क्या धूप रोपण के लिए सबसे अच्छा स्पेक्ट्रम है?

वर्तमान में, इस मुद्दे पर कई विचार हैं:

1) सूर्य के प्रकाश स्पेक्ट्रम उच्चतम प्रकाश संश्लेषक दक्षता के साथ स्पेक्ट्रम है, और बढ़ती रोशनी सूर्य के प्रकाश स्पेक्ट्रम . के समान होनी चाहिए

2) दुनिया भर के पौधे सूरज की रोशनी के नीचे बढ़ते और विकसित होते हैं, और सौर स्पेक्ट्रम प्लांट लैंप के लिए सबसे अच्छा स्पेक्ट्रम है .

3) सौर स्पेक्ट्रम के साथ पौधे लैंप पौधों को सबसे अच्छा . बढ़ा सकते हैं

सबसे पहले, आइए एक बिंदु स्पष्ट करें .

सौर स्पेक्ट्रम सबसे पूर्ण वर्णक्रमीय घटकों के साथ प्लाज्मा स्पेक्ट्रम है .

अगला, हम उपरोक्त तीन प्रश्नों के उत्तर देंगे .

1) प्लांट प्रकाश संश्लेषण के लिए, सनलाइट स्पेक्ट्रम उच्चतम प्रकाश संश्लेषण दक्षता के साथ स्पेक्ट्रम नहीं है . इस वजह से, हमें वर्णक्रमीय तकनीक . का अध्ययन करने की आवश्यकता है

2) दुनिया भर के पौधे विभिन्न अक्षांशों, प्रकाश, जलवायु और भौगोलिक स्थितियों के तहत सूर्य के प्रकाश से उगते हैं . पौधों के लिए, कोई सबसे अच्छा स्पेक्ट्रम नहीं है, केवल सबसे उपयुक्त एक .}

3) एलईडी प्रकाश स्रोतों की तुलना में, कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था के तहत उगाए गए पौधों के जैव रासायनिक और पोषण संबंधी संकेतक सूर्य के प्रकाश के तहत उन लोगों की तुलना में बदतर नहीं हैं, और कुछ संकेतक सूर्य के प्रकाश के तहत उन लोगों की तुलना में बेहतर नियंत्रित होते हैं .

जैव-ऑप्टिक्स की वर्णक्रमीय तकनीक सीखने के लिए, हमें पहले निम्नलिखित अनुभूति को स्पष्ट करना चाहिए:

प्रकाश संश्लेषण पौधों द्वारा प्रकाश ऊर्जा के अवशोषण का पर्याय है .

प्रकाश संश्लेषण प्रकाश ऊर्जा को पदार्थ . में परिवर्तित करने का एक तरीका है

आइंस्टीन के द्रव्यमान-ऊर्जा समीकरण से पता चलता है कि ऊर्जा मायने रखता है और मामला भी ऊर्जा है .}

प्रकाश बेरंग है, और विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रकाश फोटॉन ऊर्जा में अंतर है .

1. सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा सामग्री

सूर्य का प्रकाश सूर्य की विकिरण (विद्युत चुम्बकीय) ऊर्जा है . यह पृथ्वी को प्रकाश और गर्मी प्रदान करता है, और प्रकाश संश्लेषण के लिए ऊर्जा प्रदान करता है .} यह विकिरण ऊर्जा जैविक पर्यावरण और इसके मानव चयापचय . के लिए आवश्यक है। 400-700 nm) और इन्फ्रारेड .

यहां ध्यान दें: दूर-लाल और अवरक्त एक ही बात नहीं हैं .

पृथ्वी तक पहुंचने वाली सौर विकिरण की ऊर्जा का 56% पृथ्वी की सतह तक पहुंच सकता है . हालांकि, इस प्रकाश में से कुछ बर्फ या अन्य उज्ज्वल जमीन से परिलक्षित होता है, इसलिए केवल 48% ऊर्जा को भूमि या पानी द्वारा अवशोषित किया जा सकता है (ध्यान दें कि पानी की सतह कुछ सौर विकिरण को भी दर्शाती है) .} .

पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाली सूर्य के प्रकाश में, 49 . 4% के लिए अवरक्त विकिरण खातों और 42 . 3% . के लिए दृश्य प्रकाश खातों के लिए कुल सौर विकिरण के 8% से अधिक के लिए पराबैंगनी विकिरण खाते हैं। इनमें से प्रत्येक बैंड का पर्यावरण पर एक अलग प्रभाव पड़ता है।

2. प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक स्पेक्ट्रम

प्रकाश संश्लेषण को प्रदान किए जाने वाले सूर्य के प्रकाश के बैंड को प्रकाश संश्लेषणीय रूप से सक्रिय विकिरण बराबर कहा जाता है, जो है: 400-700 nm . विज्ञान ने अभी तक इस सामान्य धारणा . को पलट नहीं दिया है।

UV-C में 100 - 280 nm . के बीच तरंग दैर्ध्य शामिल हैं, यह विकिरण सीमा केवल 0 . सभी सौर विकिरण के 5% के लिए होती है, लेकिन यह जीवों के लिए सबसे हानिकारक है . हालांकि, अधिकांश शॉर्टवेव विकिरणों को अवशोषित किया जाता है।

इन्फ्रारेड लाइट और पराबैंगनी प्रकाश स्पेक्ट्रम बराबर . के दोनों किनारों पर हैं

The wavelength of infrared light radiation >760 एनएम 49 . 4% सौर ऊर्जा प्रदान करता है . इन्फ्रारेड विकिरण आसानी से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं द्वारा अवशोषित हो जाता है और गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित होता है . सतह . इन्फ्रारेड लाइट इसकी लंबी तरंग दैर्ध्य . के कारण पराबैंगनी या दृश्यमान प्रकाश की तुलना में अधिक दर्शाता है . यह प्रतिबिंब अवरक्त विकिरण को सतहों, पानी और हवा के बीच गर्मी को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।

UVC के अलावा, केवल UVA और UVB पृथ्वी की सतह . तक पहुंच सकते हैं, प्रकाश के इस भाग के लिए पौधों की अवशोषण प्रतिक्रिया पौधे के लक्षणों से संबंधित है और अभी भी अध्ययन के तहत है . एक बात निश्चित है कि प्रकाश संश्लेषण में प्रकाश ऊर्जा के इस भाग के साथ बहुत कम या कोई सहसंबंध नहीं है।

3. प्रकाश संश्लेषण क्वांटम दक्षता

प्रकाश संश्लेषण मुख्य रूप से पौधों की पत्तियों में होता है, जिसमें क्लोरोप्लास्ट की उच्चतम एकाग्रता होती है . पौधों में उनके पत्तों पर छोटे छिद्र होते हैं जो आसपास की हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं .}}

क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल होता है, और ऊर्जा जो कि क्लोरोप्लास्ट रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित होती है, वह सूर्य के प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करके होती है . प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक अन्य दो अवयव कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं . इन तीन पदार्थों का संयोजन फ़ोटो संश्लेषण प्रक्रिया के लिए ऊर्जा प्रदान करता है, और ऑक्सीजन का निर्माण करता है।

प्रकाश संश्लेषण के लिए सूर्य के प्रकाश की अधिकतम दक्षता को मात्रात्मक मान . से समझाया जा सकता है

बराबर बैंड में प्रकाश ऊर्जा के लिए, औसत तरंग दैर्ध्य 570 एनएम है; इसलिए, प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली प्रकाश ऊर्जा लगभग 50 कैली प्रति नैनोमीटर . है

आमतौर पर, जारी किए गए प्रत्येक ऑक्सीजन अणु के लिए अवशोषित फोटॉन की संख्या को क्वांटम आवश्यकता . कहा जाता है

क्वांटम की आवश्यकता आमतौर पर 8-12 फोटॉन (पार ऊर्जा) . है, हम इसे 9 फोटॉन के आधार पर गणना करते हैं, और उपयोग की जाने वाली फोटॉन ऊर्जा 9 × 50=450 CAL है, अर्थात्, 450 CAL की आवश्यकता होती है, प्रत्येक ऑक्सीजन अणु के लिए .}}} {

जारी किए गए प्रत्येक ऑक्सीजन के लिए संग्रहीत ऊर्जा 117 Cal है, और प्रकाश संश्लेषण की अनुमानित अधिकतम ऊर्जा दक्षता 117/450=0.26, या 26%. है।

विभिन्न कारक इस दक्षता को कम करते हैं, जैसे कि तापमान, आर्द्रता, प्रकाश निषेध, आत्मसात ऊर्जा रूपांतरण दक्षता, केल्विन चक्र दक्षता, पानी, पोषक तत्व, आदि . विभिन्न कारकों को ध्यान में रखते हुए, विशिष्ट प्रकाश संश्लेषक दक्षता का अधिकतम मूल्य जो कि लगभग 12%है, जो कि प्लांट्स के माध्यम से धूप में स्थित है।

वर्णक्रमीय तकनीक के साथ कृत्रिम प्रकाश की प्रकाश संश्लेषक क्वांटम दक्षता सौर स्पेक्ट्रम की तुलना में बहुत अधिक है, जिसकी गणना . की रूप में की जा सकती है

प्रकाश संश्लेषण केवल कार्बनिक यौगिकों . में परिवर्तित करने के लिए घटना सूर्य के प्रकाश (PAR) के एक छोटे से हिस्से का उपयोग करता है। स्थलीय पौधों की औसत शुद्ध कार्बन निर्धारण दक्षता केवल 3 . 3%है, और अधिकांश पौधों में सूर्य की रोशनी का उपयोग करने में कम दक्षता होती है।

निष्कर्ष यह है: सौर स्पेक्ट्रम की प्रकाश संश्लेषक दक्षता कृत्रिम रूप से मिलान किए गए प्लांट लाइट स्पेक्ट्रम की तुलना में कम है क्योंकि वर्णक्रमीय घटकों में बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद हो जाती है .

4. पोषण संबंधी सामग्री और पौधों के खाद्य भागों का स्वाद

कोई सुझाव दे सकता है कि सौर स्पेक्ट्रम के तहत पौधों में बेहतर पोषण और स्वाद . है, मुझे लगता है कि इस दृश्य को रखने वाले लोग दोहराए जाने योग्य प्रयोगात्मक डेटा प्रदान करते हैं, जैसे कि जैव रासायनिक संकेतक और पोषण संबंधी सामग्री संकेतक . प्रकाश ऊर्जा के पौधों के अवशोषण के दृष्टिकोण से कोई अंतर नहीं है, जो कि दो ऊर्जाओं के लिए नहीं है, जो कि दो ऊर्जाओं के आवंटन के लिए नहीं है। एकमात्र अंतर समय अभिन्न प्रभाव और तनाव प्रभाव . है

एक ही रोपण वातावरण और प्रकाश स्तर को देखते हुए, पौधों के खाद्य भागों के पोषण संबंधी सामग्री और स्वाद में कोई अंतर नहीं होगा, क्योंकि पौधे सूर्य के प्रकाश और कृत्रिम प्रकाश के बीच सभी . के बीच अंतर नहीं कर सकते हैं।

5. समझाने के लिए वैज्ञानिक प्रयोगात्मक तरीकों का पालन करना आवश्यक है

सूर्य के प्रकाश और कृत्रिम प्रकाश के तहत प्रकाश संश्लेषण के तुलनात्मक अध्ययन के लिए, अधिक व्यवस्थित अध्ययन अमेरिकी वैज्ञानिक Maukley . का प्रयोग है

मौकले के शोध से पता चलता है कि प्रकाश ऊर्जा के संयंत्र उपयोग की दक्षता वर्णक्रमीय रूप में परिलक्षित होती है, और वर्णक्रमीय रूप कृत्रिम प्रकाश स्पेक्ट्रम .} के डिजाइन के लिए आधार है

6. प्लांट स्पेक्ट्रल टेक्नोलॉजी रिसर्च का उद्देश्य

किसी भी तकनीकी प्रगति का सार अनुप्रयोग दक्षता में सुधार करना है . प्लांट आर्टिफिशियल लाइटिंग तकनीक भी इस उद्देश्य के लिए है . ग्रीनहाउस और प्लांट कारखानों में, अपर्याप्त प्राकृतिक प्रकाश ऊर्जा आपूर्ति के कारण, आर्टिफिशियल लाइटिंग को लागू किया गया है। आर्टिफिशियल लाइटिंग पूरी तरह से प्राकृतिक प्रकाश . को बदल सकती है, एक ही समय में, रोपण दक्षता में बहुत सुधार हुआ है, जो कि कृषि रोपण . के औद्योगिकीकरण प्रक्रिया रूपांतरण के अनुरूप है

वर्णक्रमीय प्रौद्योगिकी अनुसंधान का उद्देश्य रोपण दक्षता में सुधार करना है, इसलिए सौर स्पेक्ट्रम . के आधार पर, प्रकाश ऊर्जा के पौधों के अवशोषण के गुणों के आधार पर वर्णक्रमीय तकनीक का अध्ययन किया जाना चाहिए

प्रकाश संश्लेषक तंत्र की घटना, विकास और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया है जैसे अन्य पौधे तंत्र . प्रकाश संश्लेषक दर विकास के प्रारंभिक चरण में कम है; यह कुछ समय के लिए विकास और स्थिर होने के बाद उच्च है; यह कम हो जाता है जब उम्र बढ़ने . शारीरिक स्थिति और पौधों की बाहरी परिस्थितियों का प्रकाश संश्लेषक दर के प्रत्येक चरण की अवधि और प्रकाश संश्लेषक दर के स्तर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है . जब पौधे के अन्य भागों में प्रकाश संश्लेषक उत्पादों की मांग बढ़ जाती है, तो फोटोडिकेट की स्थिति में वृद्धि होती है। अवरुद्ध, प्रकाश संश्लेषक दर धीरे -धीरे . कम हो जाएगी

कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था की स्पेक्ट्रम तकनीक के माध्यम से, पौधों की इन अवशोषण विशेषताओं को सबसे बड़ी सीमा तक रोपण दक्षता प्रदान करने के लिए अच्छी तरह से पूरा किया जा सकता है, जो प्लांट लैंप स्पेक्ट्रम तकनीक . पर शोध का एक और उद्देश्य है

7. प्लांट लैंप स्पेक्ट्रम तकनीक सूर्य के प्रकाश के पूर्ण उपयोग की वकालत करती है

प्लांट लैंप स्पेक्ट्रम तकनीक के अनुप्रयोग ने कभी भी सूर्य के प्रकाश के पूर्ण उपयोग को बाहर नहीं किया है, और उनके बीच संबंध बाजार अर्थव्यवस्था प्रभाव . के तहत अधिक निकटता से जुड़ा हुआ है

एक उत्कृष्ट स्पेक्ट्रम तकनीक सूर्य के प्रकाश . के उपयोग को अधिकतम करने के आधार पर एक तकनीकी प्रदर्शन है

यहाँ, एक सिद्धांत दोहराया जाता है:

कोई सबसे अच्छा स्पेक्ट्रम नहीं है, केवल सबसे उपयुक्त .

नियंत्रणीय प्रौद्योगिकी के संदर्भ में, प्लांट लैंप स्पेक्ट्रम तकनीक और रोपण प्रक्रिया स्पेक्ट्रम तकनीक सुविधा के ऐतिहासिक मिशन को ले जाती है, .