लेखक: दक्षिण चीन कृषी विद्यापीठातील फलोत्पादन महाविद्यालयातील यामिन ली आणि होचेंग लिऊ इत्यादी.

लेख स्रोत: ग्रीनहाऊस फलोत्पादन

सुविधांच्या फलोत्पादनाच्या सुविधांच्या प्रकारांमध्ये प्रामुख्याने प्लास्टिक ग्रीनहाउस, सौर ग्रीनहाउस, मल्टी-स्पॅन ग्रीनहाउस आणि वनस्पती कारखाने समाविष्ट आहेत. सुविधांच्या इमारती काही प्रमाणात नैसर्गिक प्रकाश स्त्रोत अवरोधित करतात, तेथे अपुरा घरातील प्रकाश आहे, ज्यामुळे पीक उत्पादन आणि गुणवत्ता कमी होते. म्हणूनच, पूरक प्रकाश सुविधेच्या उच्च-गुणवत्तेच्या आणि उच्च-उत्पन्न पिकांमध्ये अपरिहार्य भूमिका बजावते, परंतु सुविधेत उर्जा वापर आणि ऑपरेटिंग खर्चाच्या वाढीसाठी देखील हे एक प्रमुख घटक बनले आहे.

बर्‍याच काळासाठी, सुविधेच्या फलोत्पादनाच्या क्षेत्रात वापरल्या जाणार्‍या कृत्रिम प्रकाश स्त्रोतांमध्ये मुख्यत: उच्च दाब सोडियम दिवा, फ्लोरोसेंट दिवा, मेटल हलोजन दिवा, इनकॅन्डेसेंट दिवा इत्यादींचा समावेश आहे. प्रमुख तोटे उच्च उष्णता उत्पादन, उच्च उर्जा वापर आणि उच्च ऑपरेटिंग खर्च आहेत. नवीन पिढीच्या प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) च्या विकासामुळे सुविधेच्या बागायती क्षेत्रात कमी उर्जा कृत्रिम प्रकाश स्त्रोत वापरणे शक्य होते. एलईडीमध्ये उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण कार्यक्षमता, डीसी पॉवर, लहान व्हॉल्यूम, दीर्घ जीवन, कमी उर्जा वापर, निश्चित तरंगलांबी, कमी थर्मल रेडिएशन आणि पर्यावरण संरक्षणाचे फायदे आहेत. सध्या सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या उच्च-दाब सोडियम दिवा आणि फ्लोरोसेंट दिवाच्या तुलनेत, एलईडी केवळ वनस्पतींच्या वाढीच्या गरजेनुसार प्रकाश प्रमाण आणि गुणवत्ता (विविध बँड लाइटचे प्रमाण) समायोजित करू शकत नाही आणि जवळच्या अंतरावर वनस्पतींचे विकृत करू शकत नाही. त्याच्या थंड प्रकाशापर्यंत, अशा प्रकारे, लागवडीच्या थरांची संख्या आणि अंतराळ उपयोग दर सुधारला जाऊ शकतो आणि ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण आणि अवकाश कार्यक्षम वापराची कार्ये ज्यास पारंपारिक प्रकाश स्त्रोताद्वारे बदलले जाऊ शकत नाही.

या फायद्यांच्या आधारे, एलईडी यशस्वीरित्या सुविधा बागायती प्रकाशयोजना, नियंत्रित वातावरणाचे मूलभूत संशोधन, वनस्पती ऊतक संस्कृती, वनस्पती कारखान्याचे रोप आणि एरोस्पेस इकोसिस्टममध्ये यशस्वीरित्या वापरली गेली आहे. अलिकडच्या वर्षांत, एलईडी ग्रोव्ह लाइटिंगची कामगिरी सुधारत आहे, किंमत कमी होत आहे आणि विशिष्ट तरंगलांबी असलेली सर्व प्रकारच्या उत्पादने हळूहळू विकसित होत आहेत, म्हणून शेती आणि जीवशास्त्र क्षेत्रात त्याचा उपयोग विस्तृत होईल.

हा लेख सुविधा फलोत्पादनाच्या क्षेत्रात एलईडीच्या संशोधन स्थितीचा सारांश देतो, प्रकाश जीवशास्त्र फाउंडेशनमध्ये एलईडी पूरक प्रकाशाच्या वापरावर लक्ष केंद्रित करतो, एलईडी वाढीवर वनस्पती प्रकाश तयार करणे, पौष्टिक गुणवत्ता आणि वृद्धत्व, बांधकाम आणि अनुप्रयोग विलंब होण्याच्या परिणामावर लक्ष केंद्रित करते. हलके सूत्र, आणि सध्याच्या समस्या आणि एलईडी पूरक प्रकाश तंत्रज्ञानाच्या संभाव्यतेचे विश्लेषण आणि संभाव्यता.

बागायती पिकांच्या वाढीवर एलईडी पूरक प्रकाशाचा प्रभाव

वनस्पतींच्या वाढीवर आणि विकासावर प्रकाशाच्या नियामक प्रभावांमध्ये बियाणे उगवण, स्टेम वाढवणे, पान आणि मूळ विकास, फोटोट्रोपिझम, क्लोरोफिल संश्लेषण आणि विघटन आणि फ्लॉवर इंडक्शन यांचा समावेश आहे. सुविधेतील प्रकाश वातावरणातील घटकांमध्ये प्रकाश तीव्रता, प्रकाश चक्र आणि वर्णक्रमीय वितरण समाविष्ट आहे. हवामान परिस्थितीच्या मर्यादेशिवाय घटक कृत्रिम प्रकाश परिशिष्टाद्वारे समायोजित केले जाऊ शकतात.

सध्या वनस्पतींमध्ये कमीतकमी तीन प्रकारचे फोटोरिसेप्टर्स आहेत: फायटोक्रोम (लाल प्रकाश आणि दूर लाल दिवा शोषून घेणे), क्रिप्टोक्रोम (निळा प्रकाश आणि अल्ट्राव्हायोलेट लाइटजवळ शोषून घेणे) आणि अतिनील-ए आणि यूव्ही-बी. पिकांच्या विकृत करण्यासाठी विशिष्ट तरंगलांबी प्रकाश स्त्रोताचा वापर वनस्पतींच्या प्रकाशसंश्लेषक कार्यक्षमतेत सुधारणा करू शकतो, प्रकाश मॉर्फोजेनेसिसला गती देऊ शकतो आणि वनस्पतींच्या वाढीस आणि विकासास प्रोत्साहित करू शकतो. रेड ऑरेंज लाइट (610 ~ 720 एनएम) आणि ब्लू व्हायलेट लाइट (400 ~ 510 एनएम) वनस्पती प्रकाश संश्लेषणात वापरला गेला. एलईडी तंत्रज्ञानाचा वापर करून, मोनोक्रोमॅटिक लाइट (जसे की 660 एनएम पीकसह लाल प्रकाश, 450 एनएम पीकसह निळा प्रकाश इ.) क्लोरोफिलच्या सर्वात मजबूत शोषक बँडच्या अनुषंगाने रेडिएट केले जाऊ शकते आणि स्पेक्ट्रल डोमेन रुंदी केवळ ± 20 एनएम आहे.

सध्या असा विश्वास आहे की लाल-नारिंगी प्रकाश वनस्पतींच्या विकासास लक्षणीय गती देईल, कोरड्या पदार्थाचे संचय, बल्ब, कंद, पानांचे बल्ब आणि इतर वनस्पतींच्या अवयवांच्या निर्मितीस प्रोत्साहित करेल, झाडे पूर्वी फुलतात आणि फळ देतात आणि फळ देतात आणि खेळतात वनस्पती रंग वर्धित मध्ये अग्रगण्य भूमिका; निळा आणि व्हायलेट लाइट वनस्पतींच्या पानांच्या फोटोट्रोपिझमवर नियंत्रण ठेवू शकतो, स्टोमाटा उघडणे आणि क्लोरोप्लास्ट हालचालीस प्रोत्साहित करू शकतो, स्टेम वाढीस प्रतिबंधित करू शकतो, वनस्पती वाढविण्यापासून प्रतिबंधित करू शकतो, वनस्पतींच्या फुलांना विलंब करू शकतो आणि वनस्पतिवत् होणार्‍या अवयवांच्या वाढीस प्रोत्साहित करू शकतो; लाल आणि निळ्या एलईडीचे संयोजन दोघांच्या एकाच रंगाच्या अपुरा प्रकाशाची भरपाई करू शकते आणि एक वर्णक्रमीय शोषण शिखर तयार करू शकते जे मुळात पीक प्रकाश संश्लेषण आणि मॉर्फोलॉजीशी सुसंगत आहे. हलका उर्जा वापर दर 80% ते 90% पर्यंत पोहोचू शकतो आणि उर्जा बचत प्रभाव महत्त्वपूर्ण आहे.

सुविधा फलोत्पादनात एलईडी पूरक दिवे सुसज्ज उत्पादनात अत्यंत लक्षणीय वाढ मिळवू शकते. अभ्यासानुसार असे दिसून आले आहे की फळांची संख्या, एकूण आउटपुट आणि प्रत्येक चेरी टोमॅटोचे वजन 300 μmol/(M² · s) एलईडी स्ट्रिप्स आणि एलईडी ट्यूबच्या 12 एच (8: 00-20: 00) अंतर्गत लक्षणीय आहेत वाढली. एलईडी पट्टीच्या पूरक प्रकाशात अनुक्रमे 42.67%, 66.89% आणि 16.97% वाढ झाली आहे आणि एलईडी ट्यूबचा पूरक प्रकाश अनुक्रमे 48.91%, 94.86% आणि 30.86% वाढला आहे. एलईडी पूरक प्रकाश संपूर्ण वाढीच्या कालावधीत वाढते प्रकाश फिक्स्चर [लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 3: 2 आहे, आणि प्रकाशाची तीव्रता 300 μmol/(एमए · एस) आहे] एकल फळांची गुणवत्ता आणि उत्पन्नामध्ये लक्षणीय वाढ करू शकते चिहवा आणि एग्प्लान्टचे प्रति युनिट क्षेत्र. चिकुकानमध्ये 5.3% आणि 15.6% वाढ झाली आणि वांगी 7.6% आणि 7.8% वाढली. एलईडी प्रकाश गुणवत्ता आणि संपूर्ण वाढीच्या कालावधीच्या त्याची तीव्रता आणि कालावधीद्वारे, वनस्पती वाढीचे चक्र कमी केले जाऊ शकते, व्यावसायिक उत्पादन, पौष्टिक गुणवत्ता आणि कृषी उत्पादनांचे मॉर्फोलॉजिकल मूल्य सुधारले जाऊ शकते आणि उच्च-कार्यक्षमता, ऊर्जा-बचत आणि सुविधा बागायती पिकांचे बुद्धिमान उत्पादन लक्षात येते.

भाजीपाला बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप लागवडीमध्ये एलईडी पूरक प्रकाश वापरणे

एलईडी लाइट सोर्सद्वारे वनस्पती मॉर्फोलॉजी आणि वाढ आणि विकासाचे नियमन करणे हे ग्रीनहाऊस लागवडीच्या क्षेत्रातील एक महत्त्वपूर्ण तंत्रज्ञान आहे. फायटोक्रोम, क्रिप्टोक्रोम आणि फोटोरिसेप्टर सारख्या फोटोरिसेप्टर सिस्टमद्वारे उच्च वनस्पतींना प्रकाश सिग्नल समजू शकतात आणि प्राप्त होऊ शकतात आणि वनस्पती ऊतक आणि अवयवांचे नियमन करण्यासाठी इंट्रासेल्युलर मेसेंजरद्वारे मॉर्फोलॉजिकल बदल आयोजित करतात. फोटोमॉर्फोजेनेसिसचा अर्थ असा आहे की वनस्पती पेशींच्या भिन्नतेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी प्रकाशावर अवलंबून असतात, स्ट्रक्चरल आणि फंक्शनल बदल तसेच ऊती आणि अवयव तयार करणे, ज्यात काही बियाण्यांच्या उगवणुकीवरील प्रभाव, एपिकल वर्चस्वाची जाहिरात, बाजूकडील अंकुर वाढीचा प्रतिबंध, पार्श्वभूमीच्या वाढीचा प्रतिबंध, स्टेम विस्तार , आणि उष्णकटिबंधीय.

भाजीपाला रोपांची लागवड ही सुविधा शेतीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. सतत पावसाळ्याच्या हवामानामुळे सुविधेत अपुरा प्रकाश पडतो आणि रोपे वाढविण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे भाज्या, फुलांच्या अंकुर आणि फळांच्या विकासावर परिणाम होईल आणि शेवटी त्यांचे उत्पादन आणि गुणवत्तेवर परिणाम होईल. उत्पादनात, गिब्बेरेलिन, ऑक्सिन, पॅक्लोबुट्राझोल आणि क्लोर्मिकॅट सारख्या वनस्पतींच्या वाढीच्या नियामकांचा वापर रोपांच्या वाढीचे नियमन करण्यासाठी केला जातो. तथापि, वनस्पती वाढीच्या नियामकांचा अवास्तव वापर भाज्या आणि सुविधांच्या वातावरणास सहजपणे प्रदूषित करू शकतो, मानवी आरोग्य प्रतिकूल आहे.

एलईडी पूरक प्रकाशात पूरक प्रकाशाचे अनेक अनन्य फायदे आहेत आणि रोपे वाढविण्यासाठी एलईडी पूरक प्रकाश वापरण्याचा हा एक व्यवहार्य मार्ग आहे. एलईडी पूरक प्रकाशात [25 ± 5 μmol/(m² · s)] कमी प्रकाशाच्या स्थितीत घेण्यात आला [0 ~ 35 μmol/(M² · s)] काकडीची रोपे. लाल प्रकाश आणि निळा प्रकाश बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप वाढीस प्रतिबंधित करते. नैसर्गिक कमकुवत प्रकाशाच्या तुलनेत, लाल आणि निळ्या प्रकाशाने पूरक रोपांच्या मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप निर्देशांक अनुक्रमे 151.26% आणि 237.98% ने वाढले. मोनोक्रोमॅटिक लाइट गुणवत्तेच्या तुलनेत, कंपाऊंड लाइट पूरक प्रकाशाच्या उपचारांतर्गत लाल आणि निळ्या घटक असलेल्या मजबूत रोपांची अनुक्रमणिका 304.46%ने वाढली.

काकडीच्या रोपेमध्ये लाल दिवा जोडल्यास खरी पाने, पानांचे क्षेत्र, वनस्पतीची उंची, स्टेम व्यास, कोरडे आणि ताजे गुणवत्ता, मजबूत बीपासून बचाव निर्देशांक, मूळ चैतन्य, एसओडी क्रियाकलाप आणि काकडीच्या रोपांच्या विद्रव्य प्रथिने सामग्रीची संख्या वाढू शकते. यूव्ही-बी पूरक केल्याने काकडीच्या रोपांच्या पानांमध्ये क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल बी आणि कॅरोटीनोइड्सची सामग्री वाढू शकते. नैसर्गिक प्रकाशाच्या तुलनेत, लाल आणि निळ्या एलईडी लाइटला पूरक केल्यास पानांचे क्षेत्र, कोरडे पदार्थांची गुणवत्ता आणि टोमॅटोच्या रोपांच्या मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप वाढू शकते. एलईडी लाल प्रकाश आणि हिरव्या प्रकाश पूरकतेमुळे टोमॅटोच्या रोपांची उंची आणि स्टेम जाडी लक्षणीय वाढते. एलईडी ग्रीन लाइट पूरक प्रकाश उपचार काकडी आणि टोमॅटोच्या रोपांच्या बायोमासमध्ये लक्षणीय वाढवू शकतो आणि रोपांचे ताजे आणि कोरडे वजन ग्रीन लाइट पूरक प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या वाढीसह वाढते, तर टोमॅटोचे जाड स्टेम आणि मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप निर्देशांक रोपे सर्व ग्रीन लाइट पूरक प्रकाशाचे अनुसरण करतात. सामर्थ्यात वाढ वाढते. एलईडी लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे संयोजन स्टेमची जाडी, पानांचे क्षेत्रफळ, संपूर्ण वनस्पतीचे कोरडे वजन, शूट टू रेशो आणि एग्प्लान्टची मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप वाढवू शकते. पांढर्‍या प्रकाशाच्या तुलनेत, एलईडी रेड लाइट कोबीच्या रोपांचे बायोमास वाढवू शकते आणि कोबीच्या रोपांच्या वाढीसाठी आणि पानांच्या विस्तारास प्रोत्साहित करू शकते. एलईडी निळा प्रकाश जाड वाढ, कोरड्या पदार्थांचे संचय आणि कोबीच्या रोपांच्या मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप वाढवते आणि कोबीची रोपे बौने बनवते. वरील परिणामांवरून असे दिसून येते की प्रकाश नियमन तंत्रज्ञानासह लागवड केलेल्या भाजीपाला रोपांचे फायदे अगदी स्पष्ट आहेत.

फळ आणि भाज्यांच्या पौष्टिक गुणवत्तेवर एलईडी पूरक प्रकाशाचा प्रभाव

फळ आणि भाज्यांमध्ये असलेले प्रथिने, साखर, सेंद्रिय acid सिड आणि व्हिटॅमिन ही पौष्टिक सामग्री आहे जी मानवी आरोग्यासाठी फायदेशीर आहे. कुलगुरूंच्या संश्लेषणाच्या क्रियाकलापांचे नियमन करून आणि विघटित सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य आणि बागायती वनस्पतींमध्ये प्रथिने चयापचय आणि कार्बोहायड्रेट संचय नियंत्रित करू शकते. रेड लाइट कार्बोहायड्रेट संचयनास प्रोत्साहित करते, निळा प्रकाश उपचार प्रथिने तयार होण्यास फायदेशीर आहे, तर लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या संयोजनामुळे वनस्पतींच्या पौष्टिक गुणवत्तेत एकल प्रकाशापेक्षा लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते.

लाल किंवा निळा एलईडी लाइट जोडल्यास कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड मध्ये नायट्रेट सामग्री कमी करू शकते, निळा किंवा हिरवा एलईडी लाइट जोडल्यास कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड मध्ये विद्रव्य साखर जमा होऊ शकते आणि इन्फ्रारेड एलईडी लाइट जोडणे कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड मध्ये कुलगुरू जमा करण्यास अनुकूल आहे. परिणामांनी हे सिद्ध केले की निळ्या प्रकाशाच्या पूरकतेमुळे कुलगुरू सामग्री आणि टोमॅटोची विद्रव्य प्रथिने सामग्री सुधारू शकते; लाल प्रकाश आणि लाल निळा एकत्रित प्रकाश टोमॅटोच्या फळांच्या साखर आणि acid सिड सामग्रीस प्रोत्साहित करू शकतो आणि साखरेचे प्रमाण acid सिडचे प्रमाण लाल निळ्या एकत्रित प्रकाशात सर्वाधिक होते; लाल निळा एकत्रित प्रकाश काकडीच्या फळांची कुलगुरू सामग्री सुधारू शकतो.

फिनोल्स, फ्लेव्होनॉइड्स, अँथोसायनिन्स आणि फळ आणि भाज्यांमध्ये इतर पदार्थांचा केवळ फळे आणि भाज्यांचा रंग, चव आणि वस्तूंच्या मूल्यावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव नाही, परंतु नैसर्गिक अँटीऑक्सिडेंट क्रियाकलाप देखील आहेत आणि मानवी शरीरात मुक्त रॅडिकल्स प्रभावीपणे रोखू किंवा काढून टाकू शकतात.

एलईडी ब्लू लाइटचा प्रकाश पूरक प्रकाशाचा वापर एग्प्लान्ट त्वचेच्या अँथोसॅनिन सामग्रीमध्ये 73.6%वाढवू शकतो, तर एलईडी लाल प्रकाश आणि लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे संयोजन फ्लेव्होनॉइड्स आणि एकूण फिनोल्सची सामग्री वाढवू शकते. टोमॅटो फळांमध्ये निळा प्रकाश लाइकोपीन, फ्लेव्होनॉइड्स आणि अँथोसायनिन्सच्या संचयनास प्रोत्साहित करू शकतो. लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे संयोजन अँथोसायनिन्सच्या उत्पादनास काही प्रमाणात प्रोत्साहन देते, परंतु फ्लेव्होनॉइड्सच्या संश्लेषणास प्रतिबंधित करते. पांढर्‍या प्रकाशाच्या उपचारांच्या तुलनेत, रेड लाइट ट्रीटमेंटमध्ये कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड शूट्सच्या अँथोसायनिन सामग्रीमध्ये लक्षणीय वाढ होऊ शकते, परंतु निळ्या प्रकाशाच्या उपचारात सर्वात कमी अँथोसायनिन सामग्री आहे. हिरव्या पान, जांभळ्या पानांचे आणि लाल पानांचे कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड एकूण फिनोल सामग्री पांढर्‍या प्रकाशात, लाल-निळ्या एकत्रित प्रकाश आणि निळ्या प्रकाशाच्या उपचारात जास्त होती, परंतु लाल प्रकाश उपचारात हे सर्वात कमी होते. पूरक एलईडी अल्ट्राव्हायोलेट लाइट किंवा केशरी प्रकाश कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड पानांमधील फिनोलिक संयुगेची सामग्री वाढवू शकते, तर ग्रीन लाइटला पूरक केल्यास अँथोसायनिन्सची सामग्री वाढू शकते. म्हणूनच, एलईडी ग्रो लाइटचा वापर सुविधा बागायती लागवडीत फळे आणि भाज्यांच्या पौष्टिक गुणवत्तेचे नियमन करण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे.

वनस्पतींच्या एजिंग-एजिंगवर एलईडी पूरक प्रकाशाचा प्रभाव

क्लोरोफिल डीग्रेडेशन, रॅपिड प्रोटीन कमी होणे आणि वनस्पतींच्या संवेदना दरम्यान आरएनए हायड्रॉलिसिस प्रामुख्याने पानांचे संवेदना म्हणून प्रकट होते. क्लोरोप्लास्ट बाह्य प्रकाश वातावरणात होणार्‍या बदलांसाठी अत्यंत संवेदनशील असतात, विशेषत: प्रकाश गुणवत्तेमुळे प्रभावित होते. लाल प्रकाश, निळा प्रकाश आणि लाल-निळा एकत्रित प्रकाश क्लोरोप्लास्ट मॉर्फोजेनेसिससाठी अनुकूल आहे, ब्लू लाइट क्लोरोप्लास्ट्समध्ये स्टार्च धान्य जमा करण्यासाठी अनुकूल आहे आणि क्लोरोप्लास्टच्या विकासावर लाल प्रकाश आणि दूर-लाल प्रकाशाचा नकारात्मक प्रभाव आहे. निळ्या प्रकाश आणि लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे संयोजन काकडीच्या रोपांच्या पानांमध्ये क्लोरोफिलच्या संश्लेषणास प्रोत्साहित करू शकते आणि लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या संयोजनामुळे नंतरच्या टप्प्यात लीफ क्लोरोफिल सामग्रीचे लक्ष विलंब होऊ शकतो. रेड लाईट रेशो कमी झाल्यामुळे आणि निळ्या प्रकाशाच्या प्रमाणात वाढ झाल्याने हा प्रभाव अधिक स्पष्ट आहे. एलईडी लाल आणि निळ्या एकत्रित प्रकाश उपचारांखाली काकडी बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोपांच्या पानांची क्लोरोफिल सामग्री फ्लूरोसंट लाइट कंट्रोल आणि मोनोक्रोमॅटिक लाल आणि निळ्या प्रकाश उपचारांपेक्षा लक्षणीय जास्त होती. एलईडी निळा प्रकाश वुटाकाई आणि हिरव्या लसूण रोपांच्या क्लोरोफिल ए/बी मूल्य लक्षणीय वाढवू शकतो.

संवेदना दरम्यान, सायटोकिनिन्स (सीटीके), ऑक्सिन (आयएए), अ‍ॅबसिसिक acid सिड सामग्री बदल (एबीए) आणि सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य क्रियाकलापांमध्ये विविध बदल आहेत. वनस्पतींच्या हार्मोन्सच्या सामग्रीवर प्रकाश वातावरणाचा सहज परिणाम होतो. वेगवेगळ्या प्रकाश गुणांचे वनस्पतींच्या हार्मोन्सवर वेगवेगळे नियामक प्रभाव असतात आणि लाइट सिग्नल ट्रान्सडॅक्शन मार्गाच्या प्रारंभिक चरणांमध्ये साइटोकिनिन असतात.

सीटीके पानांच्या पेशींच्या विस्तारास प्रोत्साहित करते, पानांचे प्रकाश संश्लेषण वाढवते, तर रिबोन्यूक्लीझ, डीऑक्सिरिबोन्यूक्लीझ आणि प्रोटेझच्या क्रियाकलापांना प्रतिबंधित करते आणि न्यूक्लिक ids सिडस्, प्रथिने आणि क्लोरोफिलच्या विघटनास विलंब करते, जेणेकरून ते पाने संवेदनशीलतेस उशीर करू शकतात. प्रकाश आणि सीटीके-मध्यस्थी विकासात्मक नियमन दरम्यान एक संवाद आहे आणि प्रकाश अंतर्जात साइटोकिनिन पातळीच्या वाढीस उत्तेजन देऊ शकतो. जेव्हा वनस्पती ऊतक संवेदनांच्या स्थितीत असतात, तेव्हा त्यांची अंतर्जात साइटोकिनिन सामग्री कमी होते.

आयएए प्रामुख्याने जोमदार वाढीच्या भागांमध्ये केंद्रित आहे आणि वृद्धत्वाच्या ऊतींमध्ये किंवा अवयवांमध्ये फारच कमी सामग्री आहे. व्हायलेट लाइट इंडोल एसिटिक acid सिड ऑक्सिडेसची क्रिया वाढवू शकते आणि कमी आयएए पातळी वनस्पतींच्या वाढीस आणि वाढीस प्रतिबंधित करू शकते.

एबीए प्रामुख्याने संवेदनशील पानांच्या ऊतींमध्ये, परिपक्व फळे, बियाणे, देठ, मुळे आणि इतर भागांमध्ये तयार होते. लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या संयोजनाखाली काकडी आणि कोबीची एबीए सामग्री पांढर्‍या प्रकाश आणि निळ्या प्रकाशाच्या तुलनेत कमी आहे.

पेरोक्सिडेस (पीओडी), सुपर ऑक्साईड डिसमूटस (एसओडी), एस्कॉर्बेट पेरोक्सिडेस (एपीएक्स), कॅटलॅस (कॅट) अधिक महत्वाचे आणि वनस्पतींमध्ये हलके-संबंधित संरक्षणात्मक एंजाइम आहेत. जर वनस्पतींचे वय असेल तर या एंजाइमच्या क्रियाकलाप वेगाने कमी होतील.

वेगवेगळ्या प्रकाश गुणांचा वनस्पती अँटीऑक्सिडेंट एंजाइम क्रियाकलापांवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. रेड लाइट ट्रीटमेंटच्या 9 दिवसांनंतर, बलात्काराच्या रोपांच्या एपीएक्स क्रियाकलापात लक्षणीय वाढ झाली आणि पीओडी क्रियाकलाप कमी झाला. लाल प्रकाश आणि निळ्या प्रकाशाच्या 15 दिवसांनंतर टोमॅटोची पीओडी क्रियाकलाप अनुक्रमे 20.9% आणि 11.7% पर्यंत पांढर्‍या प्रकाशापेक्षा जास्त होती. 20 दिवसांच्या ग्रीन लाइट ट्रीटमेंटनंतर, टोमॅटोची पीओडी क्रियाकलाप सर्वात कमी, केवळ 55.4% पांढरा प्रकाश होता. 4 एच ब्लू लाइट पूरक केल्याने बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप स्टेजवर पाने काकडीमध्ये विरघळणारे प्रथिने सामग्री, पॉड, एसओडी, एपीएक्स आणि मांजरीच्या सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य लक्षणीय वाढू शकते. याव्यतिरिक्त, एसओडी आणि एपीएक्सच्या क्रियाकलाप हळूहळू प्रकाशाच्या वाढीसह कमी होतात. निळ्या प्रकाश आणि लाल दिवा अंतर्गत एसओडी आणि एपीएक्सची क्रिया हळूहळू कमी होते परंतु पांढर्‍या प्रकाशापेक्षा नेहमीच जास्त असते. रेड लाइट इरिडिएशनमुळे टोमॅटोच्या पानांच्या पेरोक्सीडस आणि आयएए पेरोक्सिडेस क्रियाकलापांमध्ये लक्षणीय घट झाली आणि एग्प्लान्टच्या पानांच्या आयएए पेरोक्सीडेसमध्ये लक्षणीय घट झाली, परंतु एग्प्लान्टच्या पानांच्या पेरोक्सिडेस क्रियाकलापात लक्षणीय वाढ झाली. म्हणूनच, वाजवी एलईडी पूरक प्रकाश रणनीतीचा अवलंब केल्याने सुविधा बागायती पिकांच्या संवेदना प्रभावीपणे विलंब होऊ शकतो आणि उत्पन्न आणि गुणवत्ता सुधारू शकते.

एलईडी लाइट फॉर्म्युला बांधकाम आणि अर्ज

वनस्पतींची वाढ आणि विकास प्रकाश गुणवत्ता आणि त्याच्या भिन्न रचना गुणोत्तरांमुळे लक्षणीय परिणाम करते. प्रकाश सूत्रामध्ये प्रामुख्याने प्रकाश गुणवत्ता प्रमाण, प्रकाश तीव्रता आणि हलकी वेळ यासारख्या अनेक घटकांचा समावेश आहे. वेगवेगळ्या वनस्पतींना प्रकाश आणि भिन्न वाढ आणि विकासाच्या टप्प्यांसाठी भिन्न आवश्यकता असल्याने, लागवडीच्या पिकांसाठी प्रकाश गुणवत्ता, प्रकाश तीव्रता आणि प्रकाश पूरक वेळेचे सर्वोत्तम संयोजन आवश्यक आहे.

 ◆प्रकाश स्पेक्ट्रम प्रमाण

पांढर्‍या प्रकाश आणि एकल लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या तुलनेत, एलईडी लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या संयोजनाचा काकडी आणि कोबी रोपांच्या वाढीवर आणि विकासाचा सर्वसमावेशक फायदा आहे.

जेव्हा लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 8: 2 असते, तेव्हा वनस्पती स्टेमची जाडी, वनस्पतीची उंची, वनस्पती कोरडे वजन, ताजे वजन, मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप निर्देशांक इत्यादींमध्ये लक्षणीय वाढ होते आणि क्लोरोप्लास्ट मॅट्रिक्स तयार होण्यास देखील फायदेशीर आहे आणि बेसल लॅमेला आणि आत्मसात करण्याच्या गोष्टींचे आउटपुट.

लाल बीन स्प्राउट्ससाठी लाल, हिरव्या आणि निळ्या गुणवत्तेच्या संयोजनाचा वापर त्याच्या कोरड्या पदार्थाच्या संचयनासाठी फायदेशीर आहे आणि हिरवा प्रकाश लाल बीन स्प्राउट्सच्या कोरड्या पदार्थाच्या संचयनास प्रोत्साहित करू शकतो. जेव्हा लाल, हिरव्या आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 6: 2: 1 असते तेव्हा ही वाढ सर्वात स्पष्ट होते. लाल बीन स्प्राउट बीपासून बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप भाजीपाला पोपोटिल वाढवण्याचा प्रभाव 8: 1 च्या लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या प्रमाणानुसार सर्वोत्कृष्ट होता आणि लाल बीन स्प्राउट पोपोटिल वाढ 6: 3 च्या लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या गुणोत्तरात स्पष्टपणे प्रतिबंधित केला गेला, परंतु विरघळणारे प्रथिने, परंतु विरघळणारे प्रथिने सामग्री सर्वाधिक होती.

जेव्हा लोफाह रोपेसाठी लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 8: 1 असते, तेव्हा मजबूत बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप निर्देशांक आणि लूफाह रोपांची विद्रव्य साखर सामग्री सर्वाधिक असते. 6: 3 च्या लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या गुणोत्तरांसह हलकी गुणवत्ता वापरताना, क्लोरोफिल एक सामग्री, क्लोरोफिल ए/बी गुणोत्तर आणि लोफाह रोपांच्या विरघळण्यायोग्य प्रथिने सामग्री सर्वाधिक होती.

भाजी किंवा कोशिंबीर बनवण्यासाठी उपयुक्त अशी एक वनस्पती लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे 3: 1 प्रमाण वापरताना, ते भाजी किंवा कोशिंबीर बनवण्यासाठी उपयुक्त अशी एक वनस्पती वनस्पतीची उंची, पेटीओल लांबी, पानांची संख्या, कोरडे पदार्थांची गुणवत्ता, कुलगुरू सामग्री, विद्रव्य प्रथिने सामग्री आणि विद्रव्य साखर सामग्रीच्या वाढीस प्रभावीपणे प्रोत्साहित करू शकते. टोमॅटो लागवडीमध्ये, एलईडी ब्लू लाइटचे प्रमाण वाढविणे लाइकोपीन, फ्री अमीनो ids सिडस् आणि फ्लेव्होनॉइड्सच्या निर्मितीस प्रोत्साहित करते आणि लाल प्रकाशाचे प्रमाण वाढवते. जेव्हा कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड पाने लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 8: 1 असते तेव्हा ते कॅरोटीनोइड्सच्या संचयनासाठी फायदेशीर ठरते आणि नायट्रेटची सामग्री प्रभावीपणे कमी करते आणि कुलगुरूंची सामग्री वाढवते.

 ◆हलकी तीव्रता

कमकुवत प्रकाशात वाढणारी झाडे मजबूत प्रकाशापेक्षा फोटोइनहिबिशनला अधिक संवेदनशील असतात. टोमॅटोच्या रोपांचा निव्वळ प्रकाशसंश्लेषण दर प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या वाढीसह वाढतो [, ०, १, ०, २०० ,, ००, 450, 5050०μमोल/(एमए · एस)], प्रथम वाढण्याचा आणि नंतर कमी होण्याचा कल दर्शवितो आणि 300μmol/(एमए) · S) जास्तीत जास्त पोहोचण्यासाठी. वनस्पतीची उंची, पानांचे क्षेत्र, पाण्याचे प्रमाण आणि कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड व्हीसी सामग्री 150μmol/(M² · s) हलके तीव्रता उपचारात लक्षणीय वाढली. 200μmol/(M² · s) हलके तीव्रता उपचार, ताजे वजन, एकूण वजन आणि मुक्त अमीनो acid सिडची सामग्री लक्षणीय प्रमाणात वाढली आणि 300μmol/(M² · s) हलकी तीव्रता, पानांचे क्षेत्र, पाण्याची सामग्री, पाण्याची सामग्री, , क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल ए+बी आणि कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड कॅरोटीनोइड्स सर्व कमी झाले. अंधाराच्या तुलनेत, एलईडी वाढीच्या वाढीसह वाढीसह [3, 9, 15 μmol/(m² · s)], क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल बी आणि क्लोरोफिल ए+बी ब्लॅक बीन स्प्राउट्सची सामग्री लक्षणीय वाढली. कुलगुरू सामग्री 3μmol/(m² · s) वर सर्वाधिक आहे आणि विरघळणारे प्रथिने, विद्रव्य साखर आणि सुक्रोज सामग्री 9μmol/(M² · s) वर सर्वाधिक आहे. समान तापमानाच्या परिस्थितीत, प्रकाशाच्या तीव्रतेच्या वाढीसह [(2 ~ 2.5) एलएक्स × 103 एलएक्स, (4 ~ 4.5) एलएक्स × 103 एलएक्स, (6 ~ 6.5) एलएक्स × 103 एलएक्स], मिरपूड रोपांचा बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप लहान केले आहे, विद्रव्य साखरची सामग्री वाढली, परंतु क्लोरोफिल ए आणि कॅरोटीनोइड्सची सामग्री हळूहळू कमी झाली.

 ◆हलका वेळ

प्रकाशाच्या वेळेस योग्यरित्या लांबणीवर टाकल्यास अपुरी प्रकाशाच्या तीव्रतेमुळे होणा lowe ्या कमी प्रकाशाचा ताण कमी होऊ शकतो, बागायती पिकांच्या प्रकाशसंश्लेषक उत्पादनांच्या संचयनास आणि वाढत्या उत्पन्नाचा परिणाम आणि गुणवत्ता सुधारण्यास मदत करू शकते. स्प्राउट्सच्या कुलगुरूंच्या सामग्रीने हलकी वेळ (0, 4, 8, 12, 16, 20 एच/दिवस) वाढविण्यासह हळूहळू वाढणारा कल दर्शविला, तर विनामूल्य अमीनो acid सिड सामग्री, एसओडी आणि मांजरीच्या क्रियाकलापांमध्ये घटत्या ट्रेंड दिसून आला. प्रकाश वेळ (12, 15, 18 एच) च्या वाढीसह, चिनी कोबी वनस्पतींचे ताजे वजन लक्षणीय वाढले. चिनी कोबीच्या पाने आणि देठांमध्ये कुलगुरूची सामग्री अनुक्रमे 15 आणि 12 एच येथे सर्वात जास्त होती. चिनी कोबीच्या पानांची विद्रव्य प्रथिने सामग्री हळूहळू कमी झाली, परंतु 15h नंतर देठ सर्वाधिक होते. चिनी कोबीच्या पानांची विद्रव्य साखर सामग्री हळूहळू वाढली, तर देठ 12 तासात सर्वाधिक होते. जेव्हा लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 1: 2 असते, तेव्हा 12 एच लाइट वेळेच्या तुलनेत, 20 एच प्रकाश उपचार हिरव्या पानांच्या कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड मध्ये एकूण फिनोल्स आणि फ्लेव्होनॉइड्सची सापेक्ष सामग्री कमी करते, परंतु जेव्हा लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण 2: 1 असते, 20 एच प्रकाश उपचारांमुळे हिरव्या पानांच्या कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड आणि एकूण फिनोल्स आणि फ्लेव्होनॉइड्सची सापेक्ष सामग्रीत लक्षणीय वाढ झाली.

वरून हे पाहिले जाऊ शकते की वेगवेगळ्या प्रकाश सूत्रांचे प्रकाश संश्लेषण, फोटोमॉर्फोजेनेसिस आणि कार्बन आणि वेगवेगळ्या पिकांच्या प्रकारांच्या नायट्रोजन चयापचय यावर भिन्न प्रभाव पडतात. सर्वोत्कृष्ट प्रकाश सूत्र, प्रकाश स्त्रोत कॉन्फिगरेशन आणि बुद्धिमान नियंत्रण रणनीती तयार करण्यासाठी वनस्पती प्रजातींचा प्रारंभ बिंदू म्हणून आवश्यक आहे आणि फलोत्पादन पिकांच्या वस्तू, उत्पादन उद्दीष्टे, उत्पादन घटक इ. च्या वस्तूंच्या गरजेनुसार योग्य समायोजन केले पाहिजे. प्रकाश वातावरणाचे बुद्धिमान नियंत्रण आणि उर्जा-बचत परिस्थितीत उच्च-गुणवत्तेचे आणि उच्च-उत्पन्न बागायती पिकांचे लक्ष्य साध्य करण्यासाठी.

विद्यमान समस्या आणि संभावना

एलईडी ग्रोव्ह लाइटचा महत्त्वपूर्ण फायदा म्हणजे प्रकाशसंश्लेषक वैशिष्ट्ये, मॉर्फोलॉजी, गुणवत्ता आणि वेगवेगळ्या वनस्पतींच्या उत्पन्नाच्या मागणीच्या स्पेक्ट्रमनुसार ते बुद्धिमान संयोजन समायोजन करू शकतात. वेगवेगळ्या प्रकारचे पिके आणि समान पीकांच्या वेगवेगळ्या वाढीच्या कालावधीत हलकी गुणवत्ता, प्रकाश तीव्रता आणि फोटोपेरिओडसाठी भिन्न आवश्यकता असतात. यासाठी मोठा प्रकाश फॉर्म्युला डेटाबेस तयार करण्यासाठी पुढील विकास आणि प्रकाश फॉर्म्युला संशोधनात सुधारणा आवश्यक आहे. व्यावसायिक दिवेच्या संशोधन आणि विकासासह एकत्रित, कृषी अनुप्रयोगांमधील एलईडी पूरक दिवेांचे जास्तीत जास्त मूल्य लक्षात येऊ शकते, जेणेकरून ऊर्जा अधिक चांगली बचत होईल, उत्पादन कार्यक्षमता आणि आर्थिक फायदे सुधारतील. सुविधा फलोत्पादनात एलईडी ग्रो लाइटच्या अनुप्रयोगाने जोरदार चैतन्य दर्शविले आहे, परंतु एलईडी लाइटिंग उपकरणे किंवा उपकरणांची किंमत तुलनेने जास्त आहे आणि एक-वेळची गुंतवणूक मोठी आहे. वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितीत विविध पिकांच्या पूरक प्रकाश आवश्यकता स्पष्ट नाहीत, पूरक प्रकाश स्पेक्ट्रम, अवास्तव तीव्रता आणि वाढीच्या प्रकाशाची वेळ अपरिहार्यपणे वाढत्या प्रकाश उद्योगाच्या वापरामध्ये विविध समस्या उद्भवू शकते.

तथापि, तंत्रज्ञानाची प्रगती आणि सुधारणा आणि एलईडी ग्रो लाइटच्या उत्पादन खर्चात घट झाल्यामुळे, एलईडी पूरक प्रकाश सुविधेमध्ये अधिक प्रमाणात वापरला जाईल. त्याच वेळी, एलईडी पूरक प्रकाश तंत्रज्ञान प्रणालीचा विकास आणि प्रगती आणि नवीन उर्जेचे संयोजन सुविधा शेती, कौटुंबिक शेती, शहरी शेती आणि अवकाश शेतीचा वेगवान विकास विशेष वातावरणात बागायती पिकांच्या लोकांच्या मागणीची पूर्तता करेल.