രചയിതാവ്: Jing Zhao, Zengchan Zhou, Yunlong Bu, etc. ഉറവിട മാധ്യമങ്ങൾ: അഗ്രികൾച്ചറൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടെക്നോളജി (ഹരിതഗൃഹ ഹോർട്ടികൾച്ചർ)

പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറി ആധുനിക വ്യവസായം, ബയോടെക്‌നോളജി, ന്യൂട്രിയൻ്റ് ഹൈഡ്രോപോണിക്‌സ്, ഇൻഫർമേഷൻ ടെക്‌നോളജി എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച് സൗകര്യത്തിൽ പരിസ്ഥിതി ഘടകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള നിയന്ത്രണം നടപ്പിലാക്കുന്നു. ഇത് പൂർണ്ണമായും അടച്ചിരിക്കുന്നു, ചുറ്റുമുള്ള പരിസ്ഥിതിയിൽ കുറഞ്ഞ ആവശ്യകതകൾ ഉണ്ട്, ചെടികളുടെ വിളവെടുപ്പ് കാലയളവ് കുറയ്ക്കുന്നു, വെള്ളവും വളവും ലാഭിക്കുന്നു, കൂടാതെ കീടനാശിനികളില്ലാത്ത ഉൽപാദനത്തിൻ്റെയും മാലിന്യ പുറന്തള്ളലിൻ്റെയും ഗുണങ്ങളോടെ, യൂണിറ്റ് ഭൂവിനിയോഗ കാര്യക്ഷമത അതിൻ്റെ 40 മുതൽ 108 മടങ്ങ് വരെയാണ്. തുറന്ന വയലിൽ ഉത്പാദനം. അവയിൽ, ബുദ്ധിമാനായ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സും അതിൻ്റെ പ്രകാശ പരിസ്ഥിതി നിയന്ത്രണവും അതിൻ്റെ ഉൽപാദനക്ഷമതയിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രധാന ഭൗതിക പാരിസ്ഥിതിക ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, സസ്യവളർച്ചയെയും ഭൗതിക ഉപാപചയത്തെയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ പ്രകാശം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. "പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറിയുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകളിലൊന്ന് പൂർണ്ണ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സും പ്രകാശ പരിസ്ഥിതിയുടെ ബുദ്ധിപരമായ നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ സാക്ഷാത്കാരവുമാണ്" എന്നത് വ്യവസായത്തിലെ ഒരു പൊതു സമ്മതമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

സസ്യങ്ങൾക്ക് വെളിച്ചം ആവശ്യമാണ്

സസ്യ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ ഏക ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് പ്രകാശമാണ്. പ്രകാശ തീവ്രത, പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം (സ്പെക്ട്രം), പ്രകാശത്തിൻ്റെ ആനുകാലിക മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവ വിളകളുടെ വളർച്ചയിലും വികാസത്തിലും അഗാധമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, അവയിൽ പ്രകാശ തീവ്രത സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

■ പ്രകാശ തീവ്രത

പ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത വിളകളുടെ പൂവിടുമ്പോൾ, ഇടവിട്ടുള്ള നീളം, തണ്ടിൻ്റെ കനം, ഇലയുടെ വലിപ്പവും കനവും എന്നിങ്ങനെയുള്ള രൂപഘടനയെ മാറ്റും. പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്കുള്ള സസ്യങ്ങളുടെ ആവശ്യകതകൾ പ്രകാശ-സ്നേഹമുള്ള, ഇടത്തരം-പ്രകാശ-സ്നേഹമുള്ള, കുറഞ്ഞ-പ്രകാശ-സഹിഷ്ണുതയുള്ള സസ്യങ്ങളായി തിരിക്കാം. പച്ചക്കറികൾ കൂടുതലും വെളിച്ചത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന സസ്യങ്ങളാണ്, അവയുടെ ലൈറ്റ് നഷ്ടപരിഹാര പോയിൻ്റുകളും ലൈറ്റ് സാച്ചുറേഷൻ പോയിൻ്റുകളും താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്. കൃത്രിമ ലൈറ്റ് പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളിൽ, പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്കുള്ള വിളകളുടെ പ്രസക്തമായ ആവശ്യകതകൾ കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാനമാണ്. കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശ ആവശ്യകതകൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് പ്രധാനമാണ്, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പാദന പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തേണ്ടത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.

■ പ്രകാശ നിലവാരം

പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം (സ്പെക്ട്രൽ) വിതരണം സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലും മോർഫോജെനിസിസിലും ഒരു പ്രധാന സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു (ചിത്രം 1). പ്രകാശം വികിരണത്തിൻ്റെ ഭാഗമാണ്, വികിരണം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണ്. വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്ക് തരംഗ സ്വഭാവവും ക്വാണ്ടം (കണിക) സ്വഭാവസവിശേഷതകളും ഉണ്ട്. പ്രകാശത്തിൻ്റെ ക്വാണ്ടത്തെ ഹോർട്ടികൾച്ചർ ഫീൽഡിൽ ഫോട്ടോൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. 300~800nm ​​തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വികിരണത്തെ സസ്യങ്ങളുടെ ഫിസിയോളജിക്കൽ ആക്റ്റീവ് റേഡിയേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു; 400-700nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വികിരണത്തെ സസ്യങ്ങളുടെ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ആക്റ്റീവ് റേഡിയേഷൻ (PAR) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് പിഗ്മെൻ്റുകളാണ് ക്ലോറോഫിൽ, കരോട്ടീനുകൾ. ഓരോ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് പിഗ്മെൻ്റിൻ്റെയും സ്പെക്ട്രൽ അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു, അതിൽ ക്ലോറോഫിൽ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രം ചുവപ്പും നീലയും ബാൻഡുകളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന്, കൃത്രിമമായി പ്രകാശം നൽകുന്നതിന് വിളകളുടെ സ്പെക്ട്രൽ ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം.

■ ഫോട്ടോപീരിയഡ്
സസ്യങ്ങളുടെ ഫോട്ടോസിന്തസിസും ഫോട്ടോമോർഫോജെനിസിസും തമ്മിലുള്ള ബന്ധവും പകൽ ദൈർഘ്യവും (അല്ലെങ്കിൽ ഫോട്ടോപെരിയോഡ് സമയം) സസ്യങ്ങളുടെ ഫോട്ടോപെരിയോഡിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഫോട്ടോപെരിയോഡിറ്റി പ്രകാശ സമയവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് വിളകൾ പ്രകാശത്താൽ വികിരണം ചെയ്യുന്ന സമയത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്‌ത വിളകൾക്ക് ഫോട്ടോപീരിയഡ് പൂർത്തിയാകുന്നതിനും കായ്‌ക്കുന്നതിനും നിശ്ചിത മണിക്കൂർ പ്രകാശം ആവശ്യമാണ്. വ്യത്യസ്‌ത ഫോട്ടോപീരിയോഡുകൾ അനുസരിച്ച്, കാബേജ് മുതലായ ദീർഘകാല വിളകളായി ഇതിനെ വിഭജിക്കാം, അതിൻ്റെ വളർച്ചയുടെ ഒരു നിശ്ചിത ഘട്ടത്തിൽ 12-14 മണിക്കൂറിൽ കൂടുതൽ പ്രകാശം ആവശ്യമാണ്; ഉള്ളി, സോയാബീൻ തുടങ്ങിയ ഹ്രസ്വകാല വിളകൾക്ക് 12-14 മണിക്കൂറിൽ താഴെ സമയം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ; വെള്ളരിക്കാ, തക്കാളി, കുരുമുളക് തുടങ്ങിയ ഇടത്തരം വിളകൾക്ക് ദീർഘവും കുറഞ്ഞതുമായ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ പൂക്കുകയും ഫലം കായ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
പരിസ്ഥിതിയുടെ മൂന്ന് ഘടകങ്ങളിൽ, കൃത്രിമ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാനമാണ് പ്രകാശ തീവ്രത. നിലവിൽ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത പ്രകടിപ്പിക്കാൻ നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്, പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് ഉൾപ്പെടെ.
(1)ഇല്യൂമിനേഷൻ എന്നത് ലക്‌സിൽ (എൽഎക്‌സ്) പ്രകാശിത തലത്തിൽ ലഭിക്കുന്ന ലുമിനസ് ഫ്‌ളക്‌സിൻ്റെ (യൂണിറ്റ് ഏരിയയ്ക്ക് ലുമിനസ് ഫ്ലക്സ്) ഉപരിതല സാന്ദ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

(2) ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക്ക് ആക്റ്റീവ് റേഡിയേഷൻ, PAR, യൂണിറ്റ്: W/m².

(3) ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക്ക് ഫലപ്രദമായ ഫോട്ടോൺ ഫ്ലക്സ് ഡെൻസിറ്റി PPFD അല്ലെങ്കിൽ PPF എന്നത് യൂണിറ്റ് സമയവും യൂണിറ്റ് ഏരിയയും, യൂണിറ്റ്: μmol/(m²·s)。പ്രധാനമായും 400~700n എന്ന പ്രകാശ തീവ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഫോട്ടോസിന്തസിസുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സസ്യ ഉൽപാദന മേഖലയിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രകാശ തീവ്രത സൂചകം കൂടിയാണിത്.

സാധാരണ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് വിശകലനം
ടാർഗെറ്റ് ഏരിയയിൽ പ്രകാശ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഒരു സപ്ലിമെൻ്റ് ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം സ്ഥാപിച്ച് പ്രകാശ സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് കൃത്രിമ പ്രകാശ സപ്ലിമെൻ്റ്. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ, സർക്യൂട്ടുകൾ, അതിൻ്റെ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ പ്രധാനമായും ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ലാമ്പുകൾ, ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പുകൾ, മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് ലാമ്പുകൾ, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം ലാമ്പുകൾ, എൽഇഡികൾ എന്നിങ്ങനെ നിരവധി സാധാരണ തരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ലാമ്പുകളുടെ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത, ​​ഒപ്റ്റിക്കൽ കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ഊർജ്ജ ദക്ഷത, മറ്റ് പോരായ്മകൾ എന്നിവ കാരണം, ഇത് വിപണിയിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കപ്പെട്ടു, അതിനാൽ ഈ ലേഖനം വിശദമായ വിശകലനം നടത്തുന്നില്ല.

■ ഫ്ലൂറസൻ്റ് വിളക്ക്
ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾ താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് വിളക്കുകളുടെ തരത്തിൽ പെടുന്നു. ഗ്ലാസ് ട്യൂബിൽ മെർക്കുറി നീരാവി അല്ലെങ്കിൽ നിഷ്ക്രിയ വാതകം നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, ട്യൂബിൻ്റെ ആന്തരിക ഭിത്തിയിൽ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടി പൂശിയിരിക്കുന്നു. ട്യൂബിൽ പൊതിഞ്ഞ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് മെറ്റീരിയൽ അനുസരിച്ച് ഇളം നിറം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകൾക്ക് നല്ല സ്പെക്ട്രൽ പ്രകടനം, ഉയർന്ന തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ പവർ, ഇൻകാൻഡസെൻ്റ് ലാമ്പുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ദീർഘായുസ്സ് (12000h), താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ചിലവ് എന്നിവയുണ്ട്. ഫ്ലൂറസൻ്റ് വിളക്ക് തന്നെ കുറഞ്ഞ ചൂട് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനാൽ, വിളക്കുകൾക്കായി ചെടികൾക്ക് അടുത്ത് ആയിരിക്കാം, ത്രിമാന കൃഷിക്ക് അനുയോജ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഫ്ലൂറസൻ്റ് വിളക്കിൻ്റെ സ്പെക്ട്രൽ ലേഔട്ട് യുക്തിരഹിതമാണ്. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതി കൃഷി പ്രദേശത്തെ വിളകളുടെ ഫലപ്രദമായ പ്രകാശ സ്രോതസ് ഘടകങ്ങൾ പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് റിഫ്ലക്ടറുകൾ ചേർക്കുക എന്നതാണ്. ജാപ്പനീസ് അഡ്വ-അഗ്രി കമ്പനി ഒരു പുതിയ തരം സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സോഴ്‌സ് HEFL വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. HEFL യഥാർത്ഥത്തിൽ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കുകളുടെ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. കോൾഡ് കാഥോഡ് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പുകളുടെയും (CCFL) ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോഡ് ഫ്ലൂറസൻ്റ് ലാമ്പുകളുടെയും (EEFL) പൊതുവായ പദമാണിത്, ഇത് ഒരു മിക്സഡ് ഇലക്ട്രോഡ് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പാണ്. HEFL ട്യൂബ് വളരെ നേർത്തതാണ്, ഏകദേശം 4 മില്ലിമീറ്റർ മാത്രം വ്യാസമുണ്ട്, കൂടാതെ കൃഷിയുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് നീളം 450 മില്ലിമീറ്ററിൽ നിന്ന് 1200 മില്ലിമീറ്ററായി ക്രമീകരിക്കാം. പരമ്പരാഗത ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്കിൻ്റെ മെച്ചപ്പെട്ട പതിപ്പാണിത്.

■ മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് ലാമ്പ്
ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള മെർക്കുറി വിളക്കിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൽ വിവിധ ലോഹ ഹാലൈഡുകൾ (ടിൻ ബ്രോമൈഡ്, സോഡിയം അയഡൈഡ് മുതലായവ) ചേർത്ത് വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് ലാമ്പ് ആണ് മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് ലാമ്പ്. ഹാലൊജൻ വിളക്കുകൾക്ക് ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമത, ഉയർന്ന ശക്തി, നല്ല ഇളം നിറം, ദീർഘായുസ്സ്, വലിയ സ്പെക്ട്രം എന്നിവയുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകളേക്കാൾ തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത കുറവായതിനാലും ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകളേക്കാൾ ആയുസ്സ് കുറവായതിനാലും, ഇത് നിലവിൽ ചില പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളിൽ മാത്രമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

■ ഉയർന്ന മർദ്ദം സോഡിയം വിളക്ക്
ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് വിളക്കുകളുടെ തരത്തിൽ പെടുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്ക് ഉയർന്ന ദക്ഷതയുള്ള വിളക്കാണ്, അതിൽ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം നീരാവി ഡിസ്ചാർജ് ട്യൂബിൽ നിറയ്ക്കുകയും ചെറിയ അളവിൽ സെനോണും (Xe) മെർക്കുറി മെറ്റൽ ഹാലൈഡും ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾക്ക് ഉയർന്ന ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമതയും കുറഞ്ഞ നിർമ്മാണച്ചെലവും ഉള്ളതിനാൽ, കാർഷിക സൗകര്യങ്ങളിൽ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിൽ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ നിലവിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അവയുടെ സ്പെക്ട്രത്തിലെ കുറഞ്ഞ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കാര്യക്ഷമതയുടെ പോരായ്മകൾ കാരണം, അവർക്ക് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ദക്ഷതയുടെ പോരായ്മകളുണ്ട്. മറുവശത്ത്, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന സ്പെക്ട്രൽ ഘടകങ്ങൾ പ്രധാനമായും മഞ്ഞ-ഓറഞ്ച് ലൈറ്റ് ബാൻഡിലാണ് കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിൽ ചെടികളുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ ചുവപ്പും നീലയും സ്പെക്ട്ര ഇല്ല.

■ ലൈറ്റ് എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ്
ഒരു പുതിയ തലമുറ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ എന്ന നിലയിൽ, ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകൾക്ക് (എൽഇഡി) ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോ ഒപ്റ്റിക്കൽ കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമത, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സ്പെക്ട്രം, ഉയർന്ന ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് കാര്യക്ഷമത എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ചെടികളുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ മോണോക്രോമാറ്റിക് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ എൽഇഡിക്ക് കഴിയും. സാധാരണ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പുകളുമായും മറ്റ് അനുബന്ധ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുമായും താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എൽഇഡിക്ക് ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, ദീർഘായുസ്സ്, മോണോക്രോമാറ്റിക് ലൈറ്റ്, കോൾഡ് ലൈറ്റ് സോഴ്സ് തുടങ്ങിയവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. LED- കളുടെ ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ കാര്യക്ഷമത കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സ്കെയിൽ ഇഫക്റ്റ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നതോടെ, കാർഷിക സൗകര്യങ്ങളിൽ വെളിച്ചം നൽകുന്നതിനുള്ള മുഖ്യധാരാ ഉപകരണങ്ങളായി LED ഗ്രോ ലൈറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ മാറും. തൽഫലമായി, 99.9% പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളിലും LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകൾ പ്രയോഗിച്ചു.

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

മൊബൈൽ ലൈറ്റിംഗ് ഉപകരണം
പ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത വിളകളുടെ വളർച്ചയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ത്രിമാന കൃഷി പലപ്പോഴും പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, കൃഷി റാക്കുകളുടെ ഘടനയുടെ പരിമിതി കാരണം, റാക്കുകൾക്കിടയിലുള്ള പ്രകാശത്തിൻ്റെയും താപനിലയുടെയും അസമമായ വിതരണം വിളകളുടെ വിളവെടുപ്പിനെ ബാധിക്കുകയും വിളവെടുപ്പ് കാലയളവ് സമന്വയിപ്പിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യും. ബെയ്ജിംഗിലെ ഒരു കമ്പനി 2010-ൽ ഒരു മാനുവൽ ലിഫ്റ്റിംഗ് ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ഉപകരണം (എച്ച്പിഎസ് ലൈറ്റിംഗ് ഫിക്‌ചറും എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റിംഗ് ഫിക്‌ചറും) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ചെറിയ ഫിലിം റീൽ തിരിക്കുന്നതിന് ഹാൻഡിൽ കുലുക്കി അതിൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഡ്രൈവ് ഷാഫ്റ്റും വിൻഡറും തിരിക്കുക എന്നതാണ് തത്വം. വയർ കയർ പിൻവലിക്കാനും അഴിച്ചുമാറ്റാനുമുള്ള ഉദ്ദേശ്യം കൈവരിക്കാൻ. ഗ്രോ ലൈറ്റിൻ്റെ വയർ റോപ്പ് എലിവേറ്ററിൻ്റെ വൈൻഡിംഗ് വീലുമായി ഒന്നിലധികം സെറ്റ് റിവേഴ്‌സിംഗ് വീലുകളിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതുവഴി ഗ്രോ ലൈറ്റിൻ്റെ ഉയരം ക്രമീകരിക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലം കൈവരിക്കാനാകും. 2017-ൽ, മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച കമ്പനി ഒരു പുതിയ മൊബൈൽ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ഉപകരണം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്തു, ഇത് വിള വളർച്ചയുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് തത്സമയം ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ഉയരം സ്വയമേവ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ക്രമീകരണ ഉപകരണം ഇപ്പോൾ 3-ലെയർ ലൈറ്റ് സോഴ്സ് ലിഫ്റ്റിംഗ് തരം ത്രിമാന കൃഷി റാക്കിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഉപകരണത്തിൻ്റെ മുകളിലെ പാളി മികച്ച ലൈറ്റ് അവസ്ഥയുള്ള ലെവലാണ്, അതിനാൽ ഇത് ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം വിളക്കുകൾ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു; മധ്യ പാളിയിലും താഴത്തെ പാളിയിലും എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റുകളും ലിഫ്റ്റിംഗ് അഡ്ജസ്റ്റ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റവും സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. വിളകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ലൈറ്റിംഗ് അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നതിന് ഗ്രോ ലൈറ്റിൻ്റെ ഉയരം സ്വയമേവ ക്രമീകരിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും.

ത്രിമാന കൃഷിക്ക് അനുയോജ്യമായ മൊബൈൽ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ഉപകരണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, നെതർലാൻഡ്‌സ് തിരശ്ചീനമായി ചലിക്കുന്ന LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ലൈറ്റ് ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. സൂര്യനിലെ ചെടികളുടെ വളർച്ചയിൽ ഗ്രോ ലൈറ്റിൻ്റെ നിഴലിൻ്റെ സ്വാധീനം ഒഴിവാക്കാൻ, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം തിരശ്ചീന ദിശയിലുള്ള ടെലിസ്‌കോപ്പിക് സ്ലൈഡിലൂടെ ബ്രാക്കറ്റിൻ്റെ ഇരുവശങ്ങളിലേക്കും തള്ളാം, അങ്ങനെ സൂര്യൻ പൂർണ്ണമായി. സസ്യങ്ങളിൽ വികിരണം; സൂര്യപ്രകാശം ഇല്ലാതെ മേഘാവൃതവും മഴയുള്ളതുമായ ദിവസങ്ങളിൽ, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രകാശം ചെടികളിൽ തുല്യമായി നിറയ്ക്കുന്നതിന് ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം ബ്രാക്കറ്റിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് തള്ളുക; ബ്രാക്കറ്റിലെ സ്ലൈഡിലൂടെ ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം തിരശ്ചീനമായി നീക്കുക, ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം ഇടയ്ക്കിടെ ഡിസ്അസംബ്ലിംഗ് ഒഴിവാക്കുകയും നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക, ജീവനക്കാരുടെ അധ്വാന തീവ്രത കുറയ്ക്കുക, അങ്ങനെ ഫലപ്രദമായി ജോലി കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുക.

സാധാരണ ഗ്രോ ലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ
പ്ലാൻറ് ഫാക്ടറിയുടെ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ രൂപകൽപ്പന സാധാരണയായി വ്യത്യസ്ത വിള വളർച്ചാ കാലഘട്ടങ്ങളിലെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ തീവ്രത, പ്രകാശ നിലവാരം, ഫോട്ടോപീരിയഡ് പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ ഡിസൈനിൻ്റെ പ്രധാന ഉള്ളടക്കമായി കണക്കാക്കുന്നുവെന്ന് മൊബൈൽ ലൈറ്റിംഗ് സപ്ലിമെൻ്ററി ഉപകരണത്തിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ നിന്ന് കാണാൻ പ്രയാസമില്ല. , നടപ്പിലാക്കാൻ ഇൻ്റലിജൻ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണത്തിൻ്റെയും ഉയർന്ന വിളവിൻ്റെയും ആത്യന്തിക ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുക.

നിലവിൽ, ഇലക്കറികൾക്കുള്ള സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയും നിർമ്മാണവും ക്രമേണ പാകമായിട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇലക്കറികളെ നാല് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം: തൈകളുടെ ഘട്ടം, മധ്യ വളർച്ച, വൈകി വളർച്ച, അവസാന ഘട്ടം; പഴം-പച്ചക്കറികളെ തൈകളുടെ ഘട്ടം, സസ്യവളർച്ചയുടെ ഘട്ടം, പൂവിടുന്ന ഘട്ടം, വിളവെടുപ്പ് ഘട്ടം എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. അനുബന്ധ പ്രകാശ തീവ്രതയുടെ ആട്രിബ്യൂട്ടുകളിൽ നിന്ന്, തൈകളുടെ ഘട്ടത്തിൽ പ്രകാശ തീവ്രത അല്പം കുറവായിരിക്കണം, 60~200 μmol/(m²·s), തുടർന്ന് ക്രമേണ വർദ്ധിക്കും. ഇലക്കറികൾക്ക് 100~200 μmol/(m²·s) വരെയും പഴവർഗങ്ങൾക്ക് 300~500 μmol/(m²·s) വരെയും എത്താൻ കഴിയും, ഓരോ വളർച്ചാ കാലയളവിലും സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൻ്റെ പ്രകാശ തീവ്രത ആവശ്യകതകൾ ഉറപ്പാക്കാനും അവയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും. ഉയർന്ന വിളവ്; പ്രകാശ നിലവാരത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, ചുവപ്പും നീലയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം വളരെ പ്രധാനമാണ്. തൈകളുടെ ഗുണമേന്മ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും തൈകളുടെ ഘട്ടത്തിൽ അമിത വളർച്ച തടയുന്നതിനും, ചുവപ്പും നീലയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം സാധാരണയായി താഴ്ന്ന നിലയിലാണ് [(1~2):1], തുടർന്ന് ചെടിയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ക്രമേണ കുറയ്ക്കുന്നു. ലൈറ്റ് മോർഫോളജി. ചുവപ്പും നീലയും ഇലക്കറികളും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം (3~6):1 ആയി ക്രമീകരിക്കാം. പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്ക് സമാനമായ ഫോട്ടോപെരിയോഡിന്, വളർച്ചാ കാലയളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് വർദ്ധിക്കുന്ന പ്രവണത കാണിക്കണം, അങ്ങനെ ഇലക്കറികൾക്ക് ഫോട്ടോസിന്തസിസിന് കൂടുതൽ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് സമയം ലഭിക്കും. പഴങ്ങളുടെയും പച്ചക്കറികളുടെയും ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റ് ഡിസൈൻ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായിരിക്കും. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾക്ക് പുറമേ, പൂവിടുമ്പോൾ ഫോട്ടോപെരിയോഡിൻ്റെ സജ്ജീകരണത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം, കൂടാതെ പച്ചക്കറികളുടെ പൂവിടുന്നതും കായ്ക്കുന്നതും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കണം, അങ്ങനെ തിരിച്ചടിക്കരുത്.

ലൈറ്റ് ഫോർമുലയിൽ ലൈറ്റ് എൻവയോൺമെൻ്റ് സജ്ജീകരണങ്ങൾക്കുള്ള അന്തിമ ചികിത്സ ഉൾപ്പെടുത്തണം എന്നത് എടുത്തുപറയേണ്ടതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, തുടർച്ചയായ ലൈറ്റ് സപ്ലിമെൻ്റേഷൻ ഹൈഡ്രോപോണിക് ഇലക്കറി തൈകളുടെ വിളവും ഗുണനിലവാരവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തും, അല്ലെങ്കിൽ മുളകളും ഇലക്കറികളും (പ്രത്യേകിച്ച് ധൂമ്രനൂൽ ഇലകളും ചുവന്ന ഇല ചീരയും) പോഷകഗുണവും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് UV ചികിത്സ ഉപയോഗിക്കുക.

തിരഞ്ഞെടുത്ത വിളകൾക്കായി പ്രകാശ സപ്ലിമെൻ്റേഷൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനു പുറമേ, ചില കൃത്രിമ ലൈറ്റ് പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളുടെ പ്രകാശ സ്രോതസ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനവും സമീപ വർഷങ്ങളിൽ അതിവേഗം വികസിച്ചു. ഈ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം സാധാരണയായി B/S ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. വിളകളുടെ വളർച്ചയ്ക്കിടെ താപനില, ഈർപ്പം, വെളിച്ചം, CO2 സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ പരിസ്ഥിതി ഘടകങ്ങളുടെ വിദൂര നിയന്ത്രണവും യാന്ത്രിക നിയന്ത്രണവും വൈഫൈ വഴി സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടുന്നു, അതേ സമയം, ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടാത്ത ഒരു ഉൽപാദന രീതി സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇൻ്റലിജൻ്റ് സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സിസ്റ്റം എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റ് ഫിക്‌ചർ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, വിദൂര ഇൻ്റലിജൻ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, സസ്യ തരംഗദൈർഘ്യ പ്രകാശത്തിൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും, പ്രത്യേകിച്ച് പ്രകാശ നിയന്ത്രിത സസ്യ കൃഷി പരിസ്ഥിതിക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, മാത്രമല്ല വിപണി ആവശ്യകതയെ നന്നായി നിറവേറ്റാനും കഴിയും. .

സമാപന പ്രസംഗം
21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ലോക വിഭവശേഷി, ജനസംഖ്യ, പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായും ഭാവിയിലെ ഹൈടെക് പദ്ധതികളിൽ ഭക്ഷ്യ സ്വയംപര്യാപ്തത കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമായും പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികൾ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു പുതിയ തരം കാർഷിക ഉൽപാദന രീതി എന്ന നിലയിൽ, പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികൾ ഇപ്പോഴും പഠന-വളർച്ച ഘട്ടത്തിലാണ്, കൂടുതൽ ശ്രദ്ധയും ഗവേഷണവും ആവശ്യമാണ്. പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളിലെ സാധാരണ സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിംഗ് രീതികളുടെ സവിശേഷതകളും ഗുണങ്ങളും ഈ ലേഖനം വിവരിക്കുന്നു, കൂടാതെ സാധാരണ വിള സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു. താരതമ്യത്തിലൂടെ കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല, തുടർച്ചയായ മേഘാവൃതവും മൂടൽമഞ്ഞും പോലുള്ള കഠിനമായ കാലാവസ്ഥ മൂലമുണ്ടാകുന്ന കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തെ നേരിടാനും സൗകര്യ വിളകളുടെ ഉയർന്നതും സുസ്ഥിരവുമായ ഉൽപ്പാദനം ഉറപ്പാക്കാനും, LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് സോഴ്സ് ഉപകരണങ്ങൾ നിലവിലെ വികസനത്തിന് അനുസൃതമാണ്. പ്രവണതകൾ.

പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളുടെ ഭാവി വികസന ദിശ പുതിയ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ളതും കുറഞ്ഞ വിലയുള്ളതുമായ സെൻസറുകൾ, വിദൂരമായി നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സ്പെക്ട്രം ലൈറ്റിംഗ് ഉപകരണ സംവിധാനങ്ങൾ, വിദഗ്ധ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കണം. അതേ സമയം, ഭാവിയിലെ പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികൾ വിലകുറഞ്ഞതും ബുദ്ധിപരവും സ്വയം അനുയോജ്യവുമായ രീതിയിൽ വികസിക്കുന്നത് തുടരും. LED ഗ്രോ ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സുകളുടെ ഉപയോഗവും ജനകീയവൽക്കരണവും പ്ലാൻ്റ് ഫാക്ടറികളുടെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള പാരിസ്ഥിതിക നിയന്ത്രണത്തിന് ഗ്യാരണ്ടി നൽകുന്നു. എൽഇഡി ലൈറ്റ് എൻവയോൺമെൻ്റ് റെഗുലേഷൻ എന്നത് പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം, പ്രകാശ തീവ്രത, ഫോട്ടോപീരിയോഡ് എന്നിവയുടെ സമഗ്രമായ നിയന്ത്രണം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ പ്രക്രിയയാണ്. ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ലൈറ്റ് പ്ലാൻ്റ് ഫാക്‌ടറികളിൽ എൽഇഡി സപ്ലിമെൻ്ററി ലൈറ്റിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് ബന്ധപ്പെട്ട വിദഗ്ധരും പണ്ഡിതരും ആഴത്തിലുള്ള ഗവേഷണം നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.