Източник на статията: Списание за изследвания на селскостопанската механизация;

Автор: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Динята, като типична икономическа култура, има голямо пазарно търсене и високи изисквания за качество, но отглеждането на разсад е трудно за пъпешите и патладжана. Основната причина е, че динята е светлолюбива култура. Ако няма достатъчно светлина след разсада на динята, той ще обрасне и ще образува високи разсади, което сериозно ще се отрази на качеството на разсада и по-късния растеж. От сеитбата до засаждането на динята се случва между декември на същата година и февруари на следващата година, което е сезонът с най-ниски температури, най-слаба светлина и най-сериозни болести. Особено в Южен Китай е много често срещано да няма слънце от 10 дни до половин месец в началото на пролетта. Ако има продължително облачно и снежно време, това дори може да причини голям брой мъртви разсади, което ще причини големи икономически щети на земеделските производители.

Как да се използва изкуствен източник на светлина, например светлина от LED осветление за отглеждане, за прилагане на „леки торове“ върху култури, включително разсад от диня, при условия на недостатъчна слънчева светлина, така че да се постигне целта за увеличаване на добива, висока ефективност, високо качество, устойчивост на болести и без замърсяване, като същевременно се насърчава растежът и развитието на културите, е ключово направление в изследванията на учените в областта на селскостопанското производство в продължение на много години.

През последните години изследванията установиха, че различното съотношение на червена и синя светлина също има значително влияние върху растежа на разсада на растенията. Например, изследователят Танг Давей и други установиха, че R/b = 7:3 е най-доброто съотношение на червена и синя светлина за растежа на разсад на краставици; изследователят Гао И и други посочват в своята статия, че смесеният източник на светлина R/b = 8:1 е най-подходящата допълнителна конфигурация на светлината за растежа на разсад на луфа.

Преди това някои хора са се опитвали да използват изкуствени източници на светлина, като флуоресцентни лампи и натриеви лампи, за да провеждат експерименти с разсад, но резултатът не е бил добър. От 90-те години на миналия век се провеждат изследвания върху отглеждането на разсад с помощта на LED лампи като допълнителни източници на светлина.

LED лампите за отглеждане на растения имат предимствата на енергоспестяване, опазване на околната среда, безопасност и надеждност, дълъг експлоатационен живот, малък размер, леко тегло, ниско генериране на топлина и добро разсейване на светлината или контрол на комбинирането. Могат да се комбинират според нуждите, за да се получи чиста монохроматична светлина и композитен спектър, а ефективният коефициент на използване на светлинната енергия може да достигне 80% – 90%. Считат се за най-добрия източник на светлина за отглеждане.

В момента в Китай са проведени голям брой проучвания върху отглеждането на ориз, краставици и спанак с чист LED източник на светлина и е постигнат известен напредък. Въпреки това, за разсад от диня, който е труден за отглеждане, настоящата технология все още се ограничава до естествена светлина, а LED светлината се използва само като допълнителен източник на светлина.

С оглед на горепосочените проблеми, в тази статия ще се направи опит да се използва LED светлина като чист източник на светлина, за да се проучи осъществимостта на отглеждането на разсад от диня и най-доброто съотношение на светлинния поток за подобряване на качеството на разсада от диня, без да се разчита на слънчева светлина, с цел да се осигури теоретична основа и данни за контрол на светлината на разсада от диня в съоръженията.

A.Процес на тестване и резултати

1. Експериментални материали и светлинна обработка

В експеримента е използвана диня ZAOJIA 8424, а средата за разсад е Jinhai Jinjin 3. Избраното място за тестване е фабрика за LED осветление за отглеждане на растения в град Цюджоу, а LED осветителното оборудване е използвано като източник на светлина. Тестът е продължил 5 цикъла. Единичният експериментален период е бил 25 дни - от накисването на семената, покълването до растежа на разсада. Фотопериодът е бил 8 часа. Температурата на закрито е била от 25° до 28° през деня (7:00-17:00) и от 15° до 18° вечерта (17:00-7:00). Влажността на околната среда е била 60% - 80%.

В LED осветително тяло за отглеждане на растения се използват червени и сини LED мъниста, с червена дължина на вълната 660nm и синята дължина на вълната 450nm. В експеримента за сравнение са използвани червена и синя светлина със съотношение на светлинния поток 5:1, 6:1 и 7:13.

2. Индекс и метод на измерване

В края на всеки цикъл, 3 разсада бяха избрани на случаен принцип за тест за качество на разсада. Индексите включваха сухо и свежо тегло, височина на растението, диаметър на стъблото, брой листа, специфична площ на листата и дължина на корена. Сред тях височината на растението, диаметърът на стъблото и дължината на корена могат да бъдат измерени с шублер; броят на листата и броят на корените могат да бъдат преброени ръчно; сухото и свежо тегло и специфичната площ на листата могат да бъдат изчислени с линийка.

3. Статистически анализ на данните

4. Резултати

Резултатите от тестовете са показани в Таблица 1 и фигури 1-5.

От таблица 1 и фигура 1-5 може да се види, че с увеличаване на съотношението светлина/пропускаема светлина, сухото тегло намалява, височината на растението се увеличава (наблюдава се феномен на безполезна дължина), стъблото на растението става по-тънко и по-малко, специфичната листна площ намалява, а дължината на корена е все по-къса.

B.Анализ и оценка на резултатите

1. Когато съотношението светлина/пропускане е 5:1, растежът на разсада на динята е най-добър.

2. Ниският разсад, облъчен от LED лампа за отглеждане с високо съотношение на синя светлина, показва, че синята светлина има очевиден потискащ ефект върху растежа на растенията, особено върху стъблото на растението, и няма очевиден ефект върху растежа на листата; червената светлина насърчава растежа на растенията и растението расте по-бързо, когато съотношението на червената светлина е голямо, но дължината му е очевидна, както е показано на Фигура 2.

3. Растението се нуждае от различно съотношение на червена и синя светлина в различните периоди на растеж. Например, разсадът на динята се нуждае от повече синя светлина в ранния етап, което може ефективно да потисне растежа му; но в по-късния етап се нуждае от повече червена светлина. Ако делът на синята светлина се поддържа висок, разсадът ще бъде малък и нисък.

4. Интензитетът на светлината на разсада от диня в ранен етап не трябва да бъде твърде силен, това ще повлияе на по-късния растеж на разсада. По-добрият начин е да се използва слаба светлина в ранния етап и след това силна светлина по-късно.

5. Трябва да се осигури разумно осветление с LED лампи за отглеждане. Установено е, че ако интензитетът на светлината е твърде нисък, растежът на разсада е слаб и е лесно да се отглежда безрезултатно. Трябва да се гарантира, че нормалното осветление за растеж на разсада не може да бъде по-ниско от 120 W/ml; въпреки това, промяната в тенденцията на растеж на разсада при твърде високо осветление не е очевидна и консумацията на енергия се увеличава, което не е благоприятно за бъдещото приложение на фабриката.

CРезултати

Резултатите показват, че е възможно да се използва чист LED източник на светлина за отглеждане на разсад от диня в тъмна стая, а светлинният поток 5:1 е по-благоприятен за растежа на разсад от диня, отколкото 6 или 7 пъти по-голямо увеличение. Има три ключови момента в приложението на LED технологията в промишленото отглеждане на разсад от диня.

1. Съотношението на червена и синя светлина е много важно. Ранният растеж на разсада от диня не може да бъде осветен от LED лампа за отглеждане с твърде силна синя светлина, в противен случай това ще повлияе на по-късния растеж.

2. Интензитетът на светлината има важен ефект върху диференциацията на клетките и органите на разсада от диня. Силният интензитет на светлината прави разсада силен; слабият интензитет на светлината кара разсада да расте напразно.

3. В етапа на поникване, в сравнение с поникванията с интензитет на светлината по-нисък от 120 μ mol/m2 · s, поникванията с интензитет на светлината по-висок от 150 μ mol/m2 · s са растели бавно, когато са били преместени в земеделската земя.

Растежът на разсада от диня е бил най-добър, когато съотношението червено към синьо е било 5:1. Според различните ефекти на синята и червената светлина върху растенията, най-добрият начин за осветяване е подходящо да се увеличи делът на синята светлина в ранния етап на растежа на разсада и да се добави повече червена светлина в късния етап на растежа на разсада; използвайте слаба светлина в ранния етап и след това използвайте силна светлина в късния етап.