Fonte do artigo: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

A melancia, como cultura econômica típica, possui grande demanda de mercado e alta exigência de qualidade, porém seu cultivo de mudas é difícil para o melão e a berinjela.A principal razão é que: a melancia é uma cultura que ama a luz.Se não houver luz suficiente após a quebra da muda de melancia, ela crescerá demais e formará mudas de pé alto, o que afeta seriamente a qualidade das mudas e o crescimento posterior.A melancia da semeadura ao plantio passa a ser entre dezembro daquele ano e fevereiro do ano seguinte, que é a estação com temperatura mais baixa, luz mais fraca e doença mais grave.Especialmente no sul da China, é muito comum que não haja sol por 10 dias a meio mês no início da primavera.Se houver tempo nublado e nevado contínuo, causará até mesmo um grande número de mudas mortas, o que trará grandes prejuízos à perda econômica dos agricultores.

Como usar a fonte de luz artificial, por exemplo, a luz da iluminação de cultivo de LED, para aplicar "fertilizante leve" às ​​culturas, incluindo mudas de melancia sob a condição de luz solar insuficiente, de modo a atingir o objetivo de aumentar o rendimento, alta eficiência, alta qualidade, doença resistente e livre de poluição, ao mesmo tempo em que promove o crescimento e o desenvolvimento das culturas, tem sido a principal direção de pesquisa dos cientistas de produção agrícola por muitos anos.

Nos últimos anos, a pesquisa descobriu ainda que diferentes proporções de luz vermelha e azul também tiveram um efeito significativo no crescimento de mudas de plantas.Por exemplo, o pesquisador Tang Dawei e outros descobriram que R / b = 7:3 é a melhor proporção de luz vermelha e azul para o crescimento de mudas de pepino;o pesquisador Gao Yi e outros apontaram em seu artigo que R / b = 8:1 fonte de luz mista é a configuração de luz suplementar mais adequada para o crescimento de mudas de Luffa.

Anteriormente, algumas pessoas tentaram usar fontes de luz artificial, como lâmpadas fluorescentes e lâmpadas de sódio, para fazer experimentos com mudas, mas o resultado não foi bom.Desde a década de 1990, há pesquisas sobre o cultivo de mudas usando luzes de LED como fonte de luz complementar.

As luzes LED para cultivo têm as vantagens de economia de energia, proteção ambiental, segurança e confiabilidade, longa vida útil, tamanho pequeno, peso leve, baixa geração de calor e boa dispersão de luz ou controle de combinação.Pode ser combinado de acordo com as necessidades para obter luz monocromática pura e espectro composto, e a taxa efetiva de utilização da energia luminosa pode chegar a 80% - 90%.É considerada a melhor fonte de luz no cultivo.

Atualmente, um grande número de estudos foi feito sobre o cultivo de arroz, pepino e espinafre com fonte de luz LED pura na China, e alguns progressos foram feitos.Porém, para mudas de melancia de difícil cultivo, a tecnologia atual ainda se mantém na fase de luz natural, sendo a luz de LED utilizada apenas como fonte de luz complementar.

Tendo em vista os problemas acima, este trabalho tentará usar a luz LED como fonte de luz pura para estudar a viabilidade do melhoramento de mudas de melancia e a melhor relação de fluxo luminoso para melhorar a qualidade das mudas de melancia sem depender da luz solar, a fim de fornecer base teórica e suporte de dados para o controle de luz de mudas de melancia em instalações.

A.Processo de teste e resultados

1. Materiais experimentais e tratamento de luz

A melancia ZAOJIA 8424 foi usada no experimento, e o meio de muda foi Jinhai Jinjin 3. O local de teste foi selecionado na fábrica de berçário de luz LED para cultivo na cidade de Quzhou e o equipamento de iluminação LED para cultivo foi usado como fonte de luz de teste.O teste durou 5 ciclos.O período experimental único foi de 25 dias, desde a embebição das sementes, germinação até o crescimento das mudas.O fotoperíodo foi de 8 horas.A temperatura interna era de 25° a 28° durante o dia (7:00-17:00) e 15° a 18° à noite (17:00-7:00).A umidade ambiente era de 60% a 80%.

Contas de LED vermelho e azul são usadas em luminárias de crescimento de LED, com comprimento de onda vermelho de 660 nm e comprimento de onda azul de 450 nm.No experimento, luz vermelha e azul com a razão de fluxo luminoso de 5:1, 6:1 e 7:13 foram usadas para comparação.

2. Índice e método de medição

Ao final de cada ciclo, 3 mudas foram selecionadas aleatoriamente para teste de qualidade de mudas.Os índices incluíram massa seca e fresca, altura da planta, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar específica e comprimento da raiz.Entre eles, a altura da planta, o diâmetro do caule e o comprimento da raiz podem ser medidos pelo paquímetro;o número da folha e o número da raiz podem ser contados manualmente;o peso seco e fresco e a área foliar específica podem ser calculados por régua.

3. Análise estatística dos dados

4. Resultados

Os resultados do teste são mostrados na Tabela 1 e nas figuras 1-5.

A partir da tabela 1 e da figura 1-5, pode-se observar que com o aumento da razão luz/passagem, a massa fresca seca diminui, a altura da planta aumenta (há um fenômeno de comprimento fútil), o caule da planta vai se tornando mais fino e menor, a área específica da folha é reduzida e o comprimento da raiz é cada vez menor.

B.Análise e avaliação de resultados

1. Quando a proporção de luz para passagem é de 5:1, o crescimento das mudas de melancia é o melhor.

2. A baixa irradiação de mudas pelo LED cresce a luz com alta proporção de luz azul indica que a luz azul tem um efeito de supressão óbvio no crescimento da planta, especialmente no caule da planta, e não tem influência óbvia no crescimento da folha;a luz vermelha promove o crescimento da planta, e a planta cresce mais rápido quando a proporção de luz vermelha é grande, mas seu comprimento é óbvio, conforme mostrado na Figura 2.

3. Uma planta precisa de proporções diferentes de luz vermelha e azul em diferentes períodos de crescimento.Por exemplo, as mudas de melancia precisam de mais luz azul no estágio inicial, o que pode efetivamente suprimir o crescimento das mudas;mas na fase posterior, precisa de mais luz vermelha.Se a proporção de luz azul continuar alta, a muda ficará pequena e curta.

4. A intensidade da luz das mudas de melancia no estágio inicial não pode ser muito forte, o que afetará o crescimento posterior das mudas.A melhor maneira é usar luz fraca no estágio inicial e depois usar luz forte mais tarde.

5. Deve ser assegurada uma iluminação razoável da luz LED para cultivo.Verifica-se que se a intensidade da luz for muito baixa, o crescimento das mudas é fraco e fácil de crescer em vão.Deve-se garantir que a iluminação normal de crescimento das mudas não seja inferior a 120wml;no entanto, a mudança da tendência de crescimento das mudas com iluminação muito alta não é óbvia e o consumo de energia é aumentado, o que não é propício para a aplicação futura da fábrica.

C.Resultados

Os resultados mostraram que era viável usar fonte de luz LED pura para cultivar mudas de melancia em ambiente escuro, e o fluxo luminoso 5:1 foi mais propício ao crescimento de mudas de melancia do que 6 ou 7 vezes.São três pontos fundamentais na aplicação da tecnologia LED no cultivo industrial de mudas de melancia

1. A proporção de luz vermelha e azul é muito importante.O crescimento inicial de mudas de melancia não pode ser iluminado por luz LED com luz azul muito alta, caso contrário, afetará o crescimento posterior.

2. A intensidade da luz tem um efeito importante na diferenciação de células e órgãos de mudas de melancia.Forte intensidade de luz faz com que as mudas cresçam fortes;fraca intensidade de luz faz com que as mudas cresçam em vão.

3. Na fase de mudas, em comparação com as mudas com intensidade de luz menor que 120 μ mol / m2 · s, as mudas com intensidade de luz maior que 150 μ mol / m2 · s cresceram lentamente quando se mudaram para a terra da fazenda.

O crescimento das mudas de melancia foi melhor quando a proporção de vermelho para azul foi de 5:1.De acordo com os diferentes efeitos da luz azul e da luz vermelha nas plantas, a melhor forma de iluminação é aumentar adequadamente a proporção de luz azul no estágio inicial de crescimento das mudas e adicionar mais luz vermelha no estágio final do crescimento das mudas;use luz fraca no estágio inicial e, em seguida, use luz forte no estágio final.