एलईडी ग्रोब लाइट कसरी छनौट र डिजाइन गर्ने?

आधुनिक कृषि को एक महत्वपूर्ण शाखा को रूप मा, बिरुवा कारखाना को अवधारणा धेरै लोकप्रिय भएको छ। इनडोर रोपण वातावरणमा, बिरुवाको प्रकाश प्रकाश संश्लेषणको लागि आवश्यक ऊर्जा स्रोत हो।एलईडी ग्रो लाइट परम्परागत सप्लिमेन्टरी बत्तीहरूसँग नहुने अत्याधिक फाइदाहरू छन्, र ठाडो फार्महरू र ग्रीनहाउसहरू जस्ता ठूला व्यावसायिक अनुप्रयोगहरूमा मुख्य वा पूरक बत्तीहरूको लागि पक्कै पनि पहिलो रोजाइ बन्नेछ।

बिरुवाहरू यस ग्रहमा सबैभन्दा जटिल जीवन रूपहरू मध्ये एक हो। बिरुवा रोपण सरल, तर गाह्रो र जटिल छ। बढ्दो प्रकाशको अतिरिक्त, धेरै चरहरूले एकअर्कालाई असर गर्छ, यी चरहरूलाई सन्तुलनमा राख्नु एउटा उत्कृष्ट कला हो जुन उत्पादकहरूले बुझ्न र मास्टर गर्न आवश्यक छ। तर बिरुवाको प्रकाशको सन्दर्भमा, त्यहाँ अझै धेरै कारकहरू छन् जुन ध्यानपूर्वक विचार गर्न आवश्यक छ।

पहिले, सूर्यको स्पेक्ट्रम र बिरुवाहरूले स्पेक्ट्रमको अवशोषण बुझौं। तलको चित्रबाट देख्न सकिन्छ, सौर्य स्पेक्ट्रम एक निरन्तर स्पेक्ट्रम हो, जसमा नीलो र हरियो स्पेक्ट्रम रातो स्पेक्ट्रम भन्दा बलियो हुन्छ, र देखिने प्रकाश स्पेक्ट्रम 380 देखि 780 एनएम सम्म हुन्छ। बिरुवाको वृद्धिमा धेरै प्रमुख अवशोषण कारकहरू छन्, र बिरुवाको वृद्धिलाई असर गर्ने धेरै प्रमुख अक्सिनहरूको प्रकाश अवशोषण स्पेक्ट्रा उल्लेखनीय रूपमा फरक छन्। तसर्थ, को आवेदनएलईडी ग्रो लाइटसाधारण कुरा होइन, तर धेरै लक्षित छ। यहाँ यो दुई सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रकाश संश्लेषण बिरुवा वृद्धि तत्व को अवधारणा को परिचय आवश्यक छ।

बिरुवाहरूको प्रकाश संश्लेषण पातको क्लोरोप्लास्टमा रहेको क्लोरोफिलमा निर्भर हुन्छ, जुन प्रकाश संश्लेषणसँग सम्बन्धित सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण पिग्मेन्टहरू मध्ये एक हो। यो हरियो बोटबिरुवा र प्रोकारियोटिक बिरुवाहरू सहित प्रकाश संश्लेषण सिर्जना गर्न सक्ने सबै जीवहरूमा अवस्थित छ। निलो-हरियो शैवाल (सायनोब्याक्टेरिया) र युकेरियोटिक शैवाल। क्लोरोफिलले प्रकाशको ऊर्जा अवशोषित गर्छ र कार्बन डाइअक्साइड र पानीलाई हाइड्रोकार्बनमा संश्लेषण गर्छ।

क्लोरोफिल ए नीलो-हरियो छ र मुख्यतया रातो बत्ती अवशोषित गर्दछ; क्लोरोफिल बी पहेंलो-हरियो हुन्छ र मुख्यतया नीलो-बैंगनी प्रकाश अवशोषित गर्दछ। मुख्यतया सूर्य बिरुवाहरु बाट छाया बिरुवाहरु भेद गर्न को लागी। क्लोरोफिल b र क्लोरोफिल ए को छाया बिरुवाहरूको अनुपात सानो छ, त्यसैले छाया बिरुवाहरूले नीलो प्रकाशलाई कडा रूपमा प्रयोग गर्न सक्छन् र छायामा बढ्नको लागि अनुकूलन गर्न सक्छन्। त्यहाँ क्लोरोफिल a र क्लोरोफिल b को दुई बलियो अवशोषणहरू छन्: 630 ~ 680 nm को तरंग लम्बाइ भएको रातो क्षेत्र, र 400 ~ 460 nm को तरंग लम्बाइ भएको निलो-बैंगनी क्षेत्र।

Carotenoids (carotenoids) महत्त्वपूर्ण प्राकृतिक रङ्गद्रव्य को एक वर्ग को लागी एक सामान्य शब्द हो, जो सामान्यतया पहेंलो, सुन्तला-रातो वा रातो रङ्गहरु मा जनावरहरु, उच्च बिरुवाहरु, फंगस, र शैवाल मा पाइन्छ। अहिलेसम्म ६०० भन्दा बढी प्राकृतिक क्यारोटिनोइडहरू पत्ता लागेको छ। बिरुवाको कोषहरूमा उत्पादन हुने क्यारोटिनोइडहरूले प्रकाश संश्लेषणमा मद्दत गर्न ऊर्जालाई अवशोषित र स्थानान्तरण मात्र गर्दैन, तर उत्तेजित एकल-इलेक्ट्रोन बन्ड अक्सिजन अणुहरूद्वारा नष्ट हुनबाट कोशिकाहरूलाई बचाउने कार्य पनि गर्दछ। carotenoids को प्रकाश अवशोषण 303 ~ 505 nm को दायरा कभर गर्दछ। यसले खानाको रंग प्रदान गर्दछ र मानव शरीरको खानाको सेवनलाई असर गर्छ; शैवाल, बोटबिरुवा र सूक्ष्मजीवहरूमा, यसको रंग प्रस्तुत गर्न सकिँदैन किनभने यो क्लोरोफिलले ढाकिएको हुन्छ।

को डिजाइन र चयन प्रक्रिया माएलईडी बत्तीहरू, त्यहाँ धेरै गलतफहमीहरू छन् जुन बेवास्ता गर्न आवश्यक छ, मुख्य रूपमा निम्न पक्षहरूमा।

1. प्रकाश तरंग दैर्ध्यको रातो र नीलो तरंग दैर्ध्यको अनुपात

दुई बिरुवाहरु को प्रकाश संश्लेषण को लागी दुई मुख्य अवशोषण क्षेत्र को रूप मा, द्वारा उत्सर्जित स्पेक्ट्रमएलईडी ग्रो लाइटमुख्यतया रातो बत्ती र नीलो बत्ती हुनुपर्छ। तर यसलाई रातो र नीलोको अनुपातले मात्र मापन गर्न सकिँदैन। उदाहरणका लागि, रातो र नीलोको अनुपात 4:1, 6:1, 9:1 र यस्तै छ।

त्यहाँ विभिन्न बानीहरू भएका धेरै बिरुवा प्रजातिहरू छन्, र विभिन्न विकास चरणहरूमा पनि विभिन्न प्रकाश फोकस आवश्यकताहरू छन्। बिरुवाको वृद्धिको लागि आवश्यक स्पेक्ट्रम निश्चित वितरण चौडाइको साथ निरन्तर स्पेक्ट्रम हुनुपर्छ। धेरै साँघुरो स्पेक्ट्रमको साथ रातो र नीलोको दुई विशिष्ट तरंग लम्बाइ चिपहरूबाट बनेको प्रकाश स्रोत प्रयोग गर्न यो स्पष्ट रूपमा अनुपयुक्त छ। प्रयोगहरूमा, यो पत्ता लाग्यो कि बिरुवाहरू पहेँलो हुन्छन्, पातका डाँठहरू धेरै हल्का हुन्छन्, र पातका डाँठहरू धेरै पातलो हुन्छन्। विदेशी देशहरूमा विभिन्न स्पेक्ट्रामा बोटबिरुवाको प्रतिक्रियाको बारेमा धेरै अध्ययनहरू भएका छन्, जस्तै फोटोपिरियडमा इन्फ्रारेड भागको प्रभाव, छायांकन प्रभावमा पहेँलो-हरियो भागको प्रभाव, र यसको प्रभाव। कीट र रोगहरु को प्रतिरोध मा बैंगनी भाग, पोषक र यति।

व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, बिरुवाहरू प्रायः जलाइन्छ वा सुकाइन्छ। तसर्थ, यस प्यारामिटरको डिजाइन बिरुवाको प्रजाति, विकास वातावरण र अवस्था अनुसार डिजाइन गरिनु पर्छ।

2. साधारण सेतो प्रकाश र पूर्ण स्पेक्ट्रम

बिरुवाहरु द्वारा "देखिएको" प्रकाश प्रभाव मानव आँखा भन्दा फरक छ। जापानमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने तीन-प्राथमिक सेतो प्रकाश ट्यूबहरू, आदि जस्ता हाम्रा प्रायः प्रयोग गरिएका सेतो बत्तीहरू सूर्यको प्रकाशलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्षम छैनन्। यी स्पेक्ट्रमहरूको प्रयोगले बिरुवाहरूको वृद्धिमा निश्चित प्रभाव पार्छ, तर प्रभाव हुँदैन। LEDs द्वारा बनाईएको प्रकाश स्रोत जत्तिकै राम्रो। ।

विगतका वर्षहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने तीनवटा प्राथमिक रङहरू भएका फ्लोरोसेन्ट ट्युबहरूका लागि, सेतो संश्लेषित भए तापनि, रातो, हरियो र नीलो स्पेक्ट्रा छुट्याइएको छ, र स्पेक्ट्रमको चौडाइ धेरै साँघुरो छ, र स्पेक्ट्रमको निरन्तर भाग अपेक्षाकृत कमजोर छ। एकै समयमा, LEDs को तुलनामा शक्ति अझै पनि अपेक्षाकृत ठूलो छ, ऊर्जा खपत 1.5 देखि 3 गुणा। बिरुवाको वृद्धि प्रकाशको लागि विशेष रूपमा डिजाइन गरिएको LEDs को पूर्ण स्पेक्ट्रमले स्पेक्ट्रमलाई अनुकूलन गर्दछ। यद्यपि भिजुअल प्रभाव अझै सेतो छ, यसले बिरुवाको प्रकाश संश्लेषणको लागि आवश्यक महत्त्वपूर्ण प्रकाश भागहरू समावेश गर्दछ।

3. रोशनी तीव्रता प्यारामिटर PPFD

प्रकाश संश्लेषण प्रवाह घनत्व (PPFD) बिरुवाहरूमा प्रकाशको तीव्रता मापन गर्न एक महत्त्वपूर्ण मापदण्ड हो। यो या त प्रकाश क्वान्टा वा उज्ज्वल ऊर्जा द्वारा व्यक्त गर्न सकिन्छ। यसले प्रकाश संश्लेषणमा प्रकाशको प्रभावकारी रेडियन्ट फ्लक्स घनत्वलाई जनाउँछ, जसले 400 देखि 700 nm प्रति एकाइ समय र एकाइ क्षेत्रको तरंग दैर्ध्य दायरामा बिरुवाको पातका डाँठहरूमा प्रकाश क्वान्टा घटनाको कुल संख्यालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। एकाइ छμE·m-2·s-1 (μमोल·m-2·s-1)। Photosynthetically सक्रिय विकिरण (PAR) ले 400 देखि 700 nm को दायरा मा एक तरंग दैर्ध्य संग कुल सौर विकिरण को संदर्भित गर्दछ।

बिरुवाहरूको प्रकाश क्षतिपूर्ति संतृप्ति बिन्दु, जसलाई लाइट क्षतिपूर्ति बिन्दु पनि भनिन्छ, यसको मतलब PPFD यस बिन्दु भन्दा माथि हुनु आवश्यक छ, यसको प्रकाश संश्लेषण श्वासप्रश्वास भन्दा बढी हुन सक्छ, र बिरुवाहरू बढ्नु अघि बिरुवाको वृद्धि खपत भन्दा बढी हुन्छ। बिभिन्न बिरुवाहरु को बिभिन्न प्रकाश क्षतिपूर्ति बिन्दुहरु छन्, र यसलाई केवल एक निश्चित सूचकांक सम्म पुग्न मान्न सकिदैन, जस्तै PPFD 200 भन्दा माथि।μमोल·m-2·s-1।

विगतमा प्रयोग गरिएको इल्युमिनन्स मिटरले प्रतिबिम्बित हुने प्रकाशको तीव्रता भनेको चमक हो, तर बिरुवाबाट प्रकाशको स्रोतको उचाइ, प्रकाशको कभरेज, र प्रकाशको माध्यमबाट जान सक्छ कि सक्दैन भन्ने कारणले बिरुवाको वृद्धिको स्पेक्ट्रम परिवर्तन हुन्छ। पातहरू, आदि, प्रकाश संश्लेषण अध्ययन गर्दा प्रकाश रूपमा प्रयोग गरिन्छ। बलियो संकेतकहरू पर्याप्त सटीक छैनन्, र PAR अहिले प्रायः प्रयोग गरिन्छ।

सामान्यतया, सकारात्मक बिरुवा PPFD> 50μमोल·m-2·s-1 ले प्रकाश संश्लेषण संयन्त्र सुरु गर्न सक्छ; जबकि छाया प्लान्ट PPFD लाई मात्र 20 चाहिन्छμमोल·m-2·s-1। तसर्थ, LED प्लान्ट लाइट स्थापना गर्दा, तपाइँ यसलाई यो सन्दर्भ मान अनुसार स्थापना र सेट गर्न सक्नुहुन्छ, उपयुक्त स्थापना उचाइ छनोट गर्न सक्नुहुन्छ, र पातको सतहमा आदर्श PPFD मूल्य र एकरूपता प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ।

4. हल्का सूत्र

प्रकाश सूत्र हालै प्रस्तावित नयाँ अवधारणा हो, जसमा मुख्यतया तीनवटा कारकहरू समावेश छन्: प्रकाश गुणस्तर, प्रकाश मात्रा र अवधि। बिरुवाको प्रकाश संश्लेषणको लागि सबैभन्दा उपयुक्त स्पेक्ट्रम प्रकाशको गुणस्तर हो भनेर मात्र बुझ्नुहोस्; प्रकाश मात्रा उपयुक्त PPFD मान र एकरूपता हो; अवधि विकिरणको संचयी मान र दिन र रातको समयको अनुपात हो। डच किसानहरूले पत्ता लगाएका छन् कि बिरुवाहरूले दिन र रातको परिवर्तनहरूको न्याय गर्न इन्फ्रारेड र रातो बत्तीको अनुपात प्रयोग गर्छन्। सूर्यास्तमा इन्फ्रारेड अनुपात उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ, र बिरुवाहरू निद्रामा छिटो प्रतिक्रिया दिन्छन्। यो प्रक्रिया बिना, यो बिरुवाहरु लाई यो प्रक्रिया पूरा गर्न धेरै घण्टा लाग्नेछ।

व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, परीक्षण मार्फत अनुभव संकलन गर्न र उत्तम संयोजन चयन गर्न आवश्यक छ।