Chanzo cha Makala: Jarida la Utafiti wa Mitambo ya Kilimo;

Mwandishi: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Tikiti maji, kama zao la kawaida la kiuchumi, lina mahitaji makubwa ya soko na mahitaji ya ubora wa juu, lakini kilimo cha miche yake ni kigumu kwa tikiti maji na biringanya. Sababu kuu ni kwamba: tikiti maji ni zao linalopenda mwanga mdogo. Ikiwa hakuna mwanga wa kutosha baada ya miche ya tikiti maji kuvunjika, itakua kupita kiasi na kuunda miche ya futi ndefu, ambayo huathiri vibaya ubora wa miche na ukuaji wa baadaye. Tikiti maji kuanzia kupanda hadi kupanda hutokea kati ya Desemba ya mwaka huo na Februari ya mwaka ujao, ambayo ni msimu wenye halijoto ya chini kabisa, mwanga hafifu zaidi na ugonjwa mbaya zaidi. Hasa kusini mwa China, ni kawaida sana kwamba hakuna jua kwa siku 10 hadi nusu mwezi mwanzoni mwa majira ya kuchipua. Ikiwa kuna mawingu yanayoendelea na hali ya hewa ya theluji, itasababisha hata idadi kubwa ya miche iliyokufa, ambayo italeta madhara makubwa kwa hasara ya kiuchumi ya wakulima.

Jinsi ya kutumia chanzo cha mwanga bandia, mfano mwanga kutoka kwa taa za LED zinazokua, kutumia "mbolea nyepesi" kwenye mazao ikiwa ni pamoja na miche ya tikiti maji chini ya hali ya jua isiyotosha, ili kufikia lengo la kuongeza mavuno, ufanisi wa hali ya juu, ubora wa juu, upinzani wa magonjwa na kutochafua mazingira huku ikikuza ukuaji na maendeleo ya mazao, imekuwa mwelekeo muhimu wa utafiti wa wanasayansi wa uzalishaji wa kilimo kwa miaka mingi.

Katika miaka ya hivi karibuni, utafiti uligundua zaidi kwamba uwiano tofauti wa mwanga mwekundu na bluu pia ulikuwa na athari kubwa katika ukuaji wa miche ya mimea. Kwa mfano, mtafiti Tang Dawei na wengine waligundua kuwa R / b = 7:3 ni uwiano bora wa mwanga mwekundu na bluu kwa ukuaji wa miche ya tango; mtafiti Gao Yi na wengine walisema katika karatasi yao kwamba R / b = 8:1 chanzo mchanganyiko cha mwanga ndio usanidi unaofaa zaidi wa mwanga kwa ukuaji wa miche ya Luffa.

Hapo awali, baadhi ya watu walijaribu kutumia vyanzo vya mwanga bandia kama vile taa za fluorescent na taa za sodiamu kufanya majaribio ya miche, lakini matokeo hayakuwa mazuri. Tangu miaka ya 1990, kumekuwa na tafiti kuhusu kilimo cha miche kwa kutumia taa za LED kama vyanzo vya ziada vya mwanga.

Taa za LED za kukuza mimea zina faida za kuokoa nishati, ulinzi wa mazingira, usalama na uaminifu, maisha marefu ya huduma, ukubwa mdogo, uzito mwepesi, uzalishaji mdogo wa joto na mtawanyiko mzuri wa mwanga au udhibiti mchanganyiko. Inaweza kuunganishwa kulingana na mahitaji ili kupata mwanga safi wa monochromatic na wigo mchanganyiko, na kiwango cha matumizi bora ya nishati ya mwanga kinaweza kufikia 80% - 90%. Inachukuliwa kuwa chanzo bora cha mwanga katika kilimo.

Kwa sasa, idadi kubwa ya tafiti zimefanywa kuhusu kilimo cha mchele, tango na mchicha kwa kutumia chanzo safi cha mwanga wa LED nchini China, na maendeleo fulani yamefanywa. Hata hivyo, kwa miche ya tikiti maji ambayo ni vigumu kuipanda, teknolojia ya sasa bado inabaki katika hatua ya mwanga wa asili, na mwanga wa LED hutumika tu kama chanzo cha ziada cha mwanga.

Kwa kuzingatia matatizo yaliyo hapo juu, karatasi hii itajaribu kutumia mwanga wa LED kama chanzo safi cha mwanga ili kusoma uwezekano wa ufugaji wa miche ya tikiti maji na uwiano bora wa mtiririko wa mwanga ili kuboresha ubora wa miche ya tikiti maji bila kutegemea mwanga wa jua, ili kutoa msingi wa kinadharia na usaidizi wa data kwa udhibiti wa mwanga wa miche ya tikiti maji katika vituo.

A.Mchakato wa majaribio na matokeo

1. Vifaa vya majaribio na matibabu nyepesi

Zaojia 8424 ya tikiti maji ilitumika katika jaribio hilo, na sehemu ya kuwekea miche ilikuwa Jinhai Jinjin 3. Eneo la majaribio lilichaguliwa katika kiwanda cha kuwekea miche ya LED katika Jiji la Quzhou na vifaa vya taa vya LED vilitumika kama chanzo cha mwanga wa majaribio. Jaribio hilo lilidumu kwa mizunguko 5. Kipindi kimoja cha majaribio kilikuwa siku 25 tangu mbegu kuloweka, kuota hadi ukuaji wa miche. Kipindi cha upigaji picha kilikuwa saa 8. Joto la ndani lilikuwa 25 ° hadi 28 ° mchana (7:00-17:00) na 15 ° hadi 18 ° jioni (17:00-7:00). Unyevu wa mazingira ulikuwa 60% - 80%.

Shanga za LED nyekundu na bluu hutumiwa katika taa za LED, zenye urefu wa mawimbi mekundu wa 660nm na urefu wa mawimbi ya bluu wa 450nm. Katika jaribio hilo, mwanga mwekundu na bluu wenye uwiano wa mkondo unaong'aa wa 5:1, 6:1 na 7:13 ulitumika kwa kulinganisha.

2. Kielezo cha kipimo na mbinu

Mwishoni mwa kila mzunguko, miche 3 ilichaguliwa kwa nasibu kwa ajili ya kupima ubora wa miche. Vielelezo vilijumuisha uzito mkavu na mbichi, urefu wa mmea, kipenyo cha shina, idadi ya jani, eneo maalum la jani na urefu wa mzizi. Miongoni mwao, urefu wa mmea, kipenyo cha shina na urefu wa mzizi vinaweza kupimwa kwa kutumia kisu cha vernier; idadi ya jani na idadi ya mzizi vinaweza kuhesabiwa kwa mikono; uzito mkavu na mbichi na eneo maalum la jani vinaweza kuhesabiwa kwa kutumia rula.

3. Uchambuzi wa takwimu wa data

4. Matokeo

Matokeo ya mtihani yanaonyeshwa katika Jedwali 1 na michoro 1-5.

Kutoka kwenye jedwali la 1 na mchoro wa 1-5, inaweza kuonekana kwamba kwa kuongezeka kwa uwiano wa mwanga na kupita, uzito mkavu mbichi hupungua, urefu wa mmea huongezeka (kuna jambo la urefu usio na maana), shina la mmea linazidi kuwa nyembamba na dogo, eneo maalum la jani hupunguzwa, na urefu wa mzizi ni mfupi na mfupi.

B.Uchambuzi na tathmini ya matokeo

1. Wakati uwiano wa mwanga na kupita ni 5:1, ukuaji wa miche ya tikiti maji ndio bora zaidi.

2. Mche mdogo unaomwagiliwa na mwanga wa LED wenye uwiano mkubwa wa mwanga wa bluu unaonyesha kuwa mwanga wa bluu una athari dhahiri ya kukandamiza ukuaji wa mmea, hasa kwenye shina la mmea, na hauna ushawishi dhahiri kwenye ukuaji wa majani; mwanga mwekundu hukuza ukuaji wa mmea, na mmea hukua haraka zaidi wakati uwiano wa mwanga mwekundu ni mkubwa, lakini urefu wake ni dhahiri, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2.

3. Mmea unahitaji uwiano tofauti wa mwanga mwekundu na bluu katika vipindi tofauti vya ukuaji. Kwa mfano, miche ya tikiti maji inahitaji mwanga zaidi wa bluu katika hatua za mwanzo, ambao unaweza kukandamiza ukuaji wa miche kwa ufanisi; lakini katika hatua za baadaye, unahitaji mwanga zaidi mwekundu. Ikiwa uwiano wa mwanga wa bluu utaendelea kuwa juu, miche itakuwa ndogo na fupi.

4. Kiwango cha mwangaza wa miche ya tikiti maji katika hatua za mwanzo hakiwezi kuwa kikubwa sana, jambo ambalo litaathiri ukuaji wa miche baadaye. Njia bora ni kutumia mwanga hafifu katika hatua za mwanzo kisha kutumia mwanga mkali baadaye.

5. Mwangaza unaofaa wa taa za LED utahakikishwa. Imegundulika kuwa ikiwa kiwango cha mwanga ni kidogo sana, ukuaji wa miche ni dhaifu na ni rahisi kupanda bure. Inapaswa kuhakikisha kuwa mwangaza wa kawaida wa ukuaji wa miche hauwezi kuwa chini ya 120wml; hata hivyo, mabadiliko ya mwenendo wa ukuaji wa miche yenye mwangaza mwingi si dhahiri, na matumizi ya nishati yanaongezeka, ambayo hayafai kwa matumizi ya baadaye ya kiwanda.

CMatokeo

Matokeo yalionyesha kuwa inawezekana kutumia chanzo safi cha mwanga wa LED kulima miche ya tikiti maji kwenye chumba chenye giza, na mtiririko wa mwanga wa 5:1 ulikuwa mzuri zaidi kwa ukuaji wa miche ya tikiti maji kuliko mara 6 au 7. Kuna mambo matatu muhimu katika matumizi ya teknolojia ya LED katika kilimo cha viwanda cha miche ya tikiti maji.

1. Uwiano wa mwanga mwekundu na bluu ni muhimu sana. Ukuaji wa mapema wa miche ya tikiti maji hauwezi kuangaziwa na mwanga wa LED unaotokana na mwanga wa bluu mwingi sana, vinginevyo utaathiri ukuaji wa baadaye.

2. Ukali wa mwanga una athari muhimu katika utofautishaji wa seli na viungo vya miche ya tikiti maji. Ukali wa mwanga mkali hufanya miche ikue imara; ukali dhaifu wa mwanga hufanya miche ikue bure.

3. Katika hatua ya miche, ikilinganishwa na miche yenye kiwango cha mwanga chini ya 120 μ mol / m2 · s, miche yenye kiwango cha mwanga zaidi ya 150 μ mol / m2 · s ilikua polepole ilipohamia kwenye ardhi ya shamba.

Ukuaji wa miche ya tikiti maji ulikuwa bora zaidi wakati uwiano wa nyekundu na bluu ulikuwa 5:1. Kulingana na athari tofauti za mwanga wa bluu na mwanga mwekundu kwenye mimea, njia bora ya kuangazia ni kuongeza ipasavyo uwiano wa mwanga wa bluu katika hatua ya mwanzo ya ukuaji wa miche, na kuongeza mwanga mwekundu zaidi katika hatua ya mwisho ya ukuaji wa miche; tumia mwanga hafifu katika hatua ya mwanzo, na kisha tumia mwanga mkali katika hatua ya mwisho.