بحث حول تأثير الإضاءة التكميلية بتقنية LED على زيادة إنتاجية الخس والباك تشوي المزروعين بتقنية الزراعة المائية في البيوت الزجاجية خلال فصل الشتاء
[ملخص] غالبًا ما تشهد شنغهاي شتاءً باردًا وقلة في سطوع الشمس، مما يُبطئ نمو الخضراوات الورقية المزروعة مائيًا في البيوت المحمية ويُطيل دورة الإنتاج، وهو ما لا يُلبي طلب السوق. في السنوات الأخيرة، بدأ استخدام مصابيح LED التكميلية في الزراعة والإنتاج في البيوت المحمية، إلى حد ما، لتعويض النقص في الإضاءة الطبيعية، حيث لا تكفي الإضاءة اليومية المُتراكمة في البيوت المحمية لتلبية احتياجات نمو المحاصيل. في هذه التجربة، تم تركيب نوعين من مصابيح LED التكميلية بجودة إضاءة مختلفة في البيوت المحمية لإجراء تجربة استكشافية لزيادة إنتاج الخس والخضراوات الورقية المزروعة مائيًا في فصل الشتاء. أظهرت النتائج أن كلا النوعين من مصابيح LED يُمكنهما زيادة الوزن الطازج لكل نبتة من الباك تشوي والخس بشكل ملحوظ. ينعكس تأثير زيادة إنتاج الباك تشوي بشكل أساسي في تحسين الجودة الحسية العامة، مثل تضخم الأوراق وزيادة سُمكها، بينما ينعكس تأثير زيادة إنتاج الخس بشكل أساسي في زيادة عدد الأوراق ومحتوى المادة الجافة.

يُعدّ الضوء عنصرًا أساسيًا لنمو النبات. في السنوات الأخيرة، شاع استخدام مصابيح LED في الزراعة والإنتاج داخل البيوت المحمية نظرًا لكفاءتها العالية في تحويل الطاقة الضوئية، وإمكانية تخصيص طيفها الضوئي، وعمرها التشغيلي الطويل [1]. في الخارج، وبفضل بدء الأبحاث ذات الصلة مبكرًا ووجود نظام دعم متكامل، تمتلك العديد من مزارع الزهور والفواكه والخضراوات واسعة النطاق استراتيجيات متكاملة نسبيًا لتوفير الإضاءة التكميلية. كما يُتيح تراكم كميات كبيرة من بيانات الإنتاج الفعلية للمنتجين التنبؤ بوضوح بتأثير زيادة الإنتاج، وتقييم العائد بعد استخدام نظام الإضاءة التكميلية LED [2]. مع ذلك، تُركز معظم الأبحاث المحلية الحالية حول الإضاءة التكميلية على تحسين جودة الضوء والطيف الضوئي على نطاق ضيق، وتفتقر إلى استراتيجيات إضاءة تكميلية قابلة للتطبيق في الإنتاج الفعلي [3]. يلجأ العديد من المنتجين المحليين مباشرةً إلى حلول الإضاءة التكميلية الأجنبية عند تطبيق تقنية الإضاءة التكميلية في الإنتاج، بغض النظر عن الظروف المناخية لمنطقة الإنتاج، وأنواع الخضراوات المنتجة، وحالة المرافق والمعدات. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تؤدي التكلفة العالية لمعدات الإضاءة التكميلية واستهلاك الطاقة المرتفع إلى فجوة كبيرة بين محصول المحاصيل الفعلي والعائد الاقتصادي والأثر المتوقع. ولا يُسهم هذا الوضع الراهن في تطوير ونشر تقنية الإضاءة التكميلية وزيادة الإنتاج في البلاد. لذا، ثمة حاجة ملحة إلى توظيف منتجات الإضاءة التكميلية بتقنية LED المتطورة بشكل مدروس في بيئات الإنتاج المحلية، وتحسين استراتيجيات استخدامها، وجمع البيانات ذات الصلة.

يُعدّ فصل الشتاء موسمًا يزداد فيه الطلب على الخضراوات الورقية الطازجة. توفر البيوت الزجاجية بيئةً أكثر ملاءمةً لنمو هذه الخضراوات في الشتاء مقارنةً بالحقول الزراعية المكشوفة. مع ذلك، أشارت إحدى الدراسات إلى أن بعض البيوت الزجاجية القديمة أو سيئة النظافة لا تتجاوز نسبة نفاذية الضوء فيها 50% خلال فصل الشتاء. إضافةً إلى ذلك، يكثر هطول الأمطار لفترات طويلة في الشتاء، مما يجعل البيوت الزجاجية بيئةً منخفضة الحرارة والإضاءة، الأمر الذي يؤثر سلبًا على النمو الطبيعي للنباتات. وقد أصبح الضوء عاملًا مُحددًا لنمو الخضراوات في الشتاء [4]. استُخدم نظام "المكعب الأخضر" المُستخدم في الإنتاج الفعلي في هذه التجربة. وتمّ تزويد نظام زراعة الخضراوات الورقية ذي التدفق السائل الضحل بوحدتي إضاءة LED علويتين من شركة "سيجنيفاي (الصين) للاستثمار المحدودة" بنسب مختلفة من الضوء الأزرق. تهدف زراعة الخس والباك تشوي، وهما من الخضراوات الورقية الأكثر طلبًا في السوق، إلى دراسة الزيادة الفعلية في إنتاج الخضراوات الورقية المزروعة مائيًا باستخدام إضاءة LED في البيوت الزجاجية الشتوية.

المواد والأساليب
المواد المستخدمة في الاختبار

استُخدمت في التجربة مواد اختبارية هي الخس والباك تشوي. يأتي صنف الخس، الخس الأخضر، من شركة بكين دينغفنغ للتطوير الزراعي الحديث المحدودة، بينما يأتي صنف الباك تشوي، الأخضر اللامع، من معهد البستنة التابع لأكاديمية شنغهاي للعلوم الزراعية.

الطريقة التجريبية

أُجريت التجربة في دفيئة زجاجية من نوع "وينلو" في قاعدة "سونكياو" التابعة لشركة "شنغهاي جرين كيوب" للتنمية الزراعية المحدودة، وذلك خلال الفترة من نوفمبر 2019 إلى فبراير 2020. أُجريت التجربة مرتين، الأولى في نهاية عام 2019 والثانية في بداية عام 2020. بعد البذر، وُضعت الشتلات في غرفة مُضاءة بإضاءة اصطناعية، واستُخدم نظام الري بالتدفق. خلال فترة نمو الشتلات، استُخدم محلول مغذي عام للخضراوات المزروعة مائيًا، ذو موصلية كهربائية (EC) 1.5 ودرجة حموضة (pH) 5.5. بعد أن نمت الشتلات إلى مرحلة 3 أوراق وقلب واحد، زُرعت في أحواض زراعة الخضراوات الورقية ذات التدفق الضحل في نظام "جرين كيوب". بعد الزراعة، استُخدم نظام تدوير المحلول المغذي ذو التدفق الضحل، بمحلول مغذي ذي موصلية كهربائية 2 ودرجة حموضة 6، للري اليومي. كانت وتيرة الري 10 دقائق مع توفير المياه، و20 دقيقة مع إيقافها. تم تحديد مجموعتين في التجربة: مجموعة ضابطة (بدون إضاءة إضافية) ومجموعة معالجة (مع إضاءة LED إضافية). زُرعت المجموعة الضابطة (CK) في دفيئة زجاجية بدون إضاءة إضافية. أما المجموعة المعالجة (LB)، فاستُخدم فيها مصباح drw-lb Ho (200 واط) لتوفير إضاءة إضافية بعد الزراعة في الدفيئة الزجاجية. وبلغت كثافة تدفق الضوء (PPFD) على سطح غطاء النباتات المزروعة مائيًا حوالي 140 ميكرومول/(م²·ثانية). وبالنسبة للمجموعة المعالجة (MB)، فبعد الزراعة في الدفيئة الزجاجية، استُخدم مصباح drw-lb (200 واط) لتوفير إضاءة إضافية، وبلغت كثافة تدفق الضوء (PPFD) حوالي 140 ميكرومول/(م²·ثانية).

الجولة الأولى من الزراعة التجريبية كانت في 8 نوفمبر 2019، وتمت الزراعة في 25 نوفمبر 2019. وكان وقت التغذية التكميلية لمجموعة الاختبار من الساعة 6:30 إلى 17:00. أما الجولة الثانية من الزراعة التجريبية فكانت في 30 ديسمبر 2019، وتمت الزراعة في 17 يناير 2020، وكان وقت التغذية التكميلية لمجموعة الاختبار من الساعة 4:00 إلى 17:00.
في الطقس المشمس شتاءً، تُفتح فتحة السقف والغطاء الجانبي والمروحة في الدفيئة للتهوية اليومية من الساعة 6:00 صباحًا حتى 5:00 مساءً. وعندما تنخفض درجة الحرارة ليلًا، تُغلق فتحة السقف والغطاء الجانبي والمروحة من الساعة 5:00 مساءً حتى 6:00 صباحًا (من اليوم التالي)، ويُفتح ستارة العزل الحراري داخل الدفيئة للحفاظ على حرارة الليل.

جمع البيانات

تم قياس طول النبات وعدد أوراقه ووزنه الطازج بعد حصاد الأجزاء الهوائية من نبات تشينغجينغكاي والخس. بعد قياس الوزن الطازج، وُضع النبات في فرن وجُفف عند درجة حرارة 75 درجة مئوية لمدة 72 ساعة. بعد ذلك، تم تحديد الوزن الجاف. تم جمع وتسجيل درجة الحرارة في الدفيئة وكثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) كل 5 دقائق بواسطة مستشعر درجة الحرارة (RS-GZ-N01-2) ومستشعر الإشعاع النشط ضوئيًا (GLZ-CG).

تحليل البيانات

احسب كفاءة استخدام الضوء (LUE، كفاءة استخدام الضوء) وفقًا للصيغة التالية:
كفاءة استخدام الضوء (غ/مول) = محصول الخضراوات لكل وحدة مساحة / إجمالي كمية الضوء التراكمية التي تحصل عليها الخضراوات لكل وحدة مساحة من الزراعة إلى الحصاد
احسب محتوى المادة الجافة وفقًا للصيغة التالية:
نسبة المادة الجافة (%) = الوزن الجاف لكل نبتة / الوزن الطازج لكل نبتة × 100%
استخدم برنامج Excel2016 وبرنامج IBM SPSS Statistics 20 لتحليل البيانات في التجربة وتحليل أهمية الفرق.

المواد والأساليب
الضوء ودرجة الحرارة

استغرقت الجولة الأولى من التجربة 46 يومًا من الزراعة إلى الحصاد، بينما استغرقت الجولة الثانية 42 يومًا. خلال الجولة الأولى، تراوح متوسط ​​درجة الحرارة اليومية في الدفيئة غالبًا بين 10 و18 درجة مئوية. أما في الجولة الثانية، فقد كان تذبذب متوسط ​​درجة الحرارة اليومية في الدفيئة أكثر حدةً من الجولة الأولى، حيث بلغ أدنى متوسط ​​8.39 درجة مئوية وأعلى متوسط ​​20.23 درجة مئوية. وقد أظهر متوسط ​​درجة الحرارة اليومية اتجاهًا تصاعديًا عامًا خلال فترة النمو (الشكل 1).

خلال الجولة الأولى من التجربة، تراوح مؤشر الإضاءة اليومي (DLI) في الدفيئة بين أقل من 14 مول/(م²·يوم). أما خلال الجولة الثانية، فقد أظهرت كمية الضوء الطبيعي التراكمية اليومية في الدفيئة اتجاهًا تصاعديًا عامًا، حيث تجاوزت 8 مول/(م²·يوم)، وبلغت ذروتها في 27 فبراير 2020، مسجلةً 26.1 مول/(م²·يوم). وكان التغير في كمية الضوء الطبيعي التراكمية اليومية في الدفيئة خلال الجولة الثانية أكبر منه خلال الجولة الأولى (الشكل 2). وخلال الجولة الأولى، كانت كمية الضوء التراكمية اليومية الإجمالية (مجموع مؤشر الإضاءة اليومي للضوء الطبيعي ومؤشر الإضاءة اليومي للضوء التكميلي) لمجموعة الإضاءة التكميلية أعلى من 8 مول/(م²·يوم) في معظم الأوقات. خلال الجولة الثانية من التجربة، تجاوز إجمالي كمية الضوء المتراكمة يوميًا لمجموعة الإضاءة التكميلية 10 مول/(م²·يوم) في معظم الأوقات. وقد زاد إجمالي كمية الضوء التكميلية المتراكمة في الجولة الثانية بمقدار 31.75 مول/م² عن تلك المسجلة في الجولة الأولى.

إنتاجية الخضراوات الورقية وكفاءة استخدام الطاقة الضوئية

● نتائج الجولة الأولى من الاختبارات
يتضح من الشكل 3 أن نبات الباك تشوي المُضاء بمصابيح LED ينمو بشكل أفضل، وشكله أكثر كثافة، وأوراقه أكبر وأكثر سمكًا من نبات الباك تشوي غير المُضاء. كما أن أوراق الباك تشوي LB وMB أكثر خضرة إشراقًا وأغمق خضرة من أوراق نبات الباك تشوي CK. ويتضح من الشكل 4 أن الخس المُضاء بمصابيح LED ينمو بشكل أفضل من نبات الباك تشوي CK غير المُضاء، حيث يكون عدد أوراقه أكبر، وشكله أكثر امتلاءً.

يتضح من الجدول 1 أنه لا يوجد فرق كبير في طول النبات، وعدد الأوراق، ومحتوى المادة الجافة، وكفاءة استخدام الطاقة الضوئية لنبات الباك تشوي المعالج بـ CK وLB وMB، ولكن الوزن الطازج لنبات الباك تشوي المعالج بـ LB وMB أعلى بشكل ملحوظ من وزن CK؛ ولم يكن هناك فرق كبير في الوزن الطازج لكل نبات بين مصباحي النمو LED ذوي نسب الضوء الأزرق المختلفة في المعالجة بـ LB وMB.

يتضح من الجدول 2 أن طول نبات الخس في المعاملة LB كان أعلى بشكل ملحوظ من نظيره في المعاملة CK، بينما لم يُلاحظ فرق معنوي بين المعاملة LB والمعاملة MB. ولوحظت فروق معنوية في عدد الأوراق بين المعاملات الثلاث، حيث كان عدد الأوراق في المعاملة MB هو الأعلى، إذ بلغ 27 ورقة. كما لوحظ أعلى وزن طازج لكل نبات في المعاملة LB، حيث بلغ 101 غرام. ولوحظ أيضًا فرق معنوي بين المجموعتين. أما محتوى المادة الجافة فلم يكن هناك فرق معنوي بين المعاملتين CK وLB. وكان محتوى المادة الجافة في المعاملة MB أعلى بنسبة 4.24% من المعاملتين CK وLB. ولوحظت فروق معنوية في كفاءة استخدام الضوء بين المعاملات الثلاث. وسُجلت أعلى كفاءة استخدام للضوء في المعاملة LB، حيث بلغت 13.23 غرام/مول، بينما سُجلت أدنى كفاءة في المعاملة CK، حيث بلغت 10.72 غرام/مول.

● نتائج الجولة الثانية من الاختبارات

يتضح من الجدول 3 أن طول نبات الباك تشوي المعالج بـ MB كان أعلى بشكل ملحوظ من طول نبات المجموعة الضابطة (CK)، ولم يكن هناك فرق معنوي بينه وبين المعالجة بـ LB. كما كان عدد أوراق نبات الباك تشوي المعالج بـ LB وMB أعلى بشكل ملحوظ من عدد أوراق المجموعة الضابطة (CK)، ولكن لم يكن هناك فرق معنوي بين مجموعتي المعالجات الضوئية التكميلية. ولوحظت فروق معنوية في الوزن الطازج لكل نبات بين المعالجات الثلاث. كان الوزن الطازج لكل نبات في المجموعة الضابطة (CK) هو الأدنى (47 غرامًا)، بينما كان الأعلى في المعالجة بـ MB (116 غرامًا). لم يكن هناك فرق معنوي في محتوى المادة الجافة بين المعالجات الثلاث. ولوحظت فروق معنوية في كفاءة استخدام الطاقة الضوئية. كانت الكفاءة منخفضة في المجموعة الضابطة (CK) (8.74 غرام/مول)، بينما كانت الأعلى في المعالجة بـ MB (13.64 غرام/مول).

يتضح من الجدول 4 أنه لم يكن هناك فرق معنوي في طول نبات الخس بين المعاملات الثلاث. وكان عدد الأوراق في معاملتي LB وMB أعلى بشكل ملحوظ من مثيله في معاملة CK. وكان عدد الأوراق في معاملة MB هو الأعلى بواقع 26 ورقة. ولم يكن هناك فرق معنوي في عدد الأوراق بين معاملتي LB وMB. وكان الوزن الطازج لكل نبات في مجموعتي المعاملات الضوئية التكميلية أعلى بشكل ملحوظ من مثيله في معاملة CK، وكان الوزن الطازج لكل نبات هو الأعلى في معاملة MB، حيث بلغ 133 غرامًا. كما وُجدت فروق معنوية بين معاملتي LB وMB. ولوحظت فروق معنوية في محتوى المادة الجافة بين المعاملات الثلاث، وكان محتوى المادة الجافة في معاملة LB هو الأعلى، حيث بلغ 4.05%. وكانت كفاءة استخدام الطاقة الضوئية في معاملة MB أعلى بشكل ملحوظ من مثيلتها في معاملتي CK وLB، حيث بلغت 12.67 غرام/مول.

خلال الجولة الثانية من التجربة، كان إجمالي كمية الضوء اليومي (DLI) لمجموعة الإضاءة التكميلية أعلى بكثير من كمية الضوء اليومي خلال نفس عدد أيام الاستيطان في الجولة الأولى (الشكلان 1-2). كما زاد وقت الإضاءة التكميلية لمجموعة المعالجة بالإضاءة التكميلية في الجولة الثانية (من 4:00 إلى 17:00) بمقدار 2.5 ساعة مقارنةً بالجولة الأولى (من 6:30 إلى 17:00). وكان وقت حصاد الباك تشوي في الجولتين 35 يومًا بعد الزراعة. وكان الوزن الطازج للنبات الواحد في مجموعة المقارنة (CK) متقاربًا في الجولتين. وكان الفرق في الوزن الطازج لكل نبات في معاملتي LB وMB مقارنةً بمجموعة المقارنة (CK) في الجولة الثانية أكبر بكثير من الفرق في الوزن الطازج لكل نبات مقارنةً بمجموعة المقارنة (CK) في الجولة الأولى (الجدولان 1 و3). وكان وقت حصاد الخس التجريبي في الجولة الثانية 42 يومًا بعد الزراعة، بينما كان وقت حصاد الخس التجريبي في الجولة الأولى 46 يومًا بعد الزراعة. كان عدد أيام استعمار التربة عند حصاد الجولة الثانية من خس التجارب (CK) أقل بأربعة أيام من الجولة الأولى، لكن الوزن الطازج لكل نبتة كان أعلى بمقدار 1.57 مرة من الجولة الأولى (الجدول 2 والجدول 4)، وكانت كفاءة استخدام الطاقة الضوئية متقاربة. يتضح من ذلك أنه مع ارتفاع درجة الحرارة تدريجيًا وزيادة الإضاءة الطبيعية في البيوت الزجاجية، تقصر دورة إنتاج الخس.

المواد والأساليب
غطت جولتا الاختبار فصل الشتاء بأكمله في شنغهاي، وتمكنت المجموعة الضابطة (CK) من استعادة حالة الإنتاج الفعلية للخضراوات الورقية الخضراء والخس المزروعة مائيًا في البيوت الزجاجية في ظل درجات حرارة منخفضة وضوء شمس خافت خلال فصل الشتاء. أظهرت مجموعة التجارب التي خضعت لتكملة الإضاءة تأثيرًا إيجابيًا ملحوظًا على مؤشر البيانات الأكثر وضوحًا (الوزن الطازج لكل نبتة) في جولتي الاختبار. ومن بين هذه المؤشرات، انعكس تأثير زيادة إنتاجية الباك تشوي في حجم ولون وسماكة الأوراق. أما الخس، فقد لوحظ لديه زيادة في عدد الأوراق، وشكل أكثر امتلاءً. تشير نتائج الاختبار إلى أن تكملة الإضاءة تُحسّن الوزن الطازج وجودة المنتج في زراعة كلا النوعين من الخضراوات، مما يزيد من جدوى المنتجات الزراعية تجاريًا. كانت أوراق الباك تشوي المُدعمة بوحدات إضاءة LED العلوية ذات اللون الأحمر والأبيض والأزرق المنخفض، والأحمر والأبيض والأزرق المتوسط، أكثر خضرة ولمعانًا من الأوراق غير المُدعمة، كما كانت الأوراق أكبر حجمًا وأكثر سمكًا، وكان نمو النبات ككل أكثر كثافة وقوة. مع ذلك، ينتمي "الخس الفسيفسائي" إلى الخضراوات الورقية ذات اللون الأخضر الفاتح، ولا يمر بتغير ملحوظ في لون أوراقه أثناء نموه. ولا يمكن للعين المجردة ملاحظة هذا التغير في لون الأوراق. ويمكن لنسبة مناسبة من الضوء الأزرق أن تعزز نمو الأوراق وتكوين الصبغات الضوئية، وتثبط استطالة السلاميات. لذا، تحظى الخضراوات التي تُزرع في مجموعات مُكمّلة ضوئياً بإقبال أكبر من المستهلكين لجودتها الظاهرية.

خلال الجولة الثانية من الاختبار، كان إجمالي كمية الضوء التراكمية اليومية لمجموعة الإضاءة التكميلية أعلى بكثير من كمية الضوء اليومية خلال نفس عدد أيام الاستيطان في الجولة الأولى من التجربة (الشكلان 1-2). كما زاد وقت الإضاءة التكميلية في الجولة الثانية لمجموعة المعالجة بالإضاءة التكميلية (من الساعة 4:00 إلى 17:00) بمقدار 2.5 ساعة مقارنةً بالجولة الأولى (من الساعة 6:30 إلى 17:00). وكان وقت حصاد الباك تشوي في الجولتين 35 يومًا بعد الزراعة. وكان الوزن الطازج لمجموعة المقارنة (CK) متقاربًا في الجولتين. وكان الفرق في الوزن الطازج لكل نبتة بين معالجتي LB وMB ومجموعة المقارنة (CK) في الجولة الثانية من التجارب أكبر بكثير من الفرق في الوزن الطازج لكل نبتة مع مجموعة المقارنة (CK) في الجولة الأولى من التجارب (الجدولان 1 و3). لذلك، فإن إطالة وقت الإضاءة التكميلية يمكن أن يعزز زيادة إنتاج الباك تشوي المزروع مائيًا في الداخل خلال فصل الشتاء. كان موعد حصاد الجولة الثانية من الخس التجريبي بعد 42 يومًا من الزراعة، بينما كان موعد حصاد الجولة الأولى بعد 46 يومًا. عند حصاد الجولة الثانية، كان عدد أيام استعمار الخس في المجموعة الضابطة (CK) أقل بأربعة أيام من الجولة الأولى. ومع ذلك، كان الوزن الطازج للنبتة الواحدة أعلى بمقدار 1.57 مرة من وزنها في الجولة الأولى (الجدولان 2 و4). وكانت كفاءة استخدام الطاقة الضوئية متقاربة. يتضح أنه مع الارتفاع التدريجي في درجة الحرارة وزيادة الإضاءة الطبيعية في الدفيئة (الشكلان 1 و2)، يمكن تقصير دورة إنتاج الخس تبعًا لذلك. لذا، فإن إضافة معدات إضاءة تكميلية إلى الدفيئة في فصل الشتاء، حيث تنخفض درجة الحرارة وضوء الشمس، يُحسّن بشكل فعال كفاءة إنتاج الخس، وبالتالي يزيد الإنتاج. في الجولة الأولى من التجربة، بلغ استهلاك الطاقة الضوئية لنباتات الباك تشوي 0.95 كيلوواط/ساعة، بينما بلغ في الجولة الثانية 1.15 كيلوواط/ساعة. وبالمقارنة بين الجولتين، كانت كفاءة استخدام الطاقة الضوئية في المعاملات الثلاث لنبات الباك تشوي أقل في التجربة الثانية مقارنةً بالأولى. كما كانت كفاءة استخدام الطاقة الضوئية في مجموعتي الخس CK وLB المعالجتين بالضوء التكميلي في التجربة الثانية أقل قليلاً من الأولى. ويُعزى ذلك على الأرجح إلى أن انخفاض متوسط ​​درجة الحرارة اليومية خلال الأسبوع الأول بعد الزراعة يُطيل فترة بطء نمو الشتلات، ورغم ارتفاع درجة الحرارة قليلاً خلال التجربة، إلا أن هذا الارتفاع كان محدوداً، وظل متوسط ​​درجة الحرارة اليومية منخفضاً، مما حدّ من كفاءة استخدام الطاقة الضوئية خلال دورة النمو الكاملة للزراعة المائية للخضراوات الورقية (الشكل 1).

خلال التجربة، لم يكن حوض المحلول المغذي مزودًا بأجهزة تدفئة، مما أدى إلى انخفاض درجة حرارة بيئة جذور الخضراوات الورقية المزروعة مائيًا، وانخفاض متوسط ​​درجة الحرارة اليومية، الأمر الذي حال دون استفادة الخضراوات بشكل كامل من الزيادة اليومية في كمية الضوء الناتجة عن زيادة الإضاءة التكميلية بتقنية LED. لذا، عند إضافة الإضاءة التكميلية في البيوت الزجاجية خلال فصل الشتاء، من الضروري مراعاة تدابير مناسبة للحفاظ على الحرارة والتدفئة لضمان فعالية الإضاءة التكميلية في زيادة الإنتاج. وبالتالي، من الضروري مراعاة تدابير مناسبة للحفاظ على الحرارة ورفع درجة الحرارة لضمان فعالية الإضاءة التكميلية وزيادة المحصول في البيوت الزجاجية الشتوية. إن استخدام الإضاءة التكميلية بتقنية LED سيزيد من تكلفة الإنتاج إلى حد ما، والإنتاج الزراعي بحد ذاته ليس من الصناعات ذات الإنتاجية العالية. لذلك، لا يزال من الضروري إجراء المزيد من التجارب الإنتاجية لتحديد كيفية تحسين استراتيجية الإضاءة التكميلية ودمجها مع التدابير الأخرى في الإنتاج الفعلي للخضراوات الورقية المزروعة مائيًا في البيوت الزجاجية الشتوية، وكيفية استخدام معدات الإضاءة التكميلية لتحقيق إنتاج فعال وتحسين كفاءة استخدام الطاقة الضوئية والفوائد الاقتصادية.

المؤلفون: ييمينغ جي، كانغ ليو، شيانبينغ تشانغ، هونغلي ماو (شركة شانغهاي جرين كيوب للتنمية الزراعية المحدودة).
مصدر المقال: تكنولوجيا الهندسة الزراعية (زراعة البيوت الزجاجية).

مراجع:
[1] جيانفينغ داي، ممارسات تطبيق مصابيح LED الزراعية من فيليبس في إنتاج البيوت المحمية [J]. تكنولوجيا الهندسة الزراعية، 2017، 37 (13): 28-32
[2] شياولينغ يانغ، لانفانغ سونغ، تشنغلي جين، وآخرون. حالة تطبيق وآفاق تقنية التغذية الضوئية التكميلية للفواكه والخضراوات المحمية [J]. البستنة الشمالية، 2018 (17): 166-170
[3] شياوينغ ليو، تشيغانغ شو، شولي جياو، وآخرون. حالة البحث والتطبيق واستراتيجية تطوير إضاءة النباتات [J]. مجلة هندسة الإضاءة، 013، 24 (4): 1-7
[4] جينغ شي، هو تشنغ ليو، وي سونغ شي، وآخرون. تطبيق مصدر الضوء والتحكم في جودة الضوء في إنتاج الخضراوات في البيوت المحمية [J]. الخضراوات الصينية، 2012 (2): 1-7