Fonte dell'articolo: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autore: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

L'anguria, in quanto tipica coltura economica, ha una grande richiesta di mercato e requisiti di alta qualità, ma la sua coltivazione di piantine è difficile per melone e melanzana.Il motivo principale è che: l'anguria è una coltura che ama la luce.Se non c'è abbastanza luce dopo che la piantina di anguria è stata rotta, sarà ricoperta di vegetazione e formerà piantine con piedi alti, il che influirà seriamente sulla qualità delle piantine e sulla successiva crescita.L'anguria dalla semina alla semina avviene tra dicembre di quell'anno e febbraio dell'anno successivo, che è la stagione con la temperatura più bassa, la luce più debole e la malattia più grave.Soprattutto nel sud della Cina, è molto comune che non ci sia il sole da 10 giorni a mezzo mese all'inizio della primavera.Se c'è un tempo nuvoloso e nevoso continuo, causerà anche un gran numero di piantine morte, il che causerà gravi danni alla perdita economica degli agricoltori.

Come utilizzare la sorgente di luce artificiale, ad esempio la luce delle luci di coltivazione a LED, per applicare "fertilizzante leggero" alle colture, comprese le piantine di anguria in condizioni di luce solare insufficiente, in modo da raggiungere lo scopo di aumentare la resa, alta efficienza, alta qualità, malattia resistenza e assenza di inquinamento promuovendo al contempo la crescita e lo sviluppo delle colture, è stata per molti anni la direzione chiave della ricerca degli scienziati della produzione agricola.

Negli ultimi anni, la ricerca ha inoltre scoperto che anche il diverso rapporto di luce rossa e blu ha avuto un effetto significativo sulla crescita delle piantine delle piante.Ad esempio, il ricercatore Tang Dawei e altri hanno scoperto che R / b = 7: 3 è il miglior rapporto di luce rossa e blu per la crescita delle piantine di cetriolo;il ricercatore Gao Yi e altri hanno sottolineato nel loro articolo che la sorgente di luce mista R / b = 8:1 è la configurazione di luce supplementare più adatta per la crescita della piantina di Luffa.

In precedenza, alcune persone hanno provato a utilizzare fonti di luce artificiale come lampade fluorescenti e lampade al sodio per eseguire esperimenti con le piantine, ma il risultato non è stato buono.Dagli anni '90, sono state condotte ricerche sulla coltivazione di piantine utilizzando luci di coltivazione a LED come fonti di luce supplementari.

Le luci di coltivazione a LED presentano i vantaggi di risparmio energetico, protezione ambientale, sicurezza e affidabilità, lunga durata, dimensioni ridotte, peso leggero, bassa generazione di calore e buona dispersione della luce o controllo della combinazione.Può essere combinato in base alle esigenze per ottenere luce monocromatica pura e spettro composito e il tasso di utilizzo effettivo dell'energia luminosa può raggiungere l'80% - 90%.È considerata la migliore fonte di luce nella coltivazione.

Al momento, sono stati condotti numerosi studi sulla coltivazione di riso, cetriolo e spinaci con sorgente luminosa a LED pura in Cina e sono stati compiuti alcuni progressi.Tuttavia, per le piantine di anguria difficili da coltivare, la tecnologia attuale rimane ancora allo stadio della luce naturale e la luce a LED viene utilizzata solo come fonte di luce supplementare.

I Alla luce dei problemi di cui sopra, questo documento cercherà di utilizzare la luce LED come fonte di luce pura per studiare la fattibilità dell'allevamento di piantine di anguria e il miglior rapporto di flusso luminoso per migliorare la qualità delle piantine di anguria senza fare affidamento sulla luce solare, al fine di fornire basi teoriche e supporto dati per il controllo della luce delle piantine di anguria nelle strutture.

A.Processo di prova e risultati

1. Materiali sperimentali e trattamento della luce

L'anguria ZAOJIA 8424 è stata utilizzata nell'esperimento e il mezzo di semina era Jinhai Jinjin 3. Il sito di test è stato selezionato nella fabbrica di vivai di lampade a LED nella città di Quzhou e l'apparecchiatura di illuminazione a LED è stata utilizzata come sorgente luminosa di prova.Il test è durato 5 cicli.Il singolo periodo dell'esperimento è stato di 25 giorni dall'ammollo del seme, dalla germinazione alla crescita della piantina.Il fotoperiodo è stato di 8 ore.La temperatura interna era compresa tra 25° e 28° durante il giorno (7:00-17:00) e tra 15° e 18° la sera (17:00-7:00).L'umidità ambientale era del 60% - 80%.

Le sfere LED rosse e blu sono utilizzate negli apparecchi di illuminazione a LED, con lunghezza d'onda rossa di 660 nm e lunghezza d'onda blu di 450 nm.Nell'esperimento, per il confronto sono state utilizzate la luce rossa e blu con un rapporto di flusso luminoso di 5:1, 6:1 e 7:13.

2. Indice e metodo di misurazione

Alla fine di ogni ciclo, 3 piantine sono state selezionate casualmente per il test di qualità delle piantine.Gli indici includevano peso secco e fresco, altezza della pianta, diametro del fusto, numero di foglie, area fogliare specifica e lunghezza delle radici.Tra questi, l'altezza della pianta, il diametro del fusto e la lunghezza della radice possono essere misurati con un calibro a corsoio;numero foglia e numero radice possono essere contati manualmente;il peso secco e fresco e l'area fogliare specifica possono essere calcolati con il righello.

3. Analisi statistica dei dati

4. Risultati

I risultati del test sono riportati nella Tabella 1 e nelle figure 1-5.

Dalla tabella 1 e dalla figura 1-5, si può vedere che con l'aumentare del rapporto luce/passo, il peso fresco secco diminuisce, l'altezza della pianta aumenta (c'è un fenomeno di lunghezza futile), il fusto della pianta diventa più sottile e più piccolo, l'area fogliare specifica è ridotta e la lunghezza della radice è sempre più corta.

B.Analisi e valutazione dei risultati

1. Quando il rapporto tra luce e passaggio è 5: 1, la crescita della piantina dell'anguria è la migliore.

2. La bassa piantina irradiata dalla luce crescente del LED con un elevato rapporto di luce blu indica che la luce blu ha un evidente effetto di soppressione sulla crescita delle piante, in particolare sullo stelo della pianta, e non ha alcuna influenza evidente sulla crescita delle foglie;la luce rossa favorisce la crescita delle piante e la pianta cresce più velocemente quando il rapporto di luce rossa è grande, ma la sua lunghezza è ovvia, come mostrato nella Figura 2.

3. Una pianta necessita di rapporti diversi di luce rossa e blu in diversi periodi di crescita.Ad esempio, le piantine di anguria hanno bisogno di più luce blu nella fase iniziale, che può sopprimere efficacemente la crescita della piantina;ma nella fase successiva ha bisogno di più luce rossa.Se la proporzione di luce blu rimane alta, la piantina sarà piccola e corta.

4. L'intensità della luce della piantina di anguria nella fase iniziale non può essere troppo forte, il che influenzerà la successiva crescita delle piantine.Il modo migliore è usare una luce debole nella fase iniziale e poi usare una luce forte in un secondo momento.

5. Deve essere garantita un'illuminazione ragionevole della luce di crescita a LED.Si è riscontrato che se l'intensità della luce è troppo bassa, la crescita della piantina è debole e facile da coltivare invano.Dovrebbe essere garantito che la normale illuminazione di crescita delle piantine non possa essere inferiore a 120wml;tuttavia, il cambiamento del trend di crescita delle piantine con un'illuminazione troppo elevata non è evidente e il consumo di energia è aumentato, il che non favorisce la futura applicazione della fabbrica.

C.Risultati

I risultati hanno mostrato che era possibile utilizzare una sorgente luminosa a LED pura per coltivare piantine di anguria in una stanza buia e che il flusso luminoso 5:1 era più favorevole alla crescita delle piantine di anguria rispetto a 6 o 7 volte.Ci sono tre punti chiave nell'applicazione della tecnologia LED nella coltivazione industriale delle piantine di anguria

1. Il rapporto tra luce rossa e blu è molto importante.La crescita precoce delle piantine di anguria non può essere illuminata dalla luce di crescita a LED con una luce blu troppo alta, altrimenti influenzerà la crescita successiva.

2. L'intensità della luce ha un effetto importante sulla differenziazione delle cellule e degli organi delle piantine di anguria.La forte intensità della luce fa crescere forti le piantine;la debole intensità della luce fa crescere invano le piantine.

3. Nella fase di piantina, rispetto alle piantine con intensità luminosa inferiore a 120 μ mol / m2 · s, le piantine con intensità luminosa superiore a 150 μ mol / m2 · s sono cresciute lentamente quando si sono spostate sul terreno agricolo.

La crescita delle piantine di anguria era la migliore quando il rapporto tra rosso e blu era di 5:1.Secondo i diversi effetti della luce blu e della luce rossa sulle piante, il modo migliore di illuminazione è aumentare adeguatamente la proporzione di luce blu nella fase iniziale della crescita della piantina e aggiungere più luce rossa nella fase avanzata della crescita della piantina;usa una luce debole nella fase iniziale, quindi usa una luce forte nella fase avanzata.