[એબ્સ્ટ્રેક્ટ]મોટી સંખ્યામાં પ્રાયોગિક ડેટાના આધારે, આ લેખ છોડના કારખાનાઓમાં પ્રકાશની ગુણવત્તાની પસંદગીમાં ઘણા મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓની ચર્ચા કરે છે, જેમાં પ્રકાશ સ્ત્રોતોની પસંદગી, લાલ, વાદળી અને પીળા પ્રકાશની અસરો અને વર્ણપટની પસંદગીનો સમાવેશ થાય છે. છોડના કારખાનાઓમાં પ્રકાશની ગુણવત્તાની આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરવા માટે. મેચિંગ વ્યૂહરચનાનું નિર્ધારણ કેટલાક વ્યવહારુ ઉકેલો પૂરા પાડે છે જેનો સંદર્ભ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
પ્રકાશ સ્ત્રોતની પસંદગી

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ સામાન્ય રીતે LED લાઇટનો ઉપયોગ કરે છે. આનું કારણ એ છે કે એલઇડી લાઇટ્સમાં ઉચ્ચ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા, ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ, ઓછી ગરમીનું ઉત્પાદન, લાંબુ આયુષ્ય અને એડજસ્ટેબલ પ્રકાશની તીવ્રતા અને સ્પેક્ટ્રમની લાક્ષણિકતાઓ છે, જે માત્ર છોડની વૃદ્ધિ અને અસરકારક સામગ્રી સંચયની જરૂરિયાતોને પૂરી કરી શકતી નથી, પરંતુ ઊર્જા બચાવે છે. ગરમીનું ઉત્પાદન અને વીજળીના ખર્ચમાં ઘટાડો. LED ગ્રોથ લાઇટ્સને સામાન્ય હેતુ માટે સિંગલ-ચિપ વાઇડ-સ્પેક્ટ્રમ LED લાઇટ, સિંગલ-ચિપ પ્લાન્ટ-સ્પેસિફિક વાઇડ-સ્પેક્ટ્રમ LED લાઇટ્સ અને મલ્ટિ-ચિપ સંયુક્ત એડજસ્ટેબલ-સ્પેક્ટ્રમ LED લાઇટ્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. પછીની બે પ્રકારની પ્લાન્ટ-વિશિષ્ટ LED લાઇટની કિંમત સામાન્ય LED લાઇટ કરતાં 5 ગણી વધુ હોય છે, તેથી વિવિધ હેતુઓ અનુસાર વિવિધ પ્રકાશ સ્રોત પસંદ કરવા જોઈએ. મોટા પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે, તેઓ જે છોડ ઉગાડે છે તેના પ્રકારો બજારની માંગ સાથે બદલાય છે. બાંધકામ ખર્ચ ઘટાડવા અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાને નોંધપાત્ર રીતે અસર ન કરવા માટે, લેખક પ્રકાશ સ્રોત તરીકે સામાન્ય લાઇટિંગ માટે બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ એલઇડી ચિપ્સનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરે છે. નાના પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ માટે, જો છોડના પ્રકારો પ્રમાણમાં નિશ્ચિત હોય, તો બાંધકામ ખર્ચમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યા વિના ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને ગુણવત્તા મેળવવા માટે, પ્લાન્ટ-વિશિષ્ટ અથવા સામાન્ય લાઇટિંગ માટે વિશાળ-સ્પેક્ટ્રમ LED ચિપ્સનો ઉપયોગ પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે કરી શકાય છે. જો છોડની વૃદ્ધિ અને અસરકારક પદાર્થોના સંચય પર પ્રકાશની અસરનો અભ્યાસ કરવો હોય, તો ભવિષ્યમાં મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે શ્રેષ્ઠ પ્રકાશ સૂત્ર પ્રદાન કરવા માટે, એડજસ્ટેબલ સ્પેક્ટ્રમ એલઇડી લાઇટ્સના મલ્ટિ-ચિપ સંયોજનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. દરેક છોડ માટે શ્રેષ્ઠ પ્રકાશ સૂત્ર મેળવવા માટે પ્રકાશની તીવ્રતા, સ્પેક્ટ્રમ અને પ્રકાશ સમય જેવા પરિબળો મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે આધાર પૂરો પાડે છે.

લાલ અને વાદળી પ્રકાશ

જ્યાં સુધી ચોક્કસ પ્રાયોગિક પરિણામોનો સંબંધ છે, જ્યારે લાલ પ્રકાશ (R) ની સામગ્રી વાદળી પ્રકાશ (B) કરતા વધારે હોય છે (લેટીસ R:B = 6:2 અને 7:3; પાલક R:B = 4: 1; ગોળના રોપાઓ R:B = 7:3; કાકડીના રોપાઓ R:B = 7:3), પ્રયોગ દર્શાવે છે કે બાયોમાસ સામગ્રી (હવાઈ ભાગની છોડની ઊંચાઈ, મહત્તમ પાંદડાનો વિસ્તાર, તાજા વજન અને શુષ્ક વજન) , વગેરે) વધારે હતા, પરંતુ જ્યારે વાદળી પ્રકાશનું પ્રમાણ લાલ પ્રકાશ કરતા વધારે હતું ત્યારે છોડનો સ્ટેમ વ્યાસ અને મજબૂત બીજનો સૂચકાંક મોટો હતો. બાયોકેમિકલ સૂચકાંકો માટે, વાદળી પ્રકાશ કરતાં વધુ લાલ પ્રકાશની સામગ્રી સામાન્ય રીતે છોડમાં દ્રાવ્ય ખાંડની સામગ્રીમાં વધારો કરવા માટે ફાયદાકારક છે. જો કે, છોડમાં વીસી, દ્રાવ્ય પ્રોટીન, હરિતદ્રવ્ય અને કેરોટીનોઈડ્સના સંચય માટે, લાલ પ્રકાશ કરતાં વધુ વાદળી પ્રકાશ સામગ્રી સાથે એલઇડી લાઇટિંગનો ઉપયોગ કરવો વધુ ફાયદાકારક છે, અને આ લાઇટિંગ સ્થિતિમાં મેલોન્ડિયાલ્ડીહાઇડની સામગ્રી પણ પ્રમાણમાં ઓછી છે.

પ્લાન્ટ ફેક્ટરીનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે પાંદડાવાળા શાકભાજીની ખેતી અથવા ઔદ્યોગિક બીજ ઉછેર માટે થતો હોવાથી, ઉપરોક્ત પરિણામો પરથી એવું તારણ કાઢી શકાય છે કે ઉપજ વધારવા અને ગુણવત્તાને ધ્યાનમાં રાખીને, ઉચ્ચ લાલ રંગની એલઇડી ચિપ્સનો ઉપયોગ કરવો યોગ્ય છે. પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે વાદળી પ્રકાશ કરતાં પ્રકાશ સામગ્રી. વધુ સારો ગુણોત્તર R:B = 7:3 છે. આ ઉપરાંત, લાલ અને વાદળી પ્રકાશનો આવો ગુણોત્તર મૂળભૂત રીતે તમામ પ્રકારના પાંદડાવાળા શાકભાજી અથવા રોપાઓને લાગુ પડે છે, અને વિવિધ છોડ માટે કોઈ ચોક્કસ જરૂરિયાતો નથી.

લાલ અને વાદળી તરંગલંબાઇ પસંદગી

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન, પ્રકાશ ઊર્જા મુખ્યત્વે હરિતદ્રવ્ય a અને હરિતદ્રવ્ય b દ્વારા શોષાય છે. નીચેની આકૃતિ હરિતદ્રવ્ય a અને હરિતદ્રવ્ય b નું શોષણ વર્ણપટ બતાવે છે, જ્યાં લીલી વર્ણપટ રેખા એ હરિતદ્રવ્ય a નું શોષણ વર્ણપટ છે અને વાદળી વર્ણપટ રેખા એ હરિતદ્રવ્ય b નું શોષણ વર્ણપટ છે. આકૃતિ પરથી જોઈ શકાય છે કે ક્લોરોફિલ a અને ક્લોરોફિલ b બંનેમાં બે શોષણ શિખરો છે, એક વાદળી પ્રકાશ પ્રદેશમાં અને બીજું લાલ પ્રકાશ પ્રદેશમાં. પરંતુ હરિતદ્રવ્ય a અને હરિતદ્રવ્ય b ના 2 શોષણ શિખરો થોડા અલગ છે. ચોક્કસ કહીએ તો, હરિતદ્રવ્ય a ની બે ટોચની તરંગલંબાઇ અનુક્રમે 430 nm અને 662 nm છે અને હરિતદ્રવ્ય b ની બે ટોચની તરંગલંબાઇ અનુક્રમે 453 nm અને 642 nm છે. આ ચાર તરંગલંબાઇના મૂલ્યો વિવિધ છોડ સાથે બદલાશે નહીં, તેથી પ્રકાશ સ્ત્રોતમાં લાલ અને વાદળી તરંગલંબાઇની પસંદગી વિવિધ છોડની પ્રજાતિઓ સાથે બદલાશે નહીં.

હરિતદ્રવ્ય a અને હરિતદ્રવ્ય b નું શોષણ સ્પેક્ટ્રા

એક વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમ સાથેની સામાન્ય LED લાઇટિંગનો ઉપયોગ પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે છે, જ્યાં સુધી લાલ અને વાદળી પ્રકાશ હરિતદ્રવ્ય a અને ક્લોરોફિલ b ની બે ટોચની તરંગલંબાઇને આવરી લે છે, એટલે કે, લાલ પ્રકાશની તરંગલંબાઇ શ્રેણી. સામાન્ય રીતે 620~680 nm છે, જ્યારે વાદળી પ્રકાશ તરંગલંબાઇ શ્રેણી 400 થી 480 nm છે. જો કે, લાલ અને વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇની શ્રેણી ખૂબ પહોળી ન હોવી જોઈએ કારણ કે તે માત્ર પ્રકાશ ઊર્જાનો જ બગાડ કરતું નથી, પરંતુ અન્ય અસરો પણ કરી શકે છે.

જો લાલ, પીળી અને વાદળી ચિપ્સની બનેલી એલઇડી લાઇટનો પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો લાલ પ્રકાશની ટોચની તરંગલંબાઇ હરિતદ્રવ્ય a ની ટોચની તરંગલંબાઇ પર સેટ થવી જોઈએ, એટલે કે, 660 nm પર, ટોચની તરંગલંબાઇ. વાદળી પ્રકાશને હરિતદ્રવ્ય b ની ટોચની તરંગલંબાઇ પર સેટ કરવો જોઈએ, એટલે કે 450 nm.

પીળા અને લીલા પ્રકાશની ભૂમિકા

જ્યારે લાલ, લીલો અને વાદળી પ્રકાશનો ગુણોત્તર R:G:B=6:1:3 હોય ત્યારે તે વધુ યોગ્ય છે. ગ્રીન લાઇટ પીક તરંગલંબાઇના નિર્ધારણ માટે, કારણ કે તે મુખ્યત્વે છોડની વૃદ્ધિની પ્રક્રિયામાં નિયમનકારી ભૂમિકા ભજવે છે, તે માત્ર 530 અને 550 nm વચ્ચે હોવું જરૂરી છે.

સારાંશ

આ લેખ LED પ્રકાશ સ્ત્રોતમાં લાલ અને વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ શ્રેણીની પસંદગી અને પીળા અને લીલા પ્રકાશની ભૂમિકા અને ગુણોત્તર સહિત સૈદ્ધાંતિક અને વ્યવહારુ બંને પાસાઓમાંથી છોડના કારખાનાઓમાં પ્રકાશની ગુણવત્તાની પસંદગીની વ્યૂહરચના વિશે ચર્ચા કરે છે. છોડની વૃદ્ધિની પ્રક્રિયામાં, પ્રકાશની તીવ્રતા, પ્રકાશની ગુણવત્તા અને પ્રકાશ સમયના ત્રણ પરિબળો અને પોષક તત્ત્વો, તાપમાન અને ભેજ અને CO2 સાંદ્રતા સાથેના તેમના સંબંધો વચ્ચેના વાજબી મેળને પણ વ્યાપકપણે ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ. વાસ્તવિક ઉત્પાદન માટે, તમે વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ અથવા મલ્ટિ-ચિપ કોમ્બિનેશન ટ્યુનેબલ સ્પેક્ટ્રમ LED લાઇટનો ઉપયોગ કરવાની યોજના ધરાવો છો, તરંગલંબાઇનો ગુણોત્તર પ્રાથમિક વિચારણા છે, કારણ કે પ્રકાશની ગુણવત્તા ઉપરાંત, અન્ય પરિબળોને ઓપરેશન દરમિયાન વાસ્તવિક સમયમાં ગોઠવી શકાય છે. તેથી, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓના ડિઝાઇન તબક્કામાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિચારણા એ પ્રકાશની ગુણવત્તાની પસંદગી હોવી જોઈએ.

લેખક: યોંગ ઝુ

લેખ સ્ત્રોત: કૃષિ ઇજનેરી ટેકનોલોજી (ગ્રીનહાઉસ બાગાયત)નું વેચેટ એકાઉન્ટ

સંદર્ભ: યોંગ ઝુ,પ્લાન્ટ ફેક્ટરીઓ [J] માં હલકી ગુણવત્તાની પસંદગીની વ્યૂહરચના. કૃષિ ઇજનેરી ટેકનોલોજી, 2022, 42(4): 22-25.