Sumber Artikel: Jurnal Penelitian Mekanisasi Pertanian;

Pengarang: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Semangka, sebagai tanaman ekonomi yang khas, memiliki permintaan pasar yang besar dan persyaratan kualitas yang tinggi, namun penanaman bibitnya sulit dilakukan untuk melon dan terong.Alasan utamanya adalah: semangka adalah tanaman yang menyukai cahaya.Jika tidak ada cukup cahaya setelah bibit semangka dipatahkan, maka akan tumbuh berlebihan dan membentuk bibit berkaki tinggi, yang sangat mempengaruhi kualitas bibit dan pertumbuhan selanjutnya.Semangka dari penaburan hingga penanaman terjadi antara Desember tahun itu dan Februari tahun berikutnya, yang merupakan musim dengan suhu terendah, cahaya terlemah, dan penyakit paling serius.Terutama di Cina selatan, sangat umum tidak ada sinar matahari selama 10 hari hingga setengah bulan di awal musim semi.Jika cuaca mendung dan bersalju terus menerus, bahkan akan menyebabkan banyak bibit mati, yang akan sangat merugikan ekonomi petani.

Cara menggunakan sumber cahaya buatan, misalnya cahaya dari lampu tumbuh LED, untuk menerapkan "pupuk ringan" pada tanaman termasuk bibit semangka di bawah kondisi sinar matahari yang tidak mencukupi, untuk mencapai tujuan peningkatan hasil, efisiensi tinggi, kualitas tinggi, penyakit resistensi dan bebas polusi sambil mempromosikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, telah menjadi arah penelitian utama para ilmuwan produksi pertanian selama bertahun-tahun.

Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian lebih lanjut menemukan bahwa perbedaan rasio cahaya merah dan biru juga berpengaruh signifikan terhadap pertumbuhan bibit tanaman.Misalnya, peneliti Tang Dawei dan lainnya menemukan bahwa R / b = 7:3 adalah rasio cahaya merah dan biru terbaik untuk pertumbuhan bibit mentimun;peneliti Gao Yi dan yang lainnya menunjukkan dalam makalah mereka bahwa sumber cahaya campuran R / b = 8:1 adalah konfigurasi cahaya tambahan yang paling cocok untuk pertumbuhan pembibitan Luffa.

Sebelumnya, beberapa orang mencoba menggunakan sumber cahaya buatan seperti lampu neon dan lampu sodium untuk melakukan percobaan pembibitan, namun hasilnya tidak bagus.Sejak tahun 1990-an telah dilakukan penelitian tentang budidaya bibit menggunakan lampu tumbuh LED sebagai sumber cahaya tambahan.

Lampu tumbuh LED memiliki keunggulan penghematan energi, perlindungan lingkungan, keamanan dan keandalan, masa pakai yang lama, ukuran kecil, ringan, pembangkitan panas rendah, dan dispersi cahaya yang baik atau kontrol kombinasi.Ini dapat digabungkan sesuai dengan kebutuhan untuk mendapatkan cahaya monokromatik murni dan spektrum komposit, dan tingkat pemanfaatan energi cahaya yang efektif dapat mencapai 80% – 90%.Itu dianggap sebagai sumber cahaya terbaik dalam budidaya.

Saat ini, sejumlah besar penelitian telah dilakukan pada penanaman padi, mentimun, dan bayam dengan sumber cahaya LED murni di Tiongkok, dan beberapa kemajuan telah dicapai.Namun, untuk bibit semangka yang sulit tumbuh, teknologi saat ini masih berada pada tahap cahaya alami, dan lampu LED hanya digunakan sebagai sumber cahaya tambahan.

Melihat permasalahan di atas, makalah ini akan mencoba menggunakan lampu LED sebagai sumber cahaya murni untuk mempelajari kelayakan pembibitan semangka dan rasio fluks cahaya terbaik untuk meningkatkan kualitas bibit semangka tanpa bergantung pada sinar matahari, agar dapat memberikan dasar teori dan dukungan data untuk kontrol cahaya bibit semangka di fasilitas.

A.Proses pengujian dan hasil

1. Bahan percobaan dan perawatan ringan

Semangka ZAOJIA 8424 digunakan dalam percobaan, dan media pembibitannya adalah Jinhai Jinjin 3. Lokasi pengujian dipilih di pabrik pembibitan lampu tumbuh LED di Kota Quzhou dan peralatan lampu tumbuh LED digunakan sebagai sumber cahaya uji.Tes berlangsung selama 5 siklus.Periode percobaan tunggal adalah 25 hari dari perendaman benih, perkecambahan hingga pertumbuhan bibit.Fotoperiode adalah 8 jam.Suhu dalam ruangan adalah 25° hingga 28° pada siang hari (7:00-17:00) dan 15° hingga 18° pada malam hari (17:00-7:00).Kelembaban sekitar 60% – 80%.

Manik-manik LED merah dan biru digunakan dalam perlengkapan pencahayaan tumbuh LED, dengan panjang gelombang merah 660nm dan panjang gelombang biru 450nm.Dalam percobaan, cahaya merah dan biru dengan rasio fluks bercahaya 5:1, 6:1, dan 7:13 digunakan sebagai perbandingan.

2. Indeks dan metode pengukuran

Pada akhir setiap siklus, 3 bibit dipilih secara acak untuk uji kualitas bibit.Indeks meliputi berat kering dan segar, tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, luas daun spesifik dan panjang akar.Diantaranya, tinggi tanaman, diameter batang dan panjang akar dapat diukur dengan vernier caliper;nomor daun dan nomor akar dapat dihitung secara manual;berat kering dan segar serta luas daun spesifik dapat dihitung dengan penggaris.

3. Analisis statistik data

4. Hasil

Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 1 dan Gambar 1-5.

Dari tabel 1 dan gambar 1-5 terlihat bahwa dengan meningkatnya rasio cahaya terhadap lalu lintas, bobot segar kering berkurang, tinggi tanaman bertambah (ada fenomena panjang sia-sia), tangkai tanaman menjadi lebih tipis dan lebih kecil, luas daun spesifik berkurang, dan panjang akar semakin pendek.

B.Analisis dan evaluasi hasil

1. Ketika rasio cahaya untuk lulus adalah 5:1, pertumbuhan semai semangka adalah yang terbaik.

2. Bibit rendah yang disinari oleh lampu tumbuh LED dengan rasio cahaya biru yang tinggi menunjukkan bahwa cahaya biru memiliki efek penekanan yang jelas pada pertumbuhan tanaman, terutama pada batang tanaman, dan tidak memiliki pengaruh yang jelas pada pertumbuhan daun;lampu merah mendorong pertumbuhan tanaman, dan tanaman tumbuh lebih cepat bila rasio lampu merah besar, tetapi panjangnya jelas, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

3. Sebuah tanaman membutuhkan rasio cahaya merah dan biru yang berbeda pada periode pertumbuhan yang berbeda.Misalnya, bibit semangka membutuhkan lebih banyak cahaya biru pada tahap awal, yang secara efektif dapat menekan pertumbuhan bibit;tetapi pada tahap selanjutnya, dibutuhkan lebih banyak lampu merah.Jika proporsi cahaya biru tetap tinggi, bibit akan menjadi kecil dan pendek.

4. Intensitas cahaya bibit semangka pada tahap awal tidak boleh terlalu kuat, yang akan mempengaruhi pertumbuhan bibit selanjutnya.Cara yang lebih baik adalah dengan menggunakan cahaya lemah pada tahap awal dan kemudian menggunakan cahaya kuat.

5. Penerangan lampu tumbuh LED yang wajar harus dipastikan.Ditemukan bahwa jika intensitas cahaya terlalu rendah, pertumbuhan bibit lemah dan mudah tumbuh sia-sia.Harus dipastikan bahwa pencahayaan pertumbuhan normal bibit tidak boleh lebih rendah dari 120wml;namun, perubahan tren pertumbuhan bibit dengan pencahayaan yang terlalu tinggi tidak terlihat jelas, dan konsumsi energi meningkat, yang tidak kondusif untuk penerapan pabrik di masa mendatang.

C.Hasil

Hasil penelitian menunjukkan bahwa layak menggunakan sumber cahaya LED murni untuk membudidayakan bibit semangka di ruangan gelap, dan fluks cahaya 5:1 lebih kondusif untuk pertumbuhan bibit semangka daripada 6 atau 7 kali.Ada tiga poin kunci dalam penerapan teknologi LED pada industri budidaya bibit semangka

1. Rasio cahaya merah dan biru sangat penting.Pertumbuhan awal bibit semangka tidak dapat diterangi oleh lampu tumbuh LED dengan cahaya biru yang terlalu tinggi, jika tidak maka akan mempengaruhi pertumbuhan selanjutnya.

2. Intensitas cahaya berpengaruh penting terhadap diferensiasi sel dan organ semai semangka.Intensitas cahaya yang kuat membuat bibit tumbuh kuat;intensitas cahaya yang lemah membuat bibit tumbuh sia-sia.

3. Pada tahap pembibitan, dibandingkan dengan bibit dengan intensitas cahaya lebih rendah dari 120 μ mol / m2 · s, bibit dengan intensitas cahaya lebih dari 150 μ mol / m2 · s tumbuh lambat saat pindah ke lahan pertanian.

Pertumbuhan bibit semangka paling baik bila perbandingan warna merah dan biru 5:1.Menurut efek cahaya biru dan cahaya merah yang berbeda pada tanaman, cara pencahayaan terbaik adalah dengan meningkatkan proporsi cahaya biru dengan tepat pada tahap awal pertumbuhan bibit, dan menambahkan lebih banyak cahaya merah pada tahap akhir pertumbuhan bibit;gunakan cahaya lemah di tahap awal, lalu gunakan cahaya kuat di tahap akhir.