Fonte do artigo: Journal of Agricultural Mechanization Research;

Autor: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

A melancia, por ser uma cultura econômica típica, possui grande demanda de mercado e altas exigências de qualidade, mas seu cultivo de mudas é difícil para melão e berinjela. A principal razão é esta: a melancia é uma cultura que adora luz. Se não houver luz suficiente após a quebra da muda de melancia, ela crescerá demais e formará mudas com pés altos, o que afetará seriamente a qualidade das mudas e o crescimento posterior. A melancia da semeadura ao plantio acontece entre dezembro daquele ano e fevereiro do ano seguinte, que é a época de temperatura mais baixa, luminosidade mais fraca e doença mais grave. Especialmente no sul da China, é muito comum não haver sol durante 10 dias a meio mês no início da primavera. Se houver tempo nublado e nevado contínuo, poderá até causar um grande número de mudas mortas, o que trará grandes prejuízos às perdas econômicas dos agricultores.

Como usar uma fonte de luz artificial, por exemplo, a luz das luminárias LED de cultivo, para aplicar “fertilizante leve” em culturas, incluindo mudas de melancia, sob condições de luz solar insuficiente, de modo a atingir o objetivo de aumentar o rendimento, alta eficiência, alta qualidade, doenças resistente e livre de poluição, ao mesmo tempo que promove o crescimento e o desenvolvimento das culturas, tem sido a principal direção de pesquisa dos cientistas da 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 a fonte de luz mista R/b = 8:1 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 realizar experimentos com mudas, mas o resultado não foi bom. Desde a década de 1990, há pesquisas sobre o cultivo de mudas utilizando lâmpadas LED para cultivo como fontes de luz suplementares.

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 de utilização efetiva 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 permanece na fase de luz natural, e a luz LED é utilizada apenas como fonte de luz complementar.

I Diante dos problemas acima, este trabalho tentará utilizar 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 luminoso de mudas de melancia em instalações.

A.Processo de teste e resultados

1. Materiais experimentais e tratamento leve

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 viveiro de lâmpadas 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 plântulas. O fotoperíodo foi de 8 horas. A temperatura interna foi de 25° a 28° durante o dia (7h00-17h00) e de 15° a 18° à noite (17h00-7h00). A umidade ambiente era de 60% a 80%.

Contas de LED vermelhas e azuis são usadas em luminárias LED para cultivo, com comprimento de onda vermelho de 660 nm e comprimento de onda azul de 450 nm. No experimento, luz vermelha e azul com proporção 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 de planta, diâmetro de caule, número de folhas, área foliar específica e comprimento de raiz. Entre eles, a altura da planta, o diâmetro do caule e o comprimento da raiz podem ser medidos com 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 de dados

4. Resultados

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

Na tabela 1 e na figura 1-5, pode-se observar que com o aumento da relação luz-passagem, o peso fresco seco diminui, a altura da planta aumenta (há um fenômeno de comprimento fútil), o caule da planta está se tornando mais fino e menor, a área foliar específica é reduzida e o comprimento da raiz é cada vez mais curto.

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 melhor.

2. A baixa quantidade de mudas irradiadas pela luz LED de crescimento com alta proporção de luz azul indica que a luz azul tem um efeito de supressão óbvio no crescimento das plantas, especialmente no caule da planta, e não tem influência óbvia no crescimento das folhas; a luz vermelha promove o crescimento das plantas, 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 na fase 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 será pequena e curta.

4. A intensidade da luz da muda 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.

5. A iluminação razoável da luz LED de crescimento deve ser garantida. 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 do crescimento das mudas não pode ser inferior a 120wml; porém, a mudança na tendência de crescimento das mudas com iluminação muito alta não é óbvia, e o consumo de energia aumenta, o que não favorece a futura aplicação da fábrica.

C. Resultados

Os resultados mostraram que era viável o uso de fonte de luz LED pura para o cultivo de mudas de melancia em sala escura, e o fluxo luminoso 5:1 foi mais propício ao crescimento de mudas de melancia do que 6 ou 7 vezes. São três pontos-chave 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 de crescimento com luz azul muito alta, caso contrário afetará o crescimento posterior.

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

3. Na fase de muda, em comparação com as mudas com intensidade luminosa inferior a 120 μ mol/m2 · s, as mudas com intensidade luminosa superior a 150 μ mol / m2 · s cresceram lentamente quando se deslocaram para as terras agrícolas.

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 na fase inicial do crescimento das mudas e adicionar mais luz vermelha na fase final do crescimento das mudas; use luz fraca no estágio inicial e, em seguida, use luz forte no estágio final.