기사 출처: Journal of Agricultural Mechanization Research;

저자: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

수박은 전형적인 경제작물로서 시장수요가 크고 품질요구가 높으나 참외와 가지의 경우 묘목재배가 어렵다.주된 이유는 다음과 같습니다. 수박은 빛을 좋아하는 작물입니다.수박 묘목이 부러진 후 빛이 충분하지 않으면 지나치게 자라 키가 큰 묘목을 형성하여 묘목의 품질과 이후 성장에 심각한 영향을 미칩니다.수박은 파종에서 심기까지 공교롭게도 그 해 12월부터 이듬해 2월까지가 되는데 이때가 기온이 가장 낮고 빛이 가장 약하며 질병이 가장 심한 계절이다.특히 중국 남부에서는 이른 봄에 10일에서 한 달 반 동안 햇빛이 비치지 않는 일이 매우 흔하다.계속해서 흐리고 눈이 내리면 많은 수의 죽은 묘목이 발생하여 농민의 경제적 손실에 큰 피해를 줄 것입니다.

햇빛이 부족한 조건에서 수박 모종을 비롯한 작물에 "가벼운 비료"를 시용하여 수확량, 고효율, 고품질, 병해를 증가시키는 목적을 달성하기 위해 예를 들어 LED 재배 조명의 조명과 같은 인공 광원을 사용하는 방법 작물의 성장과 발달을 촉진하면서 저항성 및 무공해는 수년 동안 농업 생산 과학자들의 주요 연구 방향이었습니다.

최근 몇 년 동안 이 연구는 적색광과 청색광의 다른 비율이 식물 묘목의 성장에 상당한 영향을 미친다는 사실을 추가로 발견했습니다.예를 들어 Tang Dawei 연구원과 다른 연구자들은 R/b = 7:3이 오이 묘목 성장에 가장 적합한 적색 및 청색광 비율임을 발견했습니다.Gao Yi 연구원과 다른 연구자들은 논문에서 R/b = 8:1 혼합 광원이 Luffa 묘목 성장에 가장 적합한 보조 조명 구성이라고 지적했습니다.

이전에는 일부 사람들이 형광등, 나트륨등과 같은 인공 광원을 사용하여 묘목 실험을 시도했지만 결과가 좋지 않았습니다.1990년대부터 보조 광원으로 LED 재배등을 이용한 묘목 재배에 대한 연구가 진행되었다.

LED 성장 조명은 에너지 절약, 환경 보호, 안전 및 신뢰성, 긴 수명, 작은 크기, 가벼운 무게, 낮은 발열 및 우수한 광 분산 또는 조합 제어의 장점을 가지고 있습니다.순수한 단색광과 복합 스펙트럼을 얻기 위한 필요에 따라 결합할 수 있으며, 빛 에너지의 유효 이용률은 80% – 90%에 달할 수 있습니다.그것은 재배에서 최고의 광원으로 간주됩니다.

현재 중국에서는 순수한 LED 광원으로 벼, 오이, 시금치 재배에 대한 많은 연구가 이루어졌으며 일부 진전이 있었습니다.그러나 재배가 어려운 수박 묘목의 경우 현재의 기술은 아직 자연채광 단계에 머물고 있으며, LED 조명은 보조광원으로만 사용하고 있다.

위와 같은 문제점을 감안하여 본 논문에서는 수박유묘 육종의 타당성과 최적의 광속비를 연구하여 태양광에 의존하지 않고 수박유묘의 품질을 향상시키기 위한 순수광원으로 LED 조명을 이용하여 시설에서 수박 묘목의 광 제어에 대한 이론적 근거 및 데이터 지원을 제공합니다.

A.테스트 과정 및 결과

1. 실험재료 및 광처리

실험에는 수박 ZAOJIA 8424를 사용하였고, 육묘배지는 Jinhai Jinjin 3호를 사용하였다. 시험장소는 Quzhou시 LED 재배조명 양묘공장에서 선정하였고, 테스트 광원은 LED 재배조명기구를 사용하였다.테스트는 5주기 동안 지속되었습니다.단일 실험 기간은 종자 침지부터 발아, 유묘 성장까지 25일이었다.광주기는 8시간이었다.실내온도는 낮(7:00~17:00) 25~28°, 저녁(17:00~7:00) 15~18°였다.주변 습도는 60% – 80%였습니다.

적색 및 청색 LED 비드는 LED 성장 조명기구에 사용되며 적색 파장은 660nm이고 청색 파장은 450nm입니다.실험에서는 광속비가 5:1, 6:1, 7:13인 적색광과 청색광을 비교용으로 사용하였다.

2. 측정 지표 및 방법

각 주기가 끝날 때 묘목 품질 테스트를 위해 3개의 묘목을 무작위로 선택했습니다.지표에는 건조 및 생중량, 식물 높이, 줄기 직경, 잎 수, 특정 잎 면적 및 뿌리 길이가 포함됩니다.그 중 식물 높이, 줄기 직경 및 뿌리 길이는 버니어 캘리퍼스로 측정할 수 있습니다.잎 수와 뿌리 수는 수동으로 계산할 수 있습니다.건조하고 신선한 무게와 특정 잎 면적은 눈금자로 계산할 수 있습니다.

3. 데이터의 통계적 분석

4. 결과

테스트 결과는 표 1과 그림 1-5에 나와 있습니다.

표 1과 그림 1-5에서 빛에 대한 통과 비율이 증가함에 따라 건조 신선 중량이 감소하고 식물 높이가 증가하고(무익한 길이 현상이 있음) 식물의 줄기가 가늘고 작을수록 특정 잎 면적이 줄어들고 뿌리 길이가 점점 짧아집니다.

B.결과 분석 및 평가

1. 빛과 통과의 비율이 5:1일 때 수박의 유묘 생육이 가장 좋다.

2. 높은 청색광 비율로 LED 성장 조명에 의해 조사된 낮은 묘목은 청색광이 식물 성장, 특히 식물 줄기에 명백한 억제 효과가 있고 잎 성장에 분명한 영향이 없음을 나타냅니다.적색광은 식물 생장을 촉진하며, 적색광의 비율이 크면 식물이 더 빨리 자라지만 그 길이는 그림 2와 같이 명백합니다.

3. 식물은 다른 성장 기간에 다른 비율의 빨간색과 파란색 빛이 필요합니다.예를 들어, 수박 묘목은 초기 단계에서 더 많은 청색광이 필요하므로 묘목 성장을 효과적으로 억제할 수 있습니다.그러나 후기 단계에서는 더 많은 빨간불이 필요합니다.청색광의 비율이 높게 유지되면 묘목이 작고 짧아집니다.

4. 초기 단계의 수박 묘목의 광도가 너무 강하면 나중에 묘목의 성장에 영향을 미칩니다.더 좋은 방법은 초기에 약한 빛을 사용하고 나중에 강한 빛을 사용하는 것입니다.

5. 합리적인 LED 성장 조명 조명이 보장되어야 합니다.빛의 세기가 너무 낮으면 묘목 생육이 약하고 헛되이 자라기 쉬운 것으로 알려져 있다.묘목의 정상적인 성장 조명이 120wml보다 낮을 수 없도록 해야 합니다.그러나 너무 높은 조명으로 묘목의 성장 추세의 변화가 명확하지 않고 에너지 소비가 증가하여 향후 공장 적용에 도움이 되지 않습니다.

C.결과

그 결과 순수한 LED 광원을 사용하여 암실에서 수박 묘목을 재배하는 것이 가능하며 5:1 광속이 6~7배보다 수박 묘목의 성장에 더 도움이 되는 것으로 나타났습니다.수박 묘목의 산업 재배에 LED 기술을 적용하는 데는 세 가지 핵심 사항이 있습니다.

1. 적색광과 청색광의 비율이 매우 중요합니다.수박 묘목의 초기 성장은 너무 높은 청색광을 가진 LED 성장 조명으로 조명할 수 없습니다. 그렇지 않으면 이후 성장에 영향을 미칩니다.

2. 빛의 강도는 수박 유묘의 세포와 기관의 분화에 중요한 영향을 미친다.강한 광도는 묘목을 강하게 자랍니다.빛의 강도가 약하면 묘목이 헛되이 자랍니다.

3. 묘목기에는 광강도가 120 μmol/m2·s 미만인 유묘에 비해 광강도가 150 μmol/m2·s 이상인 유묘가 경작지로 이동하면서 성장이 더디게 나타났다.

수박 묘목의 생육은 빨강과 파랑의 비율이 5:1일 때 가장 잘 자랐다.청색광과 적색광이 식물에 미치는 다양한 영향에 따라 조명의 가장 좋은 방법은 묘목 성장 초기 단계에서 청색광의 비율을 적절하게 늘리고 묘목 성장 후반기에 더 많은 적색광을 추가하는 것입니다.초기 단계에서 약한 빛을 사용하고 후기 단계에서 강한 빛을 사용하십시오.