Nguồn bài viết: Tạp chí Nghiên cứu Cơ giới hóa Nông nghiệp;

Tác giả: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Dưa hấu là cây trồng kinh tế đặc trưng, ​​nhu cầu thị trường lớn, yêu cầu chất lượng cao nhưng việc ươm cây giống đối với dưa và cà tím gặp nhiều khó khăn.Nguyên nhân chính là do: dưa hấu là cây trồng ưa sáng.Nếu không đủ ánh sáng sau khi cây giống dưa hấu bị gãy sẽ phát triển quá mức và hình thành cây giống chân cao, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cây giống và khả năng sinh trưởng sau này.Dưa hấu từ khi xuống giống đến khi trồng diễn ra trong khoảng thời gian từ tháng 12 năm đó đến tháng 2 năm sau, là mùa có nhiệt độ thấp nhất, ánh sáng yếu nhất và sâu bệnh nặng nhất.Đặc biệt là ở miền nam Trung Quốc, vào đầu mùa xuân, việc không có ánh nắng mặt trời từ 10 ngày đến nửa tháng là rất phổ biến.Nếu thời tiết u ám và tuyết rơi liên tục, thậm chí sẽ khiến một số lượng lớn cây con bị chết, gây thiệt hại lớn về kinh tế cho người nông dân.

Cách sử dụng nguồn sáng nhân tạo, ví dụ ánh sáng từ đèn LED trồng trọt, để bón “phân bón nhẹ” cho cây trồng trong đó có cây giống dưa hấu trong điều kiện thiếu nắng, nhằm đạt mục đích tăng năng suất, hiệu quả cao, chất lượng cao, hạn chế dịch bệnh sức đề kháng và không gây ô nhiễm trong khi thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng, là hướng nghiên cứu chính của các nhà khoa học sản xuất nông nghiệp trong nhiều năm.

Trong những năm gần đây, nghiên cứu tiếp tục phát hiện ra rằng tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh lam khác nhau cũng có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của cây con.Ví dụ, nhà nghiên cứu Tang Dawei và những người khác phát hiện ra rằng R / b = 7:3 là tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh tốt nhất cho sự phát triển của cây giống dưa chuột;nhà nghiên cứu Gao Yi và những người khác đã chỉ ra trong bài báo của họ rằng nguồn sáng hỗn hợp R / b = 8:1 là cấu hình ánh sáng bổ sung phù hợp nhất cho sự phát triển của cây giống Luffa.

Trước đây, một số người đã cố gắng sử dụng các nguồn ánh sáng nhân tạo như đèn huỳnh quang và đèn natri để thực hiện các thí nghiệm gieo hạt, nhưng kết quả không tốt.Từ những năm 1990, đã có những nghiên cứu về canh tác cây giống sử dụng đèn LED trồng cây làm nguồn sáng bổ sung.

Đèn LED trồng trọt có ưu điểm là tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường, an toàn và độ tin cậy, tuổi thọ cao, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, sinh nhiệt thấp và phân tán ánh sáng tốt hoặc điều khiển kết hợp.Nó có thể được kết hợp theo nhu cầu để thu được ánh sáng đơn sắc tinh khiết và quang phổ tổng hợp, và tỷ lệ sử dụng năng lượng ánh sáng hiệu quả có thể đạt tới 80% - 90%.Nó được coi là nguồn ánh sáng tốt nhất trong trồng trọt.

Hiện tại, một số lượng lớn các nghiên cứu đã được thực hiện về việc trồng lúa, dưa chuột và rau bina bằng nguồn sáng LED thuần túy ở Trung Quốc và đã đạt được một số tiến bộ.Tuy nhiên, đối với cây giống dưa hấu khó sinh trưởng, công nghệ hiện nay vẫn dừng ở giai đoạn lấy sáng tự nhiên, đèn LED chỉ được sử dụng làm nguồn sáng phụ.

I Trước những vấn đề trên, bài báo này sẽ cố gắng sử dụng ánh sáng LED làm nguồn sáng thuần túy để nghiên cứu tính khả thi của việc nhân giống cây dưa hấu và tỷ lệ quang thông tốt nhất để cải thiện chất lượng cây giống dưa hấu mà không phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời, nhằm cung cấp cơ sở lý thuyết và dữ liệu hỗ trợ cho việc điều khiển ánh sáng cho cây giống dưa hấu ở các cơ sở.

A.Quá trình thử nghiệm và kết quả

1. Vật liệu thí nghiệm và xử lý ánh sáng

Dưa hấu ZAOJIA 8424 đã được sử dụng trong thí nghiệm và giá thể gieo hạt là Jinhai Jinjin 3. Địa điểm thử nghiệm được chọn trong nhà máy ươm tạo đèn LED tăng trưởng ở thành phố Cù Châu và thiết bị chiếu sáng tăng trưởng LED được sử dụng làm nguồn sáng thử nghiệm.Thử nghiệm kéo dài trong 5 chu kỳ.Thời gian thí nghiệm đơn là 25 ngày kể từ khi ngâm hạt, nảy mầm đến khi cây con mọc lên.Chu kỳ quang là 8 giờ.Nhiệt độ trong nhà là 25° đến 28° vào ban ngày (7:00-17:00) và 15° đến 18° vào buổi tối (17:00-7:00).Độ ẩm xung quanh là 60% – 80%.

Các hạt LED màu đỏ và màu xanh lam được sử dụng trong thiết bị chiếu sáng phát triển LED, với bước sóng màu đỏ là 660nm và bước sóng màu xanh lam là 450nm.Trong thí nghiệm, ánh sáng đỏ và xanh có tỉ lệ quang thông lần lượt là 5:1, 6:1 và 7:13 được sử dụng để so sánh.

2. Chỉ số và phương pháp đo lường

Cuối mỗi chu kỳ chọn ngẫu nhiên 3 cây giống để kiểm tra chất lượng cây giống.Các chỉ số bao gồm trọng lượng khô và tươi, chiều cao cây, đường kính thân, số lá, diện tích lá cụ thể và chiều dài rễ.Trong số đó, chiều cao cây, đường kính thân và chiều dài rễ có thể được đo bằng thước cặp;số lá và số rễ có thể được đếm thủ công;trọng lượng khô và tươi và diện tích lá cụ thể có thể được tính bằng thước.

3. Phân tích thống kê dữ liệu

4. Kết quả

Kết quả thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 1 và hình 1-5.

Qua bảng 1 và hình 1-5 có thể thấy khi tỷ lệ ánh sáng truyền qua tăng thì khối lượng tươi khô giảm, chiều cao cây tăng (có hiện tượng chiều dài vô ích), thân cây dài ra. mỏng hơn và nhỏ hơn, diện tích lá cụ thể giảm và chiều dài rễ ngày càng ngắn hơn.

B.Phân tích và đánh giá kết quả

1. Khi tỷ lệ ánh sáng truyền qua là 5:1, sự phát triển của cây dưa hấu là tốt nhất.

2. Cây con thấp được chiếu xạ bằng đèn LED tăng trưởng với tỷ lệ ánh sáng xanh cao cho thấy ánh sáng xanh có tác dụng ức chế rõ ràng đối với sự phát triển của cây, đặc biệt là trên thân cây và không có ảnh hưởng rõ ràng đến sự phát triển của lá;ánh sáng đỏ thúc đẩy sự phát triển của cây và cây phát triển nhanh hơn khi tỷ lệ ánh sáng đỏ lớn, nhưng chiều dài của nó là rõ ràng, như trong Hình 2.

3. Một cây cần tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh khác nhau trong các thời kỳ sinh trưởng khác nhau.Ví dụ, cây giống dưa hấu cần nhiều ánh sáng xanh hơn trong giai đoạn đầu, điều này có thể ngăn chặn sự phát triển của cây con một cách hiệu quả;nhưng giai đoạn sau thì cần nhiều ánh sáng đỏ hơn.Nếu tỷ lệ ánh sáng xanh tiếp tục cao thì cây con sẽ nhỏ và ngắn.

4. Cường độ ánh sáng của cây giống dưa hấu giai đoạn đầu không được quá mạnh sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây con sau này.Cách tốt hơn là sử dụng ánh sáng yếu trong giai đoạn đầu và sau đó sử dụng ánh sáng mạnh sau đó.

5. Phải đảm bảo chiếu sáng đèn LED tăng trưởng hợp lý.Người ta thấy rằng nếu cường độ ánh sáng quá thấp thì cây con sinh trưởng yếu, dễ phát triển vô ích.Cần đảm bảo rằng độ chiếu sáng sinh trưởng bình thường của cây con không được thấp hơn 120wml;tuy nhiên, sự thay đổi xu hướng tăng trưởng của cây con với độ chiếu sáng quá cao là không rõ ràng và mức tiêu thụ năng lượng tăng lên, điều này không có lợi cho ứng dụng của nhà máy trong tương lai.

C.Kết quả

Kết quả cho thấy việc sử dụng nguồn sáng LED thuần túy để trồng cây dưa hấu trong phòng tối là khả thi và quang thông 5:1 có lợi cho sự phát triển của cây dưa hấu hơn 6 hoặc 7 lần.Có 3 điểm mấu chốt trong việc ứng dụng công nghệ đèn LED trong canh tác cây giống dưa hấu công nghiệp

1. Tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh rất quan trọng.Sự phát triển ban đầu của cây dưa hấu không thể chiếu sáng bằng đèn LED phát triển với ánh sáng xanh quá cao, nếu không sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển sau này.

2. Cường độ ánh sáng có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân hóa tế bào và cơ quan của cây dưa hấu.Cường độ ánh sáng mạnh làm cây con mọc khỏe;cường độ ánh sáng yếu làm cho cây con phát triển vô ích.

3. Ở giai đoạn cây con, so với cây con có cường độ ánh sáng thấp hơn 120 μ mol/m2 · s, cây con có cường độ ánh sáng cao hơn 150 μ mol/m2 · s sinh trưởng chậm hơn khi chuyển sang đất ruộng.

Cây giống dưa hấu sinh trưởng tốt nhất khi tỷ lệ giữa đỏ và xanh là 5:1.Theo các tác động khác nhau của ánh sáng xanh và ánh sáng đỏ đối với thực vật, cách chiếu sáng tốt nhất là tăng tỷ lệ ánh sáng xanh một cách thích hợp trong giai đoạn đầu của cây con và thêm nhiều ánh sáng đỏ hơn trong giai đoạn cuối của cây con;sử dụng ánh sáng yếu ở giai đoạn đầu, sau đó sử dụng ánh sáng mạnh ở giai đoạn cuối.