কিভাবে LED গ্রো লাইট নির্বাচন এবং ডিজাইন করবেন?

আধুনিক কৃষির একটি গুরুত্বপূর্ণ শাখা হিসেবে উদ্ভিদ কারখানার ধারণাটি খুবই জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। অন্দর রোপণ পরিবেশে, উদ্ভিদ আলো সালোকসংশ্লেষণের জন্য একটি অপরিহার্য শক্তির উৎস।এলইডি গ্রো লাইট প্রথাগত সম্পূরক লাইটের অপ্রতিরোধ্য সুবিধা রয়েছে এবং উল্লম্ব খামার এবং গ্রিনহাউসের মতো বড় বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অবশ্যই প্রধান বা সম্পূরক আলোর জন্য প্রথম পছন্দ হয়ে উঠবে।

গাছপালা এই গ্রহের সবচেয়ে জটিল জীবন ফর্মগুলির মধ্যে একটি। গাছপালা রোপণ সহজ, কিন্তু কঠিন এবং জটিল। গ্রো লাইটিং ছাড়াও, অনেকগুলি ভেরিয়েবল একে অপরকে প্রভাবিত করে, এই ভেরিয়েবলগুলির ভারসাম্য বজায় রাখা একটি দুর্দান্ত শিল্প যা চাষীদের বুঝতে এবং আয়ত্ত করতে হবে। কিন্তু উদ্ভিদ আলোর পরিপ্রেক্ষিতে, এখনও অনেক কারণ রয়েছে যা সাবধানে বিবেচনা করা প্রয়োজন।

প্রথমত, আসুন সূর্যের বর্ণালী এবং উদ্ভিদ দ্বারা বর্ণালী শোষণ করা যাক। নীচের চিত্র থেকে দেখা যায়, সৌর বর্ণালী একটি অবিচ্ছিন্ন বর্ণালী, যেখানে নীল এবং সবুজ বর্ণালী লাল বর্ণালী থেকে শক্তিশালী এবং দৃশ্যমান আলোর বর্ণালী 380 থেকে 780 এনএম পর্যন্ত। উদ্ভিদের বৃদ্ধিতে বেশ কয়েকটি মূল শোষণের কারণ রয়েছে এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করে এমন কয়েকটি মূল অক্সিনের আলো শোষণের বর্ণালী উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন। অতএব, এর আবেদনএলইডি গ্রো লাইটএকটি সহজ বিষয় নয়, কিন্তু খুব লক্ষ্যবস্তু. এখানে দুটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সালোকসংশ্লেষী উদ্ভিদ বৃদ্ধির উপাদানের ধারণাগুলি প্রবর্তন করা প্রয়োজন।

উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ পাতার ক্লোরোপ্লাস্টের ক্লোরোফিলের উপর নির্ভর করে, যা সালোকসংশ্লেষণের সাথে সম্পর্কিত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রঙ্গকগুলির মধ্যে একটি। সবুজ উদ্ভিদ এবং প্রোক্যারিওটিক উদ্ভিদ সহ সালোকসংশ্লেষণ তৈরি করতে পারে এমন সমস্ত জীবের মধ্যে এটি বিদ্যমান। নীল-সবুজ শৈবাল (সায়ানোব্যাকটেরিয়া) এবং ইউক্যারিওটিক শৈবাল। ক্লোরোফিল আলোর শক্তি শোষণ করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলকে হাইড্রোকার্বনে সংশ্লেষ করে।

ক্লোরোফিল a নীল-সবুজ এবং প্রধানত লাল আলো শোষণ করে; ক্লোরোফিল বি হলদে-সবুজ এবং প্রধানত নীল-বেগুনি আলো শোষণ করে। প্রধানত সূর্য গাছপালা থেকে ছায়া গাছপালা পার্থক্য. ছায়াযুক্ত উদ্ভিদের ক্লোরোফিল b-এর সাথে ক্লোরোফিল a-এর অনুপাত ছোট, তাই ছায়াযুক্ত গাছগুলি নীল আলোকে শক্তিশালীভাবে ব্যবহার করতে পারে এবং ছায়ায় বেড়ে ওঠার জন্য মানিয়ে নিতে পারে। ক্লোরোফিল a এবং ক্লোরোফিল b এর দুটি শক্তিশালী শোষণ রয়েছে: লাল অঞ্চল যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 630~680 nm, এবং নীল-বেগুনি অঞ্চল যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 400~460 nm।

ক্যারোটিনয়েড (ক্যারোটিনয়েড) হল একটি সাধারণ শব্দ যা গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক রঙ্গকগুলির একটি শ্রেণির জন্য, যা সাধারণত প্রাণী, উচ্চতর গাছপালা, ছত্রাক এবং শেত্তলাগুলিতে হলুদ, কমলা-লাল বা লাল রঙ্গকগুলিতে পাওয়া যায়। এ পর্যন্ত 600 টিরও বেশি প্রাকৃতিক ক্যারোটিনয়েড আবিষ্কৃত হয়েছে। উদ্ভিদ কোষে উত্পাদিত ক্যারোটিনয়েডগুলি শুধুমাত্র সালোকসংশ্লেষণে সাহায্য করার জন্য শক্তি শোষণ এবং স্থানান্তর করে না, তবে উত্তেজিত একক-ইলেক্ট্রন বন্ড অক্সিজেন অণু দ্বারা ধ্বংস হওয়া থেকে কোষকে রক্ষা করার কাজও রয়েছে। ক্যারোটিনয়েডের আলো শোষণ 303 ~ 505 nm পরিসীমা কভার করে। এটি খাদ্যের রঙ প্রদান করে এবং মানবদেহের খাদ্য গ্রহণকে প্রভাবিত করে; শেত্তলাগুলি, উদ্ভিদ এবং অণুজীবের মধ্যে, এর রঙ উপস্থাপন করা যায় না কারণ এটি ক্লোরোফিল দ্বারা আচ্ছাদিত।

এর নকশা ও নির্বাচন প্রক্রিয়ায়এলইডি গ্রো লাইট, কিছু ভুল বোঝাবুঝি রয়েছে যা এড়ানো দরকার, প্রধানত নিম্নলিখিত দিকগুলিতে।

1. আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লাল থেকে নীল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অনুপাত

দুটি উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের জন্য দুটি প্রধান শোষণ অঞ্চল হিসাবে, বর্ণালী দ্বারা নির্গত হয়এলইডি গ্রো লাইটপ্রধানত লাল আলো এবং নীল আলো হওয়া উচিত। কিন্তু এটি লাল থেকে নীল অনুপাত দ্বারা সহজভাবে পরিমাপ করা যায় না। উদাহরণস্বরূপ, লাল থেকে নীলের অনুপাত হল 4:1, 6:1, 9:1 ইত্যাদি।

বিভিন্ন অভ্যাস সহ বিভিন্ন উদ্ভিদের প্রজাতি রয়েছে এবং বিভিন্ন বৃদ্ধির পর্যায়েও বিভিন্ন আলো ফোকাস প্রয়োজন রয়েছে। উদ্ভিদ বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় বর্ণালী একটি নির্দিষ্ট বিতরণ প্রস্থ সহ একটি অবিচ্ছিন্ন বর্ণালী হওয়া উচিত। খুব সংকীর্ণ বর্ণালী সহ লাল এবং নীল রঙের দুটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চিপ দিয়ে তৈরি আলোর উত্স ব্যবহার করা স্পষ্টতই অনুপযুক্ত। পরীক্ষা-নিরীক্ষায় দেখা গেছে যে গাছের পাতা হলুদাভ, পাতার কান্ড খুবই হালকা এবং পাতার কান্ড খুবই পাতলা। বিদেশী দেশে বিভিন্ন বর্ণালীতে উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়ার উপর প্রচুর সংখ্যক গবেষণা হয়েছে, যেমন ফটোপিরিয়ডে ইনফ্রারেড অংশের প্রভাব, ছায়াকরণের প্রভাবে হলুদ-সবুজ অংশের প্রভাব এবং এর প্রভাব। কীটপতঙ্গ এবং রোগ প্রতিরোধের উপর বেগুনি অংশ, পুষ্টি এবং তাই.

ব্যবহারিক প্রয়োগে, চারা প্রায়ই পুড়ে যায় বা শুকিয়ে যায়। অতএব, এই প্যারামিটারের নকশাটি অবশ্যই উদ্ভিদের প্রজাতি, বৃদ্ধির পরিবেশ এবং অবস্থার উপর ভিত্তি করে ডিজাইন করা উচিত।

2. সাধারণ সাদা আলো এবং সম্পূর্ণ বর্ণালী

গাছপালা দ্বারা "দেখা" আলোর প্রভাব মানুষের চোখের থেকে আলাদা। আমাদের সাধারণত ব্যবহৃত সাদা আলোর বাতিগুলি সূর্যের আলোকে প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হয় না, যেমন জাপানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত তিন-প্রাথমিক সাদা আলোর টিউব ইত্যাদি। LEDs দ্বারা তৈরি আলোর উত্স হিসাবে ভাল. .

পূর্ববর্তী বছরগুলিতে সাধারণত ব্যবহৃত তিনটি প্রাথমিক রঙের ফ্লুরোসেন্ট টিউবগুলির জন্য, যদিও সাদা সংশ্লেষিত হয়, লাল, সবুজ এবং নীল বর্ণালী আলাদা করা হয়, এবং বর্ণালীর প্রস্থ খুবই সংকীর্ণ, এবং বর্ণালীর ক্রমাগত অংশ তুলনামূলকভাবে দুর্বল। একই সময়ে, LED-এর তুলনায় শক্তি এখনও অপেক্ষাকৃত বড়, শক্তি খরচের 1.5 থেকে 3 গুণ। উদ্ভিদের বৃদ্ধির আলোর জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা এলইডির সম্পূর্ণ বর্ণালী বর্ণালীকে অপ্টিমাইজ করে। যদিও চাক্ষুষ প্রভাব এখনও সাদা, এতে উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ আলোক অংশ রয়েছে।

3. আলোকসজ্জা তীব্রতা পরামিতি PPFD

সালোকসংশ্লেষণ ফ্লাক্স ডেনসিটি (PPFD) হল উদ্ভিদের আলোর তীব্রতা পরিমাপ করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। এটি হালকা কোয়ান্টা বা দীপ্তিমান শক্তি দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে। এটি সালোকসংশ্লেষণে আলোর কার্যকরী দীপ্তিমান প্রবাহের ঘনত্বকে নির্দেশ করে, যা প্রতি ইউনিট সময় এবং একক ক্ষেত্রফল 400 থেকে 700 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে উদ্ভিদের পাতার কান্ডে আলোক কোয়ান্টা ঘটনার মোট সংখ্যাকে প্রতিনিধিত্ব করে। ইউনিট হলμE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1)। সালোকসংশ্লেষকভাবে সক্রিয় বিকিরণ (PAR) বলতে 400 থেকে 700 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মোট সৌর বিকিরণকে বোঝায়।

উদ্ভিদের হালকা ক্ষতিপূরণ স্যাচুরেশন পয়েন্ট, যাকে হালকা ক্ষতিপূরণ পয়েন্টও বলা হয়, এর অর্থ হল PPFD এই বিন্দুর চেয়ে বেশি হওয়া প্রয়োজন, এর সালোকসংশ্লেষণ শ্বাস-প্রশ্বাসের চেয়ে বেশি হতে পারে এবং গাছের বৃদ্ধির আগে গাছের বৃদ্ধি খরচের চেয়ে বেশি। বিভিন্ন উদ্ভিদের বিভিন্ন আলোর ক্ষতিপূরণ পয়েন্ট রয়েছে এবং এটিকে কেবলমাত্র একটি নির্দিষ্ট সূচকে পৌঁছানো হিসাবে বিবেচনা করা যায় না, যেমন PPFD 200-এর বেশিμmol·m-2·s-1.

অতীতে ব্যবহৃত আলোক মিটার দ্বারা প্রতিফলিত আলোর তীব্রতা হল উজ্জ্বলতা, কিন্তু কারণ উদ্ভিদ থেকে আলোর উৎসের উচ্চতা, আলোর কভারেজ এবং আলোর মধ্য দিয়ে যেতে পারে কিনা তার কারণে উদ্ভিদের বৃদ্ধির বর্ণালী পরিবর্তিত হয়। পাতা, ইত্যাদি, সালোকসংশ্লেষণ অধ্যয়ন করার সময় এটি আলো হিসাবে ব্যবহৃত হয়। শক্তিশালী সূচক যথেষ্ট সুনির্দিষ্ট নয়, এবং PAR এখন বেশিরভাগই ব্যবহৃত হয়।

সাধারণত, ধনাত্মক উদ্ভিদ PPFD > 50μmol·m-2·s-1 সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া শুরু করতে পারে; যখন ছায়াযুক্ত প্ল্যান্ট পিপিএফডি-র প্রয়োজন মাত্র 20μmol·m-2·s-1. অতএব, এলইডি প্ল্যান্ট লাইট ইনস্টল করার সময়, আপনি এই রেফারেন্স মান অনুযায়ী এটি ইনস্টল এবং সেট করতে পারেন, উপযুক্ত ইনস্টলেশন উচ্চতা চয়ন করতে পারেন এবং পাতার পৃষ্ঠে আদর্শ PPFD মান এবং অভিন্নতা অর্জন করতে পারেন।

4. হালকা সূত্র

হালকা সূত্র হল একটি নতুন ধারণা যা সম্প্রতি প্রস্তাব করা হয়েছে, যার মধ্যে প্রধানত তিনটি বিষয় রয়েছে: আলোর গুণমান, আলোর পরিমাণ এবং সময়কাল। সহজভাবে বুঝতে হবে যে আলোর গুণমান হল উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত বর্ণালী; হালকা পরিমাণ উপযুক্ত PPFD মান এবং অভিন্নতা; সময়কাল হল বিকিরণের ক্রমবর্ধমান মান এবং দিন থেকে রাতের অনুপাত। ডাচ কৃষিবিদরা আবিষ্কার করেছেন যে গাছগুলি দিন এবং রাতের পরিবর্তনগুলি বিচার করতে ইনফ্রারেড থেকে লাল আলোর অনুপাত ব্যবহার করে। সূর্যাস্তের সময় ইনফ্রারেড অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং গাছপালা ঘুমাতে দ্রুত সাড়া দেয়। এই প্রক্রিয়াটি ছাড়া, উদ্ভিদের এই প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করতে কয়েক ঘন্টা সময় লাগবে।

ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, পরীক্ষার মাধ্যমে অভিজ্ঞতা সঞ্চয় করা এবং সর্বোত্তম সমন্বয় নির্বাচন করা প্রয়োজন।