क्या साधारण एलईडी लाइटें पौधों के विकास में मदद करती हैं?

उदाहरण के लिए, फोटोबायोलॉजी की मूल बातें: पौधे एलईडी लाइट को "कैसे देखते हैं"।
प्रकाश संश्लेषक वर्णक प्रणाली और प्रकाश संवेदनशील वर्णक के संयुक्त प्रभाव के कारण पौधे प्रकाश देख सकते हैं। क्लोरोफिल ए/बी 660nm लाल और 450nm नीले रंग में प्रकाश को सर्वोत्तम रूप से अवशोषित करता है, जबकि कैरोटीनॉयड 480nm नीले रंग में मदद करता है। यह प्राकृतिक वर्णक्रमीय चयनात्मकता एलईडी तकनीक को स्पेक्ट्रम घटकों को सावधानीपूर्वक बदलकर पौधों के विकास को प्रभावित करने देती है।
नियमित एलईडी रोशनी (सफेद एलईडी) का स्पेक्ट्रम मानव दृष्टि के लिए बनाया गया है, लेकिन इसमें अभी भी नीली रोशनी (450-470 एनएम) और लाल रोशनी (620-660 एनएम) है जो पौधों को प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है। अध्ययनों से संकेत मिलता है कि सफेद एल ई डी द्वारा उत्सर्जित फोटॉन प्रवाह का लगभग 18% से 25% पौधों के लिए कुशल प्रकाश संश्लेषक विकिरण स्पेक्ट्रम (400-700 एनएम) के भीतर आता है। यह प्रतिशत पेशेवर प्लांट लैंप के 80% से 90% से कम है, फिर भी यह अतिरिक्त रोशनी की न्यूनतम जरूरतों को पूरा कर सकता है। उदाहरण के लिए, जब बारिश होती है या जब अंदर ज्यादा रोशनी नहीं होती है, तो नियमित एलईडी लाइटें पौधों को दिन में 14 से 16 घंटे तक प्रकाश में रख सकती हैं। इससे सलाद जैसे हरे खाद्य पदार्थों का जीवन चक्र 15% से 20% तक छोटा हो जाता है।
2, अनुप्रयोग परिदृश्य: विशिष्ट एलईडी रोशनी की सीमा
1. अल्पावधि अधिक प्रकाश और पत्तियों वाले पौधे
पत्तियों वाले पौधों, जैसे कटहल और क्लोरोफाइटम कोमोसम के लिए, नियमित एलईडी रोशनी का उपयोग अल्पकालिक प्रकाश स्रोतों के रूप में किया जा सकता है। प्रयोगों से पता चला है कि पौधों को 30 सेमी की दूरी से प्रतिदिन 6 घंटे विकिरण देने से उनकी पत्तियों में क्लोरोफिल की मात्रा 12% से 15% तक बढ़ सकती है। लेकिन लंबे समय (तीन महीने से अधिक) तक इसका उपयोग करने से तने बहुत लंबे हो सकते हैं, और आपको उन्हें नियमित रूप से काटने की आवश्यकता होगी।
2. पौध और शाकाहारी पौधे उगाना
किसी कारखाने में अंकुरित पौधे और जड़ी-बूटियाँ बनाते समय, नियमित एलईडी लाइटें और परावर्तक फिल्म 80% प्रकाश ऊर्जा का उपयोग कर सकती हैं। शेन्ज़ेन में एक पारिवारिक फार्म ने संशोधित एलईडी सीलिंग लाइट (पीपीएफडी मूल्य लगभग 120 μ mol/m ²/s) का उपयोग किया, जिसने प्राकृतिक प्रकाश में तुलसी के पौधों की जड़ दर को 65% से बढ़ाकर 92% कर दिया। लेकिन फलों की फसल (जैसे टमाटर) में फल लगने की दर केवल 8% बढ़ी, जो कि पेशेवर पौधों की रोशनी के कारण हुई 35% वृद्धि से बहुत कम है।
3. पूरे मौसम में आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था
सर्दियों में, उत्तरी क्षेत्रों में ग्रीनहाउस को रोशन करने के लिए नियमित एलईडी रोशनी का उपयोग किया जा सकता है। हेबेई प्रांत में एक सब्जी बेस पर परीक्षण से पता चला है कि दिन में 4 घंटे नियमित एलईडी रोशनी जोड़ने से, भले ही मौसम बहुत खराब हो और 4 घंटे से कम रोशनी हो, सामान्य खीरे की उपज का 78% रखा जा सकता है। हालाँकि, फल में विटामिन सी की मात्रा पेशेवर पूरक प्रकाश समूह की तुलना में 19% कम है।
3,तकनीकी समस्याएं: नियमित एलईडी लाइटों के साथ तीन मुख्य समस्याएं
1. असंतुलित वर्णक्रमीय भाग
हरी रोशनी (500-570 एनएम) नियमित एलईडी लाइटों का 40% से 50% बनाती है, फिर भी पौधे इसका केवल 5% से कम ही अवशोषित करते हैं। यह "अप्रभावी प्रकाश" न केवल प्रकाश ऊर्जा को कम उपयोगी बनाता है, बल्कि यह थर्मल प्रभाव के माध्यम से पत्तियों का तापमान 2 से 3 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा सकता है। इसे ठीक करने के लिए, लैंप के बीच की दूरी बढ़ाई जानी चाहिए (40 से 50 सेमी सर्वोत्तम है)।
2. पर्याप्त प्रकाश तीव्रता नहीं
व्यावसायिक प्लांट लाइटों का PPFD मान 600-1000 μ mol/m ²/s हो सकता है, जबकि नियमित LED लाइटों का PPFD मान केवल 30 सेमी की दूरी पर 80-150 μ mol/m ²/s होता है। उन फसलों के लिए जिन्हें पनपने के लिए बहुत अधिक रोशनी की आवश्यकता होती है (जैसे मिर्च), नियमित एलईडी लाइटों को 6 घंटे तक पेशेवर रोशनी के समान प्रभाव प्रदान करने के लिए 12 घंटे से अधिक समय तक चालू रहने की आवश्यकता होती है। यह पेशेवर लाइटों की तुलना में 2.3 गुना अधिक ऊर्जा का उपयोग करता है।
3. कोई गतिशील विनियमन नहीं
पौधों के बढ़ने के लिए, प्रकाश की गुणवत्ता को वनस्पति विकास चरण (जब 60% नीली रोशनी की आवश्यकता होती है) और प्रजनन विकास अवधि (जब 70% लाल रोशनी की आवश्यकता होती है) के बीच बदलने की आवश्यकता होती है। सामान्य एलईडी लाइटों का एक निश्चित स्पेक्ट्रम होता है और पेशेवर लाइटों की तरह प्रकाश की गुणवत्ता को गतिशील रूप से नहीं बदल सकता है। इससे टमाटर जैसी फसलों में "हल्की गुणवत्ता की असुविधा" होती है, जिसका अर्थ है पोषण विकास अवधि के दौरान कमजोर तने और प्रजनन विकास अवधि के दौरान फूलों की कलियों का पर्याप्त विभेदन नहीं होना।
4, अनुकूलन योजना: नियमित एलईडी लाइटों को बेहतर ढंग से काम करने की योजना
1. स्पेक्ट्रम बदलने की तकनीक
एलईडी मोतियों की सतह पर फ्लोरोसेंट पाउडर डालकर कुछ हरी रोशनी को लाल रोशनी में बदला जा सकता है। बाज़ार में पहले से ही ऐसे किट मौजूद हैं जो नियमित एलईडी लाइटों को इस तरह बदल सकते हैं कि उनमें 15% से 30% अधिक लाल रोशनी और 18% अधिक प्रकाश संश्लेषक दक्षता हो। उदाहरण के लिए, रसीले पौधों को उगाते समय, अनुकूलित एलईडी लाइटें पौधों को 25% अधिक कॉम्पैक्ट और पत्तियों को 12% अधिक मोटा बना सकती हैं।
2. एक प्रतिबिंब प्रणाली को एक साथ रखना
जब एल्यूमीनियम फ़ॉइल रिफ्लेक्टर या डिफ्यूज़ रिफ्लेक्टिव कोटिंग के साथ उपयोग किया जाता है, तो प्रकाश ऊर्जा उपयोग दर 35% से 58% तक बढ़ सकती है। हांग्जो में एक होम लैब परीक्षण में पाया गया कि 1 ㎡ रोपण क्षेत्र में एक प्रतिबिंबित प्रणाली का उपयोग करने के बाद, नियमित एलईडी रोशनी से अतिरिक्त रोशनी पेशेवर रोशनी से केवल 68% अच्छी है, लेकिन उनकी लागत केवल 1/5 जितनी अधिक है।
3. स्मार्ट कंट्रोल मॉड्यूल
एक बाहरी फोटोसेंसिटिव सेंसर और टाइमर स्वचालित रूप से प्रकाश की मात्रा और समय को बदल सकता है। उदाहरण के लिए, यदि परिवेश प्रकाश स्तर 2000lux से कम है, तो सिस्टम बहुत अधिक प्रकाश से प्रकाश दमन से बचने के लिए निश्चित समय के लिए स्वचालित रूप से एलईडी भरण प्रकाश चालू कर देता है।
5, बाजार का रुझान: नियमित एलईडी लाइटें कैसे बदल रही हैं
जैसे-जैसे संयंत्र कारखाने घरों में आ रहे हैं, नियमित एलईडी लाइटों का "संयंत्र आधारित" परिवर्तन एक नया चलन बन गया है। 2024 में, Xiaomi और Philips जैसी कंपनियां "पूर्ण स्पेक्ट्रम एलईडी बल्ब" जारी करेंगी। ये बल्ब पूरे 400-700nm रेंज को फैलाने के लिए मल्टी{4}}चिप संयोजन तकनीक का उपयोग करते हैं, इनका PPFD मान 200 μ mol/m ²/s होता है, और इनकी लागत पेशेवर लाइटों की तुलना में 60% कम होती है। इस तरह के उत्पाद बालकनी बागवानी के लिए बाजार का 32% हिस्सा बनाते हैं, और 2025 तक, यह 50% से अधिक होने का अनुमान है।
इसी समय, मॉड्यूलर डिज़ाइन एक महत्वपूर्ण नया विचार बन गया है। IKEA के "प्लांट ग्रोथ लाइट बार" को वर्तमान एलईडी लैंप में आसानी से जोड़ा जा सकता है। आप मोबाइल ऐप से प्रकाश के स्पेक्ट्रम और चमक को बदल सकते हैं, नियमित लैंप को तुरंत "स्मार्ट प्लांट लाइट" में बदल सकते हैं। यह "हल्का परिवर्तन" दृष्टिकोण लोगों के लिए होम प्लांट कंपनियां शुरू करना आसान बना रहा है।