രചയിതാവ്: ജിങ് ഷാവോ, സെങ്‌ചാൻ ഷൗ, യുൻലോങ് ബു, തുടങ്ങിയവർ. ഉറവിട മീഡിയ: കാർഷിക എഞ്ചിനീയറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ (ഹരിതഗൃഹ ഉദ്യാനപരിപാലനം)

ആധുനിക വ്യവസായം, ബയോടെക്നോളജി, ന്യൂട്രിയന്റ് ഹൈഡ്രോപോണിക്സ്, ഇൻഫർമേഷൻ ടെക്നോളജി എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ചാണ് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. പരിസ്ഥിതി ഘടകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള നിയന്ത്രണം ഇത് നടപ്പിലാക്കുന്നു. ഇത് പൂർണ്ണമായും അടച്ചിട്ടിരിക്കുന്നു, ചുറ്റുമുള്ള പരിസ്ഥിതിയിൽ കുറഞ്ഞ ആവശ്യകതകൾ മാത്രമേയുള്ളൂ, സസ്യ വിളവെടുപ്പ് കാലയളവ് കുറയ്ക്കുന്നു, വെള്ളവും വളവും ലാഭിക്കുന്നു, കീടനാശിനികളില്ലാത്ത ഉൽപാദനത്തിന്റെയും മാലിന്യ പുറന്തള്ളലിന്റെയും ഗുണങ്ങളോടെ, യൂണിറ്റ് ഭൂവിനിയോഗ കാര്യക്ഷമത തുറന്ന വയലിലെ ഉൽപാദനത്തിന്റെ 40 മുതൽ 108 മടങ്ങ് വരെയാണ്. അവയിൽ, ബുദ്ധിപരമായ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സും അതിന്റെ പ്രകാശ പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രണവും അതിന്റെ ഉൽപാദന കാര്യക്ഷമതയിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രധാന ഭൗതിക പാരിസ്ഥിതിക ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, സസ്യവളർച്ചയെയും വസ്തുക്കളുടെ ഉപാപചയത്തെയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ പ്രകാശം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. "സസ്യ ഫാക്ടറിയുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകളിലൊന്ന് പൂർണ്ണമായ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സും പ്രകാശ പരിസ്ഥിതിയുടെ ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സാക്ഷാത്കാരവുമാണ്" എന്നത് വ്യവസായത്തിൽ ഒരു പൊതു സമവായമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

സസ്യങ്ങൾക്ക് വെളിച്ചത്തിന്റെ ആവശ്യകത

സസ്യ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ ഏക ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് പ്രകാശമാണ്. പ്രകാശ തീവ്രത, പ്രകാശ ഗുണനിലവാരം (സ്പെക്ട്രം), പ്രകാശത്തിലെ ആനുകാലിക മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവ വിളകളുടെ വളർച്ചയിലും വികാസത്തിലും ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, അവയിൽ പ്രകാശ തീവ്രത സസ്യ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

■ പ്രകാശ തീവ്രത

പ്രകാശ തീവ്രത വിളകളുടെ രൂപഘടനയെ മാറ്റും, ഉദാഹരണത്തിന് പൂവിടൽ, ഇടവിട്ടുള്ള നീളം, തണ്ടിന്റെ കനം, ഇലയുടെ വലിപ്പവും കനവും. പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്കുള്ള സസ്യങ്ങളുടെ ആവശ്യകതകളെ പ്രകാശത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന, ഇടത്തരം വെളിച്ചത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന, കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തെ സഹിക്കുന്ന സസ്യങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. പച്ചക്കറികൾ കൂടുതലും പ്രകാശത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന സസ്യങ്ങളാണ്, അവയുടെ പ്രകാശ നഷ്ടപരിഹാര പോയിന്റുകളും പ്രകാശ സാച്ചുറേഷൻ പോയിന്റുകളും താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. കൃത്രിമ പ്രകാശ പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിൽ, പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്കുള്ള വിളകളുടെ പ്രസക്തമായ ആവശ്യകതകൾ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാനമാണ്. കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശ ആവശ്യകതകൾ മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഉൽപാദന പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.

■ പ്രകാശ നിലവാരം

സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലും രൂപാന്തരീകരണത്തിലും പ്രകാശത്തിന്റെ ഗുണനിലവാര (സ്പെക്ട്രൽ) വിതരണത്തിന് ഒരു പ്രധാന സ്വാധീനമുണ്ട് (ചിത്രം 1). പ്രകാശം വികിരണത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്, വികിരണം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണ്. വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്ക് തരംഗ സ്വഭാവങ്ങളും ക്വാണ്ടം (കണിക) സ്വഭാവങ്ങളുമുണ്ട്. ഹോർട്ടികൾച്ചർ മേഖലയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ക്വാണ്ടത്തെ ഫോട്ടോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 300~800nm ​​തരംഗദൈർഘ്യ പരിധിയുള്ള വികിരണത്തെ സസ്യങ്ങളുടെ ഫിസിയോളജിക്കലി ആക്റ്റീവ് വികിരണം എന്നും 400~700nm തരംഗദൈർഘ്യ പരിധിയുള്ള വികിരണത്തെ സസ്യങ്ങളുടെ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ആക്റ്റീവ് വികിരണം (PAR) എന്നും വിളിക്കുന്നു.

സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് പിഗ്മെന്റുകളാണ് ക്ലോറോഫിൽ, കരോട്ടിനുകൾ. ഓരോ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് പിഗ്മെന്റിന്റെയും സ്പെക്ട്രൽ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു, അതിൽ ക്ലോറോഫിൽ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രം ചുവപ്പ്, നീല ബാൻഡുകളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി കൃത്രിമമായി പ്രകാശം നൽകുന്നതിനുള്ള വിളകളുടെ സ്പെക്ട്രൽ ആവശ്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം.

■ ഫോട്ടോപീരിയഡ്
സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണവും ഫോട്ടോമോർഫോജെനിസിസും, പകൽ ദൈർഘ്യവും (അല്ലെങ്കിൽ ഫോട്ടോപീരിയഡ് സമയം) തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ സസ്യങ്ങളുടെ ഫോട്ടോപീരിയഡിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പ്രകാശപീരിയഡിറ്റി പ്രകാശ മണിക്കൂറുകളുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് വിള പ്രകാശത്താൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സമയത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത വിളകൾക്ക് പൂക്കാനും ഫലം കായ്ക്കാനും ഫോട്ടോപീരിയഡ് പൂർത്തിയാക്കാൻ ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം മണിക്കൂർ വെളിച്ചം ആവശ്യമാണ്. വ്യത്യസ്ത ഫോട്ടോപീരിയഡുകൾ അനുസരിച്ച്, കാബേജ് പോലുള്ള ദീർഘദൂര വിളകളായി ഇതിനെ വിഭജിക്കാം, വളർച്ചയുടെ ഒരു പ്രത്യേക ഘട്ടത്തിൽ 12-14 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതൽ പ്രകാശ മണിക്കൂർ ആവശ്യമാണ്; ഉള്ളി, സോയാബീൻ തുടങ്ങിയ ഹ്രസ്വദൂര വിളകൾക്ക് 12-14 മണിക്കൂറിൽ താഴെ പ്രകാശ മണിക്കൂർ ആവശ്യമാണ്; വെള്ളരിക്ക, തക്കാളി, കുരുമുളക് തുടങ്ങിയ ഇടത്തരം സൂര്യപ്രകാശ വിളകൾക്ക് കൂടുതൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ പൂക്കാനും ഫലം കായ്ക്കാനും കഴിയും.
പരിസ്ഥിതിയുടെ മൂന്ന് ഘടകങ്ങളിൽ, കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാനമാണ് പ്രകാശ തീവ്രത. നിലവിൽ, പ്രകാശ തീവ്രത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിന് നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്, പ്രധാനമായും താഴെപ്പറയുന്ന മൂന്ന് ഉൾപ്പെടെ.
(1) പ്രകാശിത തലത്തിൽ, ലക്സ് (lx) ൽ ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശ പ്രവാഹത്തിന്റെ (യൂണിറ്റ് വിസ്തീർണ്ണത്തിൽ പ്രകാശിക്കുന്ന പ്രവാഹം) ഉപരിതല സാന്ദ്രതയെയാണ് പ്രകാശം എന്ന് പറയുന്നത്.

(2) പ്രകാശസംശ്ലേഷണപരമായി സജീവമായ വികിരണം, PAR, യൂണിറ്റ്: W/m².

(3) പ്രകാശസംശ്ലേഷണപരമായി ഫലപ്രദമായ ഫോട്ടോൺ ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത PPFD അല്ലെങ്കിൽ PPF എന്നത് യൂണിറ്റ് സമയത്തിലും യൂണിറ്റ് വിസ്തീർണ്ണത്തിലും എത്തുന്നതോ കടന്നുപോകുന്നതോ ആയ പ്രകാശസംശ്ലേഷണപരമായി ഫലപ്രദമായ വികിരണങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ്, യൂണിറ്റ്：μmol/(m²·s). പ്രധാനമായും പ്രകാശസംശ്ലേഷണവുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ട 400~700nm പ്രകാശ തീവ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സസ്യ ഉൽപാദന മേഖലയിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രകാശ തീവ്രത സൂചകം കൂടിയാണിത്.

സാധാരണ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് വിശകലനം
സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഒരു സപ്ലിമെന്റ് ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തുകൊണ്ട് ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് പ്രകാശ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയോ പ്രകാശ സമയം നീട്ടുകയോ ചെയ്യുക എന്നതാണ് കൃത്രിമ പ്രകാശ സപ്ലിമെന്റ്. സാധാരണയായി പറഞ്ഞാൽ, സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ, സർക്യൂട്ടുകൾ, അതിന്റെ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ പ്രധാനമായും ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പുകൾ, ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പുകൾ, മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് ലാമ്പുകൾ, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം ലാമ്പുകൾ, എൽഇഡികൾ എന്നിവ പോലുള്ള നിരവധി സാധാരണ തരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പുകളുടെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത, ​​ഒപ്റ്റിക്കൽ കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത, മറ്റ് പോരായ്മകൾ എന്നിവ കാരണം, ഇത് വിപണി ഇല്ലാതാക്കി, അതിനാൽ ഈ ലേഖനം വിശദമായ വിശകലനം നടത്തുന്നില്ല.

■ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്ക്
ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകൾ താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് ലാമ്പുകളുടെ ഇനത്തിൽ പെടുന്നു. ഗ്ലാസ് ട്യൂബിൽ മെർക്കുറി നീരാവി അല്ലെങ്കിൽ നിഷ്ക്രിയ വാതകം നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, ട്യൂബിന്റെ ഉൾഭാഗം ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ട്യൂബിൽ പൊതിഞ്ഞ ഫ്ലൂറസെന്റ് മെറ്റീരിയൽ അനുസരിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകൾക്ക് നല്ല സ്പെക്ട്രൽ പ്രകടനം, ഉയർന്ന പ്രകാശ കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ പവർ, ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പുകളെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ ആയുസ്സ് (12000 മണിക്കൂർ), താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വില എന്നിവയുണ്ട്. ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്ക് തന്നെ കുറഞ്ഞ താപം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനാൽ, അത് വിളക്കിന് സസ്യങ്ങൾക്ക് അടുത്തായിരിക്കാനും ത്രിമാന കൃഷിക്ക് അനുയോജ്യവുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കിന്റെ സ്പെക്ട്രൽ ലേഔട്ട് യുക്തിരഹിതമാണ്. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതി കൃഷി മേഖലയിലെ വിളകളുടെ ഫലപ്രദമായ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഘടകങ്ങൾ പരമാവധിയാക്കാൻ റിഫ്ലക്ടറുകൾ ചേർക്കുക എന്നതാണ്. ജാപ്പനീസ് അഡ്വ-അഗ്രി കമ്പനി ഒരു പുതിയ തരം സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സ് HEFL വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. HEFL യഥാർത്ഥത്തിൽ ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പുകളുടെ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. ഇത് കോൾഡ് കാഥോഡ് ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പുകൾ (CCFL), ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോഡ് ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പുകൾ (EEFL) എന്നിവയുടെ പൊതുവായ പദമാണ്, കൂടാതെ ഇത് ഒരു മിക്സഡ് ഇലക്ട്രോഡ് ഫ്ലൂറസെന്റ് ലാമ്പാണ്. HEFL ട്യൂബ് വളരെ നേർത്തതാണ്, ഏകദേശം 4 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസം മാത്രം, കൃഷിയുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് നീളം 450 മില്ലീമീറ്റർ മുതൽ 1200 മില്ലീമീറ്റർ വരെ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. പരമ്പരാഗത ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കിന്റെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ പതിപ്പാണിത്.

■ ലോഹ ഹാലൈഡ് വിളക്ക്
ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് ലാമ്പാണ് മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് ലാമ്പ്, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള മെർക്കുറി ലാമ്പിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൽ വിവിധ ലോഹ ഹാലൈഡുകൾ (ടിൻ ബ്രോമൈഡ്, സോഡിയം അയഡൈഡ് മുതലായവ) ചേർത്ത് വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും. ഹാലോജൻ വിളക്കുകൾക്ക് ഉയർന്ന പ്രകാശ കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന ശക്തി, നല്ല പ്രകാശ നിറം, ദീർഘായുസ്സ്, വലിയ സ്പെക്ട്രം എന്നിവയുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകളേക്കാൾ പ്രകാശ കാര്യക്ഷമത കുറവായതിനാലും ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകളേക്കാൾ ആയുസ്സ് കുറവായതിനാലും, നിലവിൽ ഇത് കുറച്ച് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിൽ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.

■ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്ക്
ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് വിളക്കുകളുടെ ഇനത്തിൽ പെടുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്ക് ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള വിളക്കാണ്, അതിൽ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം നീരാവി ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൽ നിറയ്ക്കുകയും ചെറിയ അളവിൽ സെനോൺ (Xe), മെർക്കുറി മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് എന്നിവ ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾക്ക് ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമതയും കുറഞ്ഞ നിർമ്മാണ ചെലവും ഉള്ളതിനാൽ, കാർഷിക സൗകര്യങ്ങളിൽ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് പ്രയോഗിക്കുന്നതിൽ നിലവിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകളാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അവയുടെ സ്പെക്ട്രത്തിലെ കുറഞ്ഞ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കാര്യക്ഷമതയുടെ പോരായ്മകൾ കാരണം, അവയ്ക്ക് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയുടെ പോരായ്മകളുണ്ട്. മറുവശത്ത്, ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന സ്പെക്ട്രൽ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും മഞ്ഞ-ഓറഞ്ച് ലൈറ്റ് ബാൻഡിലാണ് കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിൽ സസ്യവളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ ചുവപ്പും നീലയും സ്പെക്ട്ര ഇല്ല.

■ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഡയോഡ്
പുതിയ തലമുറ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സ്പെക്ട്രം, ഉയർന്ന ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കാര്യക്ഷമത തുടങ്ങിയ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ പ്രകാശ-ഉൽസർജന ഡയോഡുകൾക്ക് (LED-കൾ) ഉണ്ട്. സസ്യവളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ മോണോക്രോമാറ്റിക് പ്രകാശം LED-ക്ക് പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും. സാധാരണ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകളും മറ്റ് അനുബന്ധ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, ദീർഘായുസ്സ്, മോണോക്രോമാറ്റിക് വെളിച്ചം, തണുത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ LED-കൾക്കുണ്ട്. LED-കളുടെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ കാര്യക്ഷമത കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സ്കെയിൽ പ്രഭാവം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നതോടെ, കാർഷിക സൗകര്യങ്ങളിൽ പ്രകാശം പൂരകമാക്കുന്നതിനുള്ള മുഖ്യധാരാ ഉപകരണമായി LED ഗ്രോ ലൈറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ മാറും. തൽഫലമായി, 99.9% പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലും LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകൾ പ്രയോഗിച്ചു.

പട്ടിക 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, താരതമ്യത്തിലൂടെ വ്യത്യസ്ത അനുബന്ധ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ സവിശേഷതകൾ വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും.

മൊബൈൽ ലൈറ്റിംഗ് ഉപകരണം
വിളകളുടെ വളർച്ചയുമായി പ്രകാശ തീവ്രത അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിൽ ത്രിമാന കൃഷി പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കൃഷി റാക്കുകളുടെ ഘടനയുടെ പരിമിതി കാരണം, റാക്കുകൾക്കിടയിലുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെയും താപനിലയുടെയും അസമമായ വിതരണം വിളകളുടെ വിളവിനെ ബാധിക്കുകയും വിളവെടുപ്പ് കാലയളവ് സമന്വയിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യില്ല. 2010-ൽ ബീജിംഗിലെ ഒരു കമ്പനി ഒരു മാനുവൽ ലിഫ്റ്റിംഗ് ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് ഉപകരണം (HPS ലൈറ്റിംഗ് ഫിക്‌ചറും LED ഗ്രോ ലൈറ്റിംഗ് ഫിക്‌ചറും) വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. വയർ റോപ്പ് പിൻവലിക്കുന്നതിനും അഴിക്കുന്നതിനുമുള്ള ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന് ചെറിയ ഫിലിം റീൽ തിരിക്കാൻ ഹാൻഡിൽ കുലുക്കി ഡ്രൈവ് ഷാഫ്റ്റും അതിൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന വൈൻഡറും തിരിക്കുക എന്നതാണ് തത്വം. ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ ഉയരം ക്രമീകരിക്കുന്നതിന്റെ ഫലം നേടുന്നതിനായി, ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ വയർ റോപ്പ് ഒന്നിലധികം സെറ്റ് റിവേഴ്‌സിംഗ് വീലുകളിലൂടെ ലിഫ്റ്റിന്റെ വൈൻഡിംഗ് വീലുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 2017-ൽ, മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച കമ്പനി ഒരു പുതിയ മൊബൈൽ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് ഉപകരണം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു, ഇത് വിള വളർച്ചയുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് തത്സമയം ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് ഉയരം യാന്ത്രികമായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ക്രമീകരണ ഉപകരണം ഇപ്പോൾ 3-ലെയർ ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് ലിഫ്റ്റിംഗ് തരം ത്രിമാന കൃഷി റാക്കിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉപകരണത്തിന്റെ മുകളിലെ പാളി മികച്ച പ്രകാശാവസ്ഥയുള്ള ലെവലായതിനാൽ അതിൽ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം ലാമ്പുകൾ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു; മധ്യ പാളിയിലും താഴത്തെ പാളിയിലും LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളും ഒരു ലിഫ്റ്റിംഗ് ക്രമീകരണ സംവിധാനവും സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. വിളകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു ലൈറ്റിംഗ് അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നതിന് ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ ഉയരം സ്വയമേവ ക്രമീകരിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും.

ത്രിമാന കൃഷിക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത മൊബൈൽ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് ഉപകരണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, നെതർലാൻഡ്‌സ് ഒരു തിരശ്ചീനമായി ചലിക്കുന്ന LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് ലൈറ്റ് ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. സൂര്യനിലെ സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയിൽ ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ നിഴലിന്റെ സ്വാധീനം ഒഴിവാക്കാൻ, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള ടെലിസ്കോപ്പിക് സ്ലൈഡിലൂടെ ബ്രാക്കറ്റിന്റെ ഇരുവശങ്ങളിലേക്കും തള്ളാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ സൂര്യൻ സസ്യങ്ങളിൽ പൂർണ്ണമായും വികിരണം ചെയ്യപ്പെടും; സൂര്യപ്രകാശം ഇല്ലാത്ത മേഘാവൃതവും മഴയുള്ളതുമായ ദിവസങ്ങളിൽ, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രകാശം സസ്യങ്ങളിൽ തുല്യമായി നിറയ്ക്കുന്നതിന് ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം ബ്രാക്കറ്റിന്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് തള്ളുക; ബ്രാക്കറ്റിലെ സ്ലൈഡിലൂടെ ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം തിരശ്ചീനമായി നീക്കുക, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം ഇടയ്ക്കിടെ വേർപെടുത്തുന്നതും നീക്കം ചെയ്യുന്നതും ഒഴിവാക്കുക, ജീവനക്കാരുടെ തൊഴിൽ തീവ്രത കുറയ്ക്കുക, അങ്ങനെ ഫലപ്രദമായി ജോലി കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

സാധാരണ ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ
പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറിയുടെ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പന സാധാരണയായി വ്യത്യസ്ത വിള വളർച്ചാ കാലഘട്ടങ്ങളിലെ പ്രകാശ തീവ്രത, പ്രകാശ ഗുണനിലവാരം, ഫോട്ടോപീരിയഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ രൂപകൽപ്പനയുടെ പ്രധാന ഉള്ളടക്കമായി എടുക്കുന്നുവെന്ന് മൊബൈൽ ലൈറ്റിംഗ് സപ്ലിമെന്ററി ഉപകരണത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ നിന്ന് കാണാൻ പ്രയാസമില്ല. ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തെ ആശ്രയിച്ച്, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണത്തിന്റെയും ഉയർന്ന വിളവിന്റെയും ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നു.

നിലവിൽ, ഇലക്കറികൾക്കുള്ള അനുബന്ധ വെളിച്ചത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയും നിർമ്മാണവും ക്രമേണ പക്വത പ്രാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇലക്കറികളെ നാല് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം: തൈ ഘട്ടം, മധ്യവളർച്ച, വൈകിയുള്ള വളർച്ച, അവസാന ഘട്ടം; പഴ-പച്ചക്കറികളെ തൈ ഘട്ടം, സസ്യവളർച്ച ഘട്ടം, പൂവിടുന്ന ഘട്ടം, വിളവെടുപ്പ് ഘട്ടം എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. അനുബന്ധ പ്രകാശ തീവ്രതയുടെ ഗുണങ്ങളിൽ നിന്ന്, തൈ ഘട്ടത്തിലെ പ്രകാശ തീവ്രത 60~200 μmol/(m²·s) ൽ അല്പം കുറവായിരിക്കണം, തുടർന്ന് ക്രമേണ വർദ്ധിക്കണം. ഇലക്കറികൾക്ക് 100~200 μmol/(m²·s) വരെ എത്താം, കൂടാതെ പഴ പച്ചക്കറികൾക്ക് 300~500 μmol/(m²·s) വരെ എത്താം, ഇത് ഓരോ വളർച്ചാ കാലഘട്ടത്തിലും സസ്യ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ പ്രകാശ തീവ്രത ആവശ്യകതകൾ ഉറപ്പാക്കുകയും ഉയർന്ന വിളവിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു; പ്രകാശ ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ചുവപ്പ്, നീല എന്നിവയുടെ അനുപാതം വളരെ പ്രധാനമാണ്. തൈകളുടെ ഗുണനിലവാരം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും തൈകളുടെ ഘട്ടത്തിൽ അമിതമായ വളർച്ച തടയുന്നതിനും, ചുവപ്പ്, നീല എന്നിവയുടെ അനുപാതം സാധാരണയായി താഴ്ന്ന തലത്തിൽ [(1~2):1] സജ്ജമാക്കുകയും പിന്നീട് സസ്യപ്രകാശ രൂപഘടനയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ക്രമേണ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചുവപ്പ്, നീല, ഇലക്കറികൾ എന്നിവയുടെ അനുപാതം (3~6):1 ആയി സജ്ജീകരിക്കാം. പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്ക് സമാനമായി, വളർച്ചാ കാലയളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അത് വർദ്ധിക്കുന്ന പ്രവണത കാണിക്കണം, അതിനാൽ ഇലക്കറികൾക്ക് പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് കൂടുതൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സമയം ലഭിക്കും. പഴങ്ങളുടെയും പച്ചക്കറികളുടെയും ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റ് രൂപകൽപ്പന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായിരിക്കും. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾക്ക് പുറമേ, പൂവിടുന്ന സമയത്ത് ഫോട്ടോപിരീഡിന്റെ ക്രമീകരണത്തിൽ നാം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം, കൂടാതെ പച്ചക്കറികളുടെ പൂവിടലും കായ്ക്കലും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കണം, അങ്ങനെ അത് വിപരീതഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കരുത്.

ലൈറ്റ് ഫോർമുലയിൽ ലൈറ്റ് പരിസ്ഥിതി ക്രമീകരണങ്ങൾക്കുള്ള അന്തിമ ചികിത്സ ഉൾപ്പെടുത്തണം എന്നത് എടുത്തുപറയേണ്ടതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, തുടർച്ചയായ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെന്റേഷൻ ഹൈഡ്രോപോണിക് ഇലക്കറി തൈകളുടെ വിളവും ഗുണനിലവാരവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തും, അല്ലെങ്കിൽ മുളകളുടെയും ഇലക്കറികളുടെയും (പ്രത്യേകിച്ച് പർപ്പിൾ ഇലകളും ചുവന്ന ഇല ലെറ്റൂസും) പോഷക നിലവാരം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് യുവി ചികിത്സ ഉപയോഗിക്കുക.

തിരഞ്ഞെടുത്ത വിളകൾക്ക് പ്രകാശ സപ്ലിമെന്റേഷൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനൊപ്പം, ചില കൃത്രിമ ലൈറ്റ് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളുടെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനവും സമീപ വർഷങ്ങളിൽ അതിവേഗം വികസിച്ചു. ഈ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം പൊതുവെ B/S ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. വിളകളുടെ വളർച്ചയ്ക്കിടെ താപനില, ഈർപ്പം, വെളിച്ചം, CO2 സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങളുടെ റിമോട്ട് കൺട്രോളും ഓട്ടോമാറ്റിക് നിയന്ത്രണവും WIFI വഴി സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടുന്നു, അതേസമയം, ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടാത്ത ഒരു ഉൽപാദന രീതിയും സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇന്റലിജന്റ് സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് ഫിക്‌ചർ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, റിമോട്ട് ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, സസ്യ തരംഗദൈർഘ്യ പ്രകാശത്തിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും, പ്രകാശ നിയന്ത്രിത സസ്യ കൃഷി പരിസ്ഥിതിക്ക് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ വിപണി ആവശ്യകത നന്നായി നിറവേറ്റാനും കഴിയും.

സമാപന കുറിപ്പുകൾ
21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ലോകവിഭവശേഷി, ജനസംഖ്യ, പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായും ഭാവിയിലെ ഹൈടെക് പദ്ധതികളിൽ ഭക്ഷ്യ സ്വയംപര്യാപ്തത കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായും പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു പുതിയ തരം കാർഷിക ഉൽപാദന രീതി എന്ന നിലയിൽ, പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾ ഇപ്പോഴും പഠനത്തിലും വളർച്ചയിലും ആണ്, കൂടുതൽ ശ്രദ്ധയും ഗവേഷണവും ആവശ്യമാണ്. പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലെ സാധാരണ സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റിംഗ് രീതികളുടെ സവിശേഷതകളും ഗുണങ്ങളും ഈ ലേഖനം വിവരിക്കുന്നു, കൂടാതെ സാധാരണ വിള സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. തുടർച്ചയായ മേഘാവൃതം, മൂടൽമഞ്ഞ് തുടങ്ങിയ കഠിനമായ കാലാവസ്ഥ മൂലമുണ്ടാകുന്ന കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തെ നേരിടുന്നതിനും സൗകര്യ വിളകളുടെ ഉയർന്നതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഉൽ‌പാദനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും, താരതമ്യത്തിലൂടെ കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല, LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് ഉപകരണങ്ങൾ നിലവിലെ വികസന പ്രവണതകളുമായി ഏറ്റവും യോജിക്കുന്നു.

പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളുടെ ഭാവി വികസന ദിശ പുതിയ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ളതും, കുറഞ്ഞ ചെലവുള്ളതുമായ സെൻസറുകൾ, വിദൂരമായി നിയന്ത്രിക്കാവുന്നതും, ക്രമീകരിക്കാവുന്നതുമായ സ്പെക്ട്രം ലൈറ്റിംഗ് ഉപകരണ സംവിധാനങ്ങൾ, വിദഗ്ദ്ധ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം. അതേസമയം, ഭാവിയിലെ പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾ കുറഞ്ഞ ചെലവിലുള്ളതും, ബുദ്ധിപരവും, സ്വയം-അഡാപ്റ്റീവും ആയി വികസിക്കുന്നത് തുടരും. എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളുടെ ഉപയോഗവും ജനപ്രിയമാക്കലും പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളുടെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള പാരിസ്ഥിതിക നിയന്ത്രണത്തിന് ഉറപ്പ് നൽകുന്നു. എൽഇഡി ലൈറ്റ് പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രണം പ്രകാശ നിലവാരം, പ്രകാശ തീവ്രത, ഫോട്ടോപീരിയഡ് എന്നിവയുടെ സമഗ്രമായ നിയന്ത്രണം ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ പ്രക്രിയയാണ്. കൃത്രിമ ലൈറ്റ് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിൽ എൽഇഡി സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി പ്രസക്തമായ വിദഗ്ധരും പണ്ഡിതരും ആഴത്തിലുള്ള ഗവേഷണം നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.