სტატიის წყარო: სოფლის მეურნეობის მექანიზაციის კვლევის ჟურნალი;

ავტორი: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

საზამთროს, როგორც ტიპურ ეკონომიკურ კულტურას, ბაზარზე დიდი მოთხოვნა და მაღალი ხარისხის მოთხოვნები აქვს, თუმცა მისი ნერგების მოყვანა ნესვისა და ბადრიჯნის შემთხვევაში რთულია. მთავარი მიზეზი ის არის, რომ საზამთრო სინათლის მოყვარული კულტურაა. თუ საზამთროს ნერგის დამტვრევის შემდეგ საკმარისი სინათლე არ იქნება, ის გადაიზრდება და მაღალძირიან ნერგებს წარმოქმნის, რაც სერიოზულად აისახება ნერგების ხარისხსა და შემდგომ ზრდაზე. საზამთროს დათესვიდან დარგვამდე პერიოდი ხდება იმავე წლის დეკემბრიდან მომდევნო წლის თებერვლამდე, რაც ყველაზე დაბალი ტემპერატურის, ყველაზე სუსტი განათების და ყველაზე სერიოზული დაავადებების სეზონია. განსაკუთრებით სამხრეთ ჩინეთში, ძალიან ხშირია, რომ ადრე გაზაფხულზე 10 დღიდან ნახევარ თვემდე მზის სხივები არ არის. თუ მუდმივად მოღრუბლული და თოვლიანი ამინდია, ეს ნერგების დიდი რაოდენობით დაღუპვასაც კი გამოიწვევს, რაც ფერმერების ეკონომიკურ ზარალს დიდ ზიანს მიაყენებს.

ხელოვნური სინათლის წყაროს, მაგალითად, LED განათების სინათლის გამოყენების წესი, არასაკმარისი მზის სინათლის პირობებში, კულტურებისთვის, მათ შორის საზამთროს ნერგებისთვის „მსუბუქი სასუქის“ შესატანად, რათა მიღწეულ იქნას მოსავლიანობის გაზრდის, მაღალი ეფექტურობის, მაღალი ხარისხის, დაავადებებისადმი მდგრადობისა და დაბინძურებისგან თავისუფალი მიზნები, ამავდროულად, კულტურების ზრდისა და განვითარების ხელშეწყობის მიზნით, სოფლის მეურნეობის წარმოების მეცნიერების ძირითადი კვლევითი მიმართულებაა მრავალი წლის განმავლობაში.

ბოლო წლებში ჩატარებულმა კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ წითელი და ლურჯი სინათლის სხვადასხვა თანაფარდობამ ასევე მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინა მცენარის ნერგების ზრდაზე. მაგალითად, მკვლევარმა ტანგ დაუეიმ და სხვებმა აღმოაჩინეს, რომ R / b = 7:3 არის წითელი და ლურჯი სინათლის საუკეთესო თანაფარდობა კიტრის ნერგების ზრდისთვის; მკვლევარმა გაო იიმ და სხვებმა თავიანთ ნაშრომში აღნიშნეს, რომ R / b = 8:1 შერეული სინათლის წყარო ლუფას ნერგების ზრდისთვის ყველაზე შესაფერისი დამატებითი სინათლის კონფიგურაციაა.

ადრე, ზოგიერთმა ადამიანმა ნერგების ექსპერიმენტების ჩასატარებლად ხელოვნური სინათლის წყაროების, როგორიცაა ფლუორესცენტური და ნატრიუმის ნათურები, გამოყენება სცადა, თუმცა შედეგი კარგი არ აღმოჩნდა. 1990-იანი წლებიდან მოყოლებული, მიმდინარეობს კვლევები ნერგების მოყვანის შესახებ, რომლებიც დამატებით სინათლის წყაროებად LED განათების გამოყენებას იყენებენ.

LED განათების ნათურებს აქვთ შემდეგი უპირატესობები: ენერგოდაზოგვა, გარემოს დაცვა, უსაფრთხოება და საიმედოობა, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, მცირე ზომა, მსუბუქი წონა, დაბალი სითბოს გამომუშავება და კარგი სინათლის დისპერსია ან კომბინირებული კონტროლი. მათი კომბინირება შესაძლებელია საჭიროებისამებრ სუფთა მონოქრომატული სინათლისა და კომპოზიტური სპექტრის მისაღებად, ხოლო სინათლის ენერგიის ეფექტური გამოყენების კოეფიციენტი შეიძლება მიაღწიოს 80%-90%-ს. ის ითვლება საუკეთესო სინათლის წყაროდ კულტივაციაში.

ამჟამად, ჩინეთში ბრინჯის, კიტრისა და ისპანახის სუფთა LED სინათლის წყაროთი მოყვანის შესახებ უამრავი კვლევა ჩატარდა და გარკვეული პროგრესი იქნა მიღწეული. თუმცა, საზამთროს ნერგებისთვის, რომელთა მოყვანაც რთულია, ამჟამინდელი ტექნოლოგია ჯერ კიდევ ბუნებრივი განათების დონეზე რჩება და LED სინათლე მხოლოდ დამატებითი სინათლის წყაროდ გამოიყენება.

ზემოაღნიშნული პრობლემების გათვალისწინებით, ამ ნაშრომში შევეცდები LED სინათლის გამოყენებას სუფთა სინათლის წყაროდ, რათა შევისწავლო საზამთროს ნერგების მოშენების მიზანშეწონილობა და საუკეთესო სინათლის ნაკადის კოეფიციენტი საზამთროს ნერგების ხარისხის გასაუმჯობესებლად მზის სინათლეზე დაყრდნობის გარეშე, რათა უზრუნველყოფილი იყოს თეორიული საფუძველი და მონაცემთა მხარდაჭერა ობიექტებში საზამთროს ნერგების სინათლის კონტროლისთვის.

A.ტესტირების პროცესი და შედეგები

1. ექსპერიმენტული მასალები და სინათლის დამუშავება

ექსპერიმენტში გამოყენებული იქნა საზამთროს ჯიში ZAOJIA 8424, ხოლო ნერგის გასათესად გამოყენებული იყო Jinhai Jinjin 3. ტესტირების ადგილი შეირჩა კუჯოუში მდებარე LED განათების სანერგე ქარხანაში და სატესტო სინათლის წყაროდ გამოყენებული იქნა LED განათების მოწყობილობა. ტესტი 5 ციკლის განმავლობაში მიმდინარეობდა. ერთჯერადი ექსპერიმენტის პერიოდი შეადგენდა 25 დღეს თესლის დალბობიდან, აღმოცენებიდან ნერგის ზრდამდე. ფოტოპერიოდი 8 საათს შეადგენდა. ოთახის ტემპერატურა დღისით (7:00-17:00) იყო 25°-დან 28°-მდე, ხოლო საღამოს (17:00-19:00) - 15°-დან 18°-მდე. ჰაერის ტენიანობა 60%-80% იყო.

LED განათების მოწყობილობაში გამოყენებულია წითელი და ლურჯი LED მძივები, წითელი ტალღის სიგრძით 660 ნმ და ლურჯი ტალღის სიგრძით 450 ნმ. ექსპერიმენტში შედარებისთვის გამოყენებული იქნა წითელი და ლურჯი შუქი 5:1, 6:1 და 7:13 მანათობელი ნაკადის თანაფარდობით.

2. გაზომვის ინდექსი და მეთოდი

თითოეული ციკლის ბოლოს, ნერგების ხარისხის შესამოწმებლად შემთხვევით შეირჩა 3 ნერგი. ინდექსები მოიცავდა მშრალ და ახალ წონას, მცენარის სიმაღლეს, ღეროს დიამეტრს, ფოთლების რაოდენობას, ფოთლის სპეციფიკურ ფართობს და ფესვის სიგრძეს. მათ შორის, მცენარის სიმაღლის, ღეროს დიამეტრის და ფესვის სიგრძის გაზომვა შესაძლებელია ვერნიეს კალიპერით; ფოთლების და ფესვების რაოდენობის დათვლა შესაძლებელია ხელით; მშრალი და ახალი წონის და ფოთლის სპეციფიკური ფართობის გამოთვლა შესაძლებელია სახაზავით.

3. მონაცემთა სტატისტიკური ანალიზი

4. შედეგები

ტესტის შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 1 და ნახაზებში 1-5.

ცხრილი 1-დან და სურათი 1-5-დან ჩანს, რომ სინათლისა და გამტარობის თანაფარდობის ზრდასთან ერთად, მშრალი ახალი წონა მცირდება, მცენარის სიმაღლე იზრდება (არსებობს უაზრო სიგრძის ფენომენი), მცენარის ღერო უფრო თხელი და პატარა ხდება, ფოთლის სპეციფიკური ფართობი მცირდება და ფესვის სიგრძე სულ უფრო და უფრო მოკლე ხდება.

B.შედეგების ანალიზი და შეფასება

1. როდესაც სინათლისა და გამტარობის თანაფარდობა 5:1-ია, საზამთროს ნერგების ზრდა საუკეთესოა.

2. LED განათების მაღალი ცისფერი სინათლის თანაფარდობით ნერგების დაბალი დასხივება მიუთითებს, რომ ცისფერ სინათლეს აშკარა დათრგუნვის ეფექტი აქვს მცენარის ზრდაზე, განსაკუთრებით მცენარის ღეროზე, და არ აქვს აშკარა გავლენა ფოთლების ზრდაზე; წითელი სინათლე ხელს უწყობს მცენარის ზრდას და მცენარე უფრო სწრაფად იზრდება, როდესაც წითელი სინათლის თანაფარდობა დიდია, მაგრამ მისი სიგრძე აშკარაა, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში.

3. მცენარეს ზრდის სხვადასხვა პერიოდში წითელი და ლურჯი სინათლის განსხვავებული თანაფარდობა სჭირდება. მაგალითად, საზამთროს ნერგებს ადრეულ ეტაპზე მეტი ლურჯი სინათლე სჭირდებათ, რამაც შეიძლება ეფექტურად შეაფერხოს ნერგების ზრდა; თუმცა, მოგვიანებით ეტაპზე მას მეტი წითელი სინათლე სჭირდება. თუ ლურჯი სინათლის პროპორცია მაღალი დარჩება, ნერგი პატარა და მოკლე იქნება.

4. საზამთროს ნერგის ადრეულ სტადიაზე სინათლის ინტენსივობა არ უნდა იყოს ძალიან ძლიერი, რაც გავლენას მოახდენს ნერგების შემდგომ ზრდაზე. უკეთესი გზაა ადრეულ სტადიაზე სუსტი სინათლის გამოყენება, ხოლო მოგვიანებით ძლიერი სინათლის გამოყენება.

5. უზრუნველყოფილი უნდა იყოს LED განათების გონივრული რაოდენობა. დადგინდა, რომ თუ სინათლის ინტენსივობა ძალიან დაბალია, ნერგების ზრდა სუსტი იქნება და მათი გაზრდა უშედეგოდ მოხდება. უნდა იყოს უზრუნველყოფილი, რომ ნერგების ნორმალური განათების დონე არ იყოს 120 ვტ/ლ-ზე ნაკლები; თუმცა, ძალიან მაღალი განათების შემთხვევაში ნერგების ზრდის ტენდენციის ცვლილება აშკარა არ იქნება და ენერგიის მოხმარება გაიზრდება, რაც ხელს არ შეუწყობს ქარხნის მომავალ გამოყენებას.

Cშედეგები

შედეგებმა აჩვენა, რომ საზამთროს ნერგების ბნელ ოთახში გასაშენებლად სუფთა LED სინათლის წყაროს გამოყენება შესაძლებელი იყო და 5:1 სინათლის ნაკადი საზამთროს ნერგების ზრდას 6-ჯერ ან 7-ჯერ უფრო ხელს უწყობდა. საზამთროს ნერგების სამრეწველო კულტივაციაში LED ტექნოლოგიის გამოყენებას სამი ძირითადი პუნქტი აქვს.

1. წითელი და ლურჯი სინათლის თანაფარდობა ძალიან მნიშვნელოვანია. საზამთროს ნერგების ადრეული ზრდის ეტაპები არ უნდა განათდეს LED განათებით ძალიან მაღალი ლურჯი შუქით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს გავლენას მოახდენს შემდგომ ზრდაზე.

2. სინათლის ინტენსივობა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს საზამთროს ნერგების უჯრედებისა და ორგანოების დიფერენციაციაზე. ძლიერი სინათლის ინტენსივობა ნერგების ძლიერ ზრდას უწყობს ხელს, სუსტი სინათლის ინტენსივობა კი ნერგების უშედეგო ზრდას იწვევს.

3. ნერგის სტადიაზე, 120 μ მოლ/მ2 · წმ-ზე დაბალი სინათლის ინტენსივობის მქონე ნერგებთან შედარებით, 150 μ მოლ/მ2 · წმ-ზე მაღალი სინათლის ინტენსივობის მქონე ნერგები სასოფლო-სამეურნეო მიწებზე გადატანისას ნელა იზრდებოდა.

საზამთროს ნერგების ზრდა საუკეთესო იყო, როდესაც წითელი და ლურჯი სინათლის თანაფარდობა 5:1 იყო. ლურჯი და წითელი სინათლის მცენარეებზე განსხვავებული ზემოქმედების მიხედვით, განათების საუკეთესო გზაა ნერგების ზრდის ადრეულ ეტაპზე ლურჯი სინათლის პროპორციის შესაბამისად გაზრდა და ნერგების ზრდის გვიან ეტაპზე მეტი წითელი სინათლის დამატება; ადრეულ ეტაპზე სუსტი სინათლის გამოყენება, ხოლო გვიან ეტაპზე ძლიერი სინათლის გამოყენება.