[சுருக்கம்] அதிக எண்ணிக்கையிலான சோதனைத் தரவுகளின் அடிப்படையில், இந்தக் கட்டுரை, தாவரத் தொழிற்சாலைகளில் ஒளியின் தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் பல முக்கியமான சிக்கல்களைப் பற்றி விவாதிக்கிறது, இதில் ஒளி மூலங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது, சிவப்பு, நீலம் மற்றும் மஞ்சள் ஒளியின் விளைவுகள் மற்றும் நிறமாலை வரம்புகளைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஆகியவை அடங்கும், இவை தாவரத் தொழிற்சாலைகளில் ஒளியின் தரம் குறித்த நுண்ணறிவுகளை வழங்குகின்றன. பொருந்தும் உத்தியை நிர்ணயிப்பது குறிப்புக்குப் பயன்படுத்தக்கூடிய சில நடைமுறை தீர்வுகளை வழங்குகிறது.
ஒளி மூலத்தின் தேர்வு

தொழிற்சாலை தொழிற்சாலைகள் பொதுவாக LED விளக்குகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஏனெனில் LED விளக்குகள் அதிக ஒளிரும் திறன், குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு, குறைந்த வெப்ப உற்பத்தி, நீண்ட ஆயுள் மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய ஒளி தீவிரம் மற்றும் நிறமாலை ஆகிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, இது தாவர வளர்ச்சி மற்றும் பயனுள்ள பொருள் குவிப்புக்கான தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், ஆற்றலைச் சேமிக்கவும், வெப்ப உற்பத்தி மற்றும் மின்சார செலவுகளைக் குறைக்கவும் முடியும். LED வளரும் விளக்குகளை பொது நோக்கத்திற்காக ஒற்றை-சிப் அகல-ஸ்பெக்ட்ரம் LED விளக்குகள், ஒற்றை-சிப் தாவர-குறிப்பிட்ட அகல-ஸ்பெக்ட்ரம் LED விளக்குகள் மற்றும் பல-சிப் ஒருங்கிணைந்த சரிசெய்யக்கூடிய-ஸ்பெக்ட்ரம் LED விளக்குகள் என மேலும் பிரிக்கலாம். பிந்தைய இரண்டு வகையான தாவர-குறிப்பிட்ட LED விளக்குகளின் விலை பொதுவாக சாதாரண LED விளக்குகளை விட 5 மடங்கு அதிகமாகும், எனவே வெவ்வேறு நோக்கங்களுக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு ஒளி மூலங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். பெரிய ஆலை தொழிற்சாலைகளுக்கு, அவை வளர்க்கும் தாவரங்களின் வகைகள் சந்தை தேவைக்கேற்ப மாறுகின்றன. கட்டுமானச் செலவுகளைக் குறைப்பதற்கும், உற்பத்தித் திறனைக் கணிசமாகப் பாதிக்காததற்கும், பொது விளக்குகளுக்கு பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் LED சில்லுகளை ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்த ஆசிரியர் பரிந்துரைக்கிறார். சிறிய ஆலை தொழிற்சாலைகளுக்கு, தாவரங்களின் வகைகள் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருந்தால், கட்டுமான செலவை கணிசமாக அதிகரிக்காமல் அதிக உற்பத்தி திறன் மற்றும் தரத்தைப் பெற, தாவர-குறிப்பிட்ட அல்லது பொது விளக்குகளுக்கான பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் LED சில்லுகளை ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்தலாம். எதிர்காலத்தில் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கான சிறந்த ஒளி சூத்திரத்தை வழங்குவதற்காக, தாவர வளர்ச்சியில் ஒளியின் விளைவு மற்றும் பயனுள்ள பொருட்களின் குவிப்பு ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்வதற்காக, சரிசெய்யக்கூடிய ஸ்பெக்ட்ரம் LED விளக்குகளின் பல-சிப் கலவையைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு ஆலைக்கும் சிறந்த ஒளி சூத்திரத்தைப் பெற, பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கான அடிப்படையை வழங்குகிறது.

சிவப்பு மற்றும் நீல விளக்கு

குறிப்பிட்ட பரிசோதனை முடிவுகளைப் பொறுத்தவரை, சிவப்பு ஒளியின் (R) உள்ளடக்கம் நீல ஒளியை (B) விட அதிகமாக இருக்கும்போது (கீரை R:B = 6:2 மற்றும் 7:3; கீரை R:B = 4:1; பூசணி நாற்றுகள் R:B = 7:3; வெள்ளரி நாற்றுகள் R:B = 7:3), உயிரி பொருள் உள்ளடக்கம் (வான்வழிப் பகுதியின் தாவர உயரம், அதிகபட்ச இலைப் பகுதி, புதிய எடை மற்றும் உலர்ந்த எடை போன்றவை உட்பட) அதிகமாக இருந்ததாகவும், ஆனால் நீல ஒளி உள்ளடக்கம் சிவப்பு ஒளியை விட அதிகமாக இருக்கும்போது தாவரங்களின் தண்டு விட்டம் மற்றும் வலுவான நாற்று குறியீடு பெரியதாக இருந்ததாகவும் சோதனை காட்டுகிறது. உயிர்வேதியியல் குறிகாட்டிகளுக்கு, நீல ஒளியை விட அதிக சிவப்பு ஒளியின் உள்ளடக்கம் பொதுவாக தாவரங்களில் கரையக்கூடிய சர்க்கரை உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதற்கு நன்மை பயக்கும். இருப்பினும், தாவரங்களில் VC, கரையக்கூடிய புரதம், குளோரோபில் மற்றும் கரோட்டினாய்டுகள் குவிவதற்கு, சிவப்பு ஒளியை விட அதிக நீல ஒளி உள்ளடக்கம் கொண்ட LED விளக்குகளைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் சாதகமானது, மேலும் இந்த விளக்கு நிலையில் மாலோண்டியால்டிஹைட்டின் உள்ளடக்கமும் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக உள்ளது.

இந்த ஆலை தொழிற்சாலை முக்கியமாக இலை காய்கறிகளை பயிரிடுவதற்கு அல்லது தொழில்துறை நாற்று வளர்ப்பிற்கு பயன்படுத்தப்படுவதால், விளைச்சலை அதிகரிப்பதற்கும் தரத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதற்கும், நீல ஒளியை விட அதிக சிவப்பு ஒளி உள்ளடக்கம் கொண்ட LED சில்லுகளை ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்துவது பொருத்தமானது என்று மேற்கண்ட முடிவுகளிலிருந்து முடிவு செய்யலாம். சிறந்த விகிதம் R:B = 7:3. மேலும், சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியின் அத்தகைய விகிதம் அனைத்து வகையான இலை காய்கறிகள் அல்லது நாற்றுகளுக்கும் அடிப்படையில் பொருந்தும், மேலும் வெவ்வேறு தாவரங்களுக்கு குறிப்பிட்ட தேவைகள் எதுவும் இல்லை.

சிவப்பு மற்றும் நீல அலைநீளத் தேர்வு

ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, ​​ஒளி ஆற்றல் முக்கியமாக குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b மூலம் உறிஞ்சப்படுகிறது. கீழே உள்ள படம் குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b இன் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையைக் காட்டுகிறது, இங்கு பச்சை நிறமாலை கோடு குளோரோபில் a இன் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையாகும், மேலும் நீல நிறமாலை கோடு குளோரோபில் b இன் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையாகும். படத்தில் இருந்து குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b இரண்டும் இரண்டு உறிஞ்சுதல் சிகரங்களைக் கொண்டுள்ளன என்பதைக் காணலாம், ஒன்று நீல ஒளிப் பகுதியிலும் மற்றொன்று சிவப்பு ஒளிப் பகுதியிலும். ஆனால் குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b இன் 2 உறிஞ்சுதல் சிகரங்களும் சற்று வேறுபட்டவை. துல்லியமாகச் சொன்னால், குளோரோபில் a இன் இரண்டு உச்ச அலைநீளங்கள் முறையே 430 nm மற்றும் 662 nm ஆகும், மேலும் குளோரோபில் b இன் இரண்டு உச்ச அலைநீளங்கள் முறையே 453 nm மற்றும் 642 nm ஆகும். இந்த நான்கு அலைநீள மதிப்புகள் வெவ்வேறு தாவரங்களுடன் மாறாது, எனவே ஒளி மூலத்தில் சிவப்பு மற்றும் நீல அலைநீளங்களின் தேர்வு வெவ்வேறு தாவர இனங்களுடன் மாறாது.

குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b இன் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை

சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளி குளோரோபில் a மற்றும் குளோரோபில் b ஆகிய இரண்டு உச்ச அலைநீளங்களை உள்ளடக்கும் வரை, பரந்த நிறமாலை கொண்ட ஒரு சாதாரண LED விளக்குகளை ஆலை தொழிற்சாலையின் ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்தலாம், அதாவது, சிவப்பு ஒளியின் அலைநீள வரம்பு பொதுவாக 620~680 nm ஆகும், அதே நேரத்தில் நீல ஒளி அலைநீள வரம்பு 400 முதல் 480 nm வரை இருக்கும். இருப்பினும், சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியின் அலைநீள வரம்பு மிகவும் அகலமாக இருக்கக்கூடாது, ஏனெனில் அது ஒளி ஆற்றலை வீணாக்குவது மட்டுமல்லாமல், பிற தாக்கங்களையும் ஏற்படுத்தக்கூடும்.

சிவப்பு, மஞ்சள் மற்றும் நீல சில்லுகளால் ஆன LED விளக்கு ஆலை தொழிற்சாலையின் ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், சிவப்பு ஒளியின் உச்ச அலைநீளம் குளோரோபில் a இன் உச்ச அலைநீளத்திற்கு, அதாவது 660 nm இல் அமைக்கப்பட வேண்டும், நீல ஒளியின் உச்ச அலைநீளம் குளோரோபில் b இன் உச்ச அலைநீளத்திற்கு, அதாவது 450 nm இல் அமைக்கப்பட வேண்டும்.

மஞ்சள் மற்றும் பச்சை விளக்குகளின் பங்கு

சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல ஒளியின் விகிதம் R:G:B=6:1:3 ஆக இருக்கும்போது இது மிகவும் பொருத்தமானது. பச்சை ஒளியின் உச்ச அலைநீளத்தை நிர்ணயிப்பதைப் பொறுத்தவரை, இது முக்கியமாக தாவர வளர்ச்சியின் செயல்பாட்டில் ஒரு ஒழுங்குமுறைப் பாத்திரத்தை வகிப்பதால், அது 530 முதல் 550 nm வரை மட்டுமே இருக்க வேண்டும்.

சுருக்கம்

இந்தக் கட்டுரை, LED ஒளி மூலத்தில் சிவப்பு மற்றும் நீல ஒளியின் அலைநீள வரம்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் மஞ்சள் மற்றும் பச்சை ஒளியின் பங்கு மற்றும் விகிதம் உள்ளிட்ட தத்துவார்த்த மற்றும் நடைமுறை அம்சங்களிலிருந்து தாவரத் தொழிற்சாலைகளில் ஒளி தரத்தின் தேர்வு உத்தியைப் பற்றி விவாதிக்கிறது. தாவர வளர்ச்சியின் செயல்பாட்டில், ஒளி தீவிரம், ஒளியின் தரம் மற்றும் ஒளி நேரம் ஆகிய மூன்று காரணிகளுக்கும், ஊட்டச்சத்துக்கள், வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் மற்றும் CO2 செறிவு ஆகியவற்றுடனான அவற்றின் உறவுக்கும் இடையிலான நியாயமான பொருத்தம் விரிவாகக் கருதப்பட வேண்டும். உண்மையான உற்பத்திக்கு, நீங்கள் ஒரு பரந்த நிறமாலையைப் பயன்படுத்த திட்டமிட்டாலும் அல்லது பல-சிப் சேர்க்கை டியூனபிள் ஸ்பெக்ட்ரம் LED ஒளியைப் பயன்படுத்த திட்டமிட்டாலும், அலைநீளங்களின் விகிதம் முதன்மையான கருத்தாகும், ஏனெனில் ஒளி தரத்திற்கு கூடுதலாக, செயல்பாட்டின் போது பிற காரணிகளை நிகழ்நேரத்தில் சரிசெய்ய முடியும். எனவே, தாவரத் தொழிற்சாலைகளின் வடிவமைப்பு கட்டத்தில் மிக முக்கியமான கருத்தாக ஒளி தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது இருக்க வேண்டும்.

ஆசிரியர்: யோங் சூ

கட்டுரை மூலம்: வேளாண் பொறியியல் தொழில்நுட்பத்தின் வெச்சாட் கணக்கு (பசுமை இல்ல தோட்டக்கலை)

குறிப்பு: யோங் சூ,தாவர தொழிற்சாலைகளில் ஒளி தர தேர்வு உத்தி [J]. வேளாண் பொறியியல் தொழில்நுட்பம், 2022, 42(4): 22-25.