[सार] बड़ी संख्या में प्रायोगिक डेटा के आधार पर, यह लेख संयंत्र कारखानों में प्रकाश की गुणवत्ता के चयन में कई महत्वपूर्ण मुद्दों पर चर्चा करता है, जिसमें प्रकाश स्रोतों का चयन, लाल, नीली और पीली रोशनी के प्रभाव और वर्णक्रमीय का चयन शामिल है। रेंज, संयंत्र कारखानों में प्रकाश की गुणवत्ता में अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए। मिलान रणनीति का निर्धारण कुछ व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है जिनका उपयोग संदर्भ के लिए किया जा सकता है।
प्रकाश स्रोत का चयन

प्लांट कारखाने आमतौर पर एलईडी लाइट का उपयोग करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि एलईडी लाइटों में उच्च चमकदार दक्षता, कम ऊर्जा खपत, कम गर्मी उत्पादन, लंबे जीवन और समायोज्य प्रकाश तीव्रता और स्पेक्ट्रम की विशेषताएं होती हैं, जो न केवल पौधों की वृद्धि और प्रभावी सामग्री संचय की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं, बल्कि ऊर्जा भी बचा सकती हैं। गर्मी उत्पादन और बिजली की लागत कम करें। एलईडी ग्रो लाइट्स को सामान्य प्रयोजन के लिए सिंगल-चिप वाइड-स्पेक्ट्रम एलईडी लाइट्स, सिंगल-चिप प्लांट-विशिष्ट वाइड-स्पेक्ट्रम एलईडी लाइट्स और मल्टी-चिप संयुक्त एडजस्टेबल-स्पेक्ट्रम एलईडी लाइट्स में विभाजित किया जा सकता है। बाद की दो प्रकार की प्लांट-विशिष्ट एलईडी लाइटों की कीमत आम तौर पर सामान्य एलईडी लाइटों की तुलना में 5 गुना अधिक है, इसलिए अलग-अलग उद्देश्यों के अनुसार अलग-अलग प्रकाश स्रोतों का चयन किया जाना चाहिए। बड़े संयंत्र कारखानों के लिए, उनके द्वारा उगाए जाने वाले पौधों के प्रकार बाजार की मांग के साथ बदलते रहते हैं। निर्माण लागत को कम करने और उत्पादन दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करने के लिए, लेखक सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में व्यापक-स्पेक्ट्रम एलईडी चिप्स का उपयोग करने की सलाह देते हैं। छोटे संयंत्र कारखानों के लिए, यदि पौधों के प्रकार अपेक्षाकृत निश्चित हैं, तो निर्माण लागत में उल्लेखनीय वृद्धि किए बिना उच्च उत्पादन दक्षता और गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए, संयंत्र-विशिष्ट या सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए चौड़े-स्पेक्ट्रम एलईडी चिप्स का उपयोग प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है। यदि पौधों की वृद्धि और प्रभावी पदार्थों के संचय पर प्रकाश के प्रभाव का अध्ययन करना है, ताकि भविष्य में बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सर्वोत्तम प्रकाश सूत्र प्रदान किया जा सके, तो परिवर्तन के लिए समायोज्य स्पेक्ट्रम एलईडी रोशनी के मल्टी-चिप संयोजन का उपयोग किया जा सकता है। बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आधार प्रदान करने के लिए प्रत्येक संयंत्र के लिए सर्वोत्तम प्रकाश सूत्र प्राप्त करने के लिए प्रकाश की तीव्रता, स्पेक्ट्रम और प्रकाश समय जैसे कारक।

लाल और नीली रोशनी

जहां तक ​​विशिष्ट प्रायोगिक परिणामों का सवाल है, जब लाल प्रकाश (आर) की सामग्री नीले प्रकाश (बी) की तुलना में अधिक होती है (सलाद आर:बी = 6:2 और 7:3; पालक आर:बी = 4: 1; लौकी के पौधे आर:बी = 7:3; ककड़ी के पौधे आर:बी = 7:3), प्रयोग से पता चला कि बायोमास सामग्री (हवाई हिस्से की पौधे की ऊंचाई, अधिकतम पत्ती क्षेत्र, ताजा वजन और सूखा वजन सहित) , आदि) अधिक थे, लेकिन पौधों के तने का व्यास और मजबूत अंकुर सूचकांक तब बड़ा था जब नीले प्रकाश की मात्रा लाल प्रकाश की तुलना में अधिक थी। जैव रासायनिक संकेतकों के लिए, नीली रोशनी की तुलना में अधिक लाल रोशनी की सामग्री आमतौर पर पौधों में घुलनशील चीनी सामग्री की वृद्धि के लिए फायदेमंद होती है। हालांकि, पौधों में वीसी, घुलनशील प्रोटीन, क्लोरोफिल और कैरोटीनॉयड के संचय के लिए, लाल रोशनी की तुलना में अधिक नीली रोशनी सामग्री के साथ एलईडी प्रकाश व्यवस्था का उपयोग करना अधिक फायदेमंद है, और इस प्रकाश स्थिति के तहत मैलोनडायल्डिहाइड की सामग्री भी अपेक्षाकृत कम है।

चूँकि प्लांट फैक्ट्री का उपयोग मुख्य रूप से पत्तेदार सब्जियों की खेती या औद्योगिक अंकुर उगाने के लिए किया जाता है, उपरोक्त परिणामों से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि उपज बढ़ाने और गुणवत्ता को ध्यान में रखते हुए, उच्च लाल रंग के साथ एलईडी चिप्स का उपयोग करना उपयुक्त है। प्रकाश स्रोत के रूप में नीली रोशनी की तुलना में प्रकाश सामग्री। एक बेहतर अनुपात R:B = 7:3 है। इसके अलावा, लाल और नीली रोशनी का ऐसा अनुपात मूल रूप से सभी प्रकार की पत्तेदार सब्जियों या पौधों पर लागू होता है, और विभिन्न पौधों के लिए कोई विशिष्ट आवश्यकताएं नहीं होती हैं।

लाल और नीले तरंग दैर्ध्य का चयन

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, प्रकाश ऊर्जा मुख्य रूप से क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी के माध्यम से अवशोषित होती है। नीचे दिया गया चित्र क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी के अवशोषण स्पेक्ट्रा को दर्शाता है, जहां हरी वर्णक्रमीय रेखा क्लोरोफिल ए का अवशोषण स्पेक्ट्रम है, और नीली वर्णक्रमीय रेखा क्लोरोफिल बी का अवशोषण स्पेक्ट्रम है। चित्र से देखा जा सकता है कि क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी दोनों में दो अवशोषण शिखर हैं, एक नीले प्रकाश क्षेत्र में और दूसरा लाल प्रकाश क्षेत्र में। लेकिन क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी के 2 अवशोषण शिखर थोड़े अलग हैं। सटीक होने के लिए, क्लोरोफिल ए की दो शिखर तरंग दैर्ध्य क्रमशः 430 एनएम और 662 एनएम हैं, और क्लोरोफिल बी की दो शिखर तरंग दैर्ध्य क्रमशः 453 एनएम और 642 एनएम हैं। ये चार तरंग दैर्ध्य मान विभिन्न पौधों के साथ नहीं बदलेंगे, इसलिए प्रकाश स्रोत में लाल और नीले तरंग दैर्ध्य का चयन विभिन्न पौधों की प्रजातियों के साथ नहीं बदलेगा।

क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी का अवशोषण स्पेक्ट्रा

व्यापक स्पेक्ट्रम वाली एक साधारण एलईडी लाइटिंग का उपयोग प्लांट फैक्ट्री के प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है, जब तक कि लाल और नीली रोशनी क्लोरोफिल ए और क्लोरोफिल बी की दो चरम तरंग दैर्ध्य, यानी लाल रोशनी की तरंग दैर्ध्य सीमा को कवर कर सकती है। आम तौर पर 620 ~ 680 एनएम है, जबकि नीली रोशनी की तरंग दैर्ध्य सीमा 400 से 480 एनएम तक है। हालाँकि, लाल और नीली रोशनी की तरंग दैर्ध्य सीमा बहुत व्यापक नहीं होनी चाहिए क्योंकि इससे न केवल प्रकाश ऊर्जा बर्बाद होती है, बल्कि अन्य प्रभाव भी हो सकते हैं।

यदि लाल, पीले और नीले चिप्स से बनी एलईडी लाइट का उपयोग प्लांट फैक्ट्री के प्रकाश स्रोत के रूप में किया जाता है, तो लाल प्रकाश की चरम तरंग दैर्ध्य को क्लोरोफिल ए की चरम तरंग दैर्ध्य पर सेट किया जाना चाहिए, यानी 660 एनएम पर, शिखर तरंग दैर्ध्य नीली रोशनी को क्लोरोफिल बी की चरम तरंग दैर्ध्य यानी 450 एनएम पर सेट किया जाना चाहिए।

पीली और हरी रोशनी की भूमिका

यह तब अधिक उपयुक्त होता है जब लाल, हरी और नीली रोशनी का अनुपात R:G:B=6:1:3 हो। जहां तक ​​हरे प्रकाश शिखर तरंग दैर्ध्य के निर्धारण की बात है, चूंकि यह मुख्य रूप से पौधों की वृद्धि की प्रक्रिया में एक नियामक भूमिका निभाता है, इसलिए इसे केवल 530 और 550 एनएम के बीच होना चाहिए।

सारांश

यह लेख सैद्धांतिक और व्यावहारिक दोनों पहलुओं से संयंत्र कारखानों में प्रकाश की गुणवत्ता की चयन रणनीति पर चर्चा करता है, जिसमें एलईडी प्रकाश स्रोत में लाल और नीली रोशनी की तरंग दैर्ध्य रेंज का चयन और पीले और हरे रंग की रोशनी की भूमिका और अनुपात शामिल है। पौधों की वृद्धि की प्रक्रिया में, प्रकाश की तीव्रता, प्रकाश की गुणवत्ता और प्रकाश समय के तीन कारकों के बीच उचित मिलान, और पोषक तत्वों, तापमान और आर्द्रता और CO2 एकाग्रता के साथ उनके संबंध पर भी व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए। वास्तविक उत्पादन के लिए, चाहे आप एक विस्तृत स्पेक्ट्रम या मल्टी-चिप संयोजन ट्यून करने योग्य स्पेक्ट्रम एलईडी लाइट का उपयोग करने की योजना बना रहे हों, तरंग दैर्ध्य का अनुपात प्राथमिक विचार है, क्योंकि प्रकाश की गुणवत्ता के अलावा, अन्य कारकों को ऑपरेशन के दौरान वास्तविक समय में समायोजित किया जा सकता है। इसलिए, संयंत्र कारखानों के डिजाइन चरण में सबसे महत्वपूर्ण विचार प्रकाश की गुणवत्ता का चयन होना चाहिए।

लेखक: योंग जू

आलेख स्रोत: कृषि इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी (ग्रीनहाउस बागवानी) का वीचैट खाता

संदर्भ: योंग जू,संयंत्र कारखानों में हल्की गुणवत्ता चयन रणनीति [जे]। कृषि अभियांत्रिकी प्रौद्योगिकी, 2022, 42(4): 22-25.