LED గ్రో లైట్లను ఎలా ఎంచుకోవాలి మరియు డిజైన్ చేయాలి?

ఆధునిక వ్యవసాయంలో ఒక ముఖ్యమైన శాఖగా, మొక్కల కర్మాగారాల భావన బాగా ప్రాచుర్యం పొందింది. ఇండోర్ ప్లాంటింగ్ వాతావరణంలో, మొక్కల కాంతి కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన శక్తి వనరు.LED గ్రో లైట్ సాంప్రదాయ సప్లిమెంటరీ లైట్లకు లేని అధిక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు నిలువు పొలాలు మరియు గ్రీన్‌హౌస్‌ల వంటి పెద్ద వాణిజ్య అనువర్తనాల్లో ప్రధాన లేదా అనుబంధ లైట్ల కోసం ఖచ్చితంగా మొదటి ఎంపిక అవుతుంది.

ఈ గ్రహం మీద అత్యంత సంక్లిష్టమైన జీవన రూపాలలో మొక్కలు ఒకటి. మొక్కలను నాటడం సులభం, కానీ కష్టం మరియు సంక్లిష్టమైనది. గ్రో లైటింగ్‌తో పాటు, అనేక వేరియబుల్‌లు ఒకదానికొకటి ప్రభావం చూపుతాయి, ఈ వేరియబుల్‌లను బ్యాలెన్స్ చేయడం అనేది పెంపకందారులు అర్థం చేసుకోవలసిన మరియు నైపుణ్యం పొందాల్సిన అద్భుతమైన కళ. కానీ మొక్కల లైటింగ్ పరంగా, ఇంకా చాలా అంశాలు జాగ్రత్తగా పరిశీలించాల్సిన అవసరం ఉంది.

ముందుగా, సూర్యుని వర్ణపటాన్ని మరియు మొక్కల ద్వారా వర్ణపటాన్ని శోషించడాన్ని అర్థం చేసుకుందాం. దిగువ బొమ్మ నుండి చూడగలిగినట్లుగా, సౌర వర్ణపటం అనేది నిరంతర వర్ణపటం, దీనిలో నీలం మరియు ఆకుపచ్చ వర్ణపటం ఎరుపు స్పెక్ట్రం కంటే బలంగా ఉంటాయి మరియు కనిపించే కాంతి స్పెక్ట్రం 380 నుండి 780 nm వరకు ఉంటుంది. మొక్కల పెరుగుదలలో అనేక కీలక శోషణ కారకాలు ఉన్నాయి మరియు మొక్కల పెరుగుదలను ప్రభావితం చేసే అనేక కీ ఆక్సిన్‌ల కాంతి శోషణ స్పెక్ట్రా గణనీయంగా భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువలన, యొక్క అప్లికేషన్LED గ్రో లైట్అనేది సాధారణ విషయం కాదు, కానీ చాలా లక్ష్యంగా ఉంది. ఇక్కడ రెండు అతి ముఖ్యమైన కిరణజన్య సంయోగక్రియ మొక్కల పెరుగుదల అంశాల భావనలను పరిచయం చేయడం అవసరం.

మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఆకు క్లోరోప్లాస్ట్‌లోని క్లోరోఫిల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది కిరణజన్య సంయోగక్రియకు సంబంధించిన అత్యంత ముఖ్యమైన వర్ణద్రవ్యాలలో ఒకటి. ఇది ఆకుపచ్చ మొక్కలు మరియు ప్రొకార్యోటిక్ మొక్కలతో సహా కిరణజన్య సంయోగక్రియను సృష్టించగల అన్ని జీవులలో ఉంది. బ్లూ-గ్రీన్ ఆల్గే (సైనోబాక్టీరియా) మరియు యూకారియోటిక్ ఆల్గే. క్లోరోఫిల్ కాంతి శక్తిని గ్రహిస్తుంది మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటిని హైడ్రోకార్బన్లుగా సంశ్లేషణ చేస్తుంది.

క్లోరోఫిల్ a నీలం-ఆకుపచ్చ మరియు ప్రధానంగా ఎరుపు కాంతిని గ్రహిస్తుంది; క్లోరోఫిల్ బి పసుపు-ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటుంది మరియు ప్రధానంగా నీలం-వైలెట్ కాంతిని గ్రహిస్తుంది. ప్రధానంగా సూర్యరశ్మి మొక్కల నుండి నీడ మొక్కలను వేరు చేయడానికి. షేడ్ ప్లాంట్లలో క్లోరోఫిల్ బి మరియు క్లోరోఫిల్ ఎ నిష్పత్తి తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి నీడ మొక్కలు నీలి కాంతిని బలంగా ఉపయోగించగలవు మరియు నీడలో పెరగడానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ b యొక్క రెండు బలమైన శోషణలు ఉన్నాయి: 630~680 nm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన ఎరుపు ప్రాంతం మరియు 400~460 nm తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన నీలం-వైలెట్ ప్రాంతం.

కెరోటినాయిడ్స్ (కెరోటినాయిడ్స్) అనేది ముఖ్యమైన సహజ వర్ణద్రవ్యాల తరగతికి సాధారణ పదం, ఇవి సాధారణంగా జంతువులు, అధిక మొక్కలు, శిలీంధ్రాలు మరియు ఆల్గేలలో పసుపు, నారింజ-ఎరుపు లేదా ఎరుపు రంగులలో కనిపిస్తాయి. ఇప్పటివరకు 600 కంటే ఎక్కువ సహజ కెరోటినాయిడ్లు కనుగొనబడ్డాయి. మొక్కల కణాలలో ఉత్పత్తి చేయబడిన కెరోటినాయిడ్లు కిరణజన్య సంయోగక్రియకు సహాయపడటానికి శక్తిని గ్రహించి మరియు బదిలీ చేయడమే కాకుండా, ఉత్తేజిత సింగిల్-ఎలక్ట్రాన్ బాండ్ ఆక్సిజన్ అణువుల ద్వారా కణాలను నాశనం చేయకుండా రక్షించే పనిని కూడా కలిగి ఉంటాయి. కెరోటినాయిడ్ల కాంతి శోషణ 303~505 nm పరిధిని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఆహారం యొక్క రంగును అందిస్తుంది మరియు మానవ శరీరం యొక్క ఆహారం తీసుకోవడంపై ప్రభావం చూపుతుంది; ఆల్గే, మొక్కలు మరియు సూక్ష్మజీవులలో, దాని రంగును ప్రదర్శించలేము ఎందుకంటే ఇది క్లోరోఫిల్‌తో కప్పబడి ఉంటుంది.

రూపకల్పన మరియు ఎంపిక ప్రక్రియలోLED గ్రో లైట్లు, అనేక అపార్థాలు నివారించాల్సిన అవసరం ఉంది, ప్రధానంగా క్రింది అంశాలలో.

1. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క ఎరుపు మరియు నీలం తరంగదైర్ఘ్యం నిష్పత్తి

రెండు మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియ కోసం రెండు ప్రధాన శోషణ ప్రాంతాలుగా, స్పెక్ట్రం విడుదల చేస్తుందిLED గ్రో లైట్ప్రధానంగా ఎరుపు కాంతి మరియు నీలం కాంతి ఉండాలి. కానీ అది కేవలం ఎరుపు మరియు నీలం నిష్పత్తి ద్వారా కొలవబడదు. ఉదాహరణకు, ఎరుపు మరియు నీలం నిష్పత్తి 4:1, 6:1, 9:1 మరియు మొదలైనవి.

విభిన్న అలవాట్లతో అనేక విభిన్న వృక్ష జాతులు ఉన్నాయి మరియు వివిధ వృద్ధి దశలు కూడా వివిధ కాంతి దృష్టి అవసరాలను కలిగి ఉంటాయి. మొక్కల పెరుగుదలకు అవసరమైన స్పెక్ట్రం నిర్దిష్ట పంపిణీ వెడల్పుతో నిరంతర స్పెక్ట్రమ్‌గా ఉండాలి. చాలా ఇరుకైన స్పెక్ట్రంతో ఎరుపు మరియు నీలం యొక్క రెండు నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం చిప్‌లతో తయారు చేయబడిన కాంతి మూలాన్ని ఉపయోగించడం స్పష్టంగా సరికాదు. ప్రయోగాలలో, మొక్కలు పసుపు రంగులో ఉంటాయి, ఆకు కాండం చాలా తేలికగా ఉంటాయి మరియు ఆకు కాండం చాలా సన్నగా ఉంటాయి. ఫోటోపెరియోడ్‌పై ఇన్‌ఫ్రారెడ్ భాగం యొక్క ప్రభావం, షేడింగ్ ప్రభావంపై పసుపు-ఆకుపచ్చ భాగం యొక్క ప్రభావం మరియు వాటి ప్రభావం వంటి విదేశాలలో వివిధ స్పెక్ట్రాకు మొక్కల ప్రతిస్పందనపై పెద్ద సంఖ్యలో అధ్యయనాలు జరిగాయి. తెగుళ్లు మరియు వ్యాధులు, పోషకాలు మరియు మొదలైన వాటికి నిరోధకతపై వైలెట్ భాగం.

ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, మొలకల తరచుగా కాలిపోతాయి లేదా వాడిపోతాయి. అందువల్ల, ఈ పరామితి రూపకల్పన తప్పనిసరిగా మొక్కల జాతులు, పెరుగుదల వాతావరణం మరియు పరిస్థితులకు అనుగుణంగా రూపొందించబడాలి.

2. సాధారణ తెల్లని కాంతి మరియు పూర్తి స్పెక్ట్రం

మొక్కలు "చూసిన" కాంతి ప్రభావం మానవ కంటికి భిన్నంగా ఉంటుంది. మనం సాధారణంగా ఉపయోగించే తెల్లని కాంతి దీపాలు సూర్యరశ్మిని భర్తీ చేయలేవు, జపాన్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించే మూడు-ప్రాథమిక తెల్లని కాంతి గొట్టాలు మొదలైనవి. ఈ స్పెక్ట్రమ్‌ల వాడకం మొక్కల పెరుగుదలపై నిర్దిష్ట ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, కానీ ప్రభావం లేదు. LED లచే తయారు చేయబడిన కాంతి మూలం వలె మంచిది. .

మునుపటి సంవత్సరాల్లో సాధారణంగా ఉపయోగించే మూడు ప్రాథమిక రంగులతో ఫ్లోరోసెంట్ ట్యూబ్‌ల కోసం, తెలుపు సంశ్లేషణ చేయబడినప్పటికీ, ఎరుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం వర్ణపటాలను వేరు చేస్తారు మరియు స్పెక్ట్రం యొక్క వెడల్పు చాలా ఇరుకైనది మరియు స్పెక్ట్రం యొక్క నిరంతర భాగం సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, LED లతో పోలిస్తే శక్తి ఇప్పటికీ సాపేక్షంగా పెద్దది, శక్తి వినియోగం 1.5 నుండి 3 రెట్లు. మొక్కల పెరుగుదల లైటింగ్ కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన LEDల పూర్తి స్పెక్ట్రమ్ స్పెక్ట్రమ్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేస్తుంది. దృశ్య ప్రభావం ఇప్పటికీ తెల్లగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన ముఖ్యమైన కాంతి భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

3. ఇల్యూమినేషన్ ఇంటెన్సిటీ పరామితి PPFD

కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఫ్లక్స్ సాంద్రత (PPFD) అనేది మొక్కలలో కాంతి తీవ్రతను కొలవడానికి ఒక ముఖ్యమైన పరామితి. ఇది కాంతి క్వాంటా లేదా రేడియంట్ శక్తి ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఇది కిరణజన్య సంయోగక్రియలో కాంతి యొక్క ప్రభావవంతమైన రేడియంట్ ఫ్లక్స్ సాంద్రతను సూచిస్తుంది, ఇది యూనిట్ సమయం మరియు యూనిట్ ప్రాంతానికి 400 నుండి 700 nm తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలో మొక్కల ఆకు కాండంపై కాంతి క్వాంటా సంఘటన యొక్క మొత్తం సంఖ్యను సూచిస్తుంది. యూనిట్ ఉందిμE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). కిరణజన్య సంయోగక్రియ క్రియాశీల రేడియేషన్ (PAR) 400 నుండి 700 nm పరిధిలో తరంగదైర్ఘ్యంతో మొత్తం సౌర వికిరణాన్ని సూచిస్తుంది.

లైట్ కాంపెన్సేషన్ పాయింట్ అని కూడా పిలువబడే మొక్కల కాంతి పరిహార సంతృప్త స్థానం అంటే PPFD ఈ బిందువు కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి, దాని కిరణజన్య సంయోగక్రియ శ్వాసక్రియ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మొక్కలు పెరగడానికి ముందు మొక్కల పెరుగుదల వినియోగం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. వేర్వేరు మొక్కలు వేర్వేరు కాంతి పరిహార పాయింట్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఇది కేవలం 200 కంటే ఎక్కువ PPFD వంటి నిర్దిష్ట ఇండెక్స్‌కు చేరినట్లుగా పరిగణించబడదు.μmol·m-2·s-1.

గతంలో ఉపయోగించిన ఇల్యూమినెన్స్ మీటర్ ద్వారా ప్రతిబింబించే కాంతి తీవ్రత ప్రకాశం, కానీ మొక్క నుండి కాంతి మూలం యొక్క ఎత్తు, కాంతి యొక్క కవరేజ్ మరియు కాంతి దాని గుండా వెళుతుందా లేదా అనే దాని కారణంగా మొక్కల పెరుగుదల స్పెక్ట్రం మారుతుంది. ఆకులు మొదలైనవి, కిరణజన్య సంయోగక్రియను అధ్యయనం చేసేటప్పుడు ఇది కాంతిగా ఉపయోగించబడుతుంది. బలమైన సూచికలు తగినంత ఖచ్చితమైనవి కావు మరియు PAR ఇప్పుడు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది.

సాధారణంగా, పాజిటివ్ ప్లాంట్ PPFD> 50μmol·m-2·s-1 కిరణజన్య సంయోగక్రియ విధానాన్ని ప్రారంభించగలదు; నీడ మొక్క PPFDకి 20 మాత్రమే అవసరంμmol·m-2·s-1. అందువల్ల, LED ప్లాంట్ లైట్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేసేటప్పుడు, మీరు ఈ రిఫరెన్స్ విలువ ప్రకారం ఇన్‌స్టాల్ చేసి సెట్ చేయవచ్చు, తగిన ఇన్‌స్టాలేషన్ ఎత్తును ఎంచుకుని, ఆకు ఉపరితలంపై ఆదర్శవంతమైన PPFD విలువ మరియు ఏకరూపతను సాధించవచ్చు.

4. లైట్ ఫార్ములా

లైట్ ఫార్ములా అనేది ఇటీవల ప్రతిపాదించబడిన కొత్త భావన, ఇందులో ప్రధానంగా మూడు అంశాలు ఉన్నాయి: కాంతి నాణ్యత, కాంతి పరిమాణం మరియు వ్యవధి. కాంతి నాణ్యత అనేది మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అత్యంత అనుకూలమైన స్పెక్ట్రమ్ అని అర్థం చేసుకోండి; కాంతి పరిమాణం తగిన PPFD విలువ మరియు ఏకరూపత; వ్యవధి అనేది రేడియేషన్ యొక్క సంచిత విలువ మరియు పగలు మరియు రాత్రి సమయం నిష్పత్తి. మొక్కలు పగలు మరియు రాత్రి మార్పులను నిర్ధారించడానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మరియు ఎరుపు కాంతి నిష్పత్తిని ఉపయోగిస్తాయని డచ్ వ్యవసాయదారులు కనుగొన్నారు. సూర్యాస్తమయం సమయంలో పరారుణ నిష్పత్తి గణనీయంగా పెరుగుతుంది మరియు మొక్కలు నిద్రకు త్వరగా స్పందిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియ లేకుండా, మొక్కలు ఈ ప్రక్రియను పూర్తి చేయడానికి చాలా గంటలు పడుతుంది.

ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, పరీక్ష ద్వారా అనుభవాన్ని సేకరించడం మరియు ఉత్తమ కలయికను ఎంచుకోవడం అవసరం.