ആമുഖം

സസ്യവളർച്ച പ്രക്രിയയിൽ വെളിച്ചം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സസ്യ ക്ലോറോഫിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനെയും കരോട്ടിൻ പോലുള്ള വിവിധ സസ്യവളർച്ചാ ഗുണങ്ങളുടെ ആഗിരണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനും ഏറ്റവും മികച്ച വളമാണിത്. എന്നിരുന്നാലും, സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയെ നിർണ്ണയിക്കുന്ന നിർണായക ഘടകം ഒരു സമഗ്ര ഘടകമാണ്, ഇത് പ്രകാശവുമായി മാത്രമല്ല, വെള്ളം, മണ്ണ്, വളം എന്നിവയുടെ ക്രമീകരണം, വളർച്ചാ പരിസ്ഥിതി സാഹചര്യങ്ങൾ, സമഗ്രമായ സാങ്കേതിക നിയന്ത്രണം എന്നിവയിൽ നിന്നും വേർതിരിക്കാനാവാത്തതുമാണ്.

കഴിഞ്ഞ രണ്ടോ മൂന്നോ വർഷമായി, ത്രിമാന പ്ലാന്റ് ഫാക്ടറികളെക്കുറിച്ചോ സസ്യവളർച്ചയെക്കുറിച്ചോ സെമികണ്ടക്ടർ ലൈറ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗത്തെക്കുറിച്ച് അനന്തമായ റിപ്പോർട്ടുകൾ വന്നിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ അത് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം വായിച്ചതിനുശേഷം, എല്ലായ്പ്പോഴും ചില അസ്വസ്ഥതകൾ അനുഭവപ്പെടുന്നു. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, സസ്യവളർച്ചയിൽ പ്രകാശം എന്ത് പങ്കാണ് വഹിക്കേണ്ടതെന്ന് യഥാർത്ഥ ധാരണയില്ല.

ആദ്യം, ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സൂര്യന്റെ സ്പെക്ട്രം മനസ്സിലാക്കാം. സൗര വർണ്ണരാജി ഒരു തുടർച്ചയായ സ്പെക്ട്രമാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതിൽ നീലയും പച്ചയും വർണ്ണരാജി ചുവപ്പിനേക്കാൾ ശക്തമാണ്, കൂടാതെ ദൃശ്യപ്രകാശ വർണ്ണരാജി 380 മുതൽ 780 നാനോമീറ്റർ വരെയാണ്. പ്രകൃതിയിലെ ജീവികളുടെ വളർച്ച സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ തീവ്രതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഭൂമധ്യരേഖയ്ക്കടുത്തുള്ള പ്രദേശത്തെ മിക്ക സസ്യങ്ങളും വളരെ വേഗത്തിൽ വളരുന്നു, അതേ സമയം, അവയുടെ വളർച്ചയുടെ വലുപ്പം താരതമ്യേന വലുതാണ്. എന്നാൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ഉയർന്ന തീവ്രത എല്ലായ്പ്പോഴും മികച്ചതല്ല, കൂടാതെ മൃഗങ്ങളുടെയും സസ്യങ്ങളുടെയും വളർച്ചയ്ക്ക് ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള സെലക്റ്റിവിറ്റി ഉണ്ട്.

ചിത്രം 1, സൗര വർണ്ണരാജിയുടെയും അതിന്റെ ദൃശ്യപ്രകാശ വർണ്ണരാജിയുടെയും സവിശേഷതകൾ

രണ്ടാമതായി, സസ്യവളർച്ചയുടെ നിരവധി പ്രധാന ആഗിരണ ഘടകങ്ങളുടെ രണ്ടാമത്തെ സ്പെക്ട്രം ഡയഗ്രം ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2, സസ്യവളർച്ചയിലെ നിരവധി ഓക്സിനുകളുടെ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര.

ചിത്രം 2 ൽ നിന്ന് സസ്യവളർച്ചയെ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി പ്രധാന ഓക്സിനുകളുടെ പ്രകാശ ആഗിരണം സ്പെക്ട്ര ഗണ്യമായി വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, LED സസ്യവളർച്ചാ വിളക്കുകളുടെ പ്രയോഗം ലളിതമായ കാര്യമല്ല, മറിച്ച് വളരെ ലക്ഷ്യം വച്ചുള്ളതാണ്. ഇവിടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് സസ്യവളർച്ചാ ഘടകങ്ങളുടെ ആശയങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

• ക്ലോറോഫിൽ

പ്രകാശസംശ്ലേഷണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പിഗ്മെന്റുകളിൽ ഒന്നാണ് ക്ലോറോഫിൽ. പച്ച സസ്യങ്ങൾ, പ്രോകാരിയോട്ടിക് നീല-പച്ച ആൽഗകൾ (സയനോബാക്ടീരിയ), യൂക്കറിയോട്ടിക് ആൽഗകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുന്ന എല്ലാ ജീവികളിലും ഇത് നിലനിൽക്കുന്നു. പ്രകാശത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം ക്ലോറോഫിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളാക്കി മാറ്റാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ക്ലോറോഫിൽ എ പ്രധാനമായും ചുവന്ന വെളിച്ചത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ക്ലോറോഫിൽ ബി പ്രധാനമായും നീല-വയലറ്റ് പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, പ്രധാനമായും തണൽ സസ്യങ്ങളെ സൂര്യപ്രകാശ സസ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചറിയാൻ. തണൽ സസ്യങ്ങളിലെ ക്ലോറോഫിൽ ബിയും ക്ലോറോഫിൽ എയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ചെറുതാണ്, അതിനാൽ തണൽ സസ്യങ്ങൾക്ക് നീല വെളിച്ചം ശക്തമായി ഉപയോഗിക്കാനും തണലിൽ വളരുന്നതിന് പൊരുത്തപ്പെടാനും കഴിയും. ക്ലോറോഫിൽ എ നീല-പച്ചയാണ്, ക്ലോറോഫിൽ ബി മഞ്ഞ-പച്ചയാണ്. ക്ലോറോഫിൽ എയുടെയും ക്ലോറോഫിൽ ബിയുടെയും രണ്ട് ശക്തമായ ആഗിരണം ഉണ്ട്, ഒന്ന് 630-680 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ചുവന്ന മേഖലയിലും മറ്റൊന്ന് 400-460 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള നീല-വയലറ്റ് മേഖലയിലുമാണ്.

• കരോട്ടിനോയിഡുകൾ

കരോട്ടിനോയിഡുകൾ എന്നത് പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രകൃതിദത്ത വർണകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടത്തെ പൊതുവായി വിളിക്കുന്ന പദമാണ്, ഇവ സാധാരണയായി മൃഗങ്ങൾ, ഉയർന്ന സസ്യങ്ങൾ, ഫംഗസുകൾ, ആൽഗകൾ എന്നിവയിലെ മഞ്ഞ, ഓറഞ്ച്-ചുവപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ ചുവപ്പ് വർണകങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഇതുവരെ 600-ലധികം പ്രകൃതിദത്ത കരോട്ടിനോയിഡുകൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

കരോട്ടിനോയിഡുകളുടെ പ്രകാശ ആഗിരണം OD303~505 nm പരിധിയിൽ വരുന്നു, ഇത് ഭക്ഷണത്തിന്റെ നിറം നൽകുകയും ശരീരത്തിന്റെ ഭക്ഷണ ഉപഭോഗത്തെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആൽഗകൾ, സസ്യങ്ങൾ, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ എന്നിവയിൽ, അതിന്റെ നിറം ക്ലോറോഫിൽ കൊണ്ട് മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ അത് പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല. സസ്യകോശങ്ങളിൽ, ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന കരോട്ടിനോയിഡുകൾ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തെ സഹായിക്കുന്നതിന് ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും കൈമാറ്റം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ട സിംഗിൾ-ഇലക്ട്രോൺ ബോണ്ട് ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളാൽ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിൽ നിന്ന് കോശങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചില ആശയപരമായ തെറ്റിദ്ധാരണകൾ

ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ പ്രഭാവം, പ്രകാശത്തിന്റെ സെലക്റ്റിവിറ്റി, പ്രകാശത്തിന്റെ ഏകോപനം എന്നിവ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, സെമികണ്ടക്ടർ ലൈറ്റിംഗ് വലിയ നേട്ടങ്ങൾ കാണിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, കഴിഞ്ഞ രണ്ട് വർഷത്തെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തിൽ നിന്ന്, പ്രകാശത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിലും പ്രയോഗത്തിലും ധാരാളം തെറ്റിദ്ധാരണകൾ ഞങ്ങൾ കണ്ടിട്ടുണ്ട്, അവ പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു.

① ഒരു നിശ്ചിത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ചുവപ്പും നീലയും ചിപ്പുകൾ ഒരു നിശ്ചിത അനുപാതത്തിൽ സംയോജിപ്പിച്ചാൽ, അവ സസ്യകൃഷിയിൽ ഉപയോഗിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന്, ചുവപ്പും നീലയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം 4:1, 6:1, 9:1 എന്നിങ്ങനെയാണ്.

②വെളിച്ചം വെളുത്തതാണെങ്കിൽ, ജപ്പാനിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്ന്-പ്രൈമറി വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ട്യൂബ് പോലുള്ള സൂര്യപ്രകാശത്തെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും. ഈ സ്പെക്ട്രങ്ങളുടെ ഉപയോഗം സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയിൽ ഒരു നിശ്ചിത സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, പക്ഷേ LED നിർമ്മിച്ച പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പോലെ അതിന്റെ ഫലം അത്ര മികച്ചതല്ല.

③പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററായ PPFD (ലൈറ്റ് ക്വാണ്ടം ഫ്ലക്സ് ഡെൻസിറ്റി) ഒരു നിശ്ചിത സൂചികയിൽ എത്തുന്നിടത്തോളം, ഉദാഹരണത്തിന്, PPFD 200 μmol·m-2·s-1 ൽ കൂടുതലായിരിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സൂചകം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഇത് ഒരു തണൽ സസ്യമാണോ അതോ ഒരു സൂര്യ സസ്യമാണോ എന്ന് നിങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കണം. ഈ സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശ നഷ്ടപരിഹാര സാച്ചുറേഷൻ പോയിന്റ് നിങ്ങൾ അന്വേഷിക്കുകയോ കണ്ടെത്തുകയോ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, ഇതിനെ പ്രകാശ നഷ്ടപരിഹാര പോയിന്റ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. യഥാർത്ഥ പ്രയോഗങ്ങളിൽ, തൈകൾ പലപ്പോഴും കത്തിക്കുകയോ വാടിപ്പോകുകയോ ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പാരാമീറ്ററിന്റെ രൂപകൽപ്പന സസ്യ ഇനം, വളർച്ചാ പരിസ്ഥിതി, സാഹചര്യങ്ങൾ എന്നിവ അനുസരിച്ച് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യണം.

ആദ്യ വശം സംബന്ധിച്ച്, ആമുഖത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചതുപോലെ, സസ്യവളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ വർണ്ണരാജി ഒരു നിശ്ചിത വിതരണ വീതിയുള്ള ഒരു തുടർച്ചയായ വർണ്ണരാജിയായിരിക്കണം. വളരെ ഇടുങ്ങിയ വർണ്ണരാജിയുള്ള ചുവപ്പും നീലയും നിറങ്ങളിലുള്ള രണ്ട് പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ചിപ്പുകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് അനുചിതമാണെന്ന് വ്യക്തമാണ് (ചിത്രം 3(എ) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ). പരീക്ഷണങ്ങളിൽ, സസ്യങ്ങൾ മഞ്ഞനിറമുള്ളതായി കാണപ്പെടുന്നു, ഇലകളുടെ തണ്ടുകൾ വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞവയാണ്, ഇലകളുടെ തണ്ടുകൾ വളരെ നേർത്തതാണ്.

മുൻ വർഷങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന മൂന്ന് പ്രാഥമിക നിറങ്ങളുള്ള ഫ്ലൂറസെന്റ് ട്യൂബുകൾക്ക്, വെള്ള സമന്വയിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല സ്പെക്ട്ര എന്നിവ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 3(b) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ), കൂടാതെ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ വീതി വളരെ ഇടുങ്ങിയതുമാണ്. തുടർന്നുള്ള തുടർച്ചയായ ഭാഗത്തിന്റെ സ്പെക്ട്രൽ തീവ്രത താരതമ്യേന ദുർബലമാണ്, കൂടാതെ LED-കളെ അപേക്ഷിച്ച് പവർ ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന വലുതാണ്, ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിന്റെ 1.5 മുതൽ 3 മടങ്ങ് വരെ. അതിനാൽ, ഉപയോഗ പ്രഭാവം LED വിളക്കുകൾ പോലെ നല്ലതല്ല.

ചിത്രം 3, ചുവപ്പും നീലയും ചിപ്പ് LED പ്ലാന്റ് ലൈറ്റും മൂന്ന്-പ്രാഥമിക വർണ്ണ ഫ്ലൂറസെന്റ് ലൈറ്റ് സ്പെക്ട്രവും

PPFD എന്നത് പ്രകാശ ക്വാണ്ടം ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രതയാണ്, ഇത് പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ഫലപ്രദമായ വികിരണ പ്രകാശ ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് യൂണിറ്റ് സമയത്തിനും യൂണിറ്റ് വിസ്തീർണ്ണത്തിനും 400 മുതൽ 700 nm വരെയുള്ള തരംഗദൈർഘ്യ പരിധിയിലുള്ള സസ്യ ഇലകളുടെ തണ്ടുകളിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രകാശ ക്വാണ്ടയുടെ ആകെ എണ്ണത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ യൂണിറ്റ് μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1) ആണ്. ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക്കലായി സജീവമായ വികിരണം (PAR) എന്നത് 400 മുതൽ 700 nm വരെയുള്ള തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള മൊത്തം സൗരവികിരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് പ്രകാശ ക്വാണ്ട വഴിയോ വികിരണ ഊർജ്ജം വഴിയോ പ്രകടിപ്പിക്കാം.

മുൻകാലങ്ങളിൽ, ഇല്ല്യൂമിനമീറ്റർ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ തീവ്രത തെളിച്ചമായിരുന്നു, എന്നാൽ സസ്യവളർച്ചയുടെ സ്പെക്ട്രം സസ്യത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ ഫിക്ചറിന്റെ ഉയരം, പ്രകാശ കവറേജ്, ഇലകളിലൂടെ പ്രകാശം കടന്നുപോകുമോ എന്നതൊക്കെ കാരണം മാറുന്നു. അതിനാൽ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിൽ പ്രകാശ തീവ്രതയുടെ സൂചകമായി par ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൃത്യമല്ല.

സാധാരണയായി, സൂര്യപ്രകാശത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന ചെടിയുടെ PPFD 50 μmol·m-2·s-1 നേക്കാൾ വലുതാകുമ്പോൾ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ സംവിധാനം ആരംഭിക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം തണൽ ഉള്ള ചെടിയുടെ PPFD ന് 20 μmol·m-2·s-1 മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. അതിനാൽ, LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകൾ വാങ്ങുമ്പോൾ, ഈ റഫറൻസ് മൂല്യത്തെയും നിങ്ങൾ നടുന്ന സസ്യങ്ങളുടെ തരത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി നിങ്ങൾക്ക് LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ എണ്ണം തിരഞ്ഞെടുക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു LED ലൈറ്റിന്റെ PPFD 20 μmol·m-2·s-1 ആണെങ്കിൽ, സൂര്യപ്രകാശത്തെ സ്നേഹിക്കുന്ന സസ്യങ്ങൾ വളർത്താൻ 3-ൽ കൂടുതൽ LED പ്ലാന്റ് ബൾബുകൾ ആവശ്യമാണ്.

സെമികണ്ടക്ടർ ലൈറ്റിംഗിനുള്ള നിരവധി ഡിസൈൻ പരിഹാരങ്ങൾ

സസ്യവളർച്ചയ്‌ക്കോ നടീലിനോ വേണ്ടി സെമികണ്ടക്ടർ ലൈറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ രണ്ട് അടിസ്ഥാന റഫറൻസ് രീതികളുണ്ട്.

• നിലവിൽ, ഇൻഡോർ പ്ലാന്റിംഗ് മോഡൽ ചൈനയിൽ വളരെ ജനപ്രിയമാണ്. ഈ മോഡലിന് നിരവധി സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്:

① പ്ലാന്റ് ലൈറ്റിംഗിന്റെ മുഴുവൻ സ്പെക്ട്രവും നൽകുക എന്നതാണ് LED ലൈറ്റുകളുടെ പങ്ക്, കൂടാതെ എല്ലാ ലൈറ്റിംഗ് ഊർജ്ജവും നൽകുന്നതിന് ലൈറ്റിംഗ് സംവിധാനം ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഉൽപാദനച്ചെലവ് താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്;
②എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ രൂപകൽപ്പന സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ തുടർച്ചയും സമഗ്രതയും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്;
③ ലൈറ്റിംഗ് സമയവും ലൈറ്റിംഗ് തീവ്രതയും ഫലപ്രദമായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന് സസ്യങ്ങൾ കുറച്ച് മണിക്കൂർ വിശ്രമിക്കാൻ അനുവദിക്കുക, വികിരണത്തിന്റെ തീവ്രത പര്യാപ്തമല്ല അല്ലെങ്കിൽ വളരെ ശക്തമല്ല, മുതലായവ;
④ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും ഈർപ്പം, താപനില, CO2 സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ സസ്യങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ ഒപ്റ്റിമൽ വളർച്ചാ അന്തരീക്ഷത്തിന് ആവശ്യമായ സാഹചര്യങ്ങളെ അനുകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

• നല്ല ഔട്ട്ഡോർ ഗ്രീൻഹൗസ് നടീൽ അടിത്തറയുള്ള ഔട്ട്ഡോർ നടീൽ രീതി. ഈ മോഡലിന്റെ സവിശേഷതകൾ ഇവയാണ്:

①എൽഇഡി ലൈറ്റുകളുടെ പങ്ക് പ്രകാശത്തെ പൂരകമാക്കുക എന്നതാണ്. പകൽ സമയത്ത് സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുന്ന നീല, ചുവപ്പ് ഭാഗങ്ങളിൽ പ്രകാശ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ഒന്ന്, സസ്യങ്ങളുടെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക, മറ്റൊന്ന് രാത്രിയിൽ സൂര്യപ്രകാശം ഇല്ലാത്തപ്പോൾ സസ്യവളർച്ചാ നിരക്ക് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക എന്നിവയാണ്.
② തൈകളുടെ കാലഘട്ടം അല്ലെങ്കിൽ പൂവിടുന്നതും കായ്ക്കുന്നതും പോലുള്ള വളർച്ചാ ഘട്ടത്തിലെ ഏത് ഘട്ടത്തിലാണെന്ന് അനുബന്ധ വെളിച്ചം പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

അതിനാൽ, LED പ്ലാന്റ് ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയിൽ ആദ്യം രണ്ട് അടിസ്ഥാന ഡിസൈൻ മോഡുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം, അതായത്, 24h ലൈറ്റിംഗ് (ഇൻഡോർ) സസ്യ വളർച്ചാ സപ്ലിമെന്റ് ലൈറ്റിംഗ് (ഔട്ട്ഡോർ). ഇൻഡോർ സസ്യ കൃഷിക്ക്, LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ രൂപകൽപ്പന മൂന്ന് വശങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ചിത്രം 4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. ഒരു നിശ്ചിത അനുപാതത്തിൽ മൂന്ന് പ്രാഥമിക നിറങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ചിപ്പുകൾ പാക്കേജ് ചെയ്യാൻ സാധ്യമല്ല.

ചിത്രം 4, 24 മണിക്കൂർ ലൈറ്റിംഗിനായി ഇൻഡോർ എൽഇഡി പ്ലാന്റ് ബൂസ്റ്റർ ലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഡിസൈൻ ആശയം.

ഉദാഹരണത്തിന്, നഴ്സറി ഘട്ടത്തിലുള്ള ഒരു സ്പെക്ട്രത്തിന്, വേരുകളുടെയും തണ്ടുകളുടെയും വളർച്ച ശക്തിപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്, ഇലകളുടെ ശാഖകൾ ശക്തിപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്, പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് വീടിനുള്ളിൽ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സ്പെക്ട്രം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ചിത്രം 5, LED ഇൻഡോർ നഴ്സറി കാലഘട്ടത്തിന് അനുയോജ്യമായ സ്പെക്ട്രൽ ഘടനകൾ

രണ്ടാമത്തെ തരം എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക്, പ്രധാനമായും ഔട്ട്ഡോർ ഹരിതഗൃഹത്തിന്റെ അടിത്തട്ടിൽ നടീൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി പ്രകാശം സപ്ലിമെന്റ് ചെയ്യുക എന്ന ഡിസൈൻ പരിഹാരമാണ് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. ഡിസൈൻ ആശയം ചിത്രം 6 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 6, ഔട്ട്ഡോർ ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ 

കൂടുതൽ നടീൽ കമ്പനികൾ സസ്യവളർച്ച പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് LED ലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഓപ്ഷൻ സ്വീകരിക്കണമെന്ന് രചയിതാവ് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

ഒന്നാമതായി, ചൈനയുടെ ഔട്ട്ഡോർ ഹരിതഗൃഹ കൃഷിക്ക് തെക്കും വടക്കും പതിറ്റാണ്ടുകളായി വലിയ തോതിലുള്ളതും വിപുലമായ അനുഭവപരിചയവുമുണ്ട്. ഹരിതഗൃഹ കൃഷി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നല്ല അടിത്തറയുള്ള ഇത്, ചുറ്റുമുള്ള നഗരങ്ങൾക്ക് വിപണിയിൽ ധാരാളം പുതിയ പഴങ്ങളും പച്ചക്കറികളും നൽകുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് മണ്ണ്, വെള്ളം, വളം നടീൽ മേഖലയിൽ, സമ്പന്നമായ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്.

രണ്ടാമതായി, ഇത്തരത്തിലുള്ള സപ്ലിമെന്റൽ ലൈറ്റ് സൊല്യൂഷൻ അനാവശ്യമായ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം വളരെയധികം കുറയ്ക്കും, അതേ സമയം പഴങ്ങളുടെയും പച്ചക്കറികളുടെയും വിളവ് ഫലപ്രദമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. കൂടാതെ, ചൈനയുടെ വിശാലമായ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പ്രദേശം പ്രമോഷന് വളരെ സൗകര്യപ്രദമാണ്.

എൽഇഡി പ്ലാന്റ് ലൈറ്റിംഗിന്റെ ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണമെന്ന നിലയിൽ, ഇത് അതിനായി വിശാലമായ ഒരു പരീക്ഷണ അടിത്തറയും നൽകുന്നു. ചിത്രം 7 എന്നത് ഈ ഗവേഷണ സംഘം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഒരു തരം എൽഇഡി ഗ്രോ ലൈറ്റ് ആണ്, ഇത് ഹരിതഗൃഹങ്ങളിൽ വളരുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്, അതിന്റെ സ്പെക്ട്രം ചിത്രം 8 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 7, ഒരു തരം LED ഗ്രോ ലൈറ്റ്

ചിത്രം 8, ഒരുതരം LED ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ സ്പെക്ട്രം

മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഡിസൈൻ ആശയങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ഗവേഷണ സംഘം നിരവധി പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി, പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നഴ്സറി സമയത്ത് ഗ്രോ ലൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്, 32 W പവറും 40 ദിവസത്തെ നഴ്‌സറി സൈക്കിളും ഉള്ള ഒരു ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കാണ് ഞങ്ങൾ ആദ്യം ഉപയോഗിക്കുന്നത്. തൈകളുടെ ചക്രം 30 ദിവസത്തേക്ക് ചുരുക്കുകയും, തൈകളുടെ വർക്ക്‌ഷോപ്പിലെ വിളക്കുകളുടെ താപനിലയുടെ സ്വാധീനം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുകയും, എയർകണ്ടീഷണറിന്റെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ലാഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന 12 W LED ലൈറ്റ് ഞങ്ങൾ നൽകുന്നു. തൈകളുടെ കനം, നീളം, നിറം എന്നിവ യഥാർത്ഥ തൈകൾ വളർത്തുന്ന ലായനിയേക്കാൾ മികച്ചതാണ്. സാധാരണ പച്ചക്കറികളുടെ തൈകൾക്ക്, നല്ല സ്ഥിരീകരണ നിഗമനങ്ങളും ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടികയിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.

അവയിൽ, സപ്ലിമെന്ററി ലൈറ്റ് ഗ്രൂപ്പ് PPFD: 70-80 μmol·m-2·s-1, ചുവപ്പ്-നീല അനുപാതം: 0.6-0.7. സ്വാഭാവിക ഗ്രൂപ്പിന്റെ പകൽ സമയ PPFD മൂല്യത്തിന്റെ പരിധി 40~800 μmol·m-2·s-1 ആയിരുന്നു, ചുവപ്പ് മുതൽ നീല വരെയുള്ള അനുപാതം 0.6~1.2 ആയിരുന്നു. മുകളിൽ പറഞ്ഞ സൂചകങ്ങൾ സ്വാഭാവികമായി വളർത്തിയ തൈകളേക്കാൾ മികച്ചതാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

തീരുമാനം

സസ്യകൃഷിയിൽ LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ പ്രയോഗത്തിലെ ഏറ്റവും പുതിയ സംഭവവികാസങ്ങൾ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നതും സസ്യകൃഷിയിൽ LED ഗ്രോ ലൈറ്റിന്റെ പ്രയോഗത്തിലെ ചില തെറ്റിദ്ധാരണകൾ ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നതുമാണ് ഈ ലേഖനം. അവസാനമായി, സസ്യകൃഷിക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന LED ഗ്രോ ലൈറ്റുകളുടെ വികസനത്തിനുള്ള സാങ്കേതിക ആശയങ്ങളും പദ്ധതികളും പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. വെളിച്ചവും സസ്യവും തമ്മിലുള്ള ദൂരം, വിളക്കിന്റെ വികിരണ ശ്രേണി, സാധാരണ വെള്ളം, വളം, മണ്ണ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് വെളിച്ചം എങ്ങനെ പ്രയോഗിക്കാം എന്നിങ്ങനെയുള്ള ചില ഘടകങ്ങൾ വെളിച്ചത്തിന്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷനിലും ഉപയോഗത്തിലും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ടെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കേണ്ടതാണ്.

രചയിതാവ്: യി വാങ് et al. ഉറവിടം: CNKI