ที่มาของบทความ: วารสารวิจัยเครื่องจักรกลการเกษตร;

ผู้แต่ง: หยิงหยิงซาน, ซินหมินซาน, ซ่งกู่

แตงโมเป็นพืชเศรษฐกิจทั่วไปที่มีความต้องการของตลาดสูงและความต้องการคุณภาพสูง แต่การปลูกต้นกล้านั้นยากสำหรับแตงและมะเขือยาว เหตุผลหลักก็คือ: แตงโมเป็นพืชที่ชอบแสง หากต้นกล้าแตงโมหักหลังจากขาดแสงสว่างเพียงพอ มันจะรกเกินไปและเกิดเป็นต้นกล้าตีนสูง ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของต้นกล้าและการเจริญเติบโตในภายหลัง แตงโมตั้งแต่หว่านจนถึงปลูกเกิดขึ้นระหว่างเดือนธันวาคมของปีนั้นถึงเดือนกุมภาพันธ์ของปีถัดไปซึ่งเป็นฤดูที่มีอุณหภูมิต่ำสุด แสงอ่อนที่สุด และเป็นโรคร้ายแรงที่สุด โดยเฉพาะทางตอนใต้ของประเทศจีน เป็นเรื่องปกติมากที่ไม่มีแสงแดดเป็นเวลา 10 วันถึงครึ่งเดือนในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิ หากมีสภาพอากาศมืดครึ้มและมีหิมะตกอย่างต่อเนื่อง อาจทำให้ต้นกล้าตายจำนวนมาก ซึ่งจะสร้างความเสียหายอย่างมากต่อความสูญเสียทางเศรษฐกิจของเกษตรกร

วิธีการใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ เช่น แสงจากไฟ LED ส่องปลูก เพื่อใส่ “ปุ๋ยเบา” กับพืชผล รวมถึงต้นกล้าแตงโมในสภาวะที่มีแสงแดดไม่เพียงพอ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเพิ่มผลผลิต ประสิทธิภาพสูง มีคุณภาพสูง ปราศจากโรคภัยไข้เจ็บ ความต้านทานและปราศจากมลภาวะในขณะที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืชผลเป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญของนักวิทยาศาสตร์ด้านการผลิตทางการเกษตรมานานหลายปี

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยยังพบอีกว่าอัตราส่วนแสงสีแดงและสีน้ำเงินที่แตกต่างกันก็ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าพืชเช่นกัน ตัวอย่างเช่น นักวิจัย Tang Dawei และคนอื่นๆ พบว่า R / b = 7:3 เป็นอัตราส่วนแสงสีแดงและสีน้ำเงินที่ดีที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของต้นกล้าแตงกวา นักวิจัย Gao Yi และคนอื่นๆ ชี้ให้เห็นในรายงานของพวกเขาว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบผสม R/b = 8:1 เป็นรูปแบบแสงเสริมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของกล้าไม้ใยบวบ

ก่อนหน้านี้ บางคนพยายามใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดโซเดียม เพื่อทำการทดลองต้นกล้า แต่ผลลัพธ์ที่ได้กลับไม่ดีนัก นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา มีการวิจัยเกี่ยวกับการปลูกต้นกล้าโดยใช้ไฟ LED เติบโตเป็นแหล่งกำเนิดแสงเสริม

ไฟ LED เติบโตมีข้อดีของการประหยัดพลังงาน การปกป้องสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งานยาวนาน ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา การสร้างความร้อนต่ำ และการกระจายแสงที่ดีหรือการควบคุมแบบผสมผสาน สามารถรวมกันได้ตามความต้องการเพื่อให้ได้แสงสีเดียวและสเปกตรัมคอมโพสิตบริสุทธิ์ และอัตราการใช้ประโยชน์พลังงานแสงอย่างมีประสิทธิผลสามารถเข้าถึง 80% - 90% ถือเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ดีที่สุดในการเพาะปลูก

ปัจจุบัน มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับการเพาะปลูกข้าว แตงกวา และผักโขมด้วยแหล่งกำเนิดแสง LED บริสุทธิ์ในประเทศจีน และมีความคืบหน้าบางประการ อย่างไรก็ตามสำหรับต้นกล้าแตงโมที่ปลูกยาก เทคโนโลยีในปัจจุบันยังอยู่ในระดับแสงธรรมชาติ และไฟ LED จะใช้เป็นแหล่งแสงเสริมเท่านั้น

จากปัญหาข้างต้น บทความนี้จะพยายามใช้ไฟ LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงบริสุทธิ์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการเพาะกล้าไม้แตงโมและอัตราส่วนฟลักซ์ส่องสว่างที่ดีที่สุด เพื่อปรับปรุงคุณภาพของต้นกล้าแตงโมโดยไม่ต้องพึ่งแสงแดด เพื่อ ให้การสนับสนุนข้อมูลพื้นฐานทางทฤษฎีและการควบคุมแสงของต้นกล้าแตงโมในโรงงาน

A.กระบวนการทดสอบและผลลัพธ์

1. วัสดุทดลองและการบำบัดแสง

การทดลองใช้แตงโม ZAOJIA 8424 และสื่อสำหรับต้นกล้าคือ Jinhai Jinjin 3 สถานที่ทดสอบได้รับเลือกในโรงงานเพาะกล้าไฟ LED Grow Light ในเมืองฉูโจว และใช้อุปกรณ์ให้แสงสว่าง LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงทดสอบ การทดสอบดำเนินไปเป็นเวลา 5 รอบ ระยะเวลาการทดลองครั้งเดียวคือ 25 วัน นับตั้งแต่การแช่เมล็ด การงอก ไปจนถึงการเจริญเติบโตของต้นกล้า ช่วงแสงคือ 8 ชั่วโมง อุณหภูมิภายในอาคารอยู่ที่ 25 ° ถึง 28 ° ในเวลากลางวัน (7:00-17:00 น.) และ 15 ° ถึง 18 ° ในตอนเย็น (17:00-7:00 น.) ความชื้นโดยรอบอยู่ที่ 60% – 80%

ลูกปัด LED สีแดงและสีน้ำเงินถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ให้แสงสว่าง LED ที่มีความยาวคลื่นสีแดง 660 นาโนเมตร และความยาวคลื่นสีน้ำเงิน 450 นาโนเมตร ในการทดลองใช้แสงสีแดงและสีน้ำเงินที่มีอัตราส่วนฟลักซ์ส่องสว่าง 5:1, 6:1 และ 7:13 เพื่อเปรียบเทียบ

2. ดัชนีและวิธีการวัด

เมื่อสิ้นสุดแต่ละรอบ จะมีการสุ่มเลือกต้นกล้า 3 ต้นเพื่อทดสอบคุณภาพต้นกล้า ดัชนีประกอบด้วยน้ำหนักแห้งและสด ความสูงของต้น เส้นผ่านศูนย์กลางลำต้น จำนวนใบ พื้นที่ใบจำเพาะ และความยาวราก ในจำนวนนี้ ความสูงของพืช เส้นผ่านศูนย์กลางของลำต้น และความยาวของรากสามารถวัดได้ด้วยเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ หมายเลขลีฟและหมายเลขรูตสามารถนับได้ด้วยตนเอง น้ำหนักแห้งและสดและพื้นที่ใบเฉพาะสามารถคำนวณโดยใช้ไม้บรรทัด

3. การวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ

4. ผลลัพธ์

ผลการทดสอบแสดงไว้ในตารางที่ 1 และรูปที่ 1-5

จากตารางที่ 1 และรูปที่ 1-5 จะเห็นได้ว่าเมื่อเพิ่มอัตราส่วนแสงต่อการส่งผ่าน น้ำหนักสดแห้งลดลง ความสูงของต้นเพิ่มขึ้น (มีปรากฏการณ์ความยาวไร้ประโยชน์) ก้านของพืชเริ่มกลายเป็น บางลงและเล็กลง พื้นที่ใบเฉพาะจะลดลง และความยาวของรากก็สั้นลงเรื่อยๆ

B.การวิเคราะห์และประเมินผลลัพธ์

1. เมื่ออัตราส่วนแสงต่อการผ่านคือ 5:1 การเจริญเติบโตของต้นกล้าแตงโมจะดีที่สุด

2. ต้นกล้าที่ฉายรังสีต่ำโดย LED จะเติบโตแสงที่มีอัตราส่วนแสงสีน้ำเงินสูงบ่งชี้ว่าแสงสีน้ำเงินมีผลยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชอย่างเห็นได้ชัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนลำต้นของพืช และไม่มีอิทธิพลที่ชัดเจนต่อการเจริญเติบโตของใบ แสงสีแดงส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช และพืชจะเติบโตเร็วขึ้นเมื่ออัตราส่วนของแสงสีแดงมีขนาดใหญ่ แต่มีความยาวชัดเจน ดังแสดงในรูปที่ 2

3. พืชต้องการอัตราส่วนแสงสีแดงและสีน้ำเงินที่แตกต่างกันในช่วงการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ต้นกล้าแตงโมต้องการแสงสีฟ้ามากขึ้นในระยะแรก ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของต้นกล้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ระยะหลังต้องติดไฟแดงเพิ่ม หากสัดส่วนของแสงสีฟ้ายังคงสูง ต้นกล้าก็จะมีขนาดเล็กและสั้น

4. ความเข้มแสงของต้นกล้าแตงโมในระยะแรกต้องไม่เข้มเกินไป ซึ่งจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าในภายหลัง วิธีที่ดีกว่าคือใช้แสงอ่อนในช่วงแรกแล้วจึงใช้แสงจ้าในภายหลัง

5. จะต้องจัดให้มีการส่องสว่างของไฟ LED ที่เหมาะสม พบว่าหากความเข้มของแสงต่ำเกินไป การเจริญเติบโตของต้นกล้าจะอ่อนแอและเจริญเติบโตได้ง่ายโดยเปล่าประโยชน์ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเจริญเติบโตตามปกติของต้นกล้าต้องไม่ต่ำกว่า 120wml อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงแนวโน้มการเจริญเติบโตของต้นกล้าที่มีแสงสว่างสูงเกินไปนั้นไม่ชัดเจน และการใช้พลังงานก็เพิ่มขึ้น ซึ่งไม่เอื้อต่อการประยุกต์ใช้โรงงานในอนาคต

C- ผลลัพธ์

ผลการวิจัยพบว่า มีความเป็นไปได้ที่จะใช้แหล่งกำเนิดแสง LED บริสุทธิ์เพื่อปลูกต้นกล้าแตงโมในห้องมืด และฟลักซ์ส่องสว่าง 5:1 เอื้อต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าแตงโมมากกว่า 6 หรือ 7 เท่า มีประเด็นสำคัญสามประการในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี LED ในการเพาะปลูกต้นกล้าแตงโมเชิงอุตสาหกรรม

1. อัตราส่วนของแสงสีแดงและสีน้ำเงินมีความสำคัญมาก การเจริญเติบโตในช่วงต้นของต้นกล้าแตงโมไม่สามารถส่องสว่างได้ด้วยไฟ LED เติบโตที่มีแสงสีน้ำเงินสูงเกินไป มิฉะนั้นจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตในภายหลัง

2. ความเข้มของแสงมีผลสำคัญต่อความแตกต่างของเซลล์และอวัยวะของต้นกล้าแตงโม ความเข้มของแสงที่แรงทำให้ต้นกล้าเติบโตแข็งแรง ความเข้มของแสงที่อ่อนแอทำให้ต้นกล้าเติบโตอย่างไร้ผล

3. ในระยะต้นกล้า เมื่อเปรียบเทียบกับต้นกล้าที่มีความเข้มของแสงต่ำกว่า 120 µ mol / m2 · s ต้นกล้าที่มีความเข้มแสงสูงกว่า 150 μ mol / m2 · s จะเติบโตช้าเมื่อย้ายไปยังพื้นที่เพาะปลูก

การเจริญเติบโตของต้นกล้าแตงโมจะดีที่สุดเมื่ออัตราส่วนสีแดงต่อสีน้ำเงินคือ 5:1 ตามผลกระทบที่แตกต่างกันของแสงสีน้ำเงินและแสงสีแดงบนพืช วิธีการส่องสว่างที่ดีที่สุดคือการเพิ่มสัดส่วนของแสงสีน้ำเงินอย่างเหมาะสมในระยะแรกของการเจริญเติบโตของต้นกล้า และเพิ่มแสงสีแดงมากขึ้นในช่วงปลายของการเจริญเติบโตของต้นกล้า ใช้แสงอ่อนในระยะแรก แล้วใช้แสงจ้าในระยะหลัง