Fons Articuli: Acta Investigationis Mechanizationis Agriculturae;

Author: Yingying Shan, Xinmin Shan, Song Gu.

Cucumis, ut typicus seges oeconomicus, magnam mercatum postulationem et altas qualitatis necessitates habet, sed cultura eius plantarum difficilis est pro cucumere et melanzana. Causa principalis est quod cucumis est seges lucis amans. Si post germinationem cucumeris fractae non satis lucis adsit, nimis crescet et plantas altas formabit, quod qualitatem plantarum et incrementum posteriorem graviter afficit. Cursus cucumeris a seminatione ad plantationem inter Decembrem anni illius et Februarium anni sequentis fit, quod est tempus cum temperatura infima, luce debiliore et morbo gravissimo. Praesertim in Sinis meridionalibus, perquam commune est ut sol per decem dies ad dimidium mensem vere primo careat. Si caelum nubilum et nivosum continue est, etiam magnum numerum plantarum mortuarum causabit, quod magnum damnum agricolis oeconomicis afferet.

Quomodo fonte lucis artificialis, exempli gratia luce ex luminibus crescentibus LED, adhibeatur ad "stercus leve" applicandum cultibus, inter quas plantulae peponis, sub condicione solis insufficientis, ut finis augendi proventus, altae efficientiae, altae qualitatis, resistentiae morborum et sine pollutione assequatur, simul promovendo incrementum et progressionem frugum, fuit principalis directio investigationis scientificorum productionis agriculturae per multos annos.

Recentibus annis, investigationes porro invenerunt diversas proportiones lucis rubrae et caeruleae etiam effectum magnum in incremento plantularum habuisse. Exempli gratia, investigator Tang Dawei et alii invenerunt R/b = 7:3 optimam proportionem lucis rubrae et caeruleae ad incremento plantularum cucumeris esse; investigator Gao Yi et alii in suo articulo demonstraverunt fontem lucis mixtum R/b = 8:1 aptissimam configurationem lucis supplementariae ad incremento plantularum Luffae esse.

Antehac, quidam fontes lucis artificialis, ut lucernas fluorescentes et lucernas sodii, ad experimenta germinationis plantularum peragenda uti conati sunt, sed eventus non bonus erat. Ab annis 1990, investigationes de cultura plantularum factae sunt, luminibus crescentibus LED ut fontibus lucis supplementariis utentibus.

Lumina crescentia LED commodis praebent: energia conservanda, ambitus protegendus, salutis et firmitatis, longae vitae utilis, parvitatis, levitatis, caloris generatio humilis, et bona dispersionis lucis vel combinationis moderationis. Secundum necessitates combinari possunt ut lux pura monochromatica et spectrum compositum obtineatur, et utilitas efficax energiae lucis ad 80% – 90% pervenire potest. Optima fons lucis in cultura habetur.

In praesenti, magna copia studiorum de cultura oryzae, cucumeris et spinaciae cum pura luce LED in Sinis facta est, et quidam progressus factus est. Attamen, quod ad plantulas peponis, quae difficile coluntur, technologia hodierna adhuc in statu lucis naturalis manet, et lux LED tantum ut fons lucis supplementarius adhibetur.

Ob difficultates supradictas, haec dissertatio conabitur uti luce LED ut fonte lucis puro ad investigandam possibilitatem propagationis plantularum cucumeris et optimam rationem fluxus luminosi ad qualitatem plantularum cucumeris emendandam sine fiducia in luce solis, ut fundamentum theoreticum et subsidium datorum praebeatur pro moderatione luminis plantularum cucumeris in aedificiis.

A.Processus et eventus probationis

1. Materiae experimentales et curatio lucis

Pepone ZAOJIA 8424 in experimento adhibitum est, medium autem germinationis Jinhai Jinjin 3 fuit. Locus probationis in officina seminariorum luminarium LED crescentium in urbe Quzhou electus est, et instrumentum illuminationis LED crescentium ut fons lucis probationis adhibitum est. Experimentum per quinque cyclos duravit. Spatium experimenti singulare viginti quinque dies a maceratione seminis, germinatione ad incrementum plantarum erat. Photoperiodus octo horae erat. Temperatura interior interdiu (7:00-17:00) inter 25° et 28° et vesperi (17:00-7:00) inter 15° et 18° erat. Humiditas ambientis inter 60% et 80% erat.

Globuli LED rubri caeruleique in luminaribus LED ad plantas crescendas adhibentur, longitudine undae rubrae 660nm et caeruleae 450nm. In experimento, lux rubra et caerulea cum rationibus fluxus luminosi 5:1, 6:1 et 7:13 ad comparationem adhibita est.

2. Index et methodus mensurae

Fine cuiusque cycli, tres plantulae temere selectae sunt ad probationem qualitatis plantularum. Indices incluserunt pondus siccum et recens, altitudinem plantae, diametrum caulis, numerum foliorum, aream specificam foliorum et longitudinem radicum. Inter eos, altitudo plantae, diameter caulis et longitudo radicum coemetere vernier metiri possunt; numerus foliorum et numerus radicum manu numerari possunt; pondus siccum et recens et area specifica foliorum regula computari possunt.

3. Analysis statistica datorum

4. Resultata

Resultata probationum in Tabula 1 et figuris 1-5 monstrantur.

Ex tabula 1 et figura 1-5, videri potest, cum proportio lucis ad folium transeundum crescit, pondus siccum recens decrescere, altitudinem plantae crescere (phaenomenon longitudinis inutilis existimare), caulem plantae tenuiorem et minorem fieri, aream foliorum specificam reducere, et longitudinem radicis breviorem et breviorem fieri.

B.Analysis et aestimatio eventuum

1. Cum proportio lucis ad transitum 5:1 est, incrementum plantulae peponis optimum est.

2. Plantulae humilis, a lucerna LED crescenti cum alta proportione lucis caeruleae irradiatae, indicant lucem caeruleam manifestum effectum suppressionis in incrementum plantae, praesertim in caule, habere, nullamque manifestam vim in incrementum foliorum; lux rubra incrementum plantae promovet, et planta celerius crescit cum proportio lucis rubrae magna est, sed longitudo eius manifesta est, ut in Figura 2 demonstratur.

3. Planta diversam proportionem lucis rubrae et caeruleae in diversis temporibus crescentiae requirit. Exempli gratia, plantulae pepones plus lucis caeruleae in primo stadio requirunt, quae efficaciter incrementum plantulae supprimere potest; sed in stadio posteriore, plus lucis rubrae egent. Si proportio lucis caeruleae alta manet, plantula parva et brevis erit.

4. Intensitas luminis in plantula peponis in stadio primo non potest esse nimis fortis, quod incrementum posteriorem plantularum afficiet. Melior via est lucem debilem in stadio primo adhibere, deinde lucem fortem postea adhibere.

5. Illuminatio lucis LED ad plantas crescendas rationabilis curanda est. Si intensitas lucis nimis humilis est, incrementum plantularum debile et facile frustra crescere invenitur. Curandum est ne illuminatio normalis incrementi plantularum infra 120wml sit; tamen, mutatio in cursu incrementi plantularum cum illuminatione nimis alta non manifesta est, et consumptio energiae augetur, quod usui futuro officinae non favet.

CResultata

Eventus demonstraverunt possibile esse fontem lucis LED purum adhibere ad plantas peponis in camera obscura colendas, et fluxum luminosum 5:1 magis conducentem fuisse ad incrementum plantarum peponis quam sexies vel septies. Tria puncta clavis sunt in applicatione technologiae LED in cultura industriali plantarum peponis.

1. Proportio lucis rubrae et caeruleae magni momenti est. Incrementum primum plantularum peponeae non potest illuminari lumine LED cum luce caerulea nimis alta, alioquin incrementum posteriorem afficiet.

2. Intensitas lucis magnum effectum habet in differentiationem cellularum et organorum plantularum peponis. Fortis intensitas lucis plantulas validē crescere facit; debilis intensitas lucis plantulas frustra crescere facit.

3. In stadio plantulae, comparatis cum plantulis quorum intensitas lucis minor erat quam 120 μ mol/m²·s, plantulae quorum intensitas lucis maior erat quam 150 μ mol/m²·s lente creverunt cum ad terram agricolam migraverunt.

Incrementum plantularum peponis optimus erat cum proportio rubri ad caeruleum 5:1 erat. Secundum diversos effectus lucis caeruleae et lucis rubrae in plantis, optima illuminationis ratio est proportionem lucis caeruleae in primo stadio incrementi plantulae apte augere, et plus lucis rubrae addere in stadio posteriore; lucem debilem in primo stadio adhibere, deinde lucem fortem in stadio posteriore adhibere.