מקור המאמר: Journal of Agricultural Mechanization Research;

מחבר: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

לאבטיח, כגידול כלכלי טיפוסי, יש ביקוש גדול בשוק ודרישות איכות גבוהות, אך גידול השתילים שלו קשה למלון ולחציל.הסיבה העיקרית היא ש: אבטיח הוא גידול קליל ואוהב.אם לא יהיה מספיק אור לאחר שבירת שתיל האבטיח, הוא יצמח יתר על המידה ויווצר שתילים ברגליים גבוהות, מה שפוגע קשות באיכות השתילים ובהמשך הצמיחה.האבטיח מהזריעה לשתילה הוא במקרה בין דצמבר של אותה שנה לפברואר של השנה הבאה, שהיא העונה עם הטמפרטורה הנמוכה ביותר, האור החלש ביותר והמחלה החמורה ביותר.במיוחד בדרום סין, נפוץ מאוד שאין שמש במשך 10 ימים עד חצי חודש בתחילת האביב.אם יהיה מזג אוויר מעונן ומושלג מתמשך, הדבר אף יגרום למספר רב של שתילים מתים, דבר שיביא לפגיעה רבה בהפסד הכלכלי של החקלאים.

כיצד להשתמש במקור אור מלאכותי, למשל אור מתאורת גידול LED, כדי ליישם "דשן קל" על גידולים כולל שתילי אבטיח בתנאי של חוסר אור שמש, כדי להשיג את המטרה של הגדלת יבול, יעילות גבוהה, איכות גבוהה, מחלות עמידות וללא זיהום תוך קידום צמיחה ופיתוח של יבולים, היה כיוון המחקר המרכזי של מדעני ייצור חקלאי במשך שנים רבות.

בשנים האחרונות, המחקר מצא עוד כי ליחס שונה של אור אדום וכחול הייתה השפעה משמעותית גם על צמיחת שתילי הצמח.לדוגמה, החוקר Tang Dawei ואחרים מצאו ש-R/b = 7:3 הוא יחס האור האדום והכחול הטוב ביותר לצמיחת שתילי מלפפון;החוקר Gao Yi ואחרים ציינו במאמרם ש-R/b = 8:1 מקור אור מעורב הוא תצורת האור המשלימה המתאימה ביותר לצמיחת שתילי Luffa.

בעבר, כמה אנשים ניסו להשתמש במקורות אור מלאכותיים כמו מנורות פלורסנט ומנורות נתרן כדי לבצע ניסויים בשתילים, אך התוצאה לא הייתה טובה.מאז שנות ה-90, נעשו מחקרים על גידול שתילים באמצעות נורות LED לגידול כמקורות אור משלימים.

לנורות LED לגידול יש את היתרונות של חיסכון באנרגיה, הגנה על הסביבה, בטיחות ואמינות, חיי שירות ארוכים, גודל קטן, משקל קל, ייצור חום נמוך ופיזור אור טוב או בקרת שילוב.ניתן לשלב אותו בהתאם לצרכים לקבלת אור מונוכרומטי טהור וספקטרום מרוכב, ושיעור הניצול האפקטיבי של אנרגיית האור יכול להגיע ל-80% - 90%.זה נחשב למקור האור הטוב ביותר בטיפוח.

כיום, נעשו מספר רב של מחקרים על גידול אורז, מלפפון ותרד עם מקור אור LED טהור בסין, ונעשתה התקדמות מסוימת.עם זאת, עבור שתילי אבטיח שקשה לגדל, הטכנולוגיה הנוכחית עדיין נשארת בשלב האור הטבעי, ותאורת LED משמשת רק כמקור אור משלים.

לאור הבעיות הנ"ל, מאמר זה ינסה להשתמש באור LED כמקור אור טהור כדי לחקור את ההיתכנות של רביית שתילי אבטיח ואת יחס שטף האור הטוב ביותר לשיפור איכות שתילי האבטיח מבלי להסתמך על אור השמש, על מנת לשפר את איכות שתילי האבטיחים. לספק בסיס תיאורטי ותמיכה בנתונים לבקרת האור של שתיל אבטיח במתקנים.

A.תהליך הבדיקה והתוצאות

1. חומרים ניסיוניים וטיפול באור

בניסוי נעשה שימוש באבטיח ZAOJIA 8424, ומצע השתיל היה Jinhai Jinjin 3. אתר הבדיקה נבחר במפעל משתלת LED grow light בעיר Quzhou וציוד תאורת LED grow שימש כמקור האור לבדיקה.הבדיקה נמשכה 5 מחזורים.תקופת הניסוי הבודדת הייתה 25 ימים מהשריית הזרעים, הנביטה ועד לצמיחת השתילים.תקופת הצילום הייתה 8 שעות.הטמפרטורה בתוך הבית הייתה 25 מעלות עד 28 מעלות בשעות היום (7:00-17:00) ו-15 מעלות עד 18 מעלות בערב (17:00-7:00).הלחות בסביבה הייתה 60% - 80%.

חרוזי LED אדומים וכחולים משמשים בגוף תאורה לגידול LED, עם אורך גל אדום של 660 ננומטר ואורך גל כחול של 450 ננומטר.בניסוי נעשה שימוש באור אדום וכחול עם יחס שטף האור של 5:1, 6:1 ו-7:13 להשוואה.

2. מדד מדידה ושיטה

בסוף כל מחזור נבחרו באקראי 3 שתילים לבדיקת איכות השתילים.המדדים כללו משקל יבש ורענן, גובה הצמח, קוטר הגבעול, מספר העלים, שטח העלה הספציפי ואורך השורשים.ביניהם, ניתן למדוד את גובה הצמח, קוטר הגבעול ואורך השורשים לפי קליפר ורנייה;מספר עלה ומספר שורש ניתן לספור באופן ידני;ניתן לחשב משקל יבש ורענן ושטח עלה ספציפי באמצעות סרגל.

3. ניתוח סטטיסטי של נתונים

4. תוצאות

תוצאות הבדיקה מוצגות בטבלה 1 ובאיורים 1-5.

מטבלה 1 ואיור 1-5, ניתן לראות שעם העלייה של יחס האור למעבר, משקל הטרי היבש יורד, גובה הצמח עולה (יש תופעה של אורך חסר תוחלת), גבעול הצמח הופך דק וקטן יותר, שטח העלה הספציפי מצטמצם, ואורך השורש קצר יותר ויותר.

B.ניתוח והערכה של תוצאות

1. כאשר יחס האור למעבר הוא 5:1, צמיחת השתילים של האבטיח היא הטובה ביותר.

2. השתיל הנמוך המוקרן על ידי אור ה-LED עם יחס אור כחול גבוה מצביע על כך שלאור הכחול יש אפקט דיכוי ברור על צמיחת הצמח, במיוחד על גזע הצמח, ואין לו השפעה ברורה על צמיחת העלים;אור אדום מקדם את צמיחת הצמח, והצמח גדל מהר יותר כאשר היחס בין האור האדום גדול, אך אורכו ברור, כפי שמוצג באיור 2.

3. צמח צריך יחס שונה של אור אדום וכחול בתקופות צמיחה שונות.לדוגמה, שתילי אבטיח זקוקים ליותר אור כחול בשלב המוקדם, שיכול לדכא ביעילות את צמיחת השתיל;אבל בשלב מאוחר יותר, הוא זקוק ליותר אור אדום.אם שיעור האור הכחול נשמר גבוה, השתיל יהיה קטן וקצר.

4. עוצמת האור של שתיל אבטיח בשלב מוקדם לא יכולה להיות חזקה מדי, מה שישפיע על הצמיחה המאוחרת של שתילים.הדרך הטובה יותר היא להשתמש באור חלש בשלב המוקדם ואז להשתמש באור חזק מאוחר יותר.

5. תובטח תאורה סבירה של LED לגדל אור.נמצא שאם עוצמת האור נמוכה מדי, גידול השתיל חלש וקל לגידול לשווא.יש לוודא כי תאורת הצמיחה הרגילה של שתילים לא יכולה להיות נמוכה מ-120wml;עם זאת, השינוי במגמת הצמיחה של השתילים עם תאורה גבוהה מדי אינו ברור, וצריכת האנרגיה מוגברת, מה שלא תורם ליישום העתידי של המפעל.

C.תוצאות

התוצאות הראו שזה אפשרי להשתמש במקור אור LED טהור לטיפוח שתילי אבטיח בחדר חשוך, ושטף אור של 5:1 תורם יותר לצמיחה של שתילי אבטיח מאשר פי 6 או 7.ישנן שלוש נקודות מפתח ביישום טכנולוגיית LED בגידול תעשייתי של שתילי אבטיח

1. היחס בין אור אדום לכחול חשוב מאוד.הצמיחה המוקדמת של שתילי אבטיח לא יכולה להיות מוארת על ידי אור גידול LED עם אור כחול גבוה מדי, אחרת זה ישפיע על הצמיחה המאוחרת.

2. לעוצמת האור השפעה חשובה על ההתמיינות של תאים ואיברים של שתילי אבטיח.עוצמת אור חזקה גורמת לשתילים להתחזק;עוצמת אור חלשה גורמת לשתילים לצמוח לשווא.

3. בשלב השתיל, בהשוואה לשתילים בעלי עוצמת האור הנמוכה מ-120 μ מול/m2 · s, השתילים בעלי עוצמת האור הגבוהה מ-150 μ mol/m2 · s גדלו באיטיות כאשר הם עברו לשטח החקלאי.

הצמיחה של שתילי אבטיח הייתה הטובה ביותר כאשר היחס בין אדום לכחול היה 5:1.על פי ההשפעות השונות של אור כחול ואור אדום על צמחים, הדרך הטובה ביותר להארה היא להגדיל בצורה מתאימה את שיעור האור הכחול בשלב המוקדם של צמיחת השתילים, ולהוסיף עוד אור אדום בשלב המאוחר של צמיחת השתילים;השתמש באור חלש בשלב המוקדם, ולאחר מכן השתמש באור חזק בשלב המאוחר.