مصدر المقال: مجلة بحوث الميكنة الزراعية؛

المؤلف: ينجينج شان ، شين مين شان ، سونج جو.

البطيخ ، كمحصول اقتصادي نموذجي ، لديه طلب كبير في السوق ومتطلبات جودة عالية ، ولكن زراعة شتلاته صعبة على البطيخ والباذنجان.السبب الرئيسي هو أن: البطيخ محصول خفيف.إذا لم يكن هناك ما يكفي من الضوء بعد كسر شتلة البطيخ ، فسيتم نموها بشكل كبير وتشكيل شتلات عالية القدم ، مما يؤثر بشكل خطير على جودة الشتلات والنمو اللاحق.يحدث البطيخ من البذر إلى الزراعة بين ديسمبر من ذلك العام وفبراير من العام التالي ، وهو الموسم الذي تكون فيه درجات الحرارة الأدنى وأضعف الضوء وأخطر الأمراض.خاصة في جنوب الصين ، من الشائع جدًا عدم وجود أشعة الشمس لمدة 10 أيام إلى نصف شهر في أوائل الربيع.إذا كان هناك طقس ملبد بالغيوم والثلج بشكل مستمر ، فسوف يتسبب ذلك في موت عدد كبير من الشتلات ، مما سيؤدي إلى ضرر كبير للخسارة الاقتصادية للمزارعين.

كيفية استخدام مصدر الضوء الاصطناعي ، على سبيل المثال الضوء من إنارات النمو LED ، لتطبيق "السماد الخفيف" على المحاصيل بما في ذلك شتلات البطيخ بشرط عدم كفاية ضوء الشمس ، وذلك لتحقيق الغرض من زيادة الغلة ، والكفاءة العالية ، والجودة العالية ، والأمراض المقاومة وخالية من التلوث مع تعزيز نمو المحاصيل وتطويرها ، كانت الاتجاه البحثي الرئيسي لعلماء الإنتاج الزراعي لسنوات عديدة.

في السنوات الأخيرة ، وجد البحث أيضًا أن النسبة المختلفة للضوء الأحمر والأزرق كان لها أيضًا تأثير كبير على نمو الشتلات النباتية.على سبيل المثال ، وجد الباحث Tang Dawei وآخرون أن R / b = 7: 3 هي أفضل نسبة ضوء أحمر وأزرق لنمو شتلة الخيار ؛أشار الباحث Gao Yi وآخرون في ورقتهم إلى أن مصدر الضوء المختلط R / b = 8: 1 هو التكوين الضوئي التكميلي الأنسب لنمو شتلة Luffa.

في السابق ، حاول بعض الأشخاص استخدام مصادر الضوء الاصطناعي مثل مصابيح الفلورسنت ومصابيح الصوديوم لإجراء تجارب الشتلات ، لكن النتيجة لم تكن جيدة.منذ التسعينيات ، كانت هناك أبحاث حول زراعة الشتلات باستخدام مصابيح LED للنمو كمصادر إضاءة تكميلية.

تتمتع مصابيح LED للنمو بمزايا توفير الطاقة ، وحماية البيئة ، والسلامة والموثوقية ، وعمر الخدمة الطويل ، والحجم الصغير ، والوزن الخفيف ، وتوليد الحرارة المنخفضة ، والتشتت الجيد للضوء أو التحكم في المجموعة.يمكن دمجها وفقًا للاحتياجات للحصول على ضوء أحادي اللون نقي وطيف مركب ، ويمكن أن يصل معدل الاستخدام الفعال للطاقة الضوئية إلى 80٪ - 90٪.يعتبر أفضل مصدر للضوء في الزراعة.

في الوقت الحاضر ، تم إجراء عدد كبير من الدراسات حول زراعة الأرز والخيار والسبانخ بمصدر ضوء LED نقي في الصين ، وقد تم إحراز بعض التقدم.ومع ذلك ، بالنسبة لشتلات البطيخ التي يصعب نموها ، فإن التكنولوجيا الحالية لا تزال في مرحلة الضوء الطبيعي ، ويستخدم ضوء LED فقط كمصدر إضاءة إضافي.

في ضوء المشكلات المذكورة أعلاه ، ستحاول هذه الورقة استخدام ضوء LED كمصدر ضوء نقي لدراسة جدوى تربية شتلات البطيخ وأفضل نسبة تدفق مضيء لتحسين جودة شتلات البطيخ دون الاعتماد على ضوء الشمس ، من أجل توفير الأساس النظري ودعم البيانات للتحكم في ضوء شتلات البطيخ في المنشآت.

A.عملية الاختبار والنتائج

1. المواد التجريبية والمعالجة بالضوء

تم استخدام البطيخ ZAOJIA 8424 في التجربة ، وكان وسيط الشتلات Jinhai Jinjin 3. تم اختيار موقع الاختبار في مصنع مشتل LED Grow light في مدينة Quzhou واستخدمت معدات الإضاءة LED كمصدر للاختبار.استمر الاختبار لمدة 5 دورات.كانت فترة التجربة الواحدة 25 يومًا من نقع البذور والإنبات إلى نمو الشتلات.كانت الفترة الضوئية 8 ساعات.كانت درجة الحرارة في الداخل 25 درجة إلى 28 درجة في النهار (7: 00-17: 00) و 15 درجة إلى 18 درجة في المساء (17: 00-7: 00).كانت الرطوبة المحيطة 60٪ - 80٪.

تُستخدم خرزات LED باللونين الأحمر والأزرق في تركيبات إضاءة LED تنمو ، بطول موجة أحمر يبلغ 660 نانومتر وطول موجي أزرق يبلغ 450 نانومتر.في التجربة ، تم استخدام الضوء الأحمر والأزرق مع نسبة التدفق الضوئي 5: 1 و 6: 1 و 7:13 للمقارنة.

2. مؤشر القياس وطريقة

في نهاية كل دورة ، تم اختيار 3 شتلات بشكل عشوائي لاختبار جودة الشتلات.تضمنت المؤشرات الوزن الجاف والطازج ، ارتفاع النبات ، قطر الساق ، رقم الورقة ، مساحة الورقة المحددة وطول الجذر.من بينها ، يمكن قياس ارتفاع النبات وقطر الساق وطول الجذر بواسطة الفرجار الورني ؛يمكن حساب رقم الورقة ورقم الجذر يدويًا ؛يمكن حساب الوزن الجاف والطازج ومساحة الورقة المحددة بواسطة المسطرة.

3. التحليل الإحصائي للبيانات

4. النتائج

تظهر نتائج الاختبار في الجدول 1 والأشكال 1-5.

من الجدول 1 والشكل 1-5 ، يمكن ملاحظة أنه مع زيادة نسبة الضوء إلى المرور ، ينخفض ​​الوزن الطازج الجاف ، ويزداد ارتفاع النبات (هناك ظاهرة طول غير مجدٍ) ، يصبح ساق النبات أرق وأصغر ، يتم تقليل مساحة الورقة المحددة ، ويكون طول الجذر أقصر وأقصر.

B.تحليل النتائج وتقييمها

1. عندما تكون نسبة الضوء إلى المرور 5: 1 ، يكون نمو شتلة البطيخ هو الأفضل.

2. البادرات المنخفضة المشعة بواسطة LED تنمو ضوء النمو مع نسبة عالية من الضوء الأزرق تشير إلى أن الضوء الأزرق له تأثير قمع واضح على نمو النبات ، خاصة على جذع النبات ، وليس له تأثير واضح على نمو الأوراق ؛يعزز الضوء الأحمر نمو النبات ، وينمو النبات بشكل أسرع عندما تكون نسبة الضوء الأحمر كبيرة ، لكن طوله واضح ، كما هو موضح في الشكل 2.

3. يحتاج النبات إلى نسبة مختلفة من الضوء الأحمر والأزرق في فترات النمو المختلفة.على سبيل المثال ، تحتاج شتلات البطيخ إلى مزيد من الضوء الأزرق في المرحلة المبكرة ، مما قد يثبط نمو الشتلات بشكل فعال ؛لكن في المرحلة اللاحقة ، يحتاج إلى مزيد من الضوء الأحمر.إذا ظلت نسبة الضوء الأزرق مرتفعة ، فستكون الشتلات صغيرة وقصيرة.

4. لا يمكن أن تكون شدة الضوء لشتلات البطيخ في المرحلة المبكرة قوية جدًا ، مما سيؤثر على نمو الشتلات لاحقًا.أفضل طريقة هي استخدام ضوء ضعيف في المرحلة المبكرة ثم استخدام ضوء قوي لاحقًا.

5. يجب ضمان إضاءة ضوء نمو LED معقولة.لقد وجد أنه إذا كانت شدة الضوء منخفضة جدًا ، فإن نمو الشتلات يكون ضعيفًا وسهل النمو دون جدوى.يجب التأكد من أن إضاءة النمو الطبيعي للشتلات لا يمكن أن تكون أقل من 120 واط ؛ومع ذلك ، فإن تغيير اتجاه نمو الشتلات ذات الإضاءة العالية جدًا ليس واضحًا ، ويزداد استهلاك الطاقة ، وهو ما لا يفضي إلى التطبيق المستقبلي للمصنع.

C.نتائج

أظهرت النتائج أنه كان من الممكن استخدام مصدر ضوء LED نقي لزراعة شتلات البطيخ في غرفة مظلمة ، وأن التدفق الضوئي 5: 1 كان أكثر ملاءمة لنمو شتلات البطيخ من 6 أو 7 مرات.هناك ثلاث نقاط رئيسية في تطبيق تقنية LED في الزراعة الصناعية لشتلات البطيخ

1. نسبة الضوء الأحمر والأزرق مهمة جدا.لا يمكن إضاءة النمو المبكر لشتلات البطيخ بواسطة LED ينمو الضوء بضوء أزرق مرتفع للغاية ، وإلا فإنه سيؤثر على النمو اللاحق.

2. شدة الضوء لها تأثير هام على تمايز خلايا وأعضاء شتلات البطيخ.شدة الضوء القوية تجعل الشتلات تنمو بقوة ؛شدة الضوء الضعيفة تجعل الشتلات تنمو بلا جدوى.

3. في مرحلة الشتلات ، بالمقارنة مع الشتلات ذات الكثافة الضوئية الأقل من 120 ميكرو مول / م 2 ، فإن الشتلات ذات الكثافة الضوئية الأعلى من 150 ميكرو مول / م 2 نمت ببطء عندما انتقلت إلى أرض المزرعة.

كان نمو شتلات البطيخ هو الأفضل عندما كانت نسبة اللون الأحمر إلى الأزرق 5: 1.وفقًا للتأثيرات المختلفة للضوء الأزرق والضوء الأحمر على النباتات ، فإن أفضل طريقة للإضاءة هي زيادة نسبة الضوء الأزرق بشكل مناسب في المرحلة المبكرة من نمو الشتلات ، وإضافة المزيد من الضوء الأحمر في المرحلة المتأخرة من نمو الشتلات ؛استخدم ضوءًا ضعيفًا في المرحلة المبكرة ، ثم استخدم ضوءًا قويًا في المرحلة المتأخرة.