लेख स्रोत: जर्नल ऑफ अ‍ॅग्रिकल्चरल मेकॅनायझेशन रिसर्च;

लेखक: यिंगिंग शान, झिनमिन शान, गाणे गु.

टरबूज हे एक सामान्य आर्थिक पीक आहे, त्याला बाजारपेठेतील मोठी मागणी आणि उच्च दर्जाची आवश्यकता आहे, परंतु खरबूज आणि वांग्यासाठी त्याची रोपे लागवड करणे कठीण आहे. मुख्य कारण म्हणजे: टरबूज हे हलके पीक आहे. टरबूजाचे रोप तोडल्यानंतर पुरेसा प्रकाश नसल्यास, ते जास्त वाढेल आणि उंच पायांची रोपे तयार करेल, ज्यामुळे रोपांच्या गुणवत्तेवर आणि नंतरच्या वाढीवर गंभीर परिणाम होतो. टरबूज पेरणीपासून लागवडीपर्यंतचा कालावधी त्या वर्षीच्या डिसेंबर ते पुढच्या वर्षीच्या फेब्रुवारी दरम्यान असतो, जो सर्वात कमी तापमान, सर्वात कमकुवत प्रकाश आणि सर्वात गंभीर रोगाचा हंगाम असतो. विशेषतः दक्षिण चीनमध्ये, वसंत ऋतूच्या सुरुवातीला 10 दिवस ते अर्धा महिना सूर्यप्रकाश नसणे हे खूप सामान्य आहे. जर सतत ढगाळ आणि बर्फाळ हवामान असेल तर त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात रोपे मृत होतात, ज्यामुळे शेतकऱ्यांचे आर्थिक नुकसान होईल.

अपुऱ्या सूर्यप्रकाशाच्या परिस्थितीत टरबूजाच्या रोपांसह पिकांना "हलके खत" कसे वापरावे, उदाहरणार्थ एलईडी ग्रोथ लाइटिंगमधून मिळणारा प्रकाश कसा वापरावा, जेणेकरून पिकांच्या वाढीस आणि विकासाला चालना देताना उत्पादन, उच्च कार्यक्षमता, उच्च गुणवत्ता, रोग प्रतिकारशक्ती आणि प्रदूषणमुक्तता वाढवणे हे उद्दिष्ट साध्य करता येईल, हे कृषी उत्पादन शास्त्रज्ञांचे अनेक वर्षांपासूनचे प्रमुख संशोधन दिशानिर्देश आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, संशोधनात असे आढळून आले की लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या वेगवेगळ्या गुणोत्तरांचा देखील रोपांच्या वाढीवर लक्षणीय परिणाम झाला. उदाहरणार्थ, संशोधक तांग दावेई आणि इतरांना असे आढळून आले की काकडीच्या रोपांच्या वाढीसाठी R/b = 7:3 हा सर्वोत्तम लाल आणि निळा प्रकाश गुणोत्तर आहे; संशोधक गाओ यी आणि इतरांनी त्यांच्या पेपरमध्ये असे निदर्शनास आणून दिले की R/b = 8:1 मिश्रित प्रकाश स्रोत हा लुफा रोपांच्या वाढीसाठी सर्वात योग्य पूरक प्रकाश संरचना आहे.

पूर्वी, काही लोकांनी रोपांवर प्रयोग करण्यासाठी फ्लोरोसेंट दिवे आणि सोडियम दिवे यांसारख्या कृत्रिम प्रकाश स्रोतांचा वापर करण्याचा प्रयत्न केला होता, परंतु त्याचा परिणाम चांगला झाला नाही. १९९० च्या दशकापासून, पूरक प्रकाश स्रोत म्हणून एलईडी ग्रोथ लाइट्सचा वापर करून रोपे लागवडीवर संशोधन होत आहे.

एलईडी ग्रोथ लाइट्समध्ये ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता, दीर्घ सेवा आयुष्य, लहान आकार, हलके वजन, कमी उष्णता निर्मिती आणि चांगले प्रकाश फैलाव किंवा संयोजन नियंत्रण हे फायदे आहेत. शुद्ध मोनोक्रोमॅटिक प्रकाश आणि संमिश्र स्पेक्ट्रम मिळविण्यासाठी गरजेनुसार ते एकत्र केले जाऊ शकते आणि प्रकाश उर्जेचा प्रभावी वापर दर 80% - 90% पर्यंत पोहोचू शकतो. लागवडीमध्ये हा सर्वोत्तम प्रकाश स्रोत मानला जातो.

सध्या, चीनमध्ये शुद्ध एलईडी प्रकाश स्रोत वापरून भात, काकडी आणि पालक यांच्या लागवडीवर मोठ्या प्रमाणात अभ्यास केले गेले आहेत आणि काही प्रगती झाली आहे. तथापि, वाढण्यास कठीण असलेल्या टरबूज रोपांसाठी, सध्याचे तंत्रज्ञान अजूनही नैसर्गिक प्रकाशाच्या टप्प्यावर आहे आणि एलईडी प्रकाश फक्त पूरक प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला जातो.

वरील समस्या लक्षात घेता, या पेपरमध्ये टरबूज रोपांच्या प्रजननाची व्यवहार्यता आणि सूर्यप्रकाशावर अवलंबून न राहता टरबूज रोपांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी सर्वोत्तम ल्युमिनस फ्लक्स रेशोचा अभ्यास करण्यासाठी शुद्ध प्रकाश स्रोत म्हणून एलईडी लाईटचा वापर करण्याचा प्रयत्न केला जाईल, जेणेकरून सुविधांमध्ये टरबूज रोपांच्या प्रकाश नियंत्रणासाठी सैद्धांतिक आधार आणि डेटा समर्थन मिळेल.

A.चाचणी प्रक्रिया आणि निकाल

१. प्रायोगिक साहित्य आणि प्रकाश प्रक्रिया

प्रयोगात टरबूज ZAOJIA 8424 वापरण्यात आला आणि रोपे लावण्याचे माध्यम जिन्हाई जिनजिन 3 होते. चाचणी स्थळ क्वझोउ शहरातील एलईडी ग्रो लाइट नर्सरी कारखान्यात निवडण्यात आले आणि एलईडी ग्रो लाइटिंग उपकरणे चाचणी प्रकाश स्रोत म्हणून वापरली गेली. ही चाचणी 5 चक्रांसाठी चालली. बियाणे भिजवण्यापासून, उगवणापासून ते रोपांच्या वाढीपर्यंतचा एकच प्रयोग कालावधी 25 दिवसांचा होता. प्रकाश कालावधी 8 तासांचा होता. घरातील तापमान दिवसा 25° ते 28° (7:00-17:00) आणि संध्याकाळी 15° ते 18° (17:00-7:00) होते. सभोवतालची आर्द्रता 60% - 80% होती.

एलईडी ग्रो लाइटिंग फिक्स्चरमध्ये लाल आणि निळ्या एलईडी मणी वापरल्या जातात, ज्यांची लाल तरंगलांबी 660nm आणि निळी तरंगलांबी 450nm असते. प्रयोगात, तुलनेसाठी 5:1, 6:1 आणि 7:13 च्या चमकदार प्रवाह गुणोत्तरासह लाल आणि निळा प्रकाश वापरण्यात आला.

२. मापन निर्देशांक आणि पद्धत

प्रत्येक चक्राच्या शेवटी, रोपांच्या गुणवत्तेच्या चाचणीसाठी 3 रोपे यादृच्छिकपणे निवडली गेली. निर्देशांकांमध्ये कोरडे आणि ताजे वजन, रोपाची उंची, देठाचा व्यास, पानांची संख्या, विशिष्ट पानांचे क्षेत्रफळ आणि मुळांची लांबी समाविष्ट होती. त्यापैकी, वनस्पतीची उंची, देठाचा व्यास आणि मुळांची लांबी व्हर्नियर कॅलिपरने मोजता येते; पानांची संख्या आणि मुळांची संख्या हाताने मोजता येते; कोरडे आणि ताजे वजन आणि विशिष्ट पानांचे क्षेत्रफळ रुलरने मोजता येते.

३. डेटाचे सांख्यिकीय विश्लेषण

४. निकाल

चाचणी निकाल तक्ता १ आणि आकृती १-५ मध्ये दाखवले आहेत.

तक्ता १ आणि आकृती १-५ वरून असे दिसून येते की प्रकाश ते उत्तीर्ण होण्याचे प्रमाण वाढल्याने, कोरड्या ताज्या झाडाचे वजन कमी होते, झाडाची उंची वाढते (लांबीचा अभाव दिसून येतो), झाडाचा देठ पातळ आणि लहान होत जातो, विशिष्ट पानांचे क्षेत्रफळ कमी होते आणि मुळांची लांबी कमी होत जाते.

B.निकालांचे विश्लेषण आणि मूल्यांकन

१. जेव्हा प्रकाश आणि उत्सर्जनाचे प्रमाण ५:१ असते तेव्हा कलिंगडाच्या रोपांची वाढ सर्वोत्तम असते.

२. उच्च निळ्या प्रकाश गुणोत्तरासह एलईडी ग्रो लाइटद्वारे विकिरणित होणारे कमी रोप हे दर्शविते की निळ्या प्रकाशाचा वनस्पतींच्या वाढीवर, विशेषतः वनस्पतीच्या देठावर, स्पष्ट दमन प्रभाव पडतो आणि पानांच्या वाढीवर त्याचा कोणताही स्पष्ट प्रभाव पडत नाही; लाल प्रकाश वनस्पतींच्या वाढीस प्रोत्साहन देतो आणि जेव्हा लाल प्रकाशाचे प्रमाण मोठे असते तेव्हा वनस्पती जलद वाढते, परंतु त्याची लांबी स्पष्ट असते, जसे आकृती २ मध्ये दर्शविले आहे.

३. एका रोपाला वेगवेगळ्या वाढीच्या काळात लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे वेगवेगळे प्रमाण आवश्यक असते. उदाहरणार्थ, कलिंगडाच्या रोपांना सुरुवातीच्या काळात जास्त निळ्या प्रकाशाची आवश्यकता असते, ज्यामुळे रोपांची वाढ प्रभावीपणे रोखता येते; परंतु नंतरच्या टप्प्यात, त्याला जास्त लाल प्रकाशाची आवश्यकता असते. जर निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण जास्त राहिले तर रोप लहान आणि लहान असेल.

४. सुरुवातीच्या काळात टरबूजाच्या रोपांची प्रकाशाची तीव्रता जास्त असू शकत नाही, ज्यामुळे रोपांच्या नंतरच्या वाढीवर परिणाम होईल. सुरुवातीच्या काळात कमकुवत प्रकाश वापरणे आणि नंतर तीव्र प्रकाश वापरणे हाच चांगला मार्ग आहे.

५. वाजवी एलईडी ग्रोथ लाईटची रोषणाई सुनिश्चित केली पाहिजे. असे आढळून आले आहे की जर प्रकाशाची तीव्रता खूप कमी असेल तर रोपांची वाढ कमकुवत होते आणि ती वाढण्यास सोपी असते. रोपांची सामान्य वाढ प्रकाशमानता १२०wml पेक्षा कमी असू नये याची खात्री करावी; तथापि, जास्त प्रकाशमान असलेल्या रोपांच्या वाढीच्या ट्रेंडमध्ये बदल स्पष्ट दिसत नाही आणि उर्जेचा वापर वाढतो, जो कारखान्याच्या भविष्यातील वापरासाठी अनुकूल नाही.

C. निकाल

निकालांवरून असे दिसून आले की खरबूजाच्या रोपांची लागवड करण्यासाठी अंधाऱ्या खोलीत शुद्ध एलईडी प्रकाश स्रोत वापरणे शक्य होते आणि ५:१ प्रकाशमान प्रवाह खरबूजाच्या रोपांच्या वाढीसाठी ६ किंवा ७ पट जास्त अनुकूल होता. खरबूजाच्या रोपांच्या औद्योगिक लागवडीत एलईडी तंत्रज्ञानाच्या वापरामध्ये तीन महत्त्वाचे मुद्दे आहेत.

१. लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण खूप महत्वाचे आहे. टरबूजाच्या रोपांची सुरुवातीची वाढ खूप जास्त निळ्या प्रकाशासह एलईडी ग्रो लाइटने प्रकाशित करता येत नाही, अन्यथा त्याचा नंतरच्या वाढीवर परिणाम होईल.

२. कलिंगडाच्या रोपांच्या पेशी आणि अवयवांच्या भेदभावावर प्रकाशाची तीव्रता महत्त्वाची असते. जास्त प्रकाशाची तीव्रता रोपांना मजबूत बनवते; कमी प्रकाशाची तीव्रता रोपांची वाढ व्यर्थ ठरवते.

३. रोपांच्या टप्प्यात, १२० μmol/m2·s पेक्षा कमी प्रकाशाची तीव्रता असलेल्या रोपांच्या तुलनेत, १५० μmol/m2·s पेक्षा जास्त प्रकाशाची तीव्रता असलेली रोपे शेतजमिनीत गेल्यावर हळूहळू वाढतात.

लाल आणि निळ्या रंगाचे प्रमाण ५:१ असताना टरबूजाच्या रोपांची वाढ सर्वोत्तम होती. निळ्या प्रकाशाचा आणि लाल प्रकाशाचा वनस्पतींवर होणाऱ्या वेगवेगळ्या परिणामांनुसार, रोपांच्या वाढीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण योग्यरित्या वाढवणे आणि रोपांच्या वाढीच्या शेवटच्या टप्प्यात अधिक लाल प्रकाश जोडणे हा प्रकाशाचा सर्वोत्तम मार्ग आहे; सुरुवातीच्या टप्प्यात कमकुवत प्रकाश वापरा आणि नंतर शेवटच्या टप्प्यात तीव्र प्रकाश वापरा.