[सारांश]प्रचुर मात्रामा प्रयोगात्मक डेटाको आधारमा, यस लेखले बिरुवा कारखानाहरूमा प्रकाश गुणस्तरको चयनमा धेरै महत्त्वपूर्ण मुद्दाहरूको छलफल गर्दछ, जसमा प्रकाश स्रोतहरूको चयन, रातो, नीलो र पहेंलो प्रकाशको प्रभाव, र वर्णक्रमीय दायराहरूको चयन समावेश छ, ताकि बिरुवा कारखानाहरूमा प्रकाश गुणस्तरमा अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्न सकियोस्। मिल्दो रणनीतिको निर्धारणले केही व्यावहारिक समाधानहरू प्रदान गर्दछ जुन सन्दर्भको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
प्रकाश स्रोतको चयन

प्लान्ट कारखानाहरूमा सामान्यतया एलईडी बत्तीहरू प्रयोग गरिन्छ। यो किनभने एलईडी बत्तीहरूमा उच्च चमक दक्षता, कम ऊर्जा खपत, कम ताप उत्पादन, लामो आयु र समायोज्य प्रकाश तीव्रता र स्पेक्ट्रमका विशेषताहरू हुन्छन्, जसले बिरुवाको वृद्धि र प्रभावकारी सामग्री संचयको आवश्यकताहरू मात्र पूरा गर्न सक्दैन, तर ऊर्जा बचत गर्न, ताप उत्पादन र बिजुली लागत घटाउन पनि सक्छ। एलईडी ग्रो लाइटहरूलाई सामान्य उद्देश्यका लागि एकल-चिप वाइड-स्पेक्ट्रम एलईडी बत्तीहरू, एकल-चिप प्लान्ट-विशिष्ट वाइड-स्पेक्ट्रम एलईडी बत्तीहरू, र बहु-चिप संयुक्त समायोज्य-स्पेक्ट्रम एलईडी बत्तीहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। पछिल्लो दुई प्रकारका प्लान्ट-विशिष्ट एलईडी बत्तीहरूको मूल्य सामान्यतया साधारण एलईडी बत्तीहरूको भन्दा ५ गुणा बढी हुन्छ, त्यसैले फरक-फरक प्रकाश स्रोतहरू फरक-फरक उद्देश्यका अनुसार चयन गर्नुपर्छ। ठूला प्लान्ट कारखानाहरूको लागि, तिनीहरूले उब्जाउने बिरुवाहरूको प्रकार बजारको मागसँगै परिवर्तन हुन्छ। निर्माण लागत घटाउन र उत्पादन दक्षतालाई उल्लेखनीय रूपमा असर नगर्नको लागि, लेखकले प्रकाश स्रोतको रूपमा सामान्य प्रकाशको लागि ब्रोड-स्पेक्ट्रम एलईडी चिपहरू प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छन्। साना बिरुवा कारखानाहरूको लागि, यदि बिरुवाहरूको प्रकार तुलनात्मक रूपमा निश्चित छ भने, निर्माण लागतमा उल्लेखनीय वृद्धि नगरी उच्च उत्पादन दक्षता र गुणस्तर प्राप्त गर्न, बिरुवा-विशिष्ट वा सामान्य प्रकाशको लागि वाइड-स्पेक्ट्रम एलईडी चिप्सलाई प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि भविष्यमा ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि उत्तम प्रकाश सूत्र प्रदान गर्न बिरुवाको वृद्धि र प्रभावकारी पदार्थहरूको संचयमा प्रकाशको प्रभावको अध्ययन गर्ने हो भने, समायोज्य स्पेक्ट्रम एलईडी बत्तीहरूको बहु-चिप संयोजन प्रकाश तीव्रता, स्पेक्ट्रम र प्रकाश समय जस्ता कारकहरू परिवर्तन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्रत्येक बिरुवाको लागि उत्तम प्रकाश सूत्र प्राप्त गर्न त्यसकारण ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि आधार प्रदान गर्दै।

रातो र नीलो बत्ती

विशिष्ट प्रयोगात्मक नतिजाहरूको सन्दर्भमा, जब रातो बत्ती (R) को मात्रा नीलो बत्ती (B) भन्दा बढी हुन्छ (सलाद R:B = 6:2 र 7:3; पालुङ्गो R:B = 4:1; लौकाको बिरुवा R:B = 7:3; काँक्रोको बिरुवा R:B = 7:3), प्रयोगले देखायो कि बायोमास सामग्री (विरुवाको हवाई भागको उचाइ, अधिकतम पात क्षेत्र, ताजा तौल र सुख्खा तौल, आदि सहित) बढी थियो, तर नीलो बत्तीको मात्रा रातो बत्तीको भन्दा बढी हुँदा बिरुवाहरूको डाँठको व्यास र बलियो बिरुवा सूचकांक ठूलो थियो। जैव रासायनिक सूचकहरूको लागि, नीलो बत्ती भन्दा बढी रातो बत्तीको मात्रा सामान्यतया बिरुवाहरूमा घुलनशील चिनीको मात्रा बढाउनको लागि लाभदायक हुन्छ। यद्यपि, बिरुवाहरूमा VC, घुलनशील प्रोटीन, क्लोरोफिल र क्यारोटिनोइडहरू जम्मा गर्नको लागि, रातो बत्ती भन्दा बढी नीलो बत्ती सामग्री भएको LED बत्ती प्रयोग गर्नु बढी फाइदाजनक हुन्छ, र यस प्रकाश अवस्थामा मालोन्डियाल्डिहाइडको मात्रा पनि तुलनात्मक रूपमा कम हुन्छ।

बिरुवा कारखाना मुख्यतया पातदार तरकारी खेती गर्न वा औद्योगिक बिरुवा हुर्काउन प्रयोग हुने भएकोले, माथिका नतिजाहरूबाट यो निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ कि उत्पादन बढाउने र गुणस्तरलाई ध्यानमा राख्दै, प्रकाश स्रोतको रूपमा नीलो प्रकाश भन्दा बढी रातो प्रकाश सामग्री भएको LED चिपहरू प्रयोग गर्नु उपयुक्त हुन्छ। राम्रो अनुपात R:B = 7:3 हो। यसबाहेक, रातो र नीलो प्रकाशको यस्तो अनुपात मूल रूपमा सबै प्रकारका पातदार तरकारी वा बिरुवाहरूमा लागू हुन्छ, र विभिन्न बिरुवाहरूको लागि कुनै विशेष आवश्यकताहरू छैनन्।

रातो र नीलो तरंगदैर्ध्य चयन

प्रकाश संश्लेषणको क्रममा, प्रकाश ऊर्जा मुख्यतया क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b मार्फत अवशोषित हुन्छ। तलको चित्रले क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b को अवशोषण स्पेक्ट्रा देखाउँछ, जहाँ हरियो वर्णक्रम रेखा क्लोरोफिल a को अवशोषण स्पेक्ट्रा हो, र नीलो वर्णक्रम रेखा क्लोरोफिल b को अवशोषण स्पेक्ट्रा हो। चित्रबाट यो देख्न सकिन्छ कि क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b दुबैमा दुई अवशोषण शिखरहरू छन्, एउटा नीलो प्रकाश क्षेत्रमा र अर्को रातो प्रकाश क्षेत्रमा। तर क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b को २ अवशोषण शिखरहरू थोरै फरक छन्। सटीक हुनको लागि, क्लोरोफिल a को दुई शिखर तरंगदैर्ध्य क्रमशः ४३० nm र ६६२ nm छन्, र क्लोरोफिल b को दुई शिखर तरंगदैर्ध्य क्रमशः ४५३ nm र ६४२ nm छन्। यी चार तरंगदैर्ध्य मानहरू फरक-फरक बिरुवाहरूसँग परिवर्तन हुनेछैनन्, त्यसैले प्रकाश स्रोतमा रातो र नीलो तरंगदैर्ध्यको चयन फरक-फरक बिरुवा प्रजातिहरूसँग परिवर्तन हुनेछैन।

क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b को अवशोषण स्पेक्ट्रा

फराकिलो स्पेक्ट्रम भएको साधारण एलईडी बत्तीलाई प्लान्ट कारखानाको प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जबसम्म रातो र नीलो प्रकाशले क्लोरोफिल ए र क्लोरोफिल बी को दुई शिखर तरंगदैर्ध्यलाई ढाक्न सक्छ, अर्थात्, रातो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य दायरा सामान्यतया ६२० ~ ६८० एनएम हुन्छ, जबकि नीलो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य दायरा ४०० देखि ४८० एनएम सम्म हुन्छ। यद्यपि, रातो र नीलो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य दायरा धेरै चौडा हुनु हुँदैन किनभने यसले प्रकाश ऊर्जा मात्र खेर फाल्दैन, तर अन्य प्रभावहरू पनि पार्न सक्छ।

यदि प्लान्ट कारखानाको प्रकाश स्रोतको रूपमा रातो, पहेंलो र नीलो चिप्स मिलेर बनेको एलईडी बत्ती प्रयोग गरिन्छ भने, रातो बत्तीको शिखर तरंगदैर्ध्य क्लोरोफिल a को शिखर तरंगदैर्ध्यमा सेट गर्नुपर्छ, अर्थात्, ६६० एनएममा, नीलो बत्तीको शिखर तरंगदैर्ध्य क्लोरोफिल b को शिखर तरंगदैर्ध्यमा सेट गर्नुपर्छ, अर्थात् ४५० एनएममा।

पहेंलो र हरियो बत्तीको भूमिका

रातो, हरियो र नीलो प्रकाशको अनुपात R:G:B=6:1:3 हुँदा यो बढी उपयुक्त हुन्छ। हरियो प्रकाशको शिखर तरंगदैर्ध्यको निर्धारणको सन्दर्भमा, किनकि यसले मुख्यतया बिरुवाको वृद्धि प्रक्रियामा नियामक भूमिका खेल्छ, यो केवल 530 र 550 nm बीचमा हुनुपर्छ।

निष्कर्षमा

यस लेखले सैद्धान्तिक र व्यावहारिक दुवै पक्षबाट बिरुवा कारखानाहरूमा प्रकाश गुणस्तरको चयन रणनीतिको बारेमा छलफल गर्दछ, जसमा LED प्रकाश स्रोतमा रातो र नीलो प्रकाशको तरंगदैर्ध्य दायराको चयन र पहेंलो र हरियो प्रकाशको भूमिका र अनुपात समावेश छ। बिरुवाको वृद्धिको प्रक्रियामा, प्रकाश तीव्रता, प्रकाश गुणस्तर र प्रकाश समय, र पोषक तत्व, तापक्रम र आर्द्रता, र CO2 सांद्रतासँगको तिनीहरूको सम्बन्धका तीन कारकहरू बीचको उचित मिलानलाई पनि व्यापक रूपमा विचार गर्नुपर्छ। वास्तविक उत्पादनको लागि, चाहे तपाईं फराकिलो स्पेक्ट्रम प्रयोग गर्ने योजना बनाउनुहुन्छ वा बहु-चिप संयोजन ट्युनेबल स्पेक्ट्रम एलईडी प्रकाश, तरंगदैर्ध्यको अनुपात प्राथमिक विचार हो, किनभने प्रकाश गुणस्तरको अतिरिक्त, सञ्चालनको क्रममा वास्तविक समयमा अन्य कारकहरू समायोजन गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, बिरुवा कारखानाहरूको डिजाइन चरणमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विचार प्रकाश गुणस्तरको चयन हुनुपर्छ।

लेखक: योङ सु

लेख स्रोत: कृषि इन्जिनियरिङ प्रविधि (ग्रीनहाउस बागवानी) को Wechat खाता

सन्दर्भ: योङ सु,बिरुवा कारखानाहरूमा हल्का गुणस्तर चयन रणनीति [J]। कृषि इन्जिनियरिङ प्रविधि, २०२२, ४२(४): २२-२५।