Quelle des Artikels: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Wassermelone hat als typische Nutzpflanze eine große Marktnachfrage und hohe Qualitätsanforderungen, bei Melonen und Auberginen gestaltet sich der Anbau von Sämlingen jedoch schwierig.Der Hauptgrund dafür ist: Wassermelone ist eine lichtliebende Nutzpflanze.Wenn nach dem Aufbrechen des Wassermelonenkeimlings nicht genügend Licht vorhanden ist, wird er überwuchert und es bilden sich Sämlinge mit hohen Füßen, was die Qualität der Sämlinge und das spätere Wachstum erheblich beeinträchtigt.Die Zeit von der Aussaat bis zur Pflanzung der Wassermelone liegt zufällig zwischen Dezember dieses Jahres und Februar des nächsten Jahres, der Jahreszeit mit der niedrigsten Temperatur, dem schwächsten Licht und der schwersten Krankheit.Vor allem in Südchina kommt es sehr häufig vor, dass es im zeitigen Frühjahr 10 Tage bis einen halben Monat lang keinen Sonnenschein gibt.Bei anhaltend bewölktem und schneereichem Wetter kommt es sogar zu einer großen Anzahl toter Setzlinge, was den wirtschaftlichen Verlust der Landwirte erheblich beeinträchtigt.

Wie man künstliche Lichtquellen, z. B. das Licht der LED-Wachstumsbeleuchtung, nutzt, um „leichten Dünger“ auf Pflanzen, einschließlich Wassermelonensämlingen, bei unzureichender Sonneneinstrahlung auszubringen, um so den Zweck der Ertragssteigerung, hohen Effizienz, hohen Qualität und Krankheitsbekämpfung zu erreichen Resistenz und Schadstofffreiheit bei gleichzeitiger Förderung des Wachstums und der Entwicklung von Nutzpflanzen ist seit vielen Jahren die wichtigste Forschungsrichtung von Agrarproduktionswissenschaftlern.

In den letzten Jahren hat die Forschung außerdem herausgefunden, dass unterschiedliche Verhältnisse von rotem und blauem Licht auch einen signifikanten Einfluss auf das Wachstum von Pflanzensämlingen haben.Beispielsweise fanden der Forscher Tang Dawei und andere heraus, dass R/b = 7:3 das beste Verhältnis von rotem und blauem Licht für das Wachstum von Gurkensämlingen ist;Der Forscher Gao Yi und andere wiesen in ihrer Arbeit darauf hin, dass eine gemischte Lichtquelle mit einem Verhältnis von R/b = 8:1 die am besten geeignete Zusatzlichtkonfiguration für das Wachstum von Luffa-Sämlingen ist.

Früher versuchten einige Leute, künstliche Lichtquellen wie Leuchtstofflampen und Natriumlampen zu verwenden, um Setzlingsexperimente durchzuführen, aber das Ergebnis war nicht gut.Seit den 1990er Jahren gibt es Forschungen zur Setzlingszucht mit LED-Wachstumslampen als zusätzliche Lichtquellen.

LED-Wachstumslampen bieten die Vorteile Energieeinsparung, Umweltschutz, Sicherheit und Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer, geringe Größe, geringes Gewicht, geringe Wärmeentwicklung und gute Lichtstreuung oder Kombinationssteuerung.Es kann je nach Bedarf kombiniert werden, um reines monochromatisches Licht und ein zusammengesetztes Spektrum zu erhalten, und die effektive Nutzung der Lichtenergie kann 80 % – 90 % erreichen.Es gilt als die beste Lichtquelle im Anbau.

Derzeit wurden zahlreiche Studien zum Anbau von Reis, Gurken und Spinat mit reinen LED-Lichtquellen in China durchgeführt und einige Fortschritte erzielt.Bei schwer zu züchtenden Wassermelonensämlingen bleibt die derzeitige Technologie jedoch immer noch auf dem Stadium des natürlichen Lichts und LED-Licht wird nur als zusätzliche Lichtquelle verwendet.

Angesichts der oben genannten Probleme wird in diesem Artikel versucht, LED-Licht als reine Lichtquelle zu verwenden, um die Machbarkeit der Züchtung von Wassermelonensämlingen und das beste Lichtstromverhältnis zu untersuchen, um die Qualität von Wassermelonensämlingen zu verbessern, ohne auf Sonnenlicht angewiesen zu sein Bereitstellung theoretischer Grundlagen und Datenunterstützung für die Lichtkontrolle von Wassermelonensämlingen in Einrichtungen.

A.Testablauf und Ergebnisse

1. Experimentelle Materialien und Lichtbehandlung

In dem Experiment wurde die Wassermelone ZAOJIA 8424 verwendet, und das Sämlingsmedium war Jinhai Jinjin 3. Der Teststandort wurde in der LED-Wachstumslicht-Kindergartenfabrik in der Stadt Quzhou ausgewählt und die LED-Wachstumsbeleuchtungsausrüstung wurde als Testlichtquelle verwendet.Der Test dauerte 5 Zyklen.Der einzelne Versuchszeitraum betrug 25 Tage vom Einweichen der Samen über die Keimung bis zum Keimlingswachstum.Die Photoperiode betrug 8 Stunden.Die Innentemperatur betrug tagsüber (7:00-17:00 Uhr) 25° bis 28° und abends (17:00-7:00 Uhr) 15° bis 18°.Die Luftfeuchtigkeit betrug 60 % – 80 %.

In LED-Wachstumsbeleuchtungskörpern werden rote und blaue LED-Perlen mit einer roten Wellenlänge von 660 nm und einer blauen Wellenlänge von 450 nm verwendet.Im Experiment wurden zum Vergleich rotes und blaues Licht mit den Lichtstromverhältnissen 5:1, 6:1 und 7:13 verwendet.

2. Messindex und -methode

Am Ende jedes Zyklus wurden 3 Sämlinge nach dem Zufallsprinzip für den Sämlingsqualitätstest ausgewählt.Die Indizes umfassten Trocken- und Frischgewicht, Pflanzenhöhe, Stammdurchmesser, Blattzahl, spezifische Blattfläche und Wurzellänge.Unter ihnen können Pflanzenhöhe, Stammdurchmesser und Wurzellänge mit einem Messschieber gemessen werden;Blattzahl und Wurzelzahl können manuell gezählt werden;Trocken- und Frischgewicht sowie die spezifische Blattfläche können per Lineal berechnet werden.

3. Statistische Analyse von Daten

4. Ergebnisse

Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 und den Abbildungen 1-5 dargestellt.

Aus Tabelle 1 und Abbildung 1-5 ist ersichtlich, dass mit zunehmendem Licht-Durchgangs-Verhältnis das trockene Frischgewicht abnimmt, die Pflanzenhöhe zunimmt (es besteht das Phänomen der vergeblichen Länge) und der Stängel der Pflanze immer kürzer wird dünner und kleiner, die spezifische Blattfläche verringert sich und die Wurzellänge wird immer kürzer.

B.Ergebnisanalyse und Auswertung

1. Wenn das Verhältnis von Licht zu Durchgang 5:1 beträgt, ist das Keimlingswachstum der Wassermelone am besten.

2. Die niedrige Sämlingsbestrahlung durch das LED-Wachstumslicht mit hohem Blaulichtanteil weist darauf hin, dass blaues Licht offensichtlich eine unterdrückende Wirkung auf das Pflanzenwachstum hat, insbesondere auf den Pflanzenstamm, und keinen offensichtlichen Einfluss auf das Blattwachstum hat;Rotes Licht fördert das Pflanzenwachstum, und die Pflanze wächst schneller, wenn der Anteil an rotem Licht groß ist, aber ihre Länge ist offensichtlich, wie in Abbildung 2 dargestellt.

3. Eine Pflanze benötigt in verschiedenen Wachstumsphasen ein unterschiedliches Verhältnis von rotem und blauem Licht.Beispielsweise benötigen Wassermelonensetzlinge im Frühstadium mehr blaues Licht, wodurch das Wachstum der Sämlinge wirksam unterdrückt werden kann.aber im späteren Stadium braucht es mehr rotes Licht.Wenn der Blaulichtanteil hoch bleibt, wird der Sämling klein und niedrig.

4. Die Lichtintensität von Wassermelonensämlingen im Frühstadium darf nicht zu stark sein, da dies das spätere Wachstum der Sämlinge beeinträchtigt.Der bessere Weg besteht darin, zu Beginn schwaches Licht zu verwenden und später starkes Licht zu verwenden.

5. Es muss eine angemessene LED-Wachstumslichtbeleuchtung gewährleistet sein.Es hat sich herausgestellt, dass bei zu geringer Lichtintensität das Wachstum der Sämlinge schwach ist und es leicht zu vergeblichem Wachstum kommt.Es sollte sichergestellt werden, dass die normale Wachstumsbeleuchtung von Sämlingen nicht weniger als 120 Wml betragen darf;Allerdings ist die Veränderung des Wachstumstrends der Sämlinge bei zu hoher Beleuchtung nicht offensichtlich und der Energieverbrauch steigt, was der zukünftigen Nutzung der Fabrik nicht förderlich ist.

C.Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten, dass es möglich war, eine reine LED-Lichtquelle zur Kultivierung von Wassermelonensämlingen in einem dunklen Raum zu verwenden, und dass ein Lichtstrom von 5:1 das Wachstum von Wassermelonensämlingen stärker begünstigte als das 6- oder 7-fache.Bei der Anwendung der LED-Technologie im industriellen Anbau von Wassermelonensämlingen gibt es drei wesentliche Punkte

1. Das Verhältnis von rotem und blauem Licht ist sehr wichtig.Das frühe Wachstum von Wassermelonensämlingen kann nicht durch LED-Wachstumslicht mit zu hohem Blaulichtanteil beleuchtet werden, da es sonst das spätere Wachstum beeinträchtigt.

2. Die Lichtintensität hat einen wichtigen Einfluss auf die Differenzierung von Zellen und Organen von Wassermelonenkeimlingen.Starke Lichtintensität lässt die Sämlinge stark wachsen;Eine schwache Lichtintensität führt dazu, dass die Sämlinge vergeblich wachsen.

3. Im Sämlingsstadium wuchsen die Sämlinge mit einer Lichtintensität von mehr als 150 μ mol/m2 · s im Vergleich zu den Sämlingen mit einer Lichtintensität von weniger als 120 μ mol/m2 · s langsamer, als sie auf das Ackerland umzogen.

Das Wachstum der Wassermelonensämlinge war am besten, wenn das Verhältnis von Rot zu Blau 5:1 betrug.Entsprechend der unterschiedlichen Wirkung von blauem und rotem Licht auf Pflanzen besteht die beste Art der Beleuchtung darin, den Anteil des blauen Lichts im frühen Stadium des Sämlingswachstums entsprechend zu erhöhen und im späten Stadium des Sämlingswachstums mehr rotes Licht hinzuzufügen;Verwenden Sie im Frühstadium schwaches Licht und im Spätstadium starkes Licht.