[സംഗ്രഹം] ധാരാളം പരീക്ഷണ ഡാറ്റകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലെ പ്രകാശ നിലവാരം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലെ നിരവധി പ്രധാന വിഷയങ്ങൾ ഈ ലേഖനം ചർച്ച ചെയ്യുന്നു, അതിൽ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്, ചുവപ്പ്, നീല, മഞ്ഞ പ്രകാശത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ, സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണികളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലെ പ്രകാശ നിലവാരത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുന്നു. പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ തന്ത്രത്തിന്റെ നിർണ്ണയം റഫറൻസിനായി ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ചില പ്രായോഗിക പരിഹാരങ്ങൾ നൽകുന്നു.
പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ

പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾ സാധാരണയായി LED ലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമത, കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, കുറഞ്ഞ താപ ഉൽപാദനം, ദീർഘായുസ്സ്, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന പ്രകാശ തീവ്രത, സ്പെക്ട്രം എന്നീ സവിശേഷതകൾ LED ലൈറ്റുകൾക്ക് ഉള്ളതിനാലാണിത്, ഇത് സസ്യവളർച്ചയുടെയും ഫലപ്രദമായ വസ്തുക്കളുടെ ശേഖരണത്തിന്റെയും ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുക മാത്രമല്ല, ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുകയും താപ ഉൽപ്പാദനവും വൈദ്യുതി ചെലവും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളെ പൊതു ആവശ്യത്തിനായി സിംഗിൾ-ചിപ്പ് വൈഡ്-സ്പെക്ട്രം LED ലൈറ്റുകൾ, സിംഗിൾ-ചിപ്പ് പ്ലാന്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട വൈഡ്-സ്പെക്ട്രം LED ലൈറ്റുകൾ, മൾട്ടി-ചിപ്പ് സംയോജിത ക്രമീകരിക്കാവുന്ന-സ്പെക്ട്രം LED ലൈറ്റുകൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. പിന്നീടുള്ള രണ്ട് തരം പ്ലാന്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട LED ലൈറ്റുകളുടെ വില സാധാരണയായി സാധാരണ LED ലൈറ്റുകളേക്കാൾ 5 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, അതിനാൽ വ്യത്യസ്ത ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കണം. വലിയ പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾക്ക്, അവ വളർത്തുന്ന സസ്യങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ വിപണി ആവശ്യകതയ്ക്കനുസരിച്ച് മാറുന്നു. നിർമ്മാണ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഉൽപ്പാദന കാര്യക്ഷമതയെ കാര്യമായി ബാധിക്കാതിരിക്കുന്നതിനും, ലൈറ്റിംഗ് സ്രോതസ്സായി പൊതുവായ ലൈറ്റിംഗിനായി ബ്രോഡ്-സ്പെക്ട്രം LED ചിപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ രചയിതാവ് ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. ചെറുകിട പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികൾക്ക്, പ്ലാന്റുകളുടെ തരങ്ങൾ താരതമ്യേന സ്ഥിരമാണെങ്കിൽ, നിർമ്മാണ ചെലവ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ ഉയർന്ന ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയും ഗുണനിലവാരവും നേടുന്നതിന്, പ്ലാന്റ്-നിർദ്ദിഷ്ട അല്ലെങ്കിൽ പൊതുവായ ലൈറ്റിംഗിനുള്ള വൈഡ്-സ്പെക്ട്രം എൽഇഡി ചിപ്പുകൾ പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കാം. ഭാവിയിൽ വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച പ്രകാശ ഫോർമുല നൽകുന്നതിന്, സസ്യവളർച്ചയിലും ഫലപ്രദമായ വസ്തുക്കളുടെ ശേഖരണത്തിലും പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വാധീനം പഠിക്കണമെങ്കിൽ, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സ്പെക്ട്രം എൽഇഡി ലൈറ്റുകളുടെ ഒരു മൾട്ടി-ചിപ്പ് സംയോജനം ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശ തീവ്രത, സ്പെക്ട്രം, പ്രകാശ സമയം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ മാറ്റാൻ കഴിയും, അതുവഴി വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിന് അടിസ്ഥാനം നൽകുന്നു.

ചുവപ്പും നീലയും വെളിച്ചം

നിർദ്ദിഷ്ട പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ചുവന്ന വെളിച്ചത്തിന്റെ (R) ഉള്ളടക്കം നീല വെളിച്ചത്തേക്കാൾ (B) കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ (ലെറ്റ്യൂസ് R:B = 6:2 ഉം 7:3 ഉം; ചീര R:B = 4:1 ഉം; മത്തങ്ങ തൈകൾ R:B = 7:3 ഉം; വെള്ളരിക്ക തൈകൾ R:B = 7:3 ഉം), ബയോമാസ് ഉള്ളടക്കം (ആകാശ ഭാഗത്തിന്റെ സസ്യ ഉയരം, പരമാവധി ഇല വിസ്തീർണ്ണം, പുതിയ ഭാരം, ഉണങ്ങിയ ഭാരം മുതലായവ ഉൾപ്പെടെ) കൂടുതലാണെന്ന് പരീക്ഷണം കാണിച്ചു, എന്നാൽ നീല വെളിച്ചത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം ചുവന്ന വെളിച്ചത്തേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ സസ്യങ്ങളുടെ തണ്ടിന്റെ വ്യാസവും ശക്തമായ തൈ സൂചികയും വലുതായിരുന്നു. ബയോകെമിക്കൽ സൂചകങ്ങൾക്ക്, നീല വെളിച്ചത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന ചുവന്ന വെളിച്ചത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം സസ്യങ്ങളിൽ ലയിക്കുന്ന പഞ്ചസാരയുടെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് പൊതുവെ ഗുണം ചെയ്യും. എന്നിരുന്നാലും, സസ്യങ്ങളിൽ VC, ലയിക്കുന്ന പ്രോട്ടീൻ, ക്ലോറോഫിൽ, കരോട്ടിനോയിഡുകൾ എന്നിവയുടെ ശേഖരണത്തിന്, ചുവന്ന വെളിച്ചത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന നീല വെളിച്ച ഉള്ളടക്കമുള്ള LED ലൈറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ഗുണകരമാണ്, കൂടാതെ ഈ പ്രകാശ അവസ്ഥയിൽ മാലോണ്ടിയാൾഡിഹൈഡിന്റെ ഉള്ളടക്കവും താരതമ്യേന കുറവാണ്.

ഇലക്കറികൾ കൃഷി ചെയ്യുന്നതിനോ വ്യാവസായിക തൈകൾ വളർത്തുന്നതിനോ ആണ് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറി പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ, വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഗുണനിലവാരം കണക്കിലെടുക്കുന്നതിനും, നീല വെളിച്ചത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന ചുവന്ന വെളിച്ചമുള്ള LED ചിപ്പുകൾ പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് അനുയോജ്യമാണെന്ന് മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് നിഗമനം ചെയ്യാം. R:B = 7:3 എന്ന അനുപാതമാണ് നല്ലത്. മാത്രമല്ല, ചുവപ്പ്, നീല വെളിച്ചത്തിന്റെ അത്തരമൊരു അനുപാതം എല്ലാത്തരം ഇലക്കറികൾക്കും തൈകൾക്കും ബാധകമാണ്, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത സസ്യങ്ങൾക്ക് പ്രത്യേക ആവശ്യകതകളൊന്നുമില്ല.

ചുവപ്പ്, നീല തരംഗദൈർഘ്യ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്

പ്രകാശസംശ്ലേഷണ സമയത്ത്, പ്രകാശ ഊർജ്ജം പ്രധാനമായും ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി എന്നിവയിലൂടെ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. താഴെയുള്ള ചിത്രം ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി എന്നിവയുടെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര കാണിക്കുന്നു, ഇവിടെ പച്ച സ്പെക്ട്രൽ രേഖ ക്ലോറോഫിൽ എയുടെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രമാണ്, നീല സ്പെക്ട്രൽ രേഖ ക്ലോറോഫിൽ ബിയുടെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്രമാണ്. ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി എന്നിവയ്ക്ക് രണ്ട് ആഗിരണം കൊടുമുടികളുണ്ടെന്ന് ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും, ഒന്ന് നീല പ്രകാശ മേഖലയിലും മറ്റൊന്ന് ചുവന്ന പ്രകാശ മേഖലയിലുമാണ്. എന്നാൽ ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി എന്നിവയുടെ 2 ആഗിരണം കൊടുമുടികൾ അല്പം വ്യത്യസ്തമാണ്. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ക്ലോറോഫിൽ എയുടെ രണ്ട് പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ യഥാക്രമം 430 nm ഉം 662 nm ഉം ആണ്, കൂടാതെ ക്ലോറോഫിൽ ബിയുടെ രണ്ട് പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ യഥാക്രമം 453 nm ഉം 642 nm ഉം ആണ്. വ്യത്യസ്ത സസ്യങ്ങളുമായി ഈ നാല് തരംഗദൈർഘ്യ മൂല്യങ്ങൾ മാറില്ല, അതിനാൽ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിലെ ചുവപ്പ്, നീല തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് വ്യത്യസ്ത സസ്യ ഇനങ്ങളുമായി മാറില്ല.

ക്ലോറോഫിൽ എ, ക്ലോറോഫിൽ ബി എന്നിവയുടെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര

പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറിയുടെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി വിശാലമായ സ്പെക്ട്രമുള്ള ഒരു സാധാരണ LED ലൈറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കാം, ചുവപ്പും നീലയും വെളിച്ചത്തിന് ക്ലോറോഫിൽ a, ക്ലോറോഫിൽ b എന്നീ രണ്ട് പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്നിടത്തോളം, അതായത്, ചുവന്ന വെളിച്ചത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യ പരിധി സാധാരണയായി 620~680 nm ആണ്, അതേസമയം നീല വെളിച്ചത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യ പരിധി 400 മുതൽ 480 nm വരെയാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ചുവപ്പും നീലയും വെളിച്ചത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യ പരിധി വളരെ വിശാലമായിരിക്കരുത്, കാരണം അത് പ്രകാശ ഊർജ്ജം പാഴാക്കുക മാത്രമല്ല, മറ്റ് പ്രത്യാഘാതങ്ങളും ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം.

പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറിയുടെ പ്രകാശ സ്രോതസ്സായി ചുവപ്പ്, മഞ്ഞ, നീല ചിപ്പുകൾ അടങ്ങിയ ഒരു LED ലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ചുവന്ന വെളിച്ചത്തിന്റെ പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യം ക്ലോറോഫിൽ a യുടെ പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യമായി സജ്ജീകരിക്കണം, അതായത് 660 nm ൽ, നീല വെളിച്ചത്തിന്റെ പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യം ക്ലോറോഫിൽ b യുടെ പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യമായി സജ്ജീകരിക്കണം, അതായത് 450 nm ൽ.

മഞ്ഞ, പച്ച വെളിച്ചത്തിന്റെ പങ്ക്

ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല വെളിച്ചങ്ങളുടെ അനുപാതം R:G:B=6:1:3 ആയിരിക്കുമ്പോൾ ഇത് കൂടുതൽ ഉചിതമാണ്. പച്ച വെളിച്ചത്തിന്റെ പീക്ക് തരംഗദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിന്, സസ്യവളർച്ച പ്രക്രിയയിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഒരു നിയന്ത്രണ പങ്ക് വഹിക്കുന്നതിനാൽ, അത് 530 നും 550 nm നും ഇടയിലായിരിക്കണം.

സംഗ്രഹം

എൽഇഡി പ്രകാശ സ്രോതസ്സിലെ ചുവപ്പ്, നീല വെളിച്ചങ്ങളുടെ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പും മഞ്ഞ, പച്ച വെളിച്ചങ്ങളുടെ പങ്കും അനുപാതവും ഉൾപ്പെടെ സൈദ്ധാന്തികവും പ്രായോഗികവുമായ വശങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലെ പ്രകാശ ഗുണനിലവാര തിരഞ്ഞെടുപ്പ് തന്ത്രത്തെക്കുറിച്ച് ഈ ലേഖനം ചർച്ച ചെയ്യുന്നു. സസ്യവളർച്ചയുടെ പ്രക്രിയയിൽ, പ്രകാശ തീവ്രത, പ്രകാശ ഗുണനിലവാരം, പ്രകാശ സമയം എന്നീ മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ന്യായമായ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും പോഷകങ്ങൾ, താപനില, ഈർപ്പം, CO2 സാന്ദ്രത എന്നിവയുമായുള്ള അവയുടെ ബന്ധവും സമഗ്രമായി പരിഗണിക്കണം. യഥാർത്ഥ ഉൽ‌പാദനത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു വൈഡ് സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിക്കാൻ പദ്ധതിയിടുന്നോ അതോ മൾട്ടി-ചിപ്പ് കോമ്പിനേഷൻ ട്യൂണബിൾ സ്പെക്ട്രം എൽഇഡി ലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കാൻ പദ്ധതിയിടുന്നോ, തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ അനുപാതമാണ് പ്രാഥമിക പരിഗണന, കാരണം പ്രകാശ ഗുണനിലവാരത്തിന് പുറമേ, പ്രവർത്തന സമയത്ത് മറ്റ് ഘടകങ്ങളും തത്സമയം ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളുടെ രൂപകൽപ്പന ഘട്ടത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പരിഗണന പ്രകാശ ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പായിരിക്കണം.

രചയിതാവ്: യോങ് സൂ

ലേഖന ഉറവിടം: അഗ്രികൾച്ചറൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടെക്നോളജിയുടെ വെചാറ്റ് അക്കൗണ്ട് (ഗ്രീൻഹൗസ് ഹോർട്ടികൾച്ചർ)

റഫറൻസ്: യോങ് സൂ,പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളിലെ ലൈറ്റ് ക്വാളിറ്റി സെലക്ഷൻ തന്ത്രം [J]. അഗ്രികൾച്ചറൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടെക്നോളജി, 2022, 42(4): 22-25.