सार: सब्जियों की पौध सब्जी उत्पादन में पहला कदम है, और रोपण के बाद सब्जियों की उपज और गुणवत्ता के लिए पौध की गुणवत्ता बहुत महत्वपूर्ण है। सब्जी उद्योग में श्रम विभाजन के निरंतर शोधन के साथ, सब्जी रोपण ने धीरे-धीरे एक स्वतंत्र औद्योगिक श्रृंखला बनाई है और सब्जी उत्पादन की सेवा प्रदान की है। खराब मौसम से प्रभावित, पारंपरिक अंकुरण विधियों को अनिवार्य रूप से कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जैसे कि अंकुरों की धीमी वृद्धि, फलियों का विकास और कीट और बीमारियाँ। फलीदार पौधों से निपटने के लिए, कई व्यावसायिक किसान विकास नियामकों का उपयोग करते हैं। हालाँकि, विकास नियामकों के उपयोग से अंकुर की कठोरता, खाद्य सुरक्षा और पर्यावरण प्रदूषण के खतरे हैं। रासायनिक नियंत्रण विधियों के अलावा, हालांकि यांत्रिक उत्तेजना, तापमान और पानी नियंत्रण भी अंकुरों की फलीदार वृद्धि को रोकने में भूमिका निभा सकते हैं, लेकिन वे थोड़े कम सुविधाजनक और प्रभावी हैं। वैश्विक नए कोविड-19 महामारी के प्रभाव के तहत, अंकुर उद्योग में श्रम की कमी और बढ़ती श्रम लागत के कारण उत्पादन प्रबंधन कठिनाइयों की समस्याएं अधिक प्रमुख हो गई हैं।

प्रकाश प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, सब्जियों के अंकुर उगाने के लिए कृत्रिम प्रकाश के उपयोग से उच्च अंकुर दक्षता, कम कीट और बीमारियाँ और आसान मानकीकरण के फायदे हैं। पारंपरिक प्रकाश स्रोतों की तुलना में, एलईडी प्रकाश स्रोतों की नई पीढ़ी में ऊर्जा की बचत, उच्च दक्षता, लंबे जीवन, पर्यावरण संरक्षण और स्थायित्व, छोटे आकार, कम तापीय विकिरण और छोटे तरंग दैर्ध्य आयाम की विशेषताएं हैं। यह पौध कारखानों के वातावरण में पौध की वृद्धि और विकास की जरूरतों के अनुसार उचित स्पेक्ट्रम तैयार कर सकता है, और पौध की शारीरिक और चयापचय प्रक्रिया को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है, साथ ही, सब्जी पौध के प्रदूषण मुक्त, मानकीकृत और तेजी से उत्पादन में योगदान देता है। , और अंकुरण चक्र को छोटा कर देता है। दक्षिण चीन में, प्लास्टिक ग्रीनहाउस में काली मिर्च और टमाटर की पौध (3-4 असली पत्तियाँ) उगाने में लगभग 60 दिन लगते हैं, और खीरे की पौध (3-5 असली पत्तियाँ) उगाने में लगभग 35 दिन लगते हैं। प्लांट फैक्ट्री की स्थितियों के तहत, 20 घंटे की फोटोपीरियड और 200-300 μmol/(m2•s) के PPF की शर्तों के तहत टमाटर की पौध उगाने में केवल 17 दिन और काली मिर्च की पौध उगाने में 25 दिन लगते हैं। ग्रीनहाउस में पारंपरिक अंकुर खेती विधि की तुलना में, एलईडी प्लांट फैक्ट्री अंकुर खेती विधि के उपयोग ने खीरे के विकास चक्र को 15-30 दिनों तक छोटा कर दिया, और प्रति पौधे मादा फूलों और फलों की संख्या में 33.8% और 37.3% की वृद्धि हुई। क्रमशः, और उच्चतम उपज में 71.44% की वृद्धि हुई थी।

ऊर्जा उपयोग दक्षता के संदर्भ में, संयंत्र कारखानों की ऊर्जा उपयोग दक्षता समान अक्षांश पर वेनलो-प्रकार के ग्रीनहाउस की तुलना में अधिक है। उदाहरण के लिए, एक स्वीडिश प्लांट फैक्ट्री में, लेट्यूस के 1 किलोग्राम शुष्क पदार्थ का उत्पादन करने के लिए 1411 एमजे की आवश्यकता होती है, जबकि ग्रीनहाउस में 1699 एमजे की आवश्यकता होती है। हालाँकि, यदि प्रति किलोग्राम लेट्यूस शुष्क पदार्थ के लिए आवश्यक बिजली की गणना की जाती है, तो संयंत्र कारखाने को लेट्यूस के 1 किलोग्राम सूखे वजन का उत्पादन करने के लिए 247 किलोवाट·घंटे की आवश्यकता होती है, और स्वीडन, नीदरलैंड और संयुक्त अरब अमीरात में ग्रीनहाउस को 182 किलोवाट·घंटे की आवश्यकता होती है। एच, 70 किलोवाट·घंटा, और 111 किलोवाट·घंटा, क्रमशः।

साथ ही, संयंत्र कारखाने में, कंप्यूटर, स्वचालित उपकरण, कृत्रिम बुद्धि और अन्य प्रौद्योगिकियों का उपयोग रोपण के लिए उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है, प्राकृतिक पर्यावरण स्थितियों की सीमाओं से छुटकारा पा सकता है, और बुद्धिमान का एहसास कर सकता है, पौध उत्पादन का यंत्रीकृत और वार्षिक स्थिर उत्पादन। हाल के वर्षों में, जापान, दक्षिण कोरिया, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य देशों में पत्तेदार सब्जियों, फल सब्जियों और अन्य आर्थिक फसलों के व्यावसायिक उत्पादन में प्लांट फैक्ट्री रोपण का उपयोग किया गया है। संयंत्र कारखानों का उच्च प्रारंभिक निवेश, उच्च परिचालन लागत और विशाल सिस्टम ऊर्जा खपत अभी भी बाधाएं हैं जो चीनी संयंत्र कारखानों में अंकुर खेती प्रौद्योगिकी के प्रचार को सीमित करती हैं। इसलिए, आर्थिक लाभ में सुधार के लिए प्रकाश प्रबंधन रणनीतियों, सब्जी विकास मॉडल की स्थापना और स्वचालन उपकरण के संदर्भ में उच्च उपज और ऊर्जा बचत की आवश्यकताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है।

इस लेख में, हाल के वर्षों में संयंत्र कारखानों में सब्जियों के पौधों की वृद्धि और विकास पर एलईडी प्रकाश वातावरण के प्रभाव की समीक्षा की गई है, साथ ही संयंत्र कारखानों में सब्जियों के पौधों के प्रकाश विनियमन के अनुसंधान दिशा के दृष्टिकोण की भी समीक्षा की गई है।

1. सब्जियों की पौध की वृद्धि और विकास पर हल्के वातावरण का प्रभाव

पौधों की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक पर्यावरणीय कारकों में से एक के रूप में, प्रकाश न केवल पौधों के लिए प्रकाश संश्लेषण करने के लिए एक ऊर्जा स्रोत है, बल्कि पौधों के फोटोमोर्फोजेनेसिस को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण संकेत भी है। पौधे प्रकाश संकेत प्रणाली के माध्यम से संकेत की दिशा, ऊर्जा और प्रकाश की गुणवत्ता को महसूस करते हैं, अपनी वृद्धि और विकास को नियंत्रित करते हैं, और प्रकाश की उपस्थिति या अनुपस्थिति, तरंग दैर्ध्य, तीव्रता और अवधि पर प्रतिक्रिया करते हैं। वर्तमान में ज्ञात पादप फोटोरिसेप्टर्स में कम से कम तीन वर्ग शामिल हैं: फाइटोक्रोमेस (PHYA~PHYE) जो लाल और दूर-लाल प्रकाश (FR), क्रिप्टोक्रोमेस (CRY1 और CRY2) जो नीले और पराबैंगनी A, और तत्वों (Phot1 और Photo2) को समझते हैं। UV-B रिसेप्टर UVR8 जो UV-B को महसूस करता है। ये फोटोरिसेप्टर संबंधित जीनों की अभिव्यक्ति में भाग लेते हैं और उन्हें नियंत्रित करते हैं और फिर पौधों के बीज अंकुरण, फोटोमोर्फोजेनेसिस, फूल आने का समय, द्वितीयक मेटाबोलाइट्स का संश्लेषण और संचय, और जैविक और अजैविक तनावों के प्रति सहनशीलता जैसी जीवन गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं।

2. सब्जियों की पौध की फोटोमॉर्फोलॉजिकल स्थापना पर एलईडी प्रकाश वातावरण का प्रभाव

2.1 सब्जियों के अंकुरों की फोटोमोर्फोजेनेसिस पर विभिन्न प्रकाश गुणवत्ता का प्रभाव

स्पेक्ट्रम के लाल और नीले क्षेत्रों में पौधे की पत्ती प्रकाश संश्लेषण के लिए उच्च मात्रा क्षमता होती है। हालाँकि, खीरे की पत्तियों के लंबे समय तक शुद्ध लाल प्रकाश के संपर्क में रहने से फोटोसिस्टम को नुकसान होगा, जिसके परिणामस्वरूप "रेड लाइट सिंड्रोम" की घटना होगी जैसे कि रंध्र प्रतिक्रिया में कमी, प्रकाश संश्लेषक क्षमता और नाइट्रोजन उपयोग दक्षता में कमी, और विकास मंदता। कम प्रकाश की तीव्रता (100±5 μmol/(m2•s)) की स्थिति में, शुद्ध लाल प्रकाश खीरे की युवा और परिपक्व दोनों पत्तियों के क्लोरोप्लास्ट को नुकसान पहुंचा सकता है, लेकिन शुद्ध लाल प्रकाश से बदलने के बाद क्षतिग्रस्त क्लोरोप्लास्ट को पुनः प्राप्त कर लिया गया। लाल और नीली रोशनी के लिए (आर:बी= 7:3)। इसके विपरीत, जब खीरे के पौधे लाल-नीली रोशनी वाले वातावरण से शुद्ध लाल रोशनी वाले वातावरण में चले गए, तो प्रकाश संश्लेषक दक्षता में उल्लेखनीय कमी नहीं आई, जो लाल रोशनी वाले वातावरण के अनुकूलता को दर्शाता है। "रेड लाइट सिंड्रोम" के साथ खीरे के पौधों की पत्ती संरचना के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप विश्लेषण के माध्यम से, प्रयोगकर्ताओं ने पाया कि शुद्ध लाल रोशनी के तहत पत्तियों में क्लोरोप्लास्ट की संख्या, स्टार्च कणिकाओं का आकार और ग्रेना की मोटाई नीचे की तुलना में काफी कम थी। श्वेत प्रकाश उपचार. नीली रोशनी के हस्तक्षेप से खीरे के क्लोरोप्लास्ट की अल्ट्रास्ट्रक्चर और प्रकाश संश्लेषक विशेषताओं में सुधार होता है और पोषक तत्वों का अत्यधिक संचय समाप्त हो जाता है। सफेद रोशनी और लाल और नीली रोशनी की तुलना में, शुद्ध लाल रोशनी ने टमाटर के पौधों के हाइपोकोटिल बढ़ाव और बीजपत्र विस्तार को बढ़ावा दिया, पौधे की ऊंचाई और पत्ती क्षेत्र में काफी वृद्धि हुई, लेकिन प्रकाश संश्लेषण क्षमता में काफी कमी आई, रुबिस्को सामग्री और फोटोकैमिकल दक्षता कम हो गई, और गर्मी अपव्यय में काफी वृद्धि हुई। यह देखा जा सकता है कि विभिन्न प्रकार के पौधे एक ही प्रकाश गुणवत्ता पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की तुलना में, पौधों में प्रकाश संश्लेषण दक्षता अधिक होती है और मिश्रित प्रकाश के वातावरण में अधिक जोरदार विकास होता है।

शोधकर्ताओं ने सब्जियों की पौध के प्रकाश गुणवत्ता संयोजन के अनुकूलन पर बहुत सारे शोध किए हैं। उसी प्रकाश की तीव्रता के तहत, लाल रोशनी के अनुपात में वृद्धि के साथ, पौधे की ऊंचाई और टमाटर और ककड़ी के पौधों के ताजा वजन में काफी सुधार हुआ, और 3:1 के लाल और नीले रंग के अनुपात के साथ उपचार का सबसे अच्छा प्रभाव पड़ा; इसके विपरीत, नीली रोशनी के उच्च अनुपात ने टमाटर और खीरे के अंकुरों की वृद्धि को रोक दिया, जो छोटे और सघन थे, लेकिन अंकुरों के अंकुरों में शुष्क पदार्थ और क्लोरोफिल की मात्रा बढ़ गई। इसी तरह के पैटर्न अन्य फसलों, जैसे मिर्च और तरबूज़ में भी देखे जाते हैं। इसके अलावा, सफेद रोशनी की तुलना में, लाल और नीली रोशनी (आर:बी=3:1) ने न केवल टमाटर की पौध की पत्ती की मोटाई, क्लोरोफिल सामग्री, प्रकाश संश्लेषक दक्षता और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया, बल्कि संबंधित एंजाइमों की अभिव्यक्ति के स्तर में भी सुधार किया। केल्विन चक्र में, शाकाहारी सामग्री की वृद्धि और कार्बोहाइड्रेट संचय में भी काफी सुधार हुआ। लाल और नीली रोशनी के दो अनुपातों (आर:बी=2:1, 4:1) की तुलना करने पर, नीली रोशनी का उच्च अनुपात खीरे के पौधों में मादा फूलों के निर्माण को प्रेरित करने के लिए अधिक अनुकूल था और मादा फूलों के फूलने के समय को तेज करता था। . यद्यपि लाल और नीली रोशनी के विभिन्न अनुपातों का केल, अरुगुला और सरसों के पौधों की ताजा वजन उपज पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ा, लेकिन नीली रोशनी (30% नीली रोशनी) के उच्च अनुपात ने केल की हाइपोकोटिल लंबाई और बीजपत्र क्षेत्र को काफी कम कर दिया। और सरसों के अंकुर, जबकि बीजपत्र का रंग गहरा हो गया। इसलिए, अंकुरों के उत्पादन में, नीली रोशनी के अनुपात में उचित वृद्धि से वनस्पति अंकुरों के नोड रिक्ति और पत्ती क्षेत्र को काफी कम किया जा सकता है, अंकुरों के पार्श्व विस्तार को बढ़ावा दिया जा सकता है, और अंकुर शक्ति सूचकांक में सुधार किया जा सकता है, जो अनुकूल है मजबूत पौध की खेती। इस शर्त के तहत कि प्रकाश की तीव्रता अपरिवर्तित रही, लाल और नीली रोशनी में हरी रोशनी की वृद्धि से मीठी मिर्च के पौधों के ताजा वजन, पत्ती क्षेत्र और पौधे की ऊंचाई में काफी सुधार हुआ। पारंपरिक सफेद फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में, लाल-हरे-नीले (आर 3: जी 2: बी 5) प्रकाश स्थितियों के तहत, 'ओकागी नंबर 1 टमाटर' रोपण के वाई [II], क्यूपी और ईटीआर में काफी सुधार हुआ था। शुद्ध नीली रोशनी में यूवी प्रकाश (100 μmol/(m2•s) नीली रोशनी + 7% UV-A) के पूरक ने अरुगुला और सरसों के तने के बढ़ाव की गति को काफी कम कर दिया, जबकि FR का पूरक इसके विपरीत था। इससे यह भी पता चलता है कि लाल और नीली रोशनी के अलावा, प्रकाश के अन्य गुण भी पौधों की वृद्धि और विकास की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यद्यपि न तो पराबैंगनी प्रकाश और न ही एफआर प्रकाश संश्लेषण का ऊर्जा स्रोत है, ये दोनों पौधे फोटोमोर्फोजेनेसिस में शामिल हैं। उच्च तीव्रता वाली यूवी प्रकाश पौधों के डीएनए और प्रोटीन आदि के लिए हानिकारक है। हालांकि, यूवी प्रकाश सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करता है, जिससे पौधों की वृद्धि, आकारिकी और पर्यावरणीय परिवर्तनों के अनुकूल विकास में परिवर्तन होता है। अध्ययनों से पता चला है कि कम आर/एफआर पौधों में छाया से बचने की प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप पौधों में रूपात्मक परिवर्तन होते हैं, जैसे कि तने का लंबा होना, पत्तियों का पतला होना और शुष्क पदार्थ की उपज में कमी। मजबूत पौध उगाने के लिए पतला डंठल अच्छा विकास गुण नहीं है। सामान्य पत्तेदार और फलदार सब्जियों की पौध के लिए, दृढ़, सघन और लोचदार पौध में परिवहन और रोपण के दौरान समस्याओं का खतरा नहीं होता है।

यूवी-ए खीरे के अंकुरों के पौधों को छोटा और अधिक सघन बना सकता है, और रोपाई के बाद की उपज नियंत्रण से काफी भिन्न नहीं होती है; जबकि यूवी-बी का अधिक महत्वपूर्ण निरोधात्मक प्रभाव होता है, और रोपाई के बाद उपज में कमी का प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं होता है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि यूवी-ए पौधों के विकास को रोकता है और पौधों को बौना बना देता है। लेकिन इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि यूवी-ए की उपस्थिति, फसल बायोमास को दबाने के बजाय, वास्तव में इसे बढ़ावा देती है। मूल लाल और सफेद रोशनी (R:W=2:3, PPFD 250 μmol/(m2·s)) की तुलना में, लाल और सफेद रोशनी में पूरक तीव्रता 10 W/m2 (लगभग 10 μmol/(m2·s) है एस)) केल की यूवी-ए ने केल के पौधों के बायोमास, इंटरनोड की लंबाई, तने के व्यास और पौधे की छतरी की चौड़ाई में काफी वृद्धि की, लेकिन जब यूवी की तीव्रता 10 डब्ल्यू/एम2 से अधिक हो गई तो प्रचार प्रभाव कमजोर हो गया। दैनिक 2 घंटे UV-A अनुपूरण (0.45 J/(m2•s)) से पौधे की ऊंचाई, बीजपत्र क्षेत्र और 'ऑक्सहार्ट' टमाटर के पौधों का ताजा वजन काफी बढ़ सकता है, जबकि टमाटर के पौधों में H2O2 की मात्रा कम हो सकती है। यह देखा जा सकता है कि विभिन्न फसलें यूवी प्रकाश के प्रति अलग-अलग प्रतिक्रिया करती हैं, जो यूवी प्रकाश के प्रति फसलों की संवेदनशीलता से संबंधित हो सकती है।

ग्राफ्टेड पौधों की खेती के लिए, रूटस्टॉक ग्राफ्टिंग की सुविधा के लिए तने की लंबाई उचित रूप से बढ़ाई जानी चाहिए। एफआर की विभिन्न तीव्रताओं का टमाटर, काली मिर्च, ककड़ी, लौकी और तरबूज के पौधों की वृद्धि पर अलग-अलग प्रभाव पड़ा। ठंडी सफेद रोशनी में 18.9 μmol/(m2•s) FR के अनुपूरण से टमाटर और काली मिर्च के पौधों की हाइपोकोटिल लंबाई और तने का व्यास काफी बढ़ गया; 34.1 μmol/(m2•s) के FR का खीरे, लौकी और तरबूज के पौधों की हाइपोकोटिल लंबाई और तने के व्यास को बढ़ावा देने पर सबसे अच्छा प्रभाव पड़ा; उच्च तीव्रता वाले FR (53.4 μmol/(m2•s)) का इन पांच सब्जियों पर सबसे अच्छा प्रभाव पड़ा। अंकुरों की हाइपोकोटिल लंबाई और तने का व्यास अब उल्लेखनीय रूप से नहीं बढ़ा, और नीचे की ओर रुझान दिखाने लगा। काली मिर्च के ताजा पौधों का वजन काफी कम हो गया, जो दर्शाता है कि पांच सब्जी पौधों का एफआर संतृप्ति मान 53.4 μmol/(m2•s) से कम था, और एफआर मान एफआर की तुलना में काफी कम था। विभिन्न सब्जियों की पौध के विकास पर प्रभाव भी भिन्न-भिन्न होते हैं।

2.2 सब्जियों के अंकुरों की फोटोमॉर्फोजेनेसिस पर विभिन्न डेलाइट इंटीग्रल का प्रभाव

डेलाइट इंटीग्रल (डीएलआई) एक दिन में पौधे की सतह द्वारा प्राप्त प्रकाश संश्लेषक फोटॉनों की कुल मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, जो प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश समय से संबंधित है। गणना सूत्र DLI (mol/m2/day) = प्रकाश की तीव्रता [μmol/(m2•s)] × दैनिक प्रकाश समय (h) × 3600 × 10-6 है। कम रोशनी की तीव्रता वाले वातावरण में, पौधे तने और इंटरनोड की लंबाई बढ़ाकर, पौधे की ऊंचाई, डंठल की लंबाई और पत्ती क्षेत्र को बढ़ाकर, और पत्ती की मोटाई और शुद्ध प्रकाश संश्लेषण दर को कम करके कम रोशनी वाले वातावरण में प्रतिक्रिया करते हैं। प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के साथ, सरसों को छोड़कर, समान प्रकाश गुणवत्ता के तहत अरुगुला, गोभी और काले पौधों की हाइपोकोटिल लंबाई और तने की लंबाई में काफी कमी आई। यह देखा जा सकता है कि पौधों की वृद्धि और रूपजनन पर प्रकाश का प्रभाव प्रकाश की तीव्रता और पौधों की प्रजातियों से संबंधित है। डीएलआई (8.64~28.8 मोल/एम2/दिन) की वृद्धि के साथ, खीरे के पौधों का प्रकार छोटा, मजबूत और सघन हो गया, और विशिष्ट पत्ती का वजन और क्लोरोफिल सामग्री धीरे-धीरे कम हो गई। खीरे की रोपाई के 6-16 दिन बाद पत्तियां और जड़ें सूख गईं। वजन धीरे-धीरे बढ़ा, और विकास दर धीरे-धीरे तेज हो गई, लेकिन बुआई के 16 से 21 दिनों के बाद, खीरे के पौधों की पत्तियों और जड़ों की विकास दर में काफी कमी आई। उन्नत डीएलआई ने खीरे की पौध की शुद्ध प्रकाश संश्लेषक दर को बढ़ावा दिया, लेकिन एक निश्चित मूल्य के बाद, शुद्ध प्रकाश संश्लेषक दर में गिरावट शुरू हो गई। इसलिए, उपयुक्त डीएलआई का चयन करने और अंकुरों के विकास के विभिन्न चरणों में विभिन्न पूरक प्रकाश रणनीतियों को अपनाने से बिजली की खपत को कम किया जा सकता है। डीएलआई की तीव्रता बढ़ने के साथ खीरे और टमाटर की पौध में घुलनशील शर्करा और एसओडी एंजाइम की मात्रा बढ़ गई। जब डीएलआई की तीव्रता 7.47 mol/m2/दिन से बढ़कर 11.26 mol/m2/दिन हो गई, तो खीरे की पौध में घुलनशील शर्करा और SOD एंजाइम की मात्रा क्रमशः 81.03% और 55.5% बढ़ गई। समान डीएलआई स्थितियों के तहत, प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि और प्रकाश के समय में कमी के साथ, टमाटर और ककड़ी के पौधों की पीएसआईआई गतिविधि बाधित हो गई थी, और कम प्रकाश की तीव्रता और लंबी अवधि की पूरक प्रकाश रणनीति चुनना उच्च अंकुर की खेती के लिए अधिक अनुकूल था। खीरे और टमाटर की पौध की सूचकांक और फोटोकैमिकल दक्षता।

ग्राफ्टेड पौधों के उत्पादन में, कम रोशनी वाले वातावरण के कारण ग्राफ्टेड पौधों की गुणवत्ता में कमी हो सकती है और उपचार के समय में वृद्धि हो सकती है। उचित प्रकाश की तीव्रता न केवल ग्राफ्टेड हीलिंग साइट की बंधन क्षमता को बढ़ा सकती है और मजबूत अंकुरों के सूचकांक में सुधार कर सकती है, बल्कि मादा फूलों की नोड स्थिति को भी कम कर सकती है और मादा फूलों की संख्या में वृद्धि कर सकती है। संयंत्र कारखानों में, 2.5-7.5 mol/m2/दिन की DLI टमाटर की ग्राफ्टेड पौध की उपचार आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त थी। डीएलआई तीव्रता बढ़ने के साथ ग्राफ्टेड टमाटर के पौधों की सघनता और पत्ती की मोटाई में काफी वृद्धि हुई। इससे पता चलता है कि ग्राफ्टेड पौधों को उपचार के लिए उच्च प्रकाश की तीव्रता की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, बिजली की खपत और रोपण पर्यावरण को ध्यान में रखते हुए, उचित प्रकाश तीव्रता का चयन करने से आर्थिक लाभ में सुधार करने में मदद मिलेगी।

3. सब्जियों की पौध के तनाव प्रतिरोध पर एलईडी प्रकाश वातावरण का प्रभाव

पौधे फोटोरिसेप्टर के माध्यम से बाहरी प्रकाश संकेत प्राप्त करते हैं, जिससे पौधे में सिग्नल अणुओं का संश्लेषण और संचय होता है, जिससे पौधों के अंगों की वृद्धि और कार्य में बदलाव होता है, और अंततः तनाव के प्रति पौधे की प्रतिरोधक क्षमता में सुधार होता है। विभिन्न प्रकाश गुणवत्ता का पौधों की ठंड सहनशीलता और नमक सहनशीलता में सुधार पर एक निश्चित प्रोत्साहन प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, जब टमाटर की पौध को रात में 4 घंटे के लिए प्रकाश के साथ पूरक किया गया, तो पूरक प्रकाश के बिना उपचार की तुलना में, सफेद रोशनी, लाल बत्ती, नीली रोशनी और लाल और नीली रोशनी टमाटर की पौध की इलेक्ट्रोलाइट पारगम्यता और एमडीए सामग्री को कम कर सकती है। और ठंड सहनशीलता में सुधार करें। 8:2 लाल-नीले अनुपात के उपचार के तहत टमाटर की पौध में एसओडी, पीओडी और सीएटी की गतिविधियां अन्य उपचारों की तुलना में काफी अधिक थीं, और उनमें एंटीऑक्सीडेंट क्षमता और ठंड सहनशीलता अधिक थी।

सोयाबीन की जड़ वृद्धि पर यूवी-बी का प्रभाव मुख्य रूप से जड़ एनओ और आरओएस की सामग्री को बढ़ाकर पौधों के तनाव प्रतिरोध में सुधार करना है, जिसमें एबीए, एसए और जेए जैसे हार्मोन सिग्नलिंग अणु शामिल हैं, और आईएए की सामग्री को कम करके जड़ विकास को रोकते हैं। , सीटीके, और जीए। यूवी-बी का फोटोरिसेप्टर, यूवीआर8, न केवल फोटोमोर्फोजेनेसिस को विनियमित करने में शामिल है, बल्कि यूवी-बी तनाव में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टमाटर की पौध में, UVR8 एंथोसायनिन के संश्लेषण और संचय में मध्यस्थता करता है, और UV-अनुकूलित जंगली टमाटर की पौध उच्च तीव्रता वाले UV-B तनाव से निपटने की उनकी क्षमता में सुधार करती है। हालाँकि, एराबिडोप्सिस से प्रेरित सूखे तनाव के लिए यूवी-बी का अनुकूलन यूवीआर8 मार्ग पर निर्भर नहीं करता है, जो इंगित करता है कि यूवी-बी पौधों की रक्षा तंत्र के सिग्नल-प्रेरित क्रॉस-प्रतिक्रिया के रूप में कार्य करता है, ताकि विभिन्न प्रकार के हार्मोन संयुक्त रूप से काम कर सकें। सूखे के तनाव का विरोध करने, आरओएस सफाई क्षमता बढ़ाने में शामिल।

एफआर के कारण पौधे के हाइपोकोटिल या तने का बढ़ाव और पौधों का ठंडे तनाव के प्रति अनुकूलन दोनों ही पौधों के हार्मोन द्वारा नियंत्रित होते हैं। इसलिए, एफआर के कारण होने वाला "छाया से बचाव प्रभाव" पौधों के ठंड अनुकूलन से संबंधित है। प्रयोगकर्ताओं ने अंकुरण के 18 दिन बाद जौ के अंकुरों को 10 दिनों के लिए 15 डिग्री सेल्सियस पर, 5 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करके + 7 दिनों के लिए एफआर को पूरक करके पूरक बनाया, और पाया कि सफेद प्रकाश उपचार की तुलना में, एफआर ने जौ के पौधों की ठंढ प्रतिरोध को बढ़ा दिया। इस प्रक्रिया के साथ जौ की पौध में एबीए और आईएए की मात्रा बढ़ जाती है। बाद में 15°C FR-प्रीट्रीटेड जौ के पौधों को 5°C पर स्थानांतरित करने और 7 दिनों तक FR अनुपूरण जारी रखने के परिणामस्वरूप उपरोक्त दो उपचारों के समान परिणाम मिले, लेकिन ABA प्रतिक्रिया में कमी आई। विभिन्न आर:एफआर मान वाले पौधे फाइटोहोर्मोन (जीए, आईएए, सीटीके, और एबीए) के जैवसंश्लेषण को नियंत्रित करते हैं, जो पौधे के नमक सहिष्णुता में भी शामिल होते हैं। नमक तनाव के तहत, कम अनुपात आर: एफआर प्रकाश वातावरण टमाटर के पौधों की एंटीऑक्सीडेंट और प्रकाश संश्लेषक क्षमता में सुधार कर सकता है, पौधों में आरओएस और एमडीए के उत्पादन को कम कर सकता है और नमक सहनशीलता में सुधार कर सकता है। लवणता तनाव और निम्न R:FR मान (R:FR=0.8) दोनों ही क्लोरोफिल के जैवसंश्लेषण को बाधित करते हैं, जो क्लोरोफिल संश्लेषण मार्ग में PBG के UroIII में अवरुद्ध रूपांतरण से संबंधित हो सकता है, जबकि निम्न R:FR वातावरण प्रभावी रूप से कम कर सकता है। लवणता तनाव-प्रेरित क्लोरोफिल संश्लेषण की हानि। ये परिणाम फाइटोक्रोम और नमक सहनशीलता के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध का संकेत देते हैं।

प्रकाशयुक्त वातावरण के अलावा, अन्य पर्यावरणीय कारक भी सब्जियों की पौध की वृद्धि और गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, CO2 सांद्रता में वृद्धि से प्रकाश संतृप्ति का अधिकतम मान Pn (Pnmax) बढ़ जाएगा, प्रकाश क्षतिपूर्ति बिंदु कम हो जाएगा, और प्रकाश उपयोग दक्षता में सुधार होगा। प्रकाश की तीव्रता और CO2 सांद्रता में वृद्धि से प्रकाश संश्लेषक वर्णक की सामग्री, जल उपयोग दक्षता और केल्विन चक्र से संबंधित एंजाइमों की गतिविधियों में सुधार करने में मदद मिलती है, और अंततः टमाटर के पौधों की उच्च प्रकाश संश्लेषक दक्षता और बायोमास संचय प्राप्त होता है। टमाटर और काली मिर्च के पौधों का सूखा वजन और सघनता डीएलआई के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध थी, और तापमान में बदलाव ने भी उसी डीएलआई उपचार के तहत विकास को प्रभावित किया। टमाटर की पौध की वृद्धि के लिए 23~25℃ का वातावरण अधिक उपयुक्त था। तापमान और प्रकाश की स्थिति के अनुसार, शोधकर्ताओं ने बैट वितरण मॉडल के आधार पर काली मिर्च की सापेक्ष वृद्धि दर की भविष्यवाणी करने के लिए एक विधि विकसित की, जो काली मिर्च के ग्राफ्टेड अंकुर उत्पादन के पर्यावरणीय विनियमन के लिए वैज्ञानिक मार्गदर्शन प्रदान कर सकती है।

इसलिए, उत्पादन में प्रकाश विनियमन योजना तैयार करते समय, न केवल प्रकाश पर्यावरण कारकों और पौधों की प्रजातियों पर विचार किया जाना चाहिए, बल्कि अंकुर पोषण और जल प्रबंधन, गैस पर्यावरण, तापमान और अंकुर विकास चरण जैसे खेती और प्रबंधन कारकों पर भी विचार किया जाना चाहिए।

4. समस्याएँ और दृष्टिकोण

सबसे पहले, सब्जी की पौध का प्रकाश विनियमन एक परिष्कृत प्रक्रिया है, और संयंत्र कारखाने के वातावरण में विभिन्न प्रकार की सब्जी की पौध पर विभिन्न प्रकाश स्थितियों के प्रभावों का विस्तार से विश्लेषण करने की आवश्यकता है। इसका मतलब यह है कि उच्च दक्षता और उच्च गुणवत्ता वाले पौध उत्पादन के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए एक परिपक्व तकनीकी प्रणाली स्थापित करने के लिए निरंतर अन्वेषण की आवश्यकता होती है।

दूसरे, हालांकि एलईडी प्रकाश स्रोत की बिजली उपयोग दर अपेक्षाकृत अधिक है, पौधों की रोशनी के लिए बिजली की खपत कृत्रिम प्रकाश का उपयोग करके रोपण की खेती के लिए मुख्य ऊर्जा खपत है। संयंत्र कारखानों की भारी ऊर्जा खपत अभी भी संयंत्र कारखानों के विकास में बाधा बनी हुई है।

अंत में, कृषि में प्लांट लाइटिंग के व्यापक अनुप्रयोग के साथ, भविष्य में एलईडी प्लांट लाइट की लागत बहुत कम होने की उम्मीद है; इसके विपरीत, श्रम लागत में वृद्धि, विशेष रूप से महामारी के बाद के युग में, श्रम की कमी से मशीनीकरण और उत्पादन के स्वचालन की प्रक्रिया को बढ़ावा मिलना तय है। भविष्य में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता-आधारित नियंत्रण मॉडल और बुद्धिमान उत्पादन उपकरण सब्जी अंकुर उत्पादन के लिए मुख्य प्रौद्योगिकियों में से एक बन जाएंगे, और प्लांट फैक्ट्री अंकुर प्रौद्योगिकी के विकास को बढ़ावा देना जारी रखेंगे।

लेखक: जिहुई टैन, हौचेंग लियू
आलेख स्रोत: कृषि इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी (ग्रीनहाउस बागवानी) का वीचैट खाता