लेख स्रोत: जर्नल ऑफ ॲग्रिकल्चरल मेकॅनायझेशन रिसर्च;

लेखक: यिंगिंग शान, झिनमिन शान, गाणे गु.

टरबूज, एक सामान्य आर्थिक पीक म्हणून, बाजारपेठेत मोठी मागणी आणि उच्च दर्जाची आवश्यकता आहे, परंतु खरबूज आणि वांग्यासाठी त्याची रोपे लागवड करणे कठीण आहे. मुख्य कारण म्हणजे: टरबूज हे हलके प्रेम करणारे पीक आहे. टरबूजाची रोपे तुटल्यानंतर पुरेसा प्रकाश नसल्यास, ते जास्त वाढले जाईल आणि उंच पायांची रोपे तयार होतील, ज्यामुळे रोपांच्या गुणवत्तेवर आणि नंतरच्या वाढीवर गंभीरपणे परिणाम होतो. पेरणीपासून लागवडीपर्यंत टरबूज हे त्या वर्षाच्या डिसेंबर ते पुढच्या वर्षीच्या फेब्रुवारी दरम्यान असते, जो सर्वात कमी तापमानाचा, कमी प्रकाशाचा आणि सर्वात गंभीर रोगांचा हंगाम असतो. विशेषत: दक्षिण चीनमध्ये, वसंत ऋतूच्या सुरुवातीस 10 दिवस ते अर्धा महिना सूर्यप्रकाश नसणे खूप सामान्य आहे. सतत ढगाळ आणि बर्फाच्छादित हवामान राहिल्यास, यामुळे मोठ्या प्रमाणात रोपे मरतात, ज्यामुळे शेतकऱ्यांचे मोठे आर्थिक नुकसान होते.

कृत्रिम प्रकाश स्रोताचा वापर कसा करायचा, उदा. एलईडी ग्रोथ लाइटिंगचा प्रकाश, अपुऱ्या सूर्यप्रकाशाच्या स्थितीत टरबूज रोपांसह पिकांना “हलके खत” घालण्यासाठी, जेणेकरून उत्पादन वाढवण्याचा उद्देश साध्य करणे, उच्च कार्यक्षमता, उच्च गुणवत्ता, रोग. पिकांच्या वाढीला आणि विकासाला चालना देताना प्रतिकार आणि प्रदूषणमुक्त, ही अनेक वर्षांपासून कृषी उत्पादन शास्त्रज्ञांची प्रमुख संशोधन दिशा आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, संशोधनात पुढे असे आढळून आले की लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या भिन्न गुणोत्तराचा देखील रोपांच्या वाढीवर लक्षणीय परिणाम होतो. उदाहरणार्थ, संशोधक तांग दावेई आणि इतरांना आढळले की R/b = 7:3 हे काकडीच्या रोपांच्या वाढीसाठी लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे सर्वोत्तम गुणोत्तर आहे; संशोधक गाओ यी आणि इतरांनी त्यांच्या शोधनिबंधात निदर्शनास आणले की R/b = 8:1 मिश्रित प्रकाश स्रोत हे लुफा रोपांच्या वाढीसाठी सर्वात योग्य पूरक प्रकाश संरचना आहे.

पूर्वी, काही लोकांनी रोपांवर प्रयोग करण्यासाठी फ्लोरोसेंट दिवे आणि सोडियम दिवे यांसारखे कृत्रिम प्रकाश स्रोत वापरण्याचा प्रयत्न केला, परंतु त्याचा परिणाम चांगला झाला नाही. 1990 च्या दशकापासून, पूरक प्रकाश स्रोत म्हणून एलईडी ग्रोथ लाइट्स वापरून रोपे लागवडीवर संशोधन केले गेले आहे.

LED ग्रोथ लाइट्समध्ये ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षितता आणि विश्वासार्हता, दीर्घ सेवा आयुष्य, लहान आकार, हलके वजन, कमी उष्णता निर्माण आणि चांगले प्रकाश पसरणे किंवा संयोजन नियंत्रण असे फायदे आहेत. शुद्ध मोनोक्रोमॅटिक प्रकाश आणि संमिश्र स्पेक्ट्रम मिळविण्याच्या गरजेनुसार ते एकत्र केले जाऊ शकते आणि प्रकाश उर्जेचा प्रभावी वापर दर 80% - 90% पर्यंत पोहोचू शकतो. हे लागवडीतील सर्वोत्तम प्रकाश स्रोत मानले जाते.

सध्या, चीनमध्ये शुद्ध एलईडी प्रकाश स्रोत असलेल्या तांदूळ, काकडी आणि पालकाच्या लागवडीवर मोठ्या प्रमाणात अभ्यास करण्यात आला आहे आणि काही प्रगती झाली आहे. तथापि, टरबूज रोपे वाढणे कठीण आहे, सध्याचे तंत्रज्ञान अद्याप नैसर्गिक प्रकाशाच्या टप्प्यावर आहे आणि LED प्रकाश फक्त पूरक प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला जातो.

वरील समस्या लक्षात घेऊन, सूर्यप्रकाशावर विसंबून न राहता टरबूज रोपांच्या प्रजननाची व्यवहार्यता आणि टरबूजाच्या रोपांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी सर्वोत्तम चमकदार प्रवाह गुणोत्तर यांचा अभ्यास करण्यासाठी हा पेपर शुद्ध प्रकाश स्रोत म्हणून एलईडी प्रकाशाचा वापर करण्याचा प्रयत्न करेल. सुविधांमध्ये टरबूज रोपांच्या प्रकाश नियंत्रणासाठी सैद्धांतिक आधार आणि डेटा समर्थन प्रदान करा.

A.चाचणी प्रक्रिया आणि परिणाम

1. प्रायोगिक साहित्य आणि प्रकाश उपचार

प्रयोगात टरबूज ZAOJIA 8424 चा वापर करण्यात आला आणि रोपांचे माध्यम जिन्हाई जिनजिन 3 होते. चाचणी साइट कुझोउ शहरातील LED ग्रो लाइट नर्सरी कारखान्यात निवडण्यात आली आणि LED ग्रोव लाइटिंग उपकरणे चाचणी प्रकाश स्रोत म्हणून वापरली गेली. चाचणी 5 चक्र चालली. एकल प्रयोग कालावधी बियाणे भिजवण्यापासून, अंकुर वाढण्यापासून रोपांच्या वाढीपर्यंत 25 दिवसांचा होता. फोटोपीरियड 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.

लाल आणि निळे LED मणी LED ग्रोथ लाइटिंग फिक्स्चरमध्ये वापरले जातात, लाल तरंगलांबी 660nm आणि निळ्या तरंगलांबी 450nm. प्रयोगात, 5:1, 6:1 आणि 7:13 च्या ल्युमिनस फ्लक्स रेशोसह लाल आणि निळा प्रकाश तुलनेसाठी वापरला गेला.

2. मापन निर्देशांक आणि पद्धत

प्रत्येक चक्राच्या शेवटी, रोपांच्या गुणवत्तेच्या चाचणीसाठी यादृच्छिकपणे 3 रोपे निवडली गेली. निर्देशांकांमध्ये कोरडे आणि ताजे वजन, वनस्पतीची उंची, खोडाचा व्यास, पानांची संख्या, विशिष्ट पानांचे क्षेत्र आणि मुळांची लांबी यांचा समावेश होतो. त्यापैकी, वनस्पतीची उंची, स्टेम व्यास आणि मुळांची लांबी व्हर्नियर कॅलिपरद्वारे मोजली जाऊ शकते; पानांची संख्या आणि मूळ संख्या व्यक्तिचलितपणे मोजली जाऊ शकते; कोरडे आणि ताजे वजन आणि विशिष्ट पानांचे क्षेत्र शासकाद्वारे मोजले जाऊ शकते.

3. डेटाचे सांख्यिकीय विश्लेषण

4. परिणाम

चाचणी परिणाम तक्ता 1 आणि आकृती 1-5 मध्ये दर्शविलेले आहेत.

तक्ता 1 आणि आकृती 1-5 वरून असे दिसून येते की प्रकाश ते उत्तीर्ण गुणोत्तर वाढल्याने, कोरडे ताजे वजन कमी होते, झाडाची उंची वाढते (निरर्थक लांबीची एक घटना आहे), वनस्पतीचे देठ बनत आहे. पातळ आणि लहान, विशिष्ट पानांचे क्षेत्र कमी होते आणि मुळांची लांबी कमी आणि कमी होते.

B.परिणामांचे विश्लेषण आणि मूल्यमापन

1. जेव्हा लाईट टू पास रेशो 5:1 असतो तेव्हा टरबूजच्या रोपांची वाढ सर्वोत्तम होते.

2. उच्च निळ्या प्रकाश गुणोत्तरासह एलईडी ग्रोथ लाइटद्वारे विकिरणित होणारी कमी रोपे हे सूचित करतात की निळ्या प्रकाशाचा वनस्पतींच्या वाढीवर, विशेषत: वनस्पतीच्या स्टेमवर स्पष्ट दडपशाही प्रभाव पडतो आणि पानांच्या वाढीवर कोणताही स्पष्ट प्रभाव पडत नाही; लाल दिवा वनस्पतींच्या वाढीस चालना देतो आणि जेव्हा लाल प्रकाशाचे प्रमाण मोठे असते तेव्हा झाडाची वाढ जलद होते, परंतु आकृती 2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे त्याची लांबी स्पष्ट असते.

3. रोपाला वेगवेगळ्या वाढीच्या काळात लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे वेगवेगळे गुणोत्तर आवश्यक असते. उदाहरणार्थ, टरबूज रोपांना सुरुवातीच्या टप्प्यात अधिक निळा प्रकाश आवश्यक आहे, ज्यामुळे रोपांची वाढ प्रभावीपणे दडपली जाऊ शकते; पण नंतरच्या टप्प्यात, त्याला अधिक लाल दिवा लागतो. निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण जास्त राहिल्यास, रोपे लहान आणि लहान असतील.

4. सुरुवातीच्या टप्प्यात टरबूज रोपांची प्रकाश तीव्रता खूप मजबूत असू शकत नाही, ज्यामुळे रोपांच्या नंतरच्या वाढीवर परिणाम होईल. सुरुवातीच्या टप्प्यात कमकुवत प्रकाश वापरणे आणि नंतर मजबूत प्रकाश वापरणे हा अधिक चांगला मार्ग आहे.

5. वाजवी LED ग्रोथ लाइट प्रदीपन सुनिश्चित केले जाईल. असे आढळून आले आहे की जर प्रकाशाची तीव्रता खूप कमी असेल तर रोपांची वाढ कमकुवत होते आणि वाढण्यास सोपी असते. हे सुनिश्चित केले पाहिजे की रोपांची सामान्य वाढ प्रदीपन 120wml पेक्षा कमी असू शकत नाही; तथापि, खूप जास्त प्रदीपन असलेल्या रोपांच्या वाढीच्या ट्रेंडमध्ये बदल स्पष्ट नाही आणि ऊर्जेचा वापर वाढला आहे, जो कारखान्याच्या भविष्यातील वापरासाठी अनुकूल नाही.

C. परिणाम

परिणामांवरून असे दिसून आले की अंधाऱ्या खोलीत टरबूज रोपांची लागवड करण्यासाठी शुद्ध एलईडी प्रकाश स्रोत वापरणे व्यवहार्य होते आणि 5:1 चमकदार प्रवाह टरबूज रोपांच्या वाढीसाठी 6 किंवा 7 वेळा अधिक अनुकूल होते. टरबूज रोपांच्या औद्योगिक लागवडीमध्ये एलईडी तंत्रज्ञानाच्या वापरामध्ये तीन महत्त्वाचे मुद्दे आहेत.

1. लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे गुणोत्तर खूप महत्वाचे आहे. टरबूज रोपांची लवकर वाढ जास्त निळ्या प्रकाशाने एलईडी ग्रोथ लाइटद्वारे प्रकाशित केली जाऊ शकत नाही, अन्यथा नंतरच्या वाढीवर त्याचा परिणाम होईल.

2. टरबूज रोपांच्या पेशी आणि अवयवांच्या फरकावर प्रकाशाच्या तीव्रतेचा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. मजबूत प्रकाश तीव्रतेमुळे रोपे मजबूत होतात; कमकुवत प्रकाश तीव्रतेमुळे रोपे व्यर्थ वाढतात.

3. रोपांच्या अवस्थेत, 120 μmol / m2 · s पेक्षा कमी प्रकाशाची तीव्रता असलेल्या रोपांच्या तुलनेत, 150 μmol / m2 · s पेक्षा जास्त प्रकाशाची तीव्रता असलेली रोपे शेतजमिनीवर गेल्यावर हळूहळू वाढतात.

जेव्हा लाल ते निळ्या रंगाचे गुणोत्तर 5:1 होते तेव्हा टरबूज रोपांची वाढ सर्वोत्तम होती. रोपांच्या वाढीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण योग्यरित्या वाढवणे आणि रोपांच्या वाढीच्या शेवटच्या टप्प्यात अधिक लाल प्रकाश जोडणे हा रोपांवर निळा प्रकाश आणि लाल प्रकाशाच्या विविध प्रभावांनुसार, प्रदीपन करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग आहे; सुरुवातीच्या टप्प्यात कमकुवत प्रकाश वापरा आणि नंतर शेवटच्या टप्प्यात मजबूत प्रकाश वापरा.