लेखक: साउथ चाइना एग्रीकल्चर यूनिवर्सिटी के हॉर्टिकल्चर कॉलेज से यामिन ली और हाउचेंग लिउ आदि

लेख स्रोत: ग्रीनहाउस बागवानी

बागवानी सुविधाओं के प्रकारों में मुख्य रूप से प्लास्टिक ग्रीनहाउस, सौर ग्रीनहाउस, मल्टी-स्पैन ग्रीनहाउस और संयंत्र कारखाने शामिल हैं।क्योंकि सुविधा भवन प्राकृतिक प्रकाश स्रोतों को एक निश्चित सीमा तक अवरुद्ध करते हैं, वहाँ अपर्याप्त इनडोर प्रकाश होता है, जो बदले में फसल की पैदावार और गुणवत्ता को कम करता है।इसलिए, पूरक प्रकाश सुविधा की उच्च-गुणवत्ता और उच्च उपज वाली फसलों में एक अनिवार्य भूमिका निभाता है, लेकिन यह सुविधा में ऊर्जा की खपत और परिचालन लागत में वृद्धि का एक प्रमुख कारक भी बन गया है।

लंबे समय तक, सुविधा बागवानी के क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले कृत्रिम प्रकाश स्रोतों में मुख्य रूप से उच्च दबाव सोडियम लैंप, फ्लोरोसेंट लैंप, धातु हलोजन लैंप, गरमागरम लैंप आदि शामिल हैं। प्रमुख नुकसान उच्च गर्मी उत्पादन, उच्च ऊर्जा खपत और उच्च परिचालन लागत हैं।नई पीढ़ी के प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का विकास सुविधा बागवानी के क्षेत्र में कम ऊर्जा वाले कृत्रिम प्रकाश स्रोत का उपयोग करना संभव बनाता है।एलईडी में उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता, डीसी पावर, छोटी मात्रा, लंबे जीवन, कम ऊर्जा की खपत, निश्चित तरंग दैर्ध्य, कम तापीय विकिरण और पर्यावरण संरक्षण के फायदे हैं।वर्तमान में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप और फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में, एलईडी न केवल पौधों की वृद्धि की जरूरतों के अनुसार प्रकाश की मात्रा और गुणवत्ता (विभिन्न बैंड प्रकाश का अनुपात) को समायोजित कर सकता है, और निकट दूरी पर पौधों को विकिरणित कर सकता है। इसकी ठंडी रोशनी के लिए, इस प्रकार, खेती की परतों की संख्या और अंतरिक्ष उपयोग दर में सुधार किया जा सकता है, और ऊर्जा की बचत, पर्यावरण संरक्षण और अंतरिक्ष कुशल उपयोग के कार्यों को पारंपरिक प्रकाश स्रोत द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

इन फायदों के आधार पर, एलईडी का सफलतापूर्वक बागवानी प्रकाश व्यवस्था, नियंत्रणीय पर्यावरण के बुनियादी शोध, पौधे ऊतक संस्कृति, पौधे कारखाने के रोपण और एयरोस्पेस पारिस्थितिकी तंत्र में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।हाल के वर्षों में, एलईडी ग्रो लाइटिंग के प्रदर्शन में सुधार हो रहा है, कीमत कम हो रही है, और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य वाले सभी प्रकार के उत्पाद धीरे-धीरे विकसित हो रहे हैं, इसलिए कृषि और जीव विज्ञान के क्षेत्र में इसका आवेदन व्यापक होगा।

यह लेख सुविधा बागवानी के क्षेत्र में एलईडी की अनुसंधान स्थिति को सारांशित करता है, प्रकाश जीव विज्ञान नींव में एलईडी पूरक प्रकाश के अनुप्रयोग पर ध्यान केंद्रित करता है, पौधे की रोशनी बनाने, पोषण की गुणवत्ता और उम्र बढ़ने में देरी के प्रभाव, निर्माण और अनुप्रयोग पर एलईडी रोशनी बढ़ती है। प्रकाश सूत्र का, और एलईडी पूरक प्रकाश प्रौद्योगिकी की वर्तमान समस्याओं और संभावनाओं का विश्लेषण और संभावनाएं।

बागवानी फसलों के विकास पर एलईडी पूरक प्रकाश का प्रभाव

पौधों की वृद्धि और विकास पर प्रकाश के नियामक प्रभावों में बीज अंकुरण, तना बढ़ाव, पत्ती और जड़ विकास, फोटोट्रोपिज्म, क्लोरोफिल संश्लेषण और अपघटन, और फूल प्रेरण शामिल हैं।सुविधा में प्रकाश पर्यावरण तत्वों में प्रकाश की तीव्रता, प्रकाश चक्र और वर्णक्रमीय वितरण शामिल हैं।तत्वों को मौसम की स्थिति की सीमा के बिना कृत्रिम प्रकाश पूरक द्वारा समायोजित किया जा सकता है।

वर्तमान में, पौधों में कम से कम तीन प्रकार के फोटोरिसेप्टर हैं: फाइटोक्रोम (लाल प्रकाश और सुदूर लाल प्रकाश को अवशोषित करना), क्रिप्टोक्रोम (नीली रोशनी और निकट पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करना) और यूवी-ए और यूवी-बी।फसलों को विकिरणित करने के लिए विशिष्ट तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत का उपयोग पौधों की प्रकाश संश्लेषक दक्षता में सुधार कर सकता है, प्रकाश मोर्फोजेनेसिस में तेजी ला सकता है और पौधों के विकास और विकास को बढ़ावा दे सकता है।पादप प्रकाश संश्लेषण में लाल नारंगी प्रकाश (610 ~ 720 एनएम) और नीले बैंगनी प्रकाश (400 ~ 510 एनएम) का उपयोग किया गया।एलईडी तकनीक का उपयोग करते हुए, मोनोक्रोमैटिक लाइट (जैसे 660 एनएम चोटी के साथ लाल रोशनी, 450 एनएम चोटी के साथ नीली रोशनी इत्यादि) को क्लोरोफिल के सबसे मजबूत अवशोषण बैंड के अनुरूप विकीर्ण किया जा सकता है, और स्पेक्ट्रल डोमेन चौड़ाई केवल ± 20 एनएम है।

वर्तमान में यह माना जाता है कि लाल-नारंगी प्रकाश पौधों के विकास में काफी तेजी लाएगा, शुष्क पदार्थ के संचय को बढ़ावा देगा, बल्बों, कंदों, पत्ती के बल्बों और अन्य पौधों के अंगों का निर्माण होगा, जिससे पौधे पहले खिलेंगे और फल सहन करेंगे, और खेलेंगे पौधे के रंग में वृद्धि में अग्रणी भूमिका;नीली और बैंगनी रोशनी पौधे की पत्तियों के फोटोट्रोपिज्म को नियंत्रित कर सकती है, रंध्र खोलने और क्लोरोप्लास्ट आंदोलन को बढ़ावा दे सकती है, तने के बढ़ाव को रोक सकती है, पौधे को लंबा होने से रोक सकती है, पौधे के फूलने में देरी कर सकती है और वनस्पति अंगों के विकास को बढ़ावा दे सकती है;लाल और नीले एल ई डी का संयोजन दो के एकल रंग के अपर्याप्त प्रकाश की भरपाई कर सकता है और वर्णक्रमीय अवशोषण शिखर बनाता है जो मूल रूप से फसल प्रकाश संश्लेषण और आकृति विज्ञान के अनुरूप है।प्रकाश ऊर्जा उपयोग दर 80% से 90% तक पहुंच सकती है, और ऊर्जा बचत प्रभाव महत्वपूर्ण है।

सुविधा बागवानी में एलईडी पूरक रोशनी से लैस उत्पादन में बहुत महत्वपूर्ण वृद्धि हासिल कर सकता है।अध्ययनों से पता चला है कि 12 घंटे (8:00-20:00) के लिए 300 μmol/(m²·s) एलईडी स्ट्रिप्स और एलईडी ट्यूब के पूरक प्रकाश के तहत फलों की संख्या, कुल उत्पादन और प्रत्येक चेरी टमाटर का वजन महत्वपूर्ण रूप से होता है। बढ़ा हुआ।एलईडी पट्टी की पूरक रोशनी में क्रमशः 42.67%, 66.89% और 16.97% की वृद्धि हुई है, और एलईडी ट्यूब की पूरक रोशनी में क्रमशः 48.91%, 94.86% और 30.86% की वृद्धि हुई है।संपूर्ण विकास अवधि के दौरान एलईडी ग्रो लाइटिंग फिक्स्चर का एलईडी पूरक प्रकाश [लाल और नीली रोशनी का अनुपात 3:2 है, और प्रकाश की तीव्रता 300 μmol/(m²·s) है] एकल फल की गुणवत्ता और उपज में काफी वृद्धि कर सकता है चिहवा और बैंगन का प्रति इकाई क्षेत्र।चिकूक्वान में 5.3% और 15.6% की वृद्धि हुई, और बैंगन में 7.6% और 7.8% की वृद्धि हुई।एलईडी प्रकाश की गुणवत्ता और इसकी तीव्रता और संपूर्ण विकास अवधि की अवधि के माध्यम से, पौधे के विकास चक्र को छोटा किया जा सकता है, वाणिज्यिक उपज, पोषण की गुणवत्ता और कृषि उत्पादों के रूपात्मक मूल्य में सुधार किया जा सकता है, और उच्च दक्षता, ऊर्जा की बचत और सुविधा बागवानी फसलों का बुद्धिमान उत्पादन महसूस किया जा सकता है।

सब्जी की पौध की खेती में एलईडी पूरक प्रकाश का अनुप्रयोग

एलईडी प्रकाश स्रोत द्वारा पौधों की आकृति विज्ञान और वृद्धि और विकास को विनियमित करना ग्रीनहाउस खेती के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण तकनीक है।उच्च पौधे फोटोरिसेप्टर सिस्टम जैसे कि फाइटोक्रोम, क्रिप्टोक्रोम और फोटोरिसेप्टर के माध्यम से प्रकाश संकेतों को समझ सकते हैं और प्राप्त कर सकते हैं, और पौधे के ऊतकों और अंगों को विनियमित करने के लिए इंट्रासेल्युलर दूतों के माध्यम से रूपात्मक परिवर्तन कर सकते हैं।फोटोमोर्फोजेनेसिस का अर्थ है कि पौधे कोशिका विभेदन, संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तनों के साथ-साथ ऊतकों और अंगों के निर्माण को नियंत्रित करने के लिए प्रकाश पर निर्भर करते हैं, जिसमें कुछ बीजों के अंकुरण पर प्रभाव, एपिकल प्रभुत्व को बढ़ावा देना, पार्श्व कली वृद्धि को रोकना, तना बढ़ाव शामिल है। , और ट्रॉपिज्म।

सब्जी की पौध की खेती सुविधा कृषि का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।लगातार बारिश का मौसम सुविधा में अपर्याप्त प्रकाश का कारण होगा, और अंकुर लंबे होने के लिए प्रवण होते हैं, जो सब्जियों की वृद्धि, फूलों की कलियों के भेदभाव और फलों के विकास को प्रभावित करेगा और अंततः उनकी उपज और गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।उत्पादन में, कुछ पौधों के विकास नियामकों, जैसे जिबरेलिन, ऑक्सिन, पैक्लोबुट्राज़ोल और क्लोर्मेक्वेट का उपयोग अंकुरों के विकास को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।हालांकि, पौधों के विकास नियामकों का अनुचित उपयोग सब्जियों और सुविधाओं के पर्यावरण को आसानी से प्रदूषित कर सकता है, मानव स्वास्थ्य प्रतिकूल है।

एलईडी पूरक प्रकाश में पूरक प्रकाश के कई अनूठे फायदे हैं, और यह पौध उगाने के लिए एलईडी पूरक प्रकाश का उपयोग करने का एक व्यवहार्य तरीका है।एलईडी पूरक प्रकाश में [25±5 μmol/(m²·s)] कम रोशनी की स्थिति में किए गए प्रयोग [0~35 μmol/(m²·s)], यह पाया गया कि हरे रंग की रोशनी वृद्धि और विकास को बढ़ावा देती है ककड़ी के बीज।लाल बत्ती और नीली बत्ती अंकुर वृद्धि को रोकती है।प्राकृतिक कमजोर प्रकाश की तुलना में, लाल और नीली रोशनी के साथ पूरक पौध के मजबूत अंकुर सूचकांक में क्रमशः 151.26% और 237.98% की वृद्धि हुई।मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की गुणवत्ता की तुलना में, यौगिक प्रकाश पूरक प्रकाश के उपचार के तहत लाल और नीले घटकों वाले मजबूत अंकुरों के सूचकांक में 304.46% की वृद्धि हुई।

खीरे की पौध में लाल बत्ती मिलाने से असली पत्तियों की संख्या, पत्ती क्षेत्र, पौधे की ऊंचाई, तने का व्यास, सूखी और ताजी गुणवत्ता, मजबूत अंकुर सूचकांक, जड़ जीवन शक्ति, SOD गतिविधि और ककड़ी के पौधे की घुलनशील प्रोटीन सामग्री बढ़ सकती है।यूवी-बी के पूरक से ककड़ी के अंकुर के पत्तों में क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल बी और कैरोटीनॉयड की मात्रा बढ़ सकती है।प्राकृतिक प्रकाश की तुलना में, लाल और नीली एलईडी रोशनी के पूरक से पत्ती क्षेत्र, शुष्क पदार्थ की गुणवत्ता और टमाटर के अंकुरों के मजबूत अंकुर सूचकांक में काफी वृद्धि हो सकती है।एलईडी लाल बत्ती और हरी बत्ती के पूरक से टमाटर की पौध की ऊंचाई और तने की मोटाई में काफी वृद्धि होती है।एलईडी हरी बत्ती के पूरक प्रकाश उपचार से ककड़ी और टमाटर के बीजों के बायोमास में काफी वृद्धि हो सकती है, और हरे रंग की रोशनी के पूरक प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के साथ रोपाई का ताजा और सूखा वजन बढ़ जाता है, जबकि टमाटर का मोटा तना और मजबूत अंकुर सूचकांक रोपण सभी हरी बत्ती पूरक प्रकाश का पालन करते हैं।पराक्रम में वृद्धि होती है।एलईडी लाल और नीली रोशनी के संयोजन से तने की मोटाई, पत्ती क्षेत्र, पूरे पौधे का सूखा वजन, जड़ से प्ररोह अनुपात और बैंगन के मजबूत अंकुरण सूचकांक में वृद्धि हो सकती है।सफेद रोशनी की तुलना में, एलईडी लाल बत्ती गोभी के बीजों के बायोमास को बढ़ा सकती है और गोभी के पौधों के बढ़ाव और पत्ती के विस्तार को बढ़ावा दे सकती है।एलईडी नीली रोशनी मोटे विकास, शुष्क पदार्थ के संचय और गोभी के अंकुरों के मजबूत अंकुर सूचकांक को बढ़ावा देती है और गोभी के पौधों को बौना बना देती है।उपरोक्त परिणाम बताते हैं कि प्रकाश विनियमन प्रौद्योगिकी के साथ उगाई जाने वाली सब्जियों की पौध के लाभ बहुत स्पष्ट हैं।

फलों और सब्जियों की पोषण गुणवत्ता पर एलईडी पूरक प्रकाश का प्रभाव

फलों और सब्जियों में निहित प्रोटीन, चीनी, कार्बनिक अम्ल और विटामिन पोषण सामग्री हैं जो मानव स्वास्थ्य के लिए फायदेमंद हैं।प्रकाश की गुणवत्ता पौधों में वीसी सामग्री को वीसी संश्लेषण की गतिविधि को विनियमित करने और एंजाइम को विघटित करने से प्रभावित कर सकती है, और यह बागवानी पौधों में प्रोटीन चयापचय और कार्बोहाइड्रेट संचय को विनियमित कर सकती है।लाल बत्ती कार्बोहाइड्रेट संचय को बढ़ावा देती है, नीला प्रकाश उपचार प्रोटीन निर्माण के लिए फायदेमंद होता है, जबकि लाल और नीले प्रकाश के संयोजन से मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तुलना में पौधों की पोषण गुणवत्ता में काफी सुधार हो सकता है।

लाल या नीली एलईडी लाइट जोड़ने से लेट्यूस में नाइट्रेट की मात्रा कम हो सकती है, नीली या हरी एलईडी लाइट जोड़ने से लेटस में घुलनशील चीनी के संचय को बढ़ावा मिल सकता है, और इन्फ्रारेड एलईडी लाइट जोड़ने से लेट्यूस में वीसी के संचय के लिए अनुकूल होता है।परिणामों से पता चला कि नीली रोशनी के पूरक से वीसी सामग्री और टमाटर की घुलनशील प्रोटीन सामग्री में सुधार हो सकता है;लाल बत्ती और लाल नीली संयुक्त रोशनी टमाटर के फल की चीनी और एसिड सामग्री को बढ़ावा दे सकती है, और लाल नीले संयुक्त प्रकाश के तहत चीनी से एसिड का अनुपात उच्चतम था;लाल नीला संयुक्त प्रकाश ककड़ी फल की वीसी सामग्री में सुधार कर सकता है।

फलों और सब्जियों में फेनोल, फ्लेवोनोइड्स, एंथोसायनिन और अन्य पदार्थ न केवल फलों और सब्जियों के रंग, स्वाद और कमोडिटी मूल्य पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं, बल्कि प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि भी रखते हैं, और मानव शरीर में मुक्त कणों को प्रभावी ढंग से रोक या हटा सकते हैं।

प्रकाश के पूरक के लिए एलईडी नीली रोशनी का उपयोग करने से बैंगन की त्वचा की एंथोसायनिन सामग्री में 73.6% की वृद्धि हो सकती है, जबकि एलईडी लाल रोशनी और लाल और नीली रोशनी के संयोजन से फ्लेवोनोइड्स और कुल फिनोल की मात्रा बढ़ सकती है।नीली रोशनी टमाटर के फलों में लाइकोपीन, फ्लेवोनोइड्स और एंथोसायनिन के संचय को बढ़ावा दे सकती है।लाल और नीली रोशनी का संयोजन कुछ हद तक एंथोसायनिन के उत्पादन को बढ़ावा देता है, लेकिन फ्लेवोनोइड्स के संश्लेषण को रोकता है।श्वेत प्रकाश उपचार की तुलना में, लाल बत्ती उपचार लेट्यूस शूट की एंथोसायनिन सामग्री को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है, लेकिन नीले प्रकाश उपचार में एंथोसायनिन की मात्रा सबसे कम होती है।सफेद रोशनी, लाल-नीले संयुक्त प्रकाश और नीले प्रकाश उपचार के तहत हरी पत्ती, बैंगनी पत्ती और लाल पत्ती सलाद की कुल फिनोल सामग्री अधिक थी, लेकिन यह लाल रोशनी उपचार के तहत सबसे कम थी।एलईडी पराबैंगनी प्रकाश या नारंगी प्रकाश के पूरक लेट्यूस के पत्तों में फेनोलिक यौगिकों की सामग्री को बढ़ा सकते हैं, जबकि हरी रोशनी के पूरक से एंथोसायनिन की सामग्री बढ़ सकती है।इसलिए, सुविधा बागवानी खेती में फलों और सब्जियों की पोषण गुणवत्ता को विनियमित करने के लिए एलईडी ग्रो लाइट का उपयोग एक प्रभावी तरीका है।

पौधों की एंटी-एजिंग पर एलईडी पूरक प्रकाश का प्रभाव

क्लोरोफिल गिरावट, तेजी से प्रोटीन हानि और आरएनए हाइड्रोलिसिस पौधे के जीर्णता के दौरान मुख्य रूप से पत्ती जीर्णता के रूप में प्रकट होते हैं।क्लोरोप्लास्ट बाहरी प्रकाश वातावरण में परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, विशेष रूप से प्रकाश की गुणवत्ता से प्रभावित होते हैं।लाल बत्ती, नीली बत्ती और लाल-नीली संयुक्त रोशनी क्लोरोप्लास्ट मोर्फोजेनेसिस के लिए अनुकूल होती है, नीली रोशनी क्लोरोप्लास्ट में स्टार्च अनाज के संचय के लिए अनुकूल होती है, और लाल बत्ती और दूर-लाल बत्ती का क्लोरोप्लास्ट विकास पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।नीली रोशनी और लाल और नीली रोशनी का संयोजन खीरे के अंकुर के पत्तों में क्लोरोफिल के संश्लेषण को बढ़ावा दे सकता है, और लाल और नीले प्रकाश का संयोजन भी बाद के चरण में पत्ती क्लोरोफिल सामग्री के क्षीणन में देरी कर सकता है।यह प्रभाव लाल बत्ती अनुपात में कमी और नीले प्रकाश अनुपात में वृद्धि के साथ अधिक स्पष्ट है।एलईडी लाल और नीले संयुक्त प्रकाश उपचार के तहत खीरे के अंकुर के पत्तों की क्लोरोफिल सामग्री फ्लोरोसेंट प्रकाश नियंत्रण और मोनोक्रोमैटिक लाल और नीले प्रकाश उपचार की तुलना में काफी अधिक थी।एलईडी नीली रोशनी वुटाकाई और हरी लहसुन की पौध के क्लोरोफिल ए/बी मूल्य में काफी वृद्धि कर सकती है।

जीर्णता के दौरान, साइटोकिनिन (CTK), ऑक्सिन (IAA), एब्सिसिक एसिड सामग्री परिवर्तन (ABA) और एंजाइम गतिविधि में कई प्रकार के परिवर्तन होते हैं।प्रकाश वातावरण से पादप हार्मोन की सामग्री आसानी से प्रभावित होती है।विभिन्न प्रकाश गुणों का पादप हार्मोन पर अलग-अलग नियामक प्रभाव पड़ता है, और प्रकाश संकेत पारगमन मार्ग के प्रारंभिक चरणों में साइटोकिनिन शामिल होते हैं।

CTK पत्ती की कोशिकाओं के विस्तार को बढ़ावा देता है, राइबोन्यूक्लिएज, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिएज और प्रोटीज की गतिविधियों को रोकते हुए पत्ती प्रकाश संश्लेषण को बढ़ाता है, और न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और क्लोरोफिल के क्षरण में देरी करता है, इसलिए यह पत्ती की जीर्णता में काफी देरी कर सकता है।प्रकाश और CTK की मध्यस्थता वाले विकासात्मक विनियमन के बीच एक अंतःक्रिया होती है, और प्रकाश अंतर्जात साइटोकिनिन स्तरों की वृद्धि को उत्तेजित कर सकता है।जब पौधे के ऊतक जीर्णता की स्थिति में होते हैं, तो उनकी अंतर्जात साइटोकिनिन सामग्री कम हो जाती है।

IAA मुख्य रूप से जोरदार विकास के हिस्सों में केंद्रित है, और उम्र बढ़ने वाले ऊतकों या अंगों में बहुत कम सामग्री है।वायलेट प्रकाश इंडोल एसिटिक एसिड ऑक्सीडेज की गतिविधि को बढ़ा सकता है, और निम्न IAA स्तर पौधों के बढ़ाव और विकास को रोक सकता है।

एबीए मुख्य रूप से जीर्ण हो रही पत्तियों के ऊतकों, परिपक्व फलों, बीजों, तनों, जड़ों और अन्य भागों में बनता है।लाल और नीली रोशनी के संयोजन के तहत ककड़ी और गोभी की एबीए सामग्री सफेद रोशनी और नीली रोशनी की तुलना में कम होती है।

पेरोक्सीडेज (POD), सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (SOD), एस्कॉर्बेट पेरोक्सीडेज (APX), कैटालेज (CAT) पौधों में अधिक महत्वपूर्ण और प्रकाश संबंधी सुरक्षात्मक एंजाइम हैं।यदि पौधों की उम्र बढ़ती है, तो इन एंजाइमों की गतिविधियां तेजी से घटेंगी।

विभिन्न प्रकाश गुणों का पादप एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम गतिविधियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।9 दिनों के लाल बत्ती उपचार के बाद, बलात्कार के पौधों की APX गतिविधि में काफी वृद्धि हुई और POD गतिविधि में कमी आई।लाल बत्ती और नीली रोशनी के 15 दिनों के बाद टमाटर की पीओडी गतिविधि सफेद रोशनी की तुलना में क्रमशः 20.9% और 11.7% अधिक थी।20 दिनों के हरे प्रकाश उपचार के बाद, टमाटर की पीओडी गतिविधि सबसे कम थी, सफेद रोशनी का केवल 55.4%।4 घंटे की नीली रोशनी देने से खीरे की अंकुरण अवस्था में पत्तियों में घुलनशील प्रोटीन की मात्रा, POD, SOD, APX और CAT एंजाइम गतिविधियों में काफी वृद्धि हो सकती है।इसके अलावा, एसओडी और एपीएक्स की गतिविधियां धीरे-धीरे प्रकाश की लम्बाई के साथ कम हो जाती हैं।नीली रोशनी और लाल रोशनी के तहत एसओडी और एपीएक्स की गतिविधि धीरे-धीरे कम हो जाती है लेकिन सफेद रोशनी की तुलना में हमेशा अधिक होती है।लाल बत्ती विकिरण ने टमाटर के पत्तों की पेरोक्सीडेज और आईएए पेरोक्सीडेज गतिविधियों और बैंगन के पत्तों की आईएए पेरोक्सीडेज गतिविधियों को काफी कम कर दिया, लेकिन बैंगन के पत्तों की पेरोक्सीडेज गतिविधि में काफी वृद्धि हुई।इसलिए, एक उचित एलईडी पूरक प्रकाश रणनीति को अपनाने से सुविधा बागवानी फसलों की जीर्णता में देरी हो सकती है और उपज और गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।

एलईडी लाइट फॉर्मूला का निर्माण और अनुप्रयोग

पौधों की वृद्धि और विकास प्रकाश की गुणवत्ता और इसके विभिन्न संघटन अनुपातों से महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित होते हैं।प्रकाश सूत्र में मुख्य रूप से प्रकाश गुणवत्ता अनुपात, प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश समय जैसे कई तत्व शामिल होते हैं।चूंकि अलग-अलग पौधों की प्रकाश और अलग-अलग वृद्धि और विकास चरणों के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए खेती की फसलों के लिए प्रकाश की गुणवत्ता, प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश पूरक समय का सबसे अच्छा संयोजन आवश्यक है।

 ◆प्रकाश स्पेक्ट्रम अनुपात

सफेद रोशनी और एकल लाल और नीली रोशनी की तुलना में, एलईडी लाल और नीली रोशनी के संयोजन का ककड़ी और गोभी के रोपण के विकास और विकास पर व्यापक लाभ होता है।

जब लाल और नीली रोशनी का अनुपात 8:2 होता है, तो पौधे के तने की मोटाई, पौधे की ऊंचाई, पौधे का सूखा वजन, ताजा वजन, मजबूत अंकुर सूचकांक आदि में काफी वृद्धि होती है, और यह क्लोरोप्लास्ट मैट्रिक्स के निर्माण के लिए भी फायदेमंद होता है और बेसल लैमेला और आत्मसात मामलों का उत्पादन।

रेड बीन स्प्राउट्स के लिए लाल, हरे और नीले रंग की गुणवत्ता के संयोजन का उपयोग इसके शुष्क पदार्थ संचय के लिए फायदेमंद है, और हरी बत्ती लाल बीन स्प्राउट्स के शुष्क पदार्थ संचय को बढ़ावा दे सकती है।विकास सबसे स्पष्ट तब होता है जब लाल, हरे और नीले प्रकाश का अनुपात 6:2:1 होता है।लाल बीन अंकुरित अंकुर सब्जी हाइपोकोटाइल बढ़ाव प्रभाव 8: 1 के लाल और नीले प्रकाश अनुपात के तहत सबसे अच्छा था, और लाल बीन अंकुरित हाइपोकोटाइल बढ़ाव स्पष्ट रूप से 6: 3 के लाल और नीले प्रकाश अनुपात के तहत बाधित था, लेकिन घुलनशील प्रोटीन सामग्री उच्चतम थी।

लूफै़ण के पौधों के लिए जब लाल और नीली रोशनी का अनुपात 8:1 होता है, तो लूफै़ण के पौधों का मजबूत अंकुरण सूचकांक और घुलनशील चीनी की मात्रा सबसे अधिक होती है।6:3 के लाल और नीले प्रकाश के अनुपात के साथ प्रकाश की गुणवत्ता का उपयोग करते समय, क्लोरोफिल ए सामग्री, क्लोरोफिल ए/बी अनुपात, और लूफै़ण रोपण की घुलनशील प्रोटीन सामग्री उच्चतम थी।

अजवाइन के लिए लाल और नीली रोशनी के 3: 1 अनुपात का उपयोग करते समय, यह अजवाइन के पौधे की ऊंचाई, डंठल की लंबाई, पत्ती की संख्या, शुष्क पदार्थ की गुणवत्ता, वीसी सामग्री, घुलनशील प्रोटीन सामग्री और घुलनशील चीनी सामग्री को प्रभावी ढंग से बढ़ावा दे सकता है।टमाटर की खेती में, एलईडी नीली रोशनी के अनुपात में वृद्धि से लाइकोपीन, मुक्त अमीनो एसिड और फ्लेवोनोइड्स के निर्माण को बढ़ावा मिलता है, और लाल बत्ती के अनुपात में वृद्धि से टिट्रेटेबल एसिड के निर्माण को बढ़ावा मिलता है।जब लेटिष के पत्तों के लाल और नीले प्रकाश के अनुपात के साथ प्रकाश 8:1 होता है, तो यह कैरोटीनॉयड के संचय के लिए फायदेमंद होता है, और नाइट्रेट की सामग्री को प्रभावी ढंग से कम करता है और वीसी की सामग्री को बढ़ाता है।

 ◆प्रकाश की तीव्रता

कमजोर रोशनी में उगने वाले पौधे तेज रोशनी की तुलना में फोटोइनहिबिशन के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।प्रकाश की तीव्रता [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)] में वृद्धि के साथ टमाटर के अंकुरों की शुद्ध प्रकाश संश्लेषक दर बढ़ जाती है, जो पहले बढ़ने और फिर घटने और 300μmol/(m²) की प्रवृत्ति दिखाती है। · एस) अधिकतम तक पहुँचने के लिए।150μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रता उपचार के तहत पौधे की ऊंचाई, पत्ती क्षेत्र, पानी की मात्रा और लेट्यूस की VC सामग्री में काफी वृद्धि हुई।200μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रता उपचार के तहत, ताजा वजन, कुल वजन और मुक्त अमीनो एसिड की सामग्री में काफी वृद्धि हुई थी, और 300μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रता, पत्ती क्षेत्र, पानी की मात्रा के उपचार के तहत , क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल ए+बी और लेट्यूस के कैरोटेनॉयड्स सभी कम हो गए थे।अँधेरे की तुलना में, एलईडी ग्रो लाइट इंटेंसिटी [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] की वृद्धि के साथ, ब्लैक बीन स्प्राउट्स में क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल बी, और क्लोरोफिल ए+बी की मात्रा में काफी वृद्धि हुई है।वीसी सामग्री 3μmol/(m²·s) पर उच्चतम है, और घुलनशील प्रोटीन, घुलनशील चीनी और सुक्रोज सामग्री 9μmol/(m²·s) पर उच्चतम है।एक ही तापमान की स्थिति में, प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के साथ [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx], काली मिर्च के बीज बोने का समय छोटा हो जाता है, घुलनशील चीनी की मात्रा बढ़ जाती है, लेकिन क्लोरोफिल ए और कैरोटीनॉयड की मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है।

 ◆हल्का समय

प्रकाश समय को ठीक से बढ़ाने से कुछ हद तक अपर्याप्त प्रकाश तीव्रता के कारण होने वाले कम प्रकाश तनाव को कम किया जा सकता है, बागवानी फसलों के प्रकाश संश्लेषक उत्पादों के संचय में मदद करता है, और उपज बढ़ाने और गुणवत्ता में सुधार के प्रभाव को प्राप्त करता है।स्प्राउट्स की VC सामग्री ने प्रकाश समय (0, 4, 8, 12, 16, 20h/दिन) के विस्तार के साथ धीरे-धीरे बढ़ती प्रवृत्ति दिखाई, जबकि मुक्त अमीनो एसिड सामग्री, SOD और CAT गतिविधियों में कमी की प्रवृत्ति दिखाई दी।प्रकाश समय (12, 15, 18h) के विस्तार के साथ, चीनी गोभी के पौधों का ताजा वजन काफी बढ़ गया।चीनी गोभी की पत्तियों और डंठल में वीसी की सामग्री क्रमशः 15 और 12 घंटों में सबसे अधिक थी।चीनी गोभी की पत्तियों की घुलनशील प्रोटीन सामग्री धीरे-धीरे कम हो गई, लेकिन डंठल 15h के बाद उच्चतम थे।चीनी गोभी के पत्तों की घुलनशील चीनी सामग्री धीरे-धीरे बढ़ी, जबकि डंठल 12h पर सबसे ज्यादा थे।जब लाल और नीले प्रकाश का अनुपात 1:2 होता है, 12h प्रकाश समय की तुलना में, 20h प्रकाश उपचार हरी पत्ती के सलाद में कुल फिनोल और फ्लेवोनोइड्स की सापेक्ष सामग्री को कम करता है, लेकिन जब लाल और नीले प्रकाश का अनुपात 2:1 होता है, 20 घंटे के हल्के उपचार से हरी पत्ती सलाद में कुल फिनोल और फ्लेवोनोइड्स की सापेक्ष सामग्री में काफी वृद्धि हुई है।

ऊपर से, यह देखा जा सकता है कि विभिन्न प्रकाश सूत्रों का प्रकाश संश्लेषण, फोटोमोर्फोजेनेसिस और विभिन्न प्रकार की फसलों के कार्बन और नाइट्रोजन चयापचय पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है।सर्वोत्तम प्रकाश सूत्र कैसे प्राप्त करें, प्रकाश स्रोत विन्यास और बुद्धिमान नियंत्रण रणनीतियों के निर्माण के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में पौधों की प्रजातियों की आवश्यकता होती है, और बागवानी फसलों, उत्पादन लक्ष्यों, उत्पादन कारकों आदि की कमोडिटी की जरूरतों के अनुसार उचित समायोजन किया जाना चाहिए। ऊर्जा-बचत स्थितियों के तहत प्रकाश पर्यावरण और उच्च-गुणवत्ता और उच्च-उपज वाली बागवानी फसलों के बुद्धिमान नियंत्रण के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए।

मौजूदा समस्याएं और संभावनाएं

एलईडी ग्रो लाइट का महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह प्रकाश संश्लेषक विशेषताओं, आकृति विज्ञान, गुणवत्ता और विभिन्न पौधों की उपज के मांग स्पेक्ट्रम के अनुसार बुद्धिमान संयोजन समायोजन कर सकता है।विभिन्न प्रकार की फसलें और एक ही फसल की अलग-अलग विकास अवधियों में प्रकाश की गुणवत्ता, प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश अवधि के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं।इसके लिए एक विशाल प्रकाश सूत्र डेटाबेस बनाने के लिए प्रकाश सूत्र अनुसंधान के और विकास और सुधार की आवश्यकता है।पेशेवर लैंप के अनुसंधान और विकास के साथ, कृषि अनुप्रयोगों में एलईडी पूरक रोशनी का अधिकतम मूल्य महसूस किया जा सकता है, ताकि ऊर्जा को बेहतर ढंग से बचाया जा सके, उत्पादन क्षमता और आर्थिक लाभ में सुधार हो सके।सुविधा बागवानी में एलईडी ग्रो लाइट के अनुप्रयोग ने जोरदार जीवन शक्ति दिखाई है, लेकिन एलईडी लाइटिंग उपकरणों या उपकरणों की कीमत अपेक्षाकृत अधिक है, और एक बार का निवेश बड़ा है।विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में विभिन्न फसलों की पूरक प्रकाश आवश्यकताएं स्पष्ट नहीं हैं, पूरक प्रकाश स्पेक्ट्रम, अनुचित तीव्रता और प्रकाश बढ़ने का समय अनिवार्य रूप से बढ़ते प्रकाश उद्योग के आवेदन में विभिन्न समस्याओं का कारण होगा।

हालांकि, प्रौद्योगिकी की प्रगति और सुधार और एलईडी बढ़ने वाली रोशनी की उत्पादन लागत में कमी के साथ, सुविधा बागवानी में एलईडी पूरक प्रकाश व्यवस्था का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।इसी समय, एलईडी पूरक प्रकाश प्रौद्योगिकी प्रणाली का विकास और प्रगति और नई ऊर्जा का संयोजन विशेष वातावरण में बागवानी फसलों के लिए लोगों की मांग को पूरा करने के लिए सुविधा कृषि, पारिवारिक कृषि, शहरी कृषि और अंतरिक्ष कृषि के तेजी से विकास को सक्षम करेगा।