不同LED光谱对西瓜幼苗的影响

文章来源:农机化研究杂志;

作者:单迎迎、单新民、谷松。

西瓜作为典型的经济作物,市场需求量大,品质要求高,但其育苗难度高于瓜类、茄子。主要原因是:西瓜是喜光作物。西瓜秧断苗后如果光照不足,就会徒长,形成高脚苗,严重影响秧苗质量和后期生长。西瓜从播种到定植正好在当年12月至次年2月之间,是气温最低、光照最弱、病害最严重的季节。尤其是在我国南方地区,早春时节10天到半个月没有阳光的现象十分常见。如果出现持续的阴雪天气,甚至会造成大量死苗,给农民带来很大的经济损失。

如何在阳光不足的情况下,利用人工光源,如LED植物灯的光,对西瓜苗等作物施“光肥”,达到增产、高效、优质、防病的目的抗病、无公害的同时促进作物的生长发育,多年来一直是农业生产科学家重点研究的方向。

近年来,研究进一步发现,不同比例的红蓝光对植物幼苗的生长也有显着影响。例如,唐大伟研究员等人发现R/b=7:3是黄瓜幼苗生长的最佳红蓝光配比;高毅研究员等人在论文中指出,R/b=8:1混合光源是最适合丝瓜幼苗生长的补光配置。

此前,有人尝试利用荧光灯、钠灯等人工光源进行育苗实验,但效果并不好。 20世纪90年代以来,出现了利用LED植物灯作为辅助光源的育苗研究。

LED植物灯具有节能环保、安全可靠、使用寿命长、体积小、重量轻、发热低、光分散或组合控制好等优点。可根据需要组合获得纯单色光和复合光谱,光能有效利用率可达80%~90%。它被认为是栽培中最好的光源。

目前,国内对纯LED光源水稻、黄瓜、菠菜栽培进行了大量研究,并取得了一定进展。但对于生长困难的西瓜苗,目前的技术还停留在自然光阶段,LED灯仅作为补充光源。

针对以上问题,本文将尝试采用LED灯作为纯光源,研究西瓜育苗的可行性以及不依赖太阳光提高西瓜育苗品质的最佳光通量配比,以期为设施西瓜育苗的光控提供理论依据和数据支持。

A.测试过程及结果

1.实验材料及光照处理

试验采用西瓜早佳8424,育苗介质为金海金金3号。试验地点选择在衢州市LED植物灯育苗工厂,采用LED植物照明设备作为试验光源。测试持续5个周期。单次试验周期为从浸种、发芽到幼苗生长25天。光照周期为8小时。室内温度白天(7:00-17:00)25°至28°,晚上(17:00-7:00)15°至18°。环境湿度为 60% – 80%。

LED植物照明灯具采用红、蓝LED灯珠,红色波长为660nm,蓝色波长为450nm。实验中采用光通量比为5:1、6:1和7:13的红光和蓝光进行对比。

2 测量指标及方法

每个周期结束时,随机抽取3株苗进行苗木质量检测。指标包括干鲜重、株高、茎粗、叶数、比叶面积和根长。其中株高、茎粗、根长可用游标卡尺测量;叶数、根数可手动计​​数;干鲜重和比叶面积可以用尺子计算出来。

3.数据统计分析

4. 结果

测试结果如表1和图1-5所示。

从表1和图1-5可以看出,随着光通比的增加,干鲜重降低,株高增加(存在徒长现象),植株茎秆逐渐变细。越来越细,比叶面积减小,根长越来越短。

B.结果分析与评价

1、光通比为5:1时,西瓜幼苗生长最好。

2、高蓝光比的LED植物灯照射幼苗的情况较低,说明蓝光对植物生长特别是植物茎有明显的抑制作用,对叶片生长无明显影响;红光促进植物生长,红光比例大时植物生长较快,但其长度明显,如图2所示。

3、植物在不同的生长期需要不同比例的红蓝光。比如,西瓜幼苗前期需要较多的蓝光,可以有效抑制幼苗的生长;但后期需要更多的红光。如果蓝光比例居高不下,则幼苗又小又矮。

4、西瓜幼苗前期光照强度不能太强,否则会影响幼苗后期的生长。比较好的办法是前期用弱光,后期用强光。

5、保证LED植物灯合理的光照度。研究发现,光照强度过低,幼苗生长弱,容易徒长。应保证苗木正常生长光照不能低于120wml;但光照过高对苗木生长趋势变化不明显,且能耗增加,不利于工厂今后的应用。

C。结果

结果表明,采用纯LED光源在暗室培育西瓜苗是可行的,且5:1光通量比6、7倍光通量更有利于西瓜苗的生长。 LED技术在西瓜苗木工厂化栽培中的应用有三个关键点

1、红蓝光比例非常重要。西瓜苗生长初期不能用蓝光过高的LED植物灯照射,否则会影响后期生长。

2、光照强度对西瓜幼苗细胞和器官的分化有重要影响。光照强度强,幼苗生长旺盛;光照强度弱,使幼苗徒劳生长。

3、在苗期,与光强低于120μmol/m2·s的幼苗相比,光强高于150μmol/m2·s的幼苗移至农田后生长缓慢。

红蓝比例为5:1时西瓜幼苗生长最好。根据蓝光和红光对植物的不同影响,最好的光照方式是在幼苗生长前期适当增加蓝光的比例,在幼苗生长后期增加更多的红光;前期用弱光,后期用强光。


发布时间:2021年3月11日