लेखक: यामिन ली र हाउचेङ लिउ, आदि, दक्षिण चीन कृषि विश्वविद्यालयको बागवानी कलेजबाट

लेख स्रोत: हरितगृह बागवानी

सुविधा बागवानी सुविधाहरूका प्रकारहरूमा मुख्यतया प्लास्टिक ग्रीनहाउसहरू, सौर्य ग्रीनहाउसहरू, बहु-स्प्यान ग्रीनहाउसहरू, र प्लान्ट कारखानाहरू समावेश छन्। सुविधा भवनहरूले प्राकृतिक प्रकाश स्रोतहरूलाई केही हदसम्म रोकेको हुनाले, अपर्याप्त भित्री प्रकाश हुन्छ, जसले गर्दा बाली उत्पादन र गुणस्तर घट्छ। त्यसकारण, पूरक प्रकाशले सुविधाको उच्च-गुणस्तर र उच्च-उपज बालीहरूमा अपरिहार्य भूमिका खेल्छ, तर यो सुविधामा ऊर्जा खपत र सञ्चालन लागत बढाउने प्रमुख कारक पनि बनेको छ।

लामो समयदेखि, सुविधा बागवानीको क्षेत्रमा प्रयोग हुने कृत्रिम प्रकाश स्रोतहरूमा मुख्यतया उच्च चाप सोडियम बत्ती, फ्लोरोसेन्ट बत्ती, धातु हलोजन बत्ती, इन्क्यान्डेसेन्ट बत्ती, आदि समावेश छन्। प्रमुख बेफाइदाहरू उच्च ताप उत्पादन, उच्च ऊर्जा खपत र उच्च सञ्चालन लागत हुन्। नयाँ पुस्ताको प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) को विकासले सुविधा बागवानीको क्षेत्रमा कम ऊर्जा कृत्रिम प्रकाश स्रोत प्रयोग गर्न सम्भव बनाउँछ। LED मा उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता, DC पावर, सानो मात्रा, लामो जीवन, कम ऊर्जा खपत, निश्चित तरंगदैर्ध्य, कम थर्मल विकिरण र वातावरणीय संरक्षणका फाइदाहरू छन्। हाल सामान्यतया प्रयोग हुने उच्च-चाप सोडियम बत्ती र फ्लोरोसेन्ट बत्तीको तुलनामा, LED ले बिरुवाको वृद्धिको आवश्यकता अनुसार प्रकाशको मात्रा र गुणस्तर (विभिन्न ब्यान्ड प्रकाशको अनुपात) मात्र समायोजन गर्न सक्दैन, र यसको चिसो प्रकाशको कारणले नजिकको दूरीमा बिरुवाहरूलाई विकिरण गर्न सक्छ। यसरी, खेती तहहरूको संख्या र ठाउँ उपयोग दर सुधार गर्न सकिन्छ, र ऊर्जा बचत, वातावरणीय संरक्षण र ठाउँ कुशल उपयोगको कार्यहरू जुन परम्परागत प्रकाश स्रोतले प्रतिस्थापन गर्न सकिँदैन।

यी फाइदाहरूको आधारमा, सुविधा बागवानी प्रकाश, नियन्त्रणयोग्य वातावरणको आधारभूत अनुसन्धान, बिरुवाको तन्तु संस्कृति, बिरुवा कारखानाको बिरुवा र एयरोस्पेस इकोसिस्टममा LED सफलतापूर्वक प्रयोग गरिएको छ। हालका वर्षहरूमा, LED ग्रो लाइटिङको प्रदर्शनमा सुधार भइरहेको छ, मूल्य घट्दै छ, र विशिष्ट तरंगदैर्ध्य भएका सबै प्रकारका उत्पादनहरू क्रमशः विकास भइरहेका छन्, त्यसैले कृषि र जीवविज्ञानको क्षेत्रमा यसको प्रयोग फराकिलो हुनेछ।

यस लेखले सुविधा बागवानीको क्षेत्रमा LED को अनुसन्धान स्थितिको सारांश प्रस्तुत गर्दछ, प्रकाश जीवविज्ञान फाउन्डेसनमा LED पूरक प्रकाशको प्रयोग, बिरुवाको प्रकाश निर्माणमा LED ग्रोथ लाइटहरू, पोषण गुणस्तर र ढिलाइ हुने बुढ्यौलीको प्रभाव, प्रकाश सूत्रको निर्माण र प्रयोगमा केन्द्रित छ। , र LED पूरक प्रकाश प्रविधिको वर्तमान समस्याहरू र सम्भावनाहरूको विश्लेषण र सम्भावनाहरू।

बागवानी बालीहरूको वृद्धिमा एलईडी पूरक प्रकाशको प्रभाव

बिरुवाको वृद्धि र विकासमा प्रकाशको नियामक प्रभावहरूमा बीउ अंकुरण, डाँठको लम्बाइ, पात र जराको विकास, फोटोट्रोपिज्म, क्लोरोफिल संश्लेषण र विघटन, र फूल प्रेरण समावेश छन्। सुविधामा प्रकाश वातावरण तत्वहरूमा प्रकाशको तीव्रता, प्रकाश चक्र र वर्णक्रमीय वितरण समावेश छ। तत्वहरूलाई मौसम अवस्थाको सीमा बिना कृत्रिम प्रकाश पूरक द्वारा समायोजन गर्न सकिन्छ।

हाल, बिरुवाहरूमा कम्तिमा तीन प्रकारका फोटोरिसेप्टरहरू छन्: फाइटोक्रोम (रातो प्रकाश र टाढा रातो प्रकाश अवशोषित गर्ने), क्रिप्टोक्रोम (नीलो प्रकाश र नजिकको पराबैंगनी प्रकाश अवशोषित गर्ने) र UV-A र UV-B। बालीहरूलाई विकिरण गर्न विशिष्ट तरंगदैर्ध्य प्रकाश स्रोतको प्रयोगले बिरुवाहरूको प्रकाश संश्लेषण दक्षता सुधार गर्न, प्रकाश मोर्फोजेनेसिसलाई गति दिन र बिरुवाहरूको वृद्धि र विकासलाई बढावा दिन सक्छ। बिरुवाको प्रकाश संश्लेषणमा रातो सुन्तला प्रकाश (६१० ~ ७२० एनएम) र नीलो बैजनी प्रकाश (४०० ~ ५१० एनएम) प्रयोग गरिएको थियो। एलईडी प्रविधि प्रयोग गरेर, मोनोक्रोमेटिक प्रकाश (जस्तै ६६० एनएम शिखर भएको रातो प्रकाश, ४५० एनएम शिखर भएको नीलो प्रकाश, आदि) क्लोरोफिलको सबैभन्दा बलियो अवशोषण ब्यान्डसँग मिल्दोजुल्दो विकिरण गर्न सकिन्छ, र वर्णक्रमीय डोमेन चौडाइ केवल ± २० एनएम हो।

हाल यो विश्वास गरिन्छ कि रातो-सुन्तला रंगको प्रकाशले बिरुवाहरूको विकासलाई उल्लेखनीय रूपमा तीव्र पार्छ, सुख्खा पदार्थको संचय, बल्ब, कन्द, पातको बल्ब र अन्य बिरुवाका अंगहरूको गठनलाई बढावा दिन्छ, बिरुवाहरूलाई पहिले फुल्न र फल फलाउन मद्दत गर्दछ, र बिरुवाको रंग वृद्धिमा अग्रणी भूमिका खेल्छ; नीलो र बैजनी प्रकाशले बिरुवाको पातहरूको फोटोट्रोपिज्म नियन्त्रण गर्न सक्छ, स्टोमाटा खोल्ने र क्लोरोप्लास्ट आन्दोलनलाई बढावा दिन सक्छ, डाँठको लम्बाइलाई रोक्न सक्छ, बिरुवाको लम्बाइ रोक्न सक्छ, बिरुवाको फूल फुल्न ढिलाइ गर्न सक्छ, र वनस्पति अंगहरूको वृद्धिलाई बढावा दिन सक्छ; रातो र नीलो एलईडीको संयोजनले दुईको एकल रंगको अपर्याप्त प्रकाशको लागि क्षतिपूर्ति गर्न सक्छ र बाली प्रकाश संश्लेषण र आकारविज्ञानसँग मूल रूपमा मिल्दो वर्णक्रमीय अवशोषण शिखर बनाउन सक्छ। प्रकाश ऊर्जा उपयोग दर 80% देखि 90% सम्म पुग्न सक्छ, र ऊर्जा बचत प्रभाव महत्त्वपूर्ण छ।

सुविधा बागवानी क्षेत्रमा एलईडी पूरक बत्तीहरूले सुसज्जित उत्पादनमा धेरै उल्लेखनीय वृद्धि हासिल गर्न सकिन्छ। अध्ययनहरूले देखाएको छ कि १२ घण्टा (८:००-२०:००) को लागि ३०० μmol/(m²·s) एलईडी स्ट्रिपहरू र एलईडी ट्यूबहरूको पूरक प्रकाश अन्तर्गत प्रत्येक चेरी टमाटरको फलफूलको संख्या, कुल उत्पादन र तौल उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ। एलईडी स्ट्रिपको पूरक प्रकाश क्रमशः ४२.६७%, ६६.८९% र १६.९७% ले बढेको छ, र एलईडी ट्यूबको पूरक प्रकाश क्रमशः ४८.९१%, ९४.८६% र ३०.८६% ले बढेको छ। सम्पूर्ण वृद्धि अवधिमा एलईडी ग्रो लाइटिंग फिक्स्चरको एलईडी पूरक प्रकाश [रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात ३:२ छ, र प्रकाशको तीव्रता ३०० μmol/(m²·s) छ] ले चिह्वा र बैंगनको प्रति एकाइ क्षेत्रफलमा एकल फलको गुणस्तर र उत्पादनमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्न सक्छ। चिकुक्वान ५.३% र १५.६% ले बढेको छ, र बैंगन ७.६% र ७.८% ले बढेको छ। LED प्रकाशको गुणस्तर र यसको तीव्रता र सम्पूर्ण वृद्धि अवधिको अवधि मार्फत, बिरुवाको वृद्धि चक्र छोटो बनाउन सकिन्छ, कृषि उत्पादनहरूको व्यावसायिक उपज, पोषण गुणस्तर र रूपात्मक मूल्य सुधार गर्न सकिन्छ, र सुविधायुक्त बागवानी बालीहरूको उच्च-दक्षता, ऊर्जा-बचत र बुद्धिमान उत्पादन प्राप्त गर्न सकिन्छ।

तरकारीको बिरुवा खेतीमा एलईडी पूरक प्रकाशको प्रयोग

एलईडी प्रकाश स्रोतद्वारा बिरुवाको आकारविज्ञान र वृद्धि र विकासलाई नियमन गर्नु हरितगृह खेतीको क्षेत्रमा एक महत्त्वपूर्ण प्रविधि हो। उच्च बिरुवाहरूले फाइटोक्रोम, क्रिप्टोक्रोम, र फोटोरिसेप्टर जस्ता फोटोरिसेप्टर प्रणालीहरू मार्फत प्रकाश संकेतहरू महसुस गर्न र प्राप्त गर्न सक्छन्, र बिरुवाको तन्तु र अंगहरूलाई नियमन गर्न इन्ट्रासेलुलर सन्देशवाहकहरू मार्फत रूपात्मक परिवर्तनहरू सञ्चालन गर्छन्। फोटोमोर्फोजेनेसिसको अर्थ हो कि बिरुवाहरू कोशिका भिन्नता, संरचनात्मक र कार्यात्मक परिवर्तनहरू, साथै तन्तु र अंगहरूको गठन नियन्त्रण गर्न प्रकाशमा भर पर्छन्, जसमा केही बीउहरूको अंकुरणमा प्रभाव, एपिकल प्रभुत्वको प्रवर्द्धन, पार्श्व कोपिला वृद्धिको अवरोध, डाँठको लम्बाइ, र उष्णकटिबंधीयता समावेश छ।

तरकारीको बिरुवा खेती सुविधा कृषिको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो। निरन्तर वर्षाको मौसमले सुविधामा अपर्याप्त प्रकाश निम्त्याउँछ, र बिरुवाहरू लामो हुने सम्भावना हुन्छ, जसले तरकारीको वृद्धि, फूलको कोपिला भिन्नता र फलफूलको विकासलाई असर गर्छ, र अन्ततः तिनीहरूको उत्पादन र गुणस्तरलाई असर गर्छ। उत्पादनमा, केही बिरुवा वृद्धि नियामकहरू, जस्तै गिब्बेरेलिन, अक्सिन, प्याक्लोबुट्राजोल र क्लोरमेक्वाट, बिरुवाको वृद्धिलाई नियमन गर्न प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, बिरुवा वृद्धि नियामकहरूको अनुचित प्रयोगले तरकारी र सुविधाहरूको वातावरणलाई सजिलै प्रदूषित गर्न सक्छ, मानव स्वास्थ्य प्रतिकूल हुन्छ।

एलईडी पूरक प्रकाशमा पूरक प्रकाशका धेरै अनौठा फाइदाहरू छन्, र यो बिरुवा हुर्काउन एलईडी पूरक प्रकाश प्रयोग गर्ने एक सम्भाव्य तरिका हो। कम प्रकाश [०~३५ μmol/(m²·s)] को अवस्थामा गरिएको एलईडी पूरक प्रकाश [२५±५ μmol/(m²·s)] प्रयोगमा, यो पत्ता लाग्यो कि हरियो प्रकाशले काँक्रोको बिरुवाको लम्बाइ र वृद्धिलाई बढावा दिन्छ। रातो प्रकाश र नीलो प्रकाशले बिरुवाको वृद्धिलाई रोक्छ। प्राकृतिक कमजोर प्रकाशको तुलनामा, रातो र नीलो प्रकाशले पूरक बिरुवाको बलियो बिरुवा सूचकांक क्रमशः १५१.२६% र २३७.९८% ले बढ्यो। मोनोक्रोमेटिक प्रकाश गुणस्तरको तुलनामा, कम्पाउन्ड लाइट पूरक प्रकाशको उपचार अन्तर्गत रातो र नीलो घटकहरू समावेश गर्ने बलियो बिरुवाको सूचकांक ३०४.४६% ले बढ्यो।

काँक्रोको बिरुवामा रातो बत्ती थप्नाले साँचो पातहरूको संख्या, पातको क्षेत्रफल, बिरुवाको उचाइ, डाँठको व्यास, सुख्खा र ताजा गुणस्तर, बलियो बिरुवा सूचकांक, जराको जीवन शक्ति, SOD गतिविधि र काँक्रोको बिरुवाको घुलनशील प्रोटिन सामग्री बढाउन सकिन्छ। UV-B को पूरकले काँक्रोको बिरुवाको पातमा क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल b र क्यारोटिनोइडको सामग्री बढाउन सक्छ। प्राकृतिक प्रकाशको तुलनामा, रातो र नीलो LED बत्तीको पूरकले पातको क्षेत्रफल, सुख्खा पदार्थको गुणस्तर र बलियो बिरुवा सूचकांकमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्न सक्छ। LED रातो बत्ती र हरियो बत्तीको पूरकले टमाटरको बिरुवाको उचाइ र डाँठको मोटाईमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्दछ। LED हरियो बत्ती पूरक प्रकाश उपचारले काँक्रो र टमाटरको बिरुवाको बायोमासलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ, र बिरुवाको ताजा र सुख्खा तौल हरियो बत्ती पूरक प्रकाशको तीव्रतामा वृद्धिसँगै बढ्छ, जबकि टमाटरको बिरुवाको बाक्लो डाँठ र बलियो बिरुवा सूचकांक सबै हरियो बत्ती पूरक प्रकाशलाई पछ्याउँछन्। शक्तिमा वृद्धि हुन्छ। LED रातो र नीलो बत्तीको संयोजनले डाँठको मोटाई, पात क्षेत्र, सम्पूर्ण बिरुवाको सुख्खा तौल, जरा देखि अंकुर अनुपात, र बैंगनको बलियो बिरुवा सूचकांक बढाउन सक्छ। सेतो प्रकाशको तुलनामा, एलईडी रातो प्रकाशले बन्दाकोबीको बिरुवाको बायोमास बढाउन सक्छ र बन्दाकोबीको बिरुवाको लम्बाइ वृद्धि र पात विस्तारलाई बढावा दिन सक्छ। एलईडी नीलो प्रकाशले बन्दाकोबीको बिरुवाको बाक्लो वृद्धि, सुख्खा पदार्थ संचय र बलियो बिरुवा सूचकांकलाई बढावा दिन्छ, र बन्दाकोबीको बिरुवालाई बौना बनाउँछ। माथिका परिणामहरूले प्रकाश नियमन प्रविधिको साथ खेती गरिएको तरकारी बिरुवाको फाइदाहरू धेरै स्पष्ट छन् भनेर देखाउँछन्।

फलफूल र तरकारीको पोषण गुणस्तरमा एलईडी पूरक प्रकाशको प्रभाव

फलफूल र तरकारीमा पाइने प्रोटिन, चिनी, जैविक एसिड र भिटामिन मानव स्वास्थ्यको लागि लाभदायक पोषण सामग्री हुन्। प्रकाशको गुणस्तरले VC संश्लेषण र विघटन गर्ने इन्जाइमको गतिविधिलाई नियमन गरेर बोटबिरुवाहरूमा VC सामग्रीलाई असर गर्न सक्छ, र यसले बागवानी बिरुवाहरूमा प्रोटीन चयापचय र कार्बोहाइड्रेट संचयलाई नियमन गर्न सक्छ। रातो बत्तीले कार्बोहाइड्रेट संचयलाई बढावा दिन्छ, नीलो बत्ती उपचार प्रोटीन गठनको लागि लाभदायक हुन्छ, जबकि रातो र नीलो बत्तीको संयोजनले मोनोक्रोमेटिक प्रकाशको तुलनामा बोटबिरुवाहरूको पोषण गुणस्तरमा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्छ।

रातो वा नीलो एलईडी बत्ती थप्दा सलादमा नाइट्रेटको मात्रा कम हुन सक्छ, नीलो वा हरियो एलईडी बत्ती थप्दा सलादमा घुलनशील चिनीको संचयलाई बढावा दिन सक्छ, र इन्फ्रारेड एलईडी बत्ती थप्दा सलादमा VC को संचयलाई बढावा दिन सक्छ। नतिजाहरूले देखाए कि नीलो प्रकाशको पूरकले गोलभेडाको VC सामग्री र घुलनशील प्रोटीन सामग्री सुधार गर्न सक्छ; रातो बत्ती र रातो नीलो संयुक्त प्रकाशले गोलभेडाको फलको चिनी र एसिड सामग्रीलाई बढावा दिन सक्छ, र रातो नीलो संयुक्त प्रकाश अन्तर्गत चिनी र एसिडको अनुपात सबैभन्दा बढी थियो; रातो नीलो संयुक्त प्रकाशले काकडीको फलको VC सामग्री सुधार गर्न सक्छ।

फलफूल र तरकारीमा पाइने फिनोल, फ्लेभोनोइड्स, एन्थोसायनिन र अन्य पदार्थहरूले फलफूल र तरकारीको रंग, स्वाद र वस्तु मूल्यमा मात्र महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्दैन, तर प्राकृतिक एन्टिअक्सिडेन्ट गतिविधि पनि हुन्छ, र मानव शरीरमा फ्री रेडिकलहरूलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्न वा हटाउन सक्छ।

प्रकाशको पूरकको रूपमा एलईडी नीलो प्रकाश प्रयोग गर्नाले बैंगनको छालामा एन्थोसायनिनको मात्रा ७३.६% ले उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सकिन्छ, जबकि एलईडी रातो प्रकाश र रातो र नीलो प्रकाशको संयोजन प्रयोग गर्नाले फ्लेभोनोइड्स र कुल फिनोलको मात्रा बढाउन सक्छ। नीलो प्रकाशले गोलभेडाको फलफूलमा लाइकोपीन, फ्लेभोनोइड्स र एन्थोसायनिनको संचयलाई बढावा दिन सक्छ। रातो र नीलो प्रकाशको संयोजनले एन्थोसायनिनको उत्पादनलाई केही हदसम्म बढावा दिन्छ, तर फ्लेभोनोइड्सको संश्लेषणलाई रोक्छ। सेतो प्रकाश उपचारको तुलनामा, रातो प्रकाश उपचारले सलादको अंकुरको एन्थोसायनिनको मात्रा उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ, तर नीलो प्रकाश उपचारमा सबैभन्दा कम एन्थोसायनिनको मात्रा हुन्छ। सेतो प्रकाश, रातो-नीलो संयुक्त प्रकाश र नीलो प्रकाश उपचार अन्तर्गत हरियो पात, बैजनी पात र रातो पातको सलादको कुल फिनोल सामग्री उच्च थियो, तर रातो प्रकाश उपचार अन्तर्गत यो सबैभन्दा कम थियो। एलईडी पराबैंगनी प्रकाश वा सुन्तला प्रकाश पूरक गर्नाले सलादको पातमा फेनोलिक यौगिकहरूको मात्रा बढाउन सक्छ, जबकि हरियो प्रकाश पूरक गर्नाले एन्थोसायनिनको मात्रा बढाउन सक्छ। तसर्थ, सुविधायुक्त बागवानी खेतीमा फलफूल र तरकारीको पोषण गुणस्तर नियमन गर्न एलईडी ग्रो लाइटको प्रयोग एक प्रभावकारी तरिका हो।

बिरुवाहरूको बुढ्यौली विरोधी क्षमतामा एलईडी पूरक प्रकाशको प्रभाव

क्लोरोफिलको क्षय, द्रुत प्रोटीन क्षति र बिरुवाको वृद्धावस्थामा आरएनए हाइड्रोलिसिस मुख्यतया पातको वृद्धावस्थाको रूपमा प्रकट हुन्छन्। क्लोरोप्लास्टहरू बाह्य प्रकाश वातावरणमा हुने परिवर्तनहरूप्रति धेरै संवेदनशील हुन्छन्, विशेष गरी प्रकाशको गुणस्तरबाट प्रभावित हुन्छन्। रातो बत्ती, नीलो बत्ती र रातो-नीलो संयुक्त प्रकाश क्लोरोप्लास्ट मोर्फोजेनेसिसको लागि अनुकूल हुन्छ, नीलो बत्ती क्लोरोप्लास्टहरूमा स्टार्चको दाना जम्मा गर्न अनुकूल हुन्छ, र, रातो बत्ती र टाढा-रातो प्रकाशले क्लोरोप्लास्ट विकासमा नकारात्मक प्रभाव पार्छ। नीलो बत्ती र रातो र नीलो प्रकाशको संयोजनले काँक्रोको बिरुवाको पातहरूमा क्लोरोफिलको संश्लेषणलाई बढावा दिन सक्छ, र रातो र नीलो प्रकाशको संयोजनले पछिल्लो चरणमा पातको क्लोरोफिल सामग्रीको क्षीणनलाई पनि ढिलाइ गर्न सक्छ। रातो बत्ती अनुपातमा कमी र नीलो प्रकाश अनुपातमा वृद्धिको साथ यो प्रभाव बढी स्पष्ट हुन्छ। एलईडी रातो र नीलो संयुक्त प्रकाश उपचार अन्तर्गत काँक्रोको बिरुवाको पातहरूको क्लोरोफिल सामग्री फ्लोरोसेन्ट प्रकाश नियन्त्रण र मोनोक्रोमेटिक रातो र नीलो प्रकाश उपचार अन्तर्गत भन्दा उल्लेखनीय रूपमा बढी थियो। एलईडी नीलो प्रकाशले वुटाकाई र हरियो लसुनको बिरुवाको क्लोरोफिल a/b मानलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ।

बुढ्यौलीको समयमा, साइटोकिनिन्स (CTK), अक्सिन (IAA), एब्सिसिक एसिड सामग्री परिवर्तन (ABA) र इन्जाइम गतिविधिमा विभिन्न परिवर्तनहरू हुन्छन्। बिरुवाको हर्मोनको सामग्री प्रकाश वातावरणबाट सजिलै प्रभावित हुन्छ। विभिन्न प्रकाश गुणहरूले बिरुवाको हर्मोनमा फरक नियामक प्रभाव पार्छन्, र प्रकाश संकेत ट्रान्सडक्सन मार्गको प्रारम्भिक चरणहरूमा साइटोकिनिन्स समावेश हुन्छन्।

CTK ले पातका कोषहरूको विस्तारलाई बढावा दिन्छ, पातको प्रकाश संश्लेषणलाई बढाउँछ, जबकि रिबोन्यूक्लिज, डिअक्सिराइबोन्यूक्लिज र प्रोटीजको गतिविधिहरूलाई रोक्छ, र न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन र क्लोरोफिलको क्षयलाई ढिलाइ गर्छ, त्यसैले यसले पातको वृद्धावस्थामा उल्लेखनीय ढिलाइ गर्न सक्छ। प्रकाश र CTK-मध्यस्थ विकास नियमन बीच अन्तरक्रिया हुन्छ, र प्रकाशले अन्तर्जात साइटोकिनिन स्तरको वृद्धिलाई उत्तेजित गर्न सक्छ। जब बिरुवाको तन्तुहरू वृद्धावस्थाको अवस्थामा हुन्छन्, तिनीहरूको अन्तर्जात साइटोकिनिन सामग्री घट्छ।

IAA मुख्यतया बलियो वृद्धि भएका भागहरूमा केन्द्रित हुन्छ, र बुढ्यौली तन्तु वा अंगहरूमा धेरै कम सामग्री हुन्छ। बैजनी प्रकाशले इन्डोल एसिटिक एसिड अक्सिडेजको गतिविधि बढाउन सक्छ, र कम IAA स्तरले बिरुवाहरूको लम्बाइ र वृद्धिलाई रोक्न सक्छ।

ABA मुख्यतया वृद्ध पातको तन्तु, परिपक्व फल, बीउ, डाँठ, जरा र अन्य भागहरूमा बनाइन्छ। रातो र नीलो प्रकाशको संयोजनमा काँक्रो र बन्दाकोपीको ABA सामग्री सेतो प्रकाश र नीलो प्रकाशको भन्दा कम हुन्छ।

पेरोक्सिडेज (POD), सुपरअक्साइड डिसम्युटेज (SOD), एस्कर्बेट पेरोक्सिडेज (APX), क्याटालेज (CAT) बिरुवाहरूमा बढी महत्त्वपूर्ण र प्रकाश-सम्बन्धित सुरक्षात्मक इन्जाइमहरू हुन्। यदि बिरुवाहरू बूढो भए भने, यी इन्जाइमहरूको गतिविधि द्रुत रूपमा घट्नेछ।

विभिन्न प्रकाश गुणहरूले बिरुवाको एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइम गतिविधिहरूमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छन्। ९ दिनको रातो बत्ती उपचार पछि, बलात्कार बिरुवाको APX गतिविधि उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो, र POD गतिविधि घट्यो। १५ दिनको रातो बत्ती र नीलो बत्ती पछि गोलभेडाको POD गतिविधि सेतो बत्तीको भन्दा क्रमशः २०.९% र ११.७% ले बढी थियो। २० दिनको हरियो बत्ती उपचार पछि, गोलभेडाको POD गतिविधि सबैभन्दा कम थियो, सेतो बत्तीको केवल ५५.४%। ४ घण्टा नीलो बत्तीको पूरकले बिरुवा चरणमा पात काकडीमा घुलनशील प्रोटीन सामग्री, POD, SOD, APX, र CAT इन्जाइम गतिविधिहरूमा उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि गर्न सक्छ। थप रूपमा, प्रकाशको लम्बाइसँगै SOD र APX को गतिविधिहरू बिस्तारै घट्छन्। नीलो बत्ती र रातो बत्ती अन्तर्गत SOD र APX को गतिविधि बिस्तारै घट्छ तर सधैं सेतो बत्ती भन्दा बढी हुन्छ। रातो प्रकाश विकिरणले गोलभेडाको पातको पेरोक्सिडेज र IAA पेरोक्सिडेज गतिविधि र बैंगनको पातको IAA पेरोक्सिडेज गतिविधिलाई उल्लेखनीय रूपमा घटायो, तर बैंगनको पातको पेरोक्सिडेज गतिविधिमा उल्लेखनीय वृद्धि भयो। त्यसकारण, उचित LED पूरक प्रकाश रणनीति अपनाउनाले सुविधा बागवानी बालीहरूको बुढ्यौलीलाई प्रभावकारी रूपमा ढिलाइ गर्न र उत्पादन र गुणस्तर सुधार गर्न सकिन्छ।

एलईडी प्रकाश सूत्रको निर्माण र प्रयोग

बिरुवाहरूको वृद्धि र विकास प्रकाशको गुणस्तर र यसको फरक संरचना अनुपातबाट महत्त्वपूर्ण रूपमा प्रभावित हुन्छ। प्रकाश सूत्रमा मुख्यतया प्रकाशको गुणस्तर अनुपात, प्रकाशको तीव्रता र प्रकाश समय जस्ता धेरै तत्वहरू समावेश हुन्छन्। विभिन्न बिरुवाहरूको प्रकाशको लागि फरक आवश्यकताहरू र फरक वृद्धि र विकास चरणहरू हुने भएकाले, खेती गरिएको बालीहरूको लागि प्रकाशको गुणस्तर, प्रकाशको तीव्रता र प्रकाश पूरक समयको उत्तम संयोजन आवश्यक पर्दछ।

 ◆प्रकाश स्पेक्ट्रम अनुपात

सेतो प्रकाश र एकल रातो र नीलो प्रकाशको तुलनामा, एलईडी रातो र नीलो प्रकाशको संयोजनले काकडी र बन्दाको बिरुवाको वृद्धि र विकासमा व्यापक फाइदा पुर्‍याउँछ।

जब रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात ८:२ हुन्छ, बिरुवाको डाँठको मोटाई, बिरुवाको उचाई, बिरुवाको सुख्खा तौल, ताजा तौल, बलियो बिरुवा सूचकांक, आदि उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ, र यो क्लोरोप्लास्ट म्याट्रिक्स र बेसल लेमेलाको गठन र आत्मसातको उत्पादनको लागि पनि लाभदायक हुन्छ।

रातो बीन स्प्राउट्सको लागि रातो, हरियो र नीलो गुणस्तरको संयोजनको प्रयोग यसको सुख्खा पदार्थ संचयको लागि लाभदायक छ, र हरियो प्रकाशले रातो बीन स्प्राउट्सको सुख्खा पदार्थ संचयलाई बढावा दिन सक्छ। रातो, हरियो र नीलो प्रकाशको अनुपात ६:२:१ हुँदा वृद्धि सबैभन्दा स्पष्ट हुन्छ। रातो बीन स्प्राउट बिरुवा तरकारी हाइपोकोटाइल लम्बाइ प्रभाव ८:१ को रातो र नीलो प्रकाश अनुपात अन्तर्गत सबैभन्दा राम्रो थियो, र रातो बीन स्प्राउट हाइपोकोटाइल लम्बाइ स्पष्ट रूपमा रातो र नीलो प्रकाश अनुपात ६:३ अन्तर्गत रोकिएको थियो, तर घुलनशील प्रोटीन सामग्री सबैभन्दा बढी थियो।

लुफाह बिरुवाको लागि रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात ८:१ हुँदा, लुफाह बिरुवाको बलियो बिरुवा सूचकांक र घुलनशील चिनीको मात्रा सबैभन्दा बढी हुन्छ। ६:३ को रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात भएको प्रकाश गुणस्तर प्रयोग गर्दा, लुफाह बिरुवाको क्लोरोफिल ए सामग्री, क्लोरोफिल ए/बी अनुपात, र घुलनशील प्रोटीन सामग्री सबैभन्दा बढी थियो।

रातो र नीलो प्रकाशको ३:१ अनुपातमा अजवाइन प्रयोग गर्दा, यसले अजवाइनको बोटको उचाइ, पेटीओलको लम्बाइ, पातको संख्या, सुख्खा पदार्थको गुणस्तर, VC सामग्री, घुलनशील प्रोटीन सामग्री र घुलनशील चिनी सामग्रीलाई प्रभावकारी रूपमा बढाउन सक्छ। टमाटर खेतीमा, LED नीलो प्रकाशको अनुपात बढाउनाले लाइकोपीन, फ्री एमिनो एसिड र फ्लेभोनोइड्सको गठनलाई बढावा दिन्छ, र रातो प्रकाशको अनुपात बढाउनाले टाइट्रेटेबल एसिडको गठनलाई बढावा दिन्छ। जब रातो र नीलो प्रकाशको अनुपातमा सलादको पातमा प्रकाश ८:१ हुन्छ, यो क्यारोटिनोइड्सको संचयको लागि लाभदायक हुन्छ, र प्रभावकारी रूपमा नाइट्रेटको सामग्री घटाउँछ र VC को सामग्री बढाउँछ।

 ◆प्रकाशको तीव्रता

कमजोर प्रकाशमा उम्रने बिरुवाहरू बलियो प्रकाशमा भन्दा प्रकाश निरोधको लागि बढी संवेदनशील हुन्छन्। गोलभेडाको बिरुवाको शुद्ध प्रकाश संश्लेषण दर प्रकाशको तीव्रता [५०, १५०, २००, ३००, ४५०, ५५०μmol/(m²·s)] बढ्दै जाँदा बढ्छ, जसले पहिले बढ्ने र त्यसपछि घट्ने र ३००μmol/(m²·s) मा अधिकतम पुग्ने प्रवृत्ति देखाउँछ। १५०μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रता उपचार अन्तर्गत सलादको बिरुवाको उचाइ, पातको क्षेत्रफल, पानीको मात्रा र VC सामग्री उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो। २००μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रता उपचार अन्तर्गत, ताजा तौल, कुल तौल र मुक्त एमिनो एसिडको सामग्री उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो, र ३००μmol/(m²·s) प्रकाश तीव्रताको उपचार अन्तर्गत, सलादको पातको क्षेत्रफल, पानीको मात्रा, क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल a+b र क्यारोटिनोइडहरू सबै घटे। अँध्यारोको तुलनामा, LED ग्रो लाइट इन्टेन्सिटी [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] मा वृद्धिसँगै, कालो बीन स्प्राउट्समा क्लोरोफिल a, क्लोरोफिल b, र क्लोरोफिल a+b को मात्रा उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो। VC सामग्री 3μmol/(m²·s) मा सबैभन्दा बढी छ, र घुलनशील प्रोटीन, घुलनशील चिनी र सुक्रोज सामग्री 9μmol/(m²·s) मा सबैभन्दा बढी छ। समान तापक्रम अवस्थाहरूमा, प्रकाश तीव्रता [(2~2.5)lx×103 lx, (4~4.5)lx×103 lx, (6~6.5)lx×103 lx] मा वृद्धिसँगै, खुर्सानीको बिरुवा रोप्ने समय छोटो हुन्छ, घुलनशील चिनीको मात्रा बढ्छ, तर क्लोरोफिल a र क्यारोटिनोइडको मात्रा बिस्तारै घट्छ।

 ◆प्रकाश समय

प्रकाशको समयलाई उचित रूपमा लम्ब्याउनाले अपर्याप्त प्रकाश तीव्रताका कारण हुने कम प्रकाशको तनावलाई केही हदसम्म कम गर्न सकिन्छ, बागवानी बालीहरूको प्रकाश संश्लेषण उत्पादनहरूको संचयमा मद्दत गर्न सक्छ, र उत्पादन बढाउने र गुणस्तर सुधार गर्ने प्रभाव प्राप्त गर्न सक्छ। अंकुरहरूको VC सामग्रीले प्रकाश समय (०, ४, ८, १२, १६, २० घण्टा/दिन) को लम्बाइसँगै बिस्तारै बढ्दो प्रवृत्ति देखायो, जबकि मुक्त एमिनो एसिड सामग्री, SOD र CAT गतिविधिहरू सबैले घट्दो प्रवृत्ति देखाए। प्रकाश समय (१२, १५, १८ घण्टा) को लम्बाइसँगै, चिनियाँ बन्दाको बोटको ताजा तौल उल्लेखनीय रूपमा बढ्यो। चिनियाँ बन्दाको पात र डाँठहरूमा VC को मात्रा क्रमशः १५ र १२ घण्टामा सबैभन्दा बढी थियो। चिनियाँ बन्दाको पातहरूको घुलनशील प्रोटीन सामग्री बिस्तारै घट्यो, तर डाँठहरू १५ घण्टा पछि सबैभन्दा बढी थिए। चिनियाँ बन्दाको पातहरूको घुलनशील चिनी सामग्री बिस्तारै बढ्यो, जबकि डाँठहरू १२ घण्टामा सबैभन्दा बढी थिए। १२ घण्टाको प्रकाश समयको तुलनामा रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात १:२ हुँदा, २० घण्टाको प्रकाश उपचारले हरियो पातको सलादमा कुल फिनोल र फ्लेभोनोइडको सापेक्षिक सामग्री घटाउँछ, तर जब रातो र नीलो प्रकाशको अनुपात २:१ हुन्छ, २० घण्टाको प्रकाश उपचारले हरियो पातको सलादमा कुल फिनोल र फ्लेभोनोइडको सापेक्षिक सामग्रीलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछ।

माथिको कुराबाट, यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न प्रकाश सूत्रहरूले विभिन्न बाली प्रकारहरूको प्रकाश संश्लेषण, फोटोमोर्फोजेनेसिस र कार्बन र नाइट्रोजन चयापचयमा फरक प्रभाव पार्छन्। उत्तम प्रकाश सूत्र कसरी प्राप्त गर्ने, प्रकाश स्रोत कन्फिगरेसन र बुद्धिमान नियन्त्रण रणनीतिहरूको निर्माणको लागि बोटबिरुवा प्रजातिहरूलाई सुरुवात बिन्दुको रूपमा आवश्यक पर्दछ, र, ऊर्जा बचत अवस्थाहरूमा प्रकाश वातावरण र उच्च-गुणस्तर र उच्च-उपज बागवानी बालीहरूको बुद्धिमान नियन्त्रणको लक्ष्य प्राप्त गर्न बागवानी बालीहरूको वस्तु आवश्यकताहरू, उत्पादन लक्ष्यहरू, उत्पादन कारकहरू, आदि अनुसार उपयुक्त समायोजन गरिनुपर्छ।

विद्यमान समस्या र सम्भावनाहरू

एलईडी ग्रो लाइटको महत्त्वपूर्ण फाइदा यो हो कि यसले विभिन्न बिरुवाहरूको प्रकाश संश्लेषण विशेषताहरू, आकारविज्ञान, गुणस्तर र उत्पादनको माग स्पेक्ट्रम अनुसार बुद्धिमानी संयोजन समायोजन गर्न सक्छ। विभिन्न प्रकारका बालीहरू र एउटै बालीको फरक वृद्धि अवधिहरूमा प्रकाश गुणस्तर, प्रकाश तीव्रता र फोटो अवधिको लागि फरक आवश्यकताहरू हुन्छन्। यसको लागि विशाल प्रकाश सूत्र डाटाबेस बनाउन प्रकाश सूत्र अनुसन्धानको थप विकास र सुधार आवश्यक छ। व्यावसायिक बत्तीहरूको अनुसन्धान र विकाससँग मिलाएर, कृषि अनुप्रयोगहरूमा एलईडी पूरक बत्तीहरूको अधिकतम मूल्य प्राप्त गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा ऊर्जा बचत गर्न, उत्पादन दक्षता र आर्थिक लाभहरू सुधार गर्न सकिन्छ। सुविधा बागवानीमा एलईडी ग्रो लाइटको प्रयोगले जोशपूर्ण जीवन शक्ति देखाएको छ, तर एलईडी प्रकाश उपकरण वा उपकरणहरूको मूल्य अपेक्षाकृत उच्च छ, र एक पटकको लगानी ठूलो छ। विभिन्न वातावरणीय परिस्थितिहरूमा विभिन्न बालीहरूको पूरक प्रकाश आवश्यकताहरू स्पष्ट छैनन्, पूरक प्रकाश स्पेक्ट्रम, ग्रो लाइटको अनुचित तीव्रता र समयले ग्रो लाइटिंग उद्योगको प्रयोगमा अनिवार्य रूपमा विभिन्न समस्याहरू निम्त्याउनेछ।

यद्यपि, प्रविधिको प्रगति र सुधार र LED ग्रो लाइटको उत्पादन लागतमा कमीसँगै, सुविधा बागवानीमा LED पूरक प्रकाशको व्यापक प्रयोग हुनेछ। साथै, LED पूरक प्रकाश प्रविधि प्रणालीको विकास र प्रगति र नयाँ ऊर्जाको संयोजनले विशेष वातावरणमा बागवानी बालीहरूको लागि मानिसहरूको माग पूरा गर्न सुविधा कृषि, पारिवारिक कृषि, शहरी कृषि र अन्तरिक्ष कृषिको द्रुत विकासलाई सक्षम बनाउनेछ।