[వియుక్త] పెద్ద సంఖ్యలో ప్రయోగాత్మక డేటా ఆధారంగా, ఈ వ్యాసం ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలలో కాంతి నాణ్యత ఎంపికలో అనేక ముఖ్యమైన అంశాలను చర్చిస్తుంది, వీటిలో ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలలో కాంతి వనరుల ఎంపిక, ఎరుపు, నీలం మరియు పసుపు కాంతి ప్రభావాలు మరియు స్పెక్ట్రల్ పరిధుల ఎంపిక వంటివి ఉన్నాయి, ఇవి ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలలో కాంతి నాణ్యతపై అంతర్దృష్టులను అందించడానికి ఉపయోగపడతాయి. మ్యాచింగ్ స్ట్రాటజీ యొక్క నిర్ణయం సూచన కోసం ఉపయోగించగల కొన్ని ఆచరణాత్మక పరిష్కారాలను అందిస్తుంది.
కాంతి మూలం ఎంపిక

ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలు సాధారణంగా LED లైట్లను ఉపయోగిస్తాయి. ఎందుకంటే LED లైట్లు అధిక ప్రకాశించే సామర్థ్యం, ​​తక్కువ శక్తి వినియోగం, తక్కువ ఉష్ణ ఉత్పత్తి, దీర్ఘాయువు మరియు సర్దుబాటు చేయగల కాంతి తీవ్రత మరియు స్పెక్ట్రమ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి మొక్కల పెరుగుదల మరియు ప్రభావవంతమైన పదార్థ సేకరణ అవసరాలను తీర్చడమే కాకుండా, శక్తిని ఆదా చేయగలవు, ఉష్ణ ఉత్పత్తి మరియు విద్యుత్ ఖర్చులను కూడా తగ్గించగలవు. LED గ్రో లైట్లను సాధారణ ప్రయోజనం కోసం సింగిల్-చిప్ వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ LED లైట్లు, సింగిల్-చిప్ ప్లాంట్-స్పెసిఫిక్ వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ LED లైట్లు మరియు మల్టీ-చిప్ కంబైన్డ్ సర్దుబాటు-స్పెక్ట్రమ్ LED లైట్లుగా విభజించవచ్చు. తరువాతి రెండు రకాల ప్లాంట్-స్పెసిఫిక్ LED లైట్ల ధర సాధారణంగా సాధారణ LED లైట్ల కంటే 5 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి వేర్వేరు ప్రయోజనాల ప్రకారం వేర్వేరు కాంతి వనరులను ఎంచుకోవాలి. పెద్ద ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీల కోసం, అవి పెంచే మొక్కల రకాలు మార్కెట్ డిమాండ్‌తో మారుతాయి. నిర్మాణ ఖర్చులను తగ్గించడానికి మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా ప్రభావితం చేయకుండా ఉండటానికి, లైటింగ్ మూలంగా సాధారణ లైటింగ్ కోసం బ్రాడ్-స్పెక్ట్రమ్ LED చిప్‌లను ఉపయోగించమని రచయిత సిఫార్సు చేస్తున్నారు. చిన్న ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీలకు, ప్లాంట్ల రకాలు సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటే, నిర్మాణ వ్యయాన్ని గణనీయంగా పెంచకుండా అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మరియు నాణ్యతను పొందడానికి, ప్లాంట్-నిర్దిష్ట లేదా సాధారణ లైటింగ్ కోసం వైడ్-స్పెక్ట్రమ్ LED చిప్‌లను లైటింగ్ మూలంగా ఉపయోగించవచ్చు. భవిష్యత్తులో పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తికి ఉత్తమ కాంతి సూత్రాన్ని అందించడానికి, మొక్కల పెరుగుదల మరియు ప్రభావవంతమైన పదార్థాల సంచితంపై కాంతి ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయాలంటే, సర్దుబాటు చేయగల స్పెక్ట్రమ్ LED లైట్ల యొక్క బహుళ-చిప్ కలయికను కాంతి తీవ్రత, స్పెక్ట్రమ్ మరియు కాంతి సమయం వంటి అంశాలను మార్చడానికి ఉపయోగించవచ్చు, తద్వారా ప్రతి ప్లాంట్‌కు ఉత్తమ కాంతి సూత్రాన్ని పొందవచ్చు, తద్వారా పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తికి ఆధారాన్ని అందిస్తుంది.

ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి

నిర్దిష్ట ప్రయోగాత్మక ఫలితాల విషయానికొస్తే, ఎరుపు కాంతి (R) కంటెంట్ నీలి కాంతి (B) కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు (పాలకూర R:B = 6:2 మరియు 7:3; పాలకూర R:B = 4:1; గుమ్మడికాయ మొలకల R:B = 7:3; దోసకాయ మొలకల R:B = 7:3), ఈ ప్రయోగం బయోమాస్ కంటెంట్ (వైమానిక భాగం యొక్క మొక్కల ఎత్తు, గరిష్ట ఆకు ప్రాంతం, తాజా బరువు మరియు పొడి బరువు మొదలైనవి) ఎక్కువగా ఉన్నాయని చూపించింది, అయితే నీలి కాంతి కంటెంట్ ఎరుపు కాంతి కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు మొక్కల కాండం వ్యాసం మరియు బలమైన మొలకల సూచిక పెద్దవిగా ఉన్నాయి. జీవరసాయన సూచికల కోసం, నీలి కాంతి కంటే ఎక్కువ ఎరుపు కాంతి కంటెంట్ సాధారణంగా మొక్కలలో కరిగే చక్కెర కంటెంట్ పెరుగుదలకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. అయితే, మొక్కలలో VC, కరిగే ప్రోటీన్, క్లోరోఫిల్ మరియు కెరోటినాయిడ్ల సంచితం కోసం, ఎరుపు కాంతి కంటే ఎక్కువ నీలి కాంతి కంటెంట్ కలిగిన LED లైటింగ్‌ను ఉపయోగించడం మరింత ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది మరియు ఈ లైటింగ్ స్థితిలో మాలోండియాల్డిహైడ్ కంటెంట్ కూడా చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

ఈ ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ ప్రధానంగా ఆకు కూరలను పండించడానికి లేదా పారిశ్రామికంగా మొలకల పెంపకానికి ఉపయోగించబడుతుంది కాబట్టి, దిగుబడిని పెంచడం మరియు నాణ్యతను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అనే ఉద్దేశ్యంతో, నీలి కాంతి కంటే ఎక్కువ ఎరుపు కాంతి కంటెంట్ ఉన్న LED చిప్‌లను కాంతి వనరుగా ఉపయోగించడం అనుకూలంగా ఉంటుందని పై ఫలితాల నుండి నిర్ధారించవచ్చు. మెరుగైన నిష్పత్తి R:B = 7:3. ఇంకా చెప్పాలంటే, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి నిష్పత్తి అన్ని రకాల ఆకు కూరలు లేదా మొలకలకి ప్రాథమికంగా వర్తిస్తుంది మరియు వివిధ మొక్కలకు నిర్దిష్ట అవసరాలు లేవు.

ఎరుపు మరియు నీలం తరంగదైర్ఘ్యం ఎంపిక

కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో, కాంతి శక్తి ప్రధానంగా క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. క్రింద ఉన్న చిత్రం క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క శోషణ వర్ణపటాన్ని చూపిస్తుంది, ఇక్కడ ఆకుపచ్చ వర్ణపట రేఖ క్లోరోఫిల్ a యొక్క శోషణ వర్ణపటంగా ఉంటుంది మరియు నీలి వర్ణపట రేఖ క్లోరోఫిల్ b యొక్క శోషణ వర్ణపటంగా ఉంటుంది. క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b రెండూ రెండు శోషణ శిఖరాలను కలిగి ఉన్నాయని బొమ్మ నుండి చూడవచ్చు, ఒకటి నీలి కాంతి ప్రాంతంలో మరియు మరొకటి ఎరుపు కాంతి ప్రాంతంలో. కానీ క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క 2 శోషణ శిఖరాలు కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, క్లోరోఫిల్ a యొక్క రెండు గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాలు వరుసగా 430 nm మరియు 662 nm, మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క రెండు గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాలు వరుసగా 453 nm మరియు 642 nm. ఈ నాలుగు తరంగదైర్ఘ్య విలువలు వేర్వేరు మొక్కలతో మారవు, కాబట్టి కాంతి మూలంలో ఎరుపు మరియు నీలం తరంగదైర్ఘ్యాల ఎంపిక వేర్వేరు వృక్ష జాతులతో మారదు.

క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క శోషణ వర్ణపటం

ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క రెండు గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాలను కవర్ చేయగలిగినంత వరకు, విస్తృత స్పెక్ట్రమ్‌తో కూడిన సాధారణ LED లైటింగ్‌ను ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ యొక్క కాంతి వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు, అంటే, ఎరుపు కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి సాధారణంగా 620~680 nm, అయితే నీలి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి 400 నుండి 480 nm వరకు ఉంటుంది. అయితే, ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి చాలా విస్తృతంగా ఉండకూడదు ఎందుకంటే ఇది కాంతి శక్తిని వృధా చేయడమే కాకుండా, ఇతర ప్రభావాలను కూడా కలిగి ఉండవచ్చు.

ఎరుపు, పసుపు మరియు నీలం చిప్‌లతో కూడిన LED లైట్‌ను ప్లాంట్ ఫ్యాక్టరీ యొక్క కాంతి వనరుగా ఉపయోగిస్తే, ఎరుపు కాంతి యొక్క గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం క్లోరోఫిల్ a యొక్క గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యానికి, అంటే 660 nm వద్ద సెట్ చేయబడాలి, నీలి కాంతి యొక్క గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం క్లోరోఫిల్ b యొక్క గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యానికి, అంటే 450 nm వద్ద సెట్ చేయబడాలి.

పసుపు మరియు ఆకుపచ్చ కాంతి పాత్ర

ఎరుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం కాంతి నిష్పత్తి R:G:B=6:1:3 ఉన్నప్పుడు ఇది మరింత సముచితం. ఆకుపచ్చ కాంతి పీక్ తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క నిర్ణయం విషయానికొస్తే, ఇది ప్రధానంగా మొక్కల పెరుగుదల ప్రక్రియలో నియంత్రణ పాత్ర పోషిస్తుంది కాబట్టి, ఇది 530 మరియు 550 nm మధ్య మాత్రమే ఉండాలి.

సారాంశం

ఈ వ్యాసం LED కాంతి మూలంలో ఎరుపు మరియు నీలం కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్య పరిధి ఎంపిక మరియు పసుపు మరియు ఆకుపచ్చ కాంతి పాత్ర మరియు నిష్పత్తితో సహా సైద్ధాంతిక మరియు ఆచరణాత్మక అంశాల నుండి మొక్కల కర్మాగారాలలో కాంతి నాణ్యత ఎంపిక వ్యూహాన్ని చర్చిస్తుంది. మొక్కల పెరుగుదల ప్రక్రియలో, కాంతి తీవ్రత, కాంతి నాణ్యత మరియు కాంతి సమయం అనే మూడు కారకాల మధ్య సహేతుకమైన సరిపోలిక మరియు పోషకాలు, ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ మరియు CO2 గాఢతతో వాటి సంబంధాన్ని కూడా సమగ్రంగా పరిగణించాలి. వాస్తవ ఉత్పత్తి కోసం, మీరు విస్తృత స్పెక్ట్రమ్‌ను ఉపయోగించాలనుకుంటున్నారా లేదా మల్టీ-చిప్ కాంబినేషన్ ట్యూనబుల్ స్పెక్ట్రమ్ LED లైట్‌ను ఉపయోగించాలనుకుంటున్నారా, తరంగదైర్ఘ్యాల నిష్పత్తి ప్రాథమిక పరిశీలన, ఎందుకంటే కాంతి నాణ్యతతో పాటు, ఆపరేషన్ సమయంలో ఇతర అంశాలను నిజ సమయంలో సర్దుబాటు చేయవచ్చు. అందువల్ల, మొక్కల కర్మాగారాల రూపకల్పన దశలో అతి ముఖ్యమైన పరిశీలన కాంతి నాణ్యత ఎంపికగా ఉండాలి.

రచయిత: యోంగ్ జు

వ్యాస మూలం: వ్యవసాయ ఇంజనీరింగ్ టెక్నాలజీ (గ్రీన్‌హౌస్ హార్టికల్చర్) యొక్క వెచాట్ ఖాతా

సూచన: యోంగ్ జు,మొక్కల కర్మాగారాలలో తేలికపాటి నాణ్యత ఎంపిక వ్యూహం [J]. వ్యవసాయ ఇంజనీరింగ్ టెక్నాలజీ, 2022, 42(4): 22-25.