[अमूर्त] मोठ्या संख्येने प्रायोगिक डेटावर आधारित, हा लेख वनस्पती कारखान्यांमध्ये प्रकाशाच्या गुणवत्तेच्या निवडीमधील अनेक महत्त्वाच्या मुद्द्यांवर चर्चा करतो, ज्यामध्ये प्रकाश स्रोतांची निवड, लाल, निळ्या आणि पिवळ्या प्रकाशाचे परिणाम आणि वर्णपटाची निवड यांचा समावेश आहे. श्रेणी, वनस्पती कारखान्यांमधील प्रकाश गुणवत्तेची अंतर्दृष्टी प्रदान करण्यासाठी.जुळणारी रणनीती निश्चित करणे काही व्यावहारिक उपाय प्रदान करते जे संदर्भासाठी वापरले जाऊ शकतात.
प्रकाश स्रोत निवड

वनस्पती कारखाने साधारणपणे एलईडी दिवे वापरतात.याचे कारण असे की एलईडी दिवे उच्च चमकदार कार्यक्षमता, कमी ऊर्जेचा वापर, कमी उष्णता निर्मिती, दीर्घ आयुष्य आणि समायोज्य प्रकाश तीव्रता आणि स्पेक्ट्रमची वैशिष्ट्ये आहेत, जे केवळ वनस्पतींच्या वाढीची आणि प्रभावी सामग्री संचयनाच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाहीत तर ऊर्जा वाचवू शकतात, उष्णता निर्मिती आणि वीज खर्च कमी करा.LED ग्रोथ लाइट्सना पुढे सामान्य हेतूसाठी सिंगल-चिप वाइड-स्पेक्ट्रम LED दिवे, सिंगल-चिप प्लांट-विशिष्ट वाइड-स्पेक्ट्रम LED दिवे आणि मल्टी-चिप एकत्रित ऍडजस्टेबल-स्पेक्ट्रम LED दिवे असे विभागले जाऊ शकतात.नंतरच्या दोन प्रकारच्या वनस्पती-विशिष्ट LED लाइट्सची किंमत सामान्य LED दिव्यांपेक्षा 5 पट जास्त असते, म्हणून भिन्न प्रकाश स्रोत वेगवेगळ्या उद्देशांनुसार निवडले पाहिजेत.मोठ्या वनस्पती कारखान्यांसाठी, ते वाढवलेल्या वनस्पतींचे प्रकार बाजारातील मागणीनुसार बदलतात.बांधकाम खर्च कमी करण्यासाठी आणि उत्पादन कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम न करण्यासाठी, लेखक प्रकाश स्रोत म्हणून सामान्य प्रकाशासाठी ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एलईडी चिप्स वापरण्याची शिफारस करतात.लहान वनस्पती कारखान्यांसाठी, वनस्पतींचे प्रकार तुलनेने निश्चित असल्यास, बांधकाम खर्चात लक्षणीय वाढ न करता उच्च उत्पादन कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता प्राप्त करण्यासाठी, वनस्पती-विशिष्ट किंवा सामान्य प्रकाशासाठी विस्तृत-स्पेक्ट्रम एलईडी चिप्स प्रकाश स्रोत म्हणून वापरल्या जाऊ शकतात.जर वनस्पतींच्या वाढीवर आणि प्रभावी पदार्थांच्या संचयनावर प्रकाशाचा प्रभाव अभ्यासायचा असेल, तर भविष्यात मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी सर्वोत्तम प्रकाश सूत्र प्रदान करण्यासाठी, बदलण्यासाठी अॅडजस्टेबल स्पेक्ट्रम एलईडी लाइट्सच्या मल्टी-चिप संयोजनाचा वापर केला जाऊ शकतो. प्रकाशाची तीव्रता, स्पेक्ट्रम आणि प्रकाश वेळ यांसारखे घटक प्रत्येक वनस्पतीसाठी सर्वोत्कृष्ट प्रकाश सूत्र प्राप्त करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासाठी आधार प्रदान करतात.

लाल आणि निळा प्रकाश

जोपर्यंत विशिष्ट प्रायोगिक परिणामांचा संबंध आहे, जेव्हा लाल दिवा (R) ची सामग्री निळ्या प्रकाशापेक्षा जास्त असते (B) (लेट्यूस R:B = 6:2 आणि 7:3; पालक R:B = 4: 1; लौकीची रोपे R:B = 7:3; काकडीची रोपे R:B = 7:3), प्रयोगातून असे दिसून आले की बायोमास सामग्री (हवाई भागाची वनस्पतीची उंची, जास्तीत जास्त पानांचे क्षेत्र, ताजे वजन आणि कोरडे वजन) , इ.) जास्त होते, परंतु जेव्हा निळ्या प्रकाशाचे प्रमाण लाल दिव्यापेक्षा जास्त होते तेव्हा रोपांचा स्टेम व्यास आणि मजबूत रोपांचा निर्देशांक मोठा होता.बायोकेमिकल इंडिकेटरसाठी, निळ्या प्रकाशापेक्षा जास्त लाल प्रकाशाचा घटक वनस्पतींमध्ये विरघळणाऱ्या साखरेचे प्रमाण वाढवण्यासाठी फायदेशीर ठरतो.तथापि, वनस्पतींमध्ये व्हीसी, विरघळणारे प्रथिने, क्लोरोफिल आणि कॅरोटीनॉइड्सच्या संचयनासाठी, लाल दिव्यापेक्षा जास्त निळ्या प्रकाशाच्या सामग्रीसह एलईडी लाइटिंग वापरणे अधिक फायदेशीर आहे आणि या प्रकाशाच्या स्थितीत मॅलोन्डियाल्डिहाइडची सामग्री देखील तुलनेने कमी आहे.

वनस्पती कारखान्याचा वापर प्रामुख्याने पालेभाज्या पिकवण्यासाठी किंवा औद्योगिक रोपे वाढवण्यासाठी केला जात असल्याने, वरील निष्कर्षांवरून असा निष्कर्ष काढता येतो की, उत्पादन वाढवण्याच्या आणि गुणवत्तेचा विचार करून उच्च लाल रंगाच्या एलईडी चिप्स वापरणे योग्य आहे. प्रकाश स्रोत म्हणून निळ्या प्रकाशापेक्षा प्रकाश सामग्री.R:B = 7:3 हे चांगले गुणोत्तर आहे.इतकेच काय, लाल आणि निळ्या प्रकाशाचे असे गुणोत्तर मुळात सर्व प्रकारच्या पालेभाज्या किंवा रोपांना लागू होते आणि वेगवेगळ्या वनस्पतींसाठी कोणत्याही विशिष्ट आवश्यकता नाहीत.

लाल आणि निळा तरंगलांबी निवड

प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, प्रकाश ऊर्जा प्रामुख्याने क्लोरोफिल ए आणि क्लोरोफिल बी द्वारे शोषली जाते.खाली दिलेली आकृती क्लोरोफिल a आणि क्लोरोफिल b चे शोषण वर्णपट दर्शवते, जिथे हिरवी वर्णक्रमीय रेषा क्लोरोफिल a चे शोषण वर्णपट आहे आणि निळी वर्णपट रेषा ही क्लोरोफिल b चे शोषण वर्णपट आहे.आकृतीवरून असे दिसून येते की क्लोरोफिल a आणि क्लोरोफिल b या दोन्हीमध्ये दोन शोषण शिखरे आहेत, एक निळ्या प्रकाश प्रदेशात आणि दुसरा लाल प्रकाश प्रदेशात.परंतु क्लोरोफिल a आणि क्लोरोफिल b चे 2 शोषण शिखर थोडे वेगळे आहेत.तंतोतंत सांगायचे तर, क्लोरोफिल a च्या दोन शिखर तरंगलांबी अनुक्रमे 430 nm आणि 662 nm आहेत आणि क्लोरोफिल b च्या दोन शिखर तरंगलांबी अनुक्रमे 453 nm आणि 642 nm आहेत.ही चार तरंगलांबी मूल्ये वेगवेगळ्या वनस्पतींसह बदलणार नाहीत, त्यामुळे प्रकाश स्रोतातील लाल आणि निळ्या तरंगलांबीची निवड वेगवेगळ्या वनस्पतींच्या प्रजातींमध्ये बदलणार नाही.

क्लोरोफिल a आणि क्लोरोफिल b चे शोषण स्पेक्ट्रा

ब्रॉड स्पेक्ट्रमसह एक सामान्य एलईडी प्रकाशयोजना प्लांट फॅक्टरीचा प्रकाश स्रोत म्हणून वापरली जाऊ शकते, जोपर्यंत लाल आणि निळा प्रकाश क्लोरोफिल ए आणि क्लोरोफिल बी च्या दोन शिखर तरंगलांबी, म्हणजेच लाल प्रकाशाच्या तरंगलांबी श्रेणी व्यापू शकतो. साधारणपणे 620~680 nm आहे, तर निळा प्रकाश तरंगलांबी श्रेणी 400 ते 480 nm आहे.तथापि, लाल आणि निळ्या प्रकाशाची तरंगलांबी श्रेणी खूप रुंद नसावी कारण ते केवळ प्रकाश उर्जा वाया घालवत नाही तर इतर परिणाम देखील करू शकतात.

लाल, पिवळ्या आणि निळ्या चिप्सने बनलेला LED प्रकाश प्लांट फॅक्टरीचा प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला असल्यास, लाल प्रकाशाची शिखर तरंगलांबी क्लोरोफिल a च्या शिखर तरंगलांबीवर सेट केली पाहिजे, म्हणजेच 660 nm वर, शिखर तरंगलांबी. निळा प्रकाश क्लोरोफिल बी च्या शिखर तरंगलांबीवर, म्हणजे 450 एनएम वर सेट केला पाहिजे.

पिवळ्या आणि हिरव्या प्रकाशाची भूमिका

जेव्हा लाल, हिरवा आणि निळा प्रकाशाचे गुणोत्तर R:G:B=6:1:3 असेल तेव्हा ते अधिक योग्य आहे.हिरव्या प्रकाशाच्या शिखराच्या तरंगलांबीच्या निर्धारासाठी, ते प्रामुख्याने वनस्पतींच्या वाढीच्या प्रक्रियेत नियामक भूमिका बजावत असल्याने, ते फक्त 530 आणि 550 nm दरम्यान असणे आवश्यक आहे.

सारांश

हा लेख LED प्रकाश स्रोतातील लाल आणि निळ्या प्रकाशाच्या तरंगलांबी श्रेणीची निवड आणि पिवळ्या आणि हिरव्या प्रकाशाची भूमिका आणि गुणोत्तर यासह सैद्धांतिक आणि व्यावहारिक दोन्ही बाजूंमधून वनस्पती कारखान्यांमध्ये प्रकाशाच्या गुणवत्तेची निवड करण्याच्या धोरणाची चर्चा करतो.वनस्पतींच्या वाढीच्या प्रक्रियेत, प्रकाशाची तीव्रता, प्रकाश गुणवत्ता आणि प्रकाश वेळ या तीन घटकांमधील वाजवी जुळणी आणि त्यांचा पोषक घटक, तापमान आणि आर्द्रता आणि CO2 सांद्रता यांचाही सर्वसमावेशकपणे विचार केला पाहिजे.वास्तविक उत्पादनासाठी, तुम्ही विस्तृत स्पेक्ट्रम किंवा मल्टी-चिप कॉम्बिनेशन ट्यूनेबल स्पेक्ट्रम एलईडी लाईट वापरण्याची योजना करत असाल, तरंगलांबीचे प्रमाण हा प्राथमिक विचार आहे, कारण प्रकाशाच्या गुणवत्तेव्यतिरिक्त, ऑपरेशन दरम्यान इतर घटक रिअल टाइममध्ये समायोजित केले जाऊ शकतात.म्हणून, वनस्पती कारखान्यांच्या डिझाइन स्टेजमध्ये सर्वात महत्वाचा विचार म्हणजे प्रकाश गुणवत्तेची निवड.

लेखक: योंग जू

लेख स्रोत: कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञानाचे Wechat खाते (हरितगृह फलोत्पादन)

संदर्भ: योंग जू,वनस्पती कारखान्यांमध्ये हलकी गुणवत्ता निवड धोरण [जे].कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान, 2022, 42(4): 22-25.