Izvor članka: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Lubenica, kao tipična ekonomska kultura, ima veliku potražnju na tržištu i visoke zahtjeve za kvalitetom, ali je uzgoj dinje i patlidžana otežan za sadnju.Glavni razlog je to: lubenica je kultura koja voli svjetlost.Ako nakon lomljenja sadnice lubenice nema dovoljno svjetla, ona će prerasti i formirati visoke podnožje, što ozbiljno utiče na kvalitet sadnica i kasniji rast.Lubenica od setve do sadnje je između decembra te godine i februara naredne godine, što je godišnje doba sa najnižom temperaturom, najslabijem svetlošću i najtežom bolešću.Naročito u južnoj Kini, vrlo je uobičajeno da u rano proljeće nema sunca 10 dana do pola mjeseca.Ukoliko je stalno oblačno i snježno vrijeme, to će uzrokovati čak i veliki broj mrtvih sadnica, što će nanijeti veliku štetu gospodarskom gubitku poljoprivrednika.

Kako koristiti vještački izvor svjetlosti, npr. svjetlost LED rasvjete za uzgoj, za primjenu "svjetlosnog gnojiva" na usjeve uključujući i sadnice lubenice u uslovima nedovoljne sunčeve svjetlosti, kako bi se postigla svrha povećanja prinosa, visoke efikasnosti, visokog kvaliteta, bolesti otporan i bez zagađenja, a istovremeno promoviše rast i razvoj useva, bio je ključni pravac istraživanja naučnika poljoprivredne proizvodnje dugi niz godina.

Posljednjih godina istraživanje je dalje pokazalo da različiti omjeri crvene i plave svjetlosti također imaju značajan utjecaj na rast sadnica biljaka.Na primjer, istraživač Tang Dawei i drugi su otkrili da je R/b = 7:3 najbolji omjer crvene i plave svjetlosti za rast sadnica krastavca;istraživač Gao Yi i drugi su u svom radu istakli da je R / b = 8:1 mješoviti izvor svjetlosti najprikladnija dodatna svjetlosna konfiguracija za rast sadnica Luffa.

Ranije su neki ljudi pokušavali da koriste veštačke izvore svetlosti kao što su fluorescentne lampe i natrijumove lampe za izvođenje eksperimenata sa sadnicama, ali rezultat nije bio dobar.Od 1990-ih godina postoje istraživanja o uzgoju rasada koristeći LED svjetla za uzgoj kao dodatni izvor svjetlosti.

LED svjetla za uzgoj imaju prednosti uštede energije, zaštite okoliša, sigurnosti i pouzdanosti, dugog vijeka trajanja, male veličine, male težine, niske proizvodnje topline i dobre disperzije svjetlosti ili kontrole kombinacije.Može se kombinovati u skladu sa potrebama za dobijanjem čistog monohromatskog svetla i kompozitnog spektra, a efektivna stopa iskorišćenja svetlosne energije može dostići 80% – 90%.Smatra se najboljim izvorom svjetlosti u uzgoju.

Trenutno je napravljen veliki broj studija o uzgoju pirinča, krastavca i spanaća sa čistim LED izvorom svjetlosti u Kini, i postignut je određeni napredak.Međutim, za sadnice lubenice koje se teško uzgajaju, trenutna tehnologija i dalje ostaje na nivou prirodnog svjetla, a LED svjetlo se koristi samo kao dodatni izvor svjetlosti.

I S obzirom na navedene probleme, u ovom radu ćemo pokušati koristiti LED svjetlo kao čisti izvor svjetlosti za proučavanje izvodljivosti uzgoja sadnica lubenice i najboljeg omjera svjetlosnog toka za poboljšanje kvaliteta sadnica lubenice bez oslanjanja na sunčevu svjetlost, kako bi se pružaju teorijsku osnovu i podatkovnu podršku za kontrolu svjetlosti sadnica lubenice u objektima.

A.Proces ispitivanja i rezultati

1. Eksperimentalni materijali i svjetlosna obrada

U eksperimentu je korištena lubenica ZAOJIA 8424, a medij za sadnice Jinhai Jinjin 3. Testno mjesto je odabrano u rasadniku LED rasvjete u gradu Quzhou, a oprema za LED rasvjetu korištena je kao izvor svjetla za testiranje.Test je trajao 5 ciklusa.Period pojedinačnog eksperimenta bio je 25 dana od namakanja sjemena, klijanja do rasta sadnica.Fotoperiod je bio 8 sati.Temperatura u zatvorenom prostoru bila je od 25° do 28° tokom dana (7:00-17:00) i 15° do 18° uveče (17:00-7:00).Vlažnost okoline je bila 60% – 80%.

Crvene i plave LED perle se koriste u LED rasvjetnim tijelima, sa crvenom talasnom dužinom od 660nm i plavom talasnom dužinom od 450nm.U eksperimentu je za poređenje korišteno crveno i plavo svjetlo s omjerom svjetlosnog toka 5:1, 6:1 i 7:13.

2. Indeks i metoda mjerenja

Na kraju svakog ciklusa, 3 sadnice su nasumično odabrane za ispitivanje kvaliteta sadnica.Indeksi su uključivali suvu i svježu težinu, visinu biljke, prečnik stabljike, broj listova, specifičnu površinu lista i dužinu korijena.Među njima, visina biljke, prečnik stabljike i dužina korena mogu se izmeriti pomoću kalibra;broj listova i korijena mogu se prebrojati ručno;suva i svježa težina i specifična površina lista mogu se izračunati ravnalom.

3. Statistička analiza podataka

4. Rezultati

Rezultati ispitivanja su prikazani u tabeli 1 i slikama 1-5.

Iz tabele 1 i slike 1-5 može se vidjeti da se povećanjem omjera svjetlosti i prolaznosti smanjuje suva svježa masa, povećava visina biljke (postoji fenomen beskorisne dužine), stabljika biljke postaje sve tanji i manji, specifična površina lista se smanjuje, a dužina korijena je sve kraća.

B.Analiza i evaluacija rezultata

1. Kada je omjer svjetlosti i prolaznosti 5:1, rast sadnica lubenice je najbolji.

2. Niska rasada ozračena LED svjetlom za uzgoj sa visokim omjerom plave svjetlosti ukazuje na to da plava svjetlost ima očigledan efekat supresije na rast biljaka, posebno na stabljiku biljke, i da nema očigledan utjecaj na rast listova;crveno svjetlo potiče rast biljke, a biljka raste brže kada je omjer crvene svjetlosti velik, ali je njena dužina očigledna, kao što je prikazano na slici 2.

3. Biljci je potreban različit omjer crvene i plave svjetlosti u različitim periodima rasta.Na primjer, sadnicama lubenice je potrebno više plave svjetlosti u ranoj fazi, što može efikasno potisnuti rast sadnica;ali u kasnijoj fazi treba mu više crvenog svjetla.Ako udio plave svjetlosti ostane visok, sadnica će biti mala i niska.

4. Intenzitet svjetlosti sadnice lubenice u ranoj fazi ne može biti prejak, što će uticati na kasniji rast rasada.Bolji način je koristiti slabo svjetlo u ranoj fazi, a zatim koristiti jako svjetlo kasnije.

5. Treba osigurati razumnu LED rasvjetu.Utvrđeno je da ako je intenzitet svjetlosti prenizak, rast sadnica je slab i lako se uzgaja uzalud.Treba osigurati da normalno osvjetljenje rasta sadnica ne može biti niže od 120wml;međutim, promena trenda rasta sadnica sa previsokim osvetljenjem nije očigledna, a potrošnja energije je povećana, što ne pogoduje budućoj primeni fabrike.

C.Rezultati

Rezultati su pokazali da je moguće koristiti čist LED izvor svjetlosti za uzgoj sadnica lubenice u mračnoj prostoriji, a svjetlosni tok 5:1 je pogodniji za rast sadnica lubenice nego 6 ili 7 puta.Tri su ključne tačke u primjeni LED tehnologije u industrijskom uzgoju sadnica lubenica

1. Odnos crvene i plave svetlosti je veoma važan.Rani rast sadnica lubenice ne može se osvetliti LED rasvetom sa prejakim plavim svetlom, inače će uticati na kasniji rast.

2. Intenzitet svjetlosti ima važan uticaj na diferencijaciju ćelija i organa sadnica lubenice.Jak intenzitet svjetlosti čini da sadnice rastu;slab intenzitet svjetlosti čini da sadnice uzalud rastu.

3. U fazi rasada, u poređenju sa sadnicama sa intenzitetom svetlosti manjim od 120 μmol/m2·s, sadnice sa intenzitetom svetlosti većim od 150 μmol/m2·s rasle su sporo kada su prešle na poljoprivredno zemljište.

Rast sadnica lubenice bio je najbolji kada je odnos crvene i plave bio 5:1.Prema različitim efektima plavog i crvenog svjetla na biljke, najbolji način osvjetljenja je da se na odgovarajući način poveća udio plave svjetlosti u ranoj fazi rasta sadnica i doda više crvene svjetlosti u kasnoj fazi rasta sadnica;koristite slabo svjetlo u ranoj fazi, a zatim koristite jako svjetlo u kasnoj fazi.