόφυτα να μεγαλώνουν δυνατά.η ασθενής ένταση φωτός κάνει τα σπορόφυτα να μεγαλώνουν μάταια.

3. Στο στάδιο του δενδρυλλίου, σε σύγκριση με τα σπορόφυτα με ένταση φωτός μικρότερη από 120 μ mol / m2 · s, τα σπορόφυτα με ένταση φωτός μεγαλύτερη από 150 μ mol / m2 · s αναπτύχθηκαν αργά όταν μετακινήθηκαν στην αγροτική γη.

Η ανάπτυξη των δενδρυλλίων καρπουζιού ήταν η καλύτερη όταν η αναλογία κόκκινου προς μπλε ήταν 5:1.Σύμφωνα με τις διαφορετικές επιδράσεις του μπλε φωτός και του κόκκινου φωτός στα φυτά, ο καλύτερος τρόπος φωτισμού είναι να αυξηθεί κατάλληλα η αναλογία του μπλε φωτός στο πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης δενδρυλλίων και να προστεθεί περισσότερο κόκκινο φως στο τελευταίο στάδιο ανάπτυξης δενδρυλλίων.χρησιμοποιήστε αδύναμο φως στο αρχικό στάδιο και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε δυνατό φως στο τελευταίο στάδιο.