[සංක්ෂිප්ත] පර්යේෂණාත්මක දත්ත විශාල සංඛ්‍යාවක් මත පදනම්ව, මෙම ලිපියෙන් ආලෝක ප්‍රභව තෝරා ගැනීම, රතු, නිල් සහ කහ ආලෝකයේ බලපෑම් සහ වර්ණාවලි තෝරා ගැනීම ඇතුළුව ශාක කර්මාන්තශාලා වල ආලෝකයේ ගුණාත්මකභාවය තෝරා ගැනීමේ වැදගත් කරුණු කිහිපයක් සාකච්ඡා කරයි. පරාසයන්, ශාක කර්මාන්තශාලාවල ආලෝකයේ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දීම සඳහා. ගැලපුම් උපායමාර්ගය නිර්ණය කිරීම යොමු කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි සමහර ප්‍රායෝගික විසඳුම් සපයයි.
ආලෝක ප්රභවයක් තෝරාගැනීම

ශාක කර්මාන්තශාලා සාමාන්යයෙන් LED විදුලි පහන් භාවිතා කරයි. මක්නිසාද යත් LED විදුලි පහන් වල ඉහළ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව, අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය, අඩු තාප උත්පාදනය, දිගු ආයු කාලය සහ වෙනස් කළ හැකි ආලෝක තීව්‍රතාවය සහ වර්ණාවලිය යන ලක්ෂණ ඇති අතර එමඟින් ශාක වර්ධනයේ සහ ඵලදායි ද්‍රව්‍ය සමුච්චය වීමේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම පමණක් නොව බලශක්ති ඉතිරිකිරීමද සිදු කළ හැකිය. තාප උත්පාදනය සහ විදුලි පිරිවැය අඩු කිරීම. LED වර්ධන විදුලි පහන් සාමාන්‍ය අරමුණු සඳහා තනි චිප පුළුල් වර්ණාවලී LED විදුලි පහන්, තනි චිප ශාක-විශේෂිත පුළුල් වර්ණාවලී LED විදුලි පහන් සහ බහු-චිප ඒකාබද්ධ වෙනස් කළ හැකි-වර්ණාවලී LED විදුලි පහන් ලෙස තවදුරටත් බෙදිය හැකිය. ශාක-විශේෂිත LED විදුලි පහන් වර්ග දෙකේ මිල සාමාන්‍යයෙන් සාමාන්‍ය LED ​​විදුලි පහන් වලට වඩා 5 ගුණයකට වඩා වැඩි බැවින් විවිධ අරමුණු අනුව විවිධ ආලෝක ප්‍රභවයන් තෝරා ගත යුතුය. විශාල ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා, ඔවුන් වගා කරන ශාක වර්ග වෙළඳපල ඉල්ලුම සමඟ වෙනස් වේ. ඉදිකිරීම් පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා සහ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපාන්නේ නැත, ආලෝක ප්රභවයක් ලෙස සාමාන්ය ආලෝකය සඳහා පුළුල් වර්ණාවලි LED චිප් භාවිතා කිරීම කතුවරයා නිර්දේශ කරයි. කුඩා ශාක කර්මාන්තශාලා සඳහා, ශාක වර්ග සාපේක්ෂව ස්ථාවර නම්, ඉදිකිරීම් පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි නොකර ඉහළ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ ගුණාත්මක බවක් ලබා ගැනීම සඳහා, ශාක විශේෂිත හෝ සාමාන්ය ආලෝකය සඳහා පුළුල් වර්ණාවලියේ LED චිප්ස් ආලෝක ප්රභවය ලෙස භාවිතා කළ හැකිය. අනාගතයේ දී මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා හොඳම ආලෝක සූත්‍රය ලබා දීම සඳහා ශාක වර්ධනයට සහ ඵලදායී ද්‍රව්‍ය සමුච්චය වීමට ආලෝකයේ බලපෑම අධ්‍යයනය කිරීමට නම්, වෙනස් කළ හැකි වර්ණාවලියේ LED ලයිට් බහු චිප් සංයෝජනයක් භාවිතා කළ හැකිය. ආලෝකයේ තීව්රතාවය, වර්ණාවලිය සහ ආලෝක කාලය වැනි සාධක මගින් එක් එක් ශාකය සඳහා හොඳම ආලෝක සූත්රය ලබා ගැනීම සඳහා මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා පදනම සපයයි.

රතු සහ නිල් ආලෝකය

නිශ්චිත පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵල සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, රතු ආලෝකයේ (R) අන්තර්ගතය නිල් ආලෝකයට (B) වඩා වැඩි වන විට (සලාද කොළ R:B = 6:2 සහ 7:3; නිවිති R:B = 4: 1; කරවිල බීජ පැල R:B = 7:3; , ආදිය) වැඩි වූ නමුත් නිල් ආලෝකයේ අන්තර්ගතය රතු ආලෝකයට වඩා වැඩි වූ විට ශාකවල කඳේ විෂ්කම්භය සහ ශක්තිමත් බීජ පැළ දර්ශකය විශාල විය. ජෛව රසායනික දර්ශක සඳහා, නිල් ආලෝකයට වඩා රතු ආලෝකයේ අන්තර්ගතය ශාකවල ද්‍රාව්‍ය සීනි ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමට සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රයෝජනවත් වේ. කෙසේ වෙතත්, ශාකවල VC, ද්‍රාව්‍ය ප්‍රෝටීන්, ක්ලෝරෝෆිල් සහ කැරොටිනොයිඩ් සමුච්චය වීම සඳහා රතු ආලෝකයට වඩා වැඩි නිල් ආලෝක අන්තර්ගතයක් සහිත LED ආලෝකය භාවිතා කිරීම වඩාත් වාසිදායක වන අතර මෙම ආලෝක තත්ත්වය යටතේ malondialdehyde අන්තර්ගතය ද සාපේක්ෂව අඩුය.

ශාක කම්හල ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා වන්නේ පලා වර්ග වගා කිරීම සඳහා හෝ කාර්මික බීජ පැළ සිටුවීම සඳහා බැවින් අස්වැන්න වැඩි කිරීම සහ ගුණාත්මක බව සැලකිල්ලට ගැනීම යන පදනම යටතේ රතු වැඩි LED චිප් භාවිතා කිරීම සුදුසු බව ඉහත ප්‍රතිඵල අනුව නිගමනය කළ හැක. ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස නිල් ආලෝකයට වඩා ආලෝක අන්තර්ගතය. වඩා හොඳ අනුපාතය R:B = 7:3 වේ. එපමණක්ද නොව, රතු සහ නිල් ආලෝකයේ එවැනි අනුපාතයක් මූලික වශයෙන් සියලු වර්ගවල කොළ එළවළු හෝ බීජ පැල සඳහා අදාළ වන අතර විවිධ ශාක සඳහා නිශ්චිත අවශ්යතා නොමැත.

රතු සහ නිල් තරංග ආයාම තේරීම

ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී ආලෝක ශක්තිය ප්‍රධාන වශයෙන් අවශෝෂණය වන්නේ ක්ලෝරෝෆිල් ඒ සහ ක්ලෝරෝෆිල් බී හරහාය. පහත රූපයේ දැක්වෙන්නේ හරිත වර්ණාවලියේ a සහ chlorophyll b හි අවශෝෂණ වර්ණාවලියයි, එහිදී හරිත වර්ණාවලි රේඛාව ක්ලෝරෝෆිල් a හි අවශෝෂණ වර්ණාවලිය වන අතර නිල් වර්ණාවලි රේඛාව ක්ලෝරෝෆිල් b හි අවශෝෂණ වර්ණාවලිය වේ. ක්ලෝරෝෆිල් ඒ සහ ක්ලෝරෝෆිල් බී යන දෙකෙහිම අවශෝෂණ මුදුන් දෙකක් ඇති බව රූපයෙන් පෙනේ, එකක් නිල් ආලෝක කලාපයේ සහ අනෙක රතු ආලෝක කලාපයේ. නමුත් chlorophyll a සහ chlorophyll b හි අවශෝෂණ උච්ච 2 තරමක් වෙනස් වේ. නිවැරදිව කිවහොත්, chlorophyll a හි උච්ච තරංග ආයාම දෙක පිළිවෙලින් 430 nm සහ 662 nm වන අතර, chlorophyll b හි උපරිම තරංග ආයාම දෙක පිළිවෙලින් 453 nm සහ 642 nm වේ. විවිධ ශාක සමග මෙම තරංග ආයාම අගයන් හතර වෙනස් නොවනු ඇත, එබැවින් ආලෝක ප්රභවයේ රතු සහ නිල් තරංග ආයාමයන් තෝරාගැනීම විවිධ ශාක විශේෂ සමඟ වෙනස් නොවේ.

ක්ලෝරෝෆිල් ඒ සහ ක්ලෝරෝෆිල් බී අවශෝෂණ වර්ණාවලිය

රතු සහ නිල් ආලෝකයට chlorophyll a සහ chlorophyll b යන උච්ච තරංග ආයාම දෙක, එනම් රතු ආලෝකයේ තරංග ආයාම පරාසය ආවරණය කළ හැකි තාක්, ශාක කර්මාන්ත ශාලාවේ ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස පුළුල් වර්ණාවලියක් සහිත සාමාන්‍ය LED ​​ආලෝකයක් භාවිතා කළ හැක. සාමාන්‍යයෙන් 620~680 nm වන අතර නිල් ආලෝකය තරංග ආයාම පරාසය 400 සිට 480 nm දක්වා වේ. කෙසේ වෙතත්, රතු සහ නිල් ආලෝකයේ තරංග ආයාම පරාසය ඉතා පුළුල් නොවිය යුතුය, මන්ද එය ආලෝක ශක්තිය නාස්ති කරනවා පමණක් නොව, වෙනත් බලපෑම් ඇති කළ හැකිය.

ශාක කර්මාන්තශාලාවේ ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස රතු, කහ සහ නිල් චිප් වලින් සමන්විත LED ආලෝකයක් භාවිතා කරන්නේ නම්, රතු ආලෝකයේ උපරිම තරංග ආයාමය ක්ලෝරෝෆිල් a හි උපරිම තරංග ආයාමයට, එනම් 660 nm ට, උපරිම තරංග ආයාමයට සැකසිය යුතුය. නිල් ආලෝකයේ උපරිම තරංග ආයාමය ක්ලෝරෝෆිල් බී, එනම් 450 nm ට සැකසිය යුතුය.

කහ සහ කොළ ආලෝකයේ කාර්යභාරය

රතු, කොළ සහ නිල් ආලෝකයේ අනුපාතය R:G:B=6:1:3 වන විට එය වඩාත් සුදුසු වේ. හරිත ආලෝකයේ උච්ච තරංග ආයාමය තීරණය කිරීම සඳහා, එය ප්‍රධාන වශයෙන් ශාක වර්ධනයේ ක්‍රියාවලියේදී නියාමන කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බැවින්, එය 530 සහ 550 nm අතර පමණක් විය යුතුය.

සාරාංශය

LED ආලෝක ප්‍රභවයේ රතු සහ නිල් ආලෝකයේ තරංග ආයාම පරාසය තෝරාගැනීම සහ කහ සහ කොළ ආලෝකයේ භූමිකාව සහ අනුපාතය ඇතුළුව, න්‍යායාත්මක සහ ප්‍රායෝගික යන දෙඅංශයෙන්ම ශාක කර්මාන්තශාලා වල ආලෝකයේ ගුණාත්මකභාවය තෝරා ගැනීමේ උපාය මාර්ගය මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කෙරේ. ශාක වර්ධනයේ ක්‍රියාවලියේදී, ආලෝකයේ තීව්‍රතාවය, ආලෝකයේ ගුණාත්මකභාවය සහ ආලෝක කාලය යන සාධක තුන අතර සාධාරණ ගැලපීම සහ පෝෂ්‍ය පදාර්ථ, උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාවය සහ CO2 සාන්ද්‍රණය සමඟ ඇති සම්බන්ධතාවය ද පුළුල් ලෙස සලකා බැලිය යුතුය. සැබෑ නිෂ්පාදනය සඳහා, ඔබ පුළුල් වර්ණාවලියක් හෝ බහු-චිප් සංයෝජන සුසර කළ හැකි වර්ණාවලිය LED ​​ආලෝකය භාවිතා කිරීමට අදහස් කරන්නේද, තරංග ආයාම අනුපාතය මූලික වශයෙන් සලකා බලනු ලැබේ, මන්ද ආලෝකයේ ගුණාත්මක භාවයට අමතරව, වෙනත් සාධක ක්‍රියාත්මක වන විට තථ්‍ය කාලය තුළ සකස් කළ හැකි බැවිනි. එබැවින්, ශාක කර්මාන්තශාලා සැලසුම් කිරීමේ අදියරේදී වඩාත්ම වැදගත් කරුණ වන්නේ ආලෝකයේ ගුණාත්මකභාවය තෝරා ගැනීමයි.

කර්තෘ: Yong Xu

ලිපි මූලාශ්‍රය: කෘෂිකාර්මික ඉංජිනේරු තාක්‍ෂණය පිළිබඳ Wechat ගිණුම (හරිතාගාර උද්‍යාන විද්‍යාව)

යොමුව: Yong Xu,පැලෑටි කර්මාන්තශාලා [J] වල සැහැල්ලු ගුණාත්මක තේරීමේ උපාය. කෘෂිකාර්මික ඉංජිනේරු තාක්ෂණය, 2022, 42(4): 22-25.