ደራሲ፡ ያሚን ሊ እና ሆቼንግ ሊዩ፣ ወዘተ፣ ከደቡብ ቻይና የግብርና ዩኒቨርሲቲ የሆርቲካልቸር ኮሌጅ

የጽሑፍ ምንጭ፡ የግሪንሃውስ ሆርቲካልቸር

የአትክልትና ፍራፍሬ ልማት ተቋማት ዓይነቶች በዋናነት የፕላስቲክ ግሪንሀውስ፣ የፀሐይ ግሪንሀውስ፣ ባለብዙ ክፍል ግሪንሀውስ እና የእፅዋት ፋብሪካዎችን ያካትታሉ። የተቋሙ ሕንፃዎች በተወሰነ ደረጃ የተፈጥሮ ብርሃን ምንጮችን ስለሚዘጉ፣ በቂ የቤት ውስጥ ብርሃን የለም፣ ይህም በተራው የሰብል ምርትንና ጥራትን ይቀንሳል። ስለዚህ ተጨማሪው መብራት በተቋሙ ከፍተኛ ጥራት እና ከፍተኛ ምርት በሚሰጡ ሰብሎች ውስጥ የማይተካ ሚና ይጫወታል፣ ነገር ግን በተቋሙ ውስጥ የኃይል ፍጆታ እና የአሠራር ወጪዎች መጨመር ላይም ዋና ምክንያት ሆኗል።

ለረጅም ጊዜ በተቋሙ የአትክልትና ፍራፍሬ እርሻ መስክ ጥቅም ላይ የሚውሉት አርቲፊሻል የብርሃን ምንጮች በዋናነት ከፍተኛ ግፊት ያለው የሶዲየም መብራት፣ የፍሎረሰንት መብራት፣ የብረት ሃሎጅን መብራት፣ የኢንካንሰንት መብራት ወዘተ ያካትታሉ። ዋና ዋና ጉዳቶች ከፍተኛ የሙቀት ምርት፣ ከፍተኛ የኃይል ፍጆታ እና ከፍተኛ የአሠራር ወጪ ናቸው። የአዲሱ ትውልድ የብርሃን አመንጪ ዳዮድ (LED) እድገት በተቋሙ የአትክልትና ፍራፍሬ እርሻ መስክ ዝቅተኛ ኃይል ያለው አርቲፊሻል የብርሃን ምንጭን መጠቀም ያስችላል። LED ከፍተኛ የፎቶኤሌክትሪክ ልወጣ ውጤታማነት፣ የዲሲ ኃይል፣ አነስተኛ መጠን፣ ረጅም ዕድሜ፣ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ፣ ቋሚ የሞገድ ርዝመት፣ ዝቅተኛ የሙቀት ጨረር እና የአካባቢ ጥበቃ ጥቅሞች አሉት። በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ ከሚውለው ከፍተኛ ግፊት ያለው የሶዲየም መብራት እና የፍሎረሰንት መብራት ጋር ሲነጻጸር፣ LED የብርሃን ብዛት እና ጥራት (የተለያዩ የባንድ ብርሃን መጠን) እንደ ተክሎች እድገት ፍላጎቶች ማስተካከል ብቻ ሳይሆን በቀዝቃዛው ብርሃን ምክንያት እፅዋትን በቅርብ ርቀት ማብራት ይችላል። ስለዚህ የእርሻ ንብርብሮች ብዛት እና የቦታ አጠቃቀም ፍጥነት ሊሻሻል ይችላል፣ እና በባህላዊ የብርሃን ምንጭ ሊተኩ የማይችሉ የኃይል ቁጠባ፣ የአካባቢ ጥበቃ እና የቦታ ቆጣቢ አጠቃቀም ተግባራት ሊከናወኑ ይችላሉ።

በእነዚህ ጥቅሞች ላይ በመመስረት፣ LED በተቋም የአትክልትና ፍራፍሬ መብራት፣ ቁጥጥር በሚደረግበት አካባቢ መሰረታዊ ምርምር፣ የእፅዋት ቲሹ ባህል፣ የእፅዋት ፋብሪካ ችግኝ እና የአየር ምህዳር ውስጥ በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ውሏል። በቅርብ ዓመታት የ LED የእድገት መብራት አፈፃፀም እየተሻሻለ ነው፣ ዋጋው እየቀነሰ ነው፣ እና የተወሰኑ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ሁሉም አይነት ምርቶች ቀስ በቀስ እየተሻሻሉ ነው፣ ስለዚህ በግብርና እና በባዮሎጂ መስክ አተገባበሩ ሰፊ ይሆናል።

ይህ ጽሑፍ የ LED የምርምር ሁኔታን በተቋም የአትክልትና ፍራፍሬ ልማት ዘርፍ ያጠቃልላል፣ በብርሃን ባዮሎጂ ፋውንዴሽን ውስጥ የ LED ተጨማሪ ብርሃን አጠቃቀም፣ በእፅዋት ብርሃን ምስረታ ላይ የ LED የእድገት መብራቶች፣ የአመጋገብ ጥራት እና እርጅናን በማዘግየት ላይ ያለው ተጽእኖ፣ የብርሃን ቀመር ግንባታ እና አተገባበር ላይ እንዲሁም የ LED ተጨማሪ ብርሃን ቴክኖሎጂን የአሁኑን ችግሮች እና ተስፋዎች ይተነትናል።

የ LED ተጨማሪ መብራት በአትክልትና ፍራፍሬ ሰብሎች እድገት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የብርሃን በእፅዋት እድገትና ልማት ላይ የሚያሳድሩት የቁጥጥር ተፅእኖ የዘር ማብቀል፣ የግንድ ማራዘም፣ የቅጠልና የስር እድገት፣ የፎቶትሮፒዝም፣ የክሎሮፊል ውህደትና መበስበስ እና የአበባ መነሳሳትን ያካትታል። በተቋሙ ውስጥ ያሉት የብርሃን አካባቢ ክፍሎች የብርሃን ጥንካሬ፣ የብርሃን ዑደት እና የስፔክትራል ስርጭትን ያካትታሉ። የአየር ሁኔታ ገደቦች ሳይኖሩት ንጥረ ነገሮቹ በአርቴፊሻል ብርሃን ማሟያ ሊስተካከሉ ይችላሉ።

በአሁኑ ጊዜ በእፅዋት ውስጥ ቢያንስ ሦስት ዓይነት የፎቶሪሴፕተሮች አሉ፤ እነሱም ፊቶክሮም (ቀይ ብርሃንን የሚስብ እና በጣም ቀይ ብርሃን)፣ ክሪፕቶክሮም (ሰማያዊ ብርሃንን የሚስብ እና በአልትራቫዮሌት ብርሃን አቅራቢያ) እና UV-A እና UV-B ናቸው። ሰብሎችን ለማብራት የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያለው የብርሃን ምንጭ መጠቀም የእፅዋትን ፎቶሲንተቲክ ቅልጥፍና ሊያሻሽል፣ የብርሃን ሞርፎጄኔሲስን ሊያፋጥን እና የእፅዋትን እድገት እና እድገት ሊያበረታታ ይችላል። በእፅዋት ፎቶሲንተሲስ ውስጥ ቀይ ብርቱካናማ ብርሃን (610 ~ 720 nm) እና ሰማያዊ ቫዮሌት ብርሃን (400 ~ 510 nm) ጥቅም ላይ ውለዋል። የኤልኢዲ ቴክኖሎጂን በመጠቀም፣ ሞኖክሮማቲክ ብርሃን (እንደ 660 nm ጫፍ ያለው ቀይ ብርሃን፣ 450 nm ጫፍ ያለው ሰማያዊ ብርሃን፣ ወዘተ) ከክሎሮፊል በጣም ጠንካራ የመምጠጥ ባንድ ጋር ሊሰራጭ ይችላል፣ እና የስፔክትራል ጎራ ስፋት ± 20 nm ብቻ ነው።

በአሁኑ ጊዜ ቀይ-ብርቱካናማ ብርሃን የእፅዋትን እድገት በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚያፋጥን፣ ደረቅ ቁስ እንዲከማች፣ የአምፖሎች፣ የሱቦች፣ የቅጠል አምፖሎች እና ሌሎች የእፅዋት አካላት እንዲፈጠሩ እንደሚያደርግ፣ ተክሎች ቀደም ብለው እንዲያብቡ እና ፍሬ እንዲያፈሩ እንደሚያደርግ እና በእፅዋት ቀለም መሻሻል ውስጥ ግንባር ቀደም ሚና እንደሚጫወት ይታመናል፤ ሰማያዊ እና ቫዮሌት ብርሃን የእፅዋት ቅጠሎችን ፎቶትሮፒዝም መቆጣጠር፣ የስቶማታ መከፈት እና የክሎሮፕላስት እንቅስቃሴን ሊያበረታታ፣ የዛፍ ማራዘምን ሊገታ፣ የእፅዋትን ማራዘምን ሊከላከል፣ የእፅዋትን አበባ ሊያዘገይ እና የእፅዋት አካላትን እድገት ሊያበረታታ ይችላል፤ የቀይ እና ሰማያዊ LEDs ጥምረት የሁለቱን ነጠላ ቀለም በቂ ያልሆነ ብርሃን ሊካስ እና በመሠረቱ ከሰብል ፎቶሲንተሲስ እና ሞርፎሎጂ ጋር የሚስማማ የስፔክትራል መምጠጥ ጫፍ ሊፈጥር ይችላል። የብርሃን የኃይል አጠቃቀም መጠን ከ80% እስከ 90% ሊደርስ ይችላል፣ እና የኃይል ቆጣቢ ውጤት ጉልህ ነው።

በተቋም የአትክልት ስራ ውስጥ በኤልኢዲ ተጨማሪ መብራቶች የታጠቁት ምርት ላይ ከፍተኛ ጭማሪ ሊያመጣ ይችላል። ጥናቶች እንደሚያሳዩት በ300 μmol/(m²·s) የኤልኢዲ ስትሪፖች እና የኤልኢዲ ቱቦዎች ተጨማሪ ብርሃን ስር ያሉት የፍራፍሬዎች ብዛት፣ አጠቃላይ ውጤት እና ክብደት ለ12 ሰዓታት (8:00-20:00) በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል። የኤልኢዲ ስትሪፕ ተጨማሪ ብርሃን በቅደም ተከተል በ42.67%፣ 66.89% እና 16.97% ጨምሯል፣ እና የኤልኢዲ ቱቦ ተጨማሪ ብርሃን በቅደም ተከተል በ48.91%፣ 94.86% እና 30.86% ጨምሯል። የኤልኢዲ የእድገት መብራት ማደያ የኤልኢዲ ተጨማሪ ብርሃን በጠቅላላው የእድገት ጊዜ ውስጥ [የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ 3:2 ነው፣ እና የብርሃን ጥንካሬ 300 μmol/(m²·s) ነው] የቺህዋ እና የእንቁላል ፍሬ አንድ የፍራፍሬ ጥራት እና ምርት በአንድ አሃድ ስፋት በእጅጉ ሊጨምር ይችላል። ቺኩኳን በ5.3% እና 15.6% ጨምሯል፣ የእንቁላል ፍሬ ደግሞ በ7.6% እና 7.8% ጨምሯል። በኤልኢዲ መብራት ጥራት እና በጠቅላላው የእድገት ጊዜ ጥንካሬ እና ቆይታ የእፅዋት እድገት ዑደት ሊቀንስ፣ የግብርና ምርቶች የንግድ ምርት፣ የአመጋገብ ጥራት እና ሞርፎሎጂካል እሴት ሊሻሻል ይችላል፣ እንዲሁም የአትክልትና ፍራፍሬ ሰብሎችን ከፍተኛ ብቃት፣ ኃይል ቆጣቢ እና ብልህ ምርት ማግኘት ይቻላል።

በአትክልት ችግኝ እርሻ ውስጥ የ LED ተጨማሪ መብራት አጠቃቀም

በ LED የብርሃን ምንጭ አማካኝነት የእፅዋትን ሞርፎሎጂ፣ እድገትና ልማት መቆጣጠር በግሪንሀውስ እርሻ መስክ ውስጥ አስፈላጊ ቴክኖሎጂ ነው። ከፍተኛ ተክሎች እንደ ፋይቶክሮም፣ ክሪፕቶክሮም እና ፎቶሪሴፕተር ባሉ የፎቶሪሴፕተር ስርዓቶች አማካኝነት የብርሃን ምልክቶችን ሊረዱ እና ሊቀበሉ ይችላሉ፣ እና የእፅዋትን ሕብረ ሕዋሳት እና የአካል ክፍሎችን ለመቆጣጠር በውስጠኛው ክፍል መልእክተኞች በኩል የሞርፎሎጂ ለውጦችን ሊያደርጉ ይችላሉ። ፎቶሞርፎጄኔሲስ ማለት እፅዋት የሕዋስ ልዩነትን፣ መዋቅራዊ እና ተግባራዊ ለውጦችን እንዲሁም የቲሹዎች እና የአካል ክፍሎች መፈጠርን ለመቆጣጠር በብርሃን ላይ ይተማመናሉ ማለት ነው፣ ይህም በአንዳንድ ዘሮች ማብቀል ላይ ያለውን ተጽእኖ፣ የአፕቲክ የበላይነትን ማስተዋወቅ፣ የጎን ቡቃያ እድገትን መከልከል፣ የስቴም ማራዘም እና ትሮፒዝምን ያካትታል።

የአትክልት ችግኝ ማልማት በተቋሙ ግብርና ውስጥ አስፈላጊ አካል ነው። ቀጣይነት ያለው ዝናባማ የአየር ሁኔታ በተቋሙ ውስጥ በቂ ብርሃን እንዳይኖር ያደርጋል፣ እና ችግኞች የመራዘም አዝማሚያ አላቸው፣ ይህም የአትክልትን እድገት፣ የአበባ ቡቃያ ልዩነትን እና የፍራፍሬ እድገትን ይጎዳል፣ እና በመጨረሻም ምርታቸውን እና ጥራታቸውን ይጎዳል። በምርት ውስጥ፣ እንደ ጊቤሬሊን፣ ኦክሲን፣ ፓክሎቡትራዞል እና ክሎርሜኳት ያሉ አንዳንድ የእፅዋት እድገት ተቆጣጣሪዎች የችግኝ እድገትን ለመቆጣጠር ያገለግላሉ። ሆኖም፣ የእፅዋት እድገት ተቆጣጣሪዎችን አላግባብ መጠቀም የአትክልት እና የመገልገያዎችን አካባቢ በቀላሉ ሊበክል ይችላል፣ የሰው ልጅ ጤናም ጎጂ ነው።

የኤልኢዲ ተጨማሪ መብራት ተጨማሪ ብርሃን ብዙ ልዩ ጥቅሞች አሉት፣ እና ችግኞችን ለማሳደግ የኤልኢዲ ተጨማሪ ብርሃንን ለመጠቀም የሚቻልበት መንገድ ነው። በዝቅተኛ ብርሃን [0~35 μmol/(m²·s)] ሁኔታ በተካሄደው የኤልኢዲ ተጨማሪ ብርሃን [25±5 μmol/(m²·s)] ሙከራ፣ አረንጓዴ ብርሃን የኪያር ችግኞችን ማራዘም እና እድገትን እንደሚያበረታታ ታውቋል። ቀይ መብራት እና ሰማያዊ ብርሃን የችግኝ እድገትን ይከላከላሉ። ከተፈጥሯዊ ደካማ ብርሃን ጋር ሲነጻጸር፣ በቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን የተጨመሩት የችግኝ ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ በቅደም ተከተል በ151.26% እና 237.98% ጨምሯል። ከሞኖክሮማቲክ የብርሃን ጥራት ጋር ሲነጻጸር፣ በውህድ የብርሃን ተጨማሪ ብርሃን ህክምና ስር ቀይ እና ሰማያዊ ክፍሎችን የያዘው ጠንካራ ችግኝ መረጃ ጠቋሚ በ304.46% ጨምሯል።

ቀይ ብርሃን በዱባ ችግኞች ላይ መጨመር የእውነተኛ ቅጠሎችን ብዛት፣ የቅጠል ስፋት፣ የእፅዋት ቁመት፣ የግንድ ዲያሜትር፣ ደረቅ እና ትኩስ ጥራት፣ ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ፣ የስር ህይወት፣ የSOD እንቅስቃሴ እና የሚሟሟ የዱባ ችግኞችን የፕሮቲን ይዘት ሊጨምር ይችላል። UV-Bን መጨመር በዱባ ችግኝ ቅጠሎች ውስጥ የክሎሮፊል ኤ፣ ክሎሮፊል ቢ እና ካሮቲኖይድ ይዘትን ሊጨምር ይችላል። ከተፈጥሮ ብርሃን ጋር ሲነጻጸር፣ የቀይ እና ሰማያዊ የ LED መብራትን ማሟላት የቅጠሉን ቦታ፣ ደረቅ ቁስ ጥራት እና የቲማቲም ችግኞችን ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል። የ LED ቀይ መብራት እና አረንጓዴ ብርሃንን ማሟላት የቲማቲም ችግኞችን ቁመት እና የግንድ ውፍረት በእጅጉ ይጨምራል። የ LED አረንጓዴ ብርሃን ማሟያ የብርሃን ህክምና የዱባ እና የቲማቲም ችግኞችን ባዮማስ በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል፣ እና የችግኞቹ ትኩስ እና ደረቅ ክብደት አረንጓዴ ብርሃን ማሟያ የብርሃን ጥንካሬ ሲጨምር ይጨምራል፣ ወፍራም ግንድ እና ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ ሁሉም አረንጓዴ ብርሃን ማሟያ ብርሃንን ይከተላሉ። የጥንካሬ መጨመር ይጨምራል። የ LED ቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት የግንድ ውፍረት፣ የቅጠል ስፋት፣ የጠቅላላው ተክል ደረቅ ክብደት፣ የስር እስከ ተኩስ ጥምርታ እና የእንቁላል ፍሬ ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ ሊጨምር ይችላል። ከነጭ ብርሃን ጋር ሲነጻጸር፣ የ LED ቀይ መብራት የጎመን ችግኞችን ባዮማስ ሊጨምር እና የጎመን ችግኞችን የማራዘም እድገት እና የቅጠል መስፋፋትን ሊያበረታታ ይችላል። የ LED ሰማያዊ መብራት ወፍራም እድገትን፣ ደረቅ ቁስ ክምችትን እና ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚን ያበረታታል፣ እና የጎመን ችግኞችን ድንክ ያደርገዋል። ከላይ የተጠቀሱት ውጤቶች በብርሃን መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ የሚለሙ የአትክልት ችግኞች ጥቅሞች በጣም ግልጽ መሆናቸውን ያሳያሉ።

የ LED ተጨማሪ መብራት በፍራፍሬዎችና በአትክልቶች የአመጋገብ ጥራት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

በፍራፍሬዎችና በአትክልቶች ውስጥ የሚገኙት ፕሮቲን፣ ስኳር፣ ኦርጋኒክ አሲድ እና ቫይታሚን ለሰው ልጅ ጤና ጠቃሚ የሆኑ የአመጋገብ ቁሳቁሶች ናቸው። የብርሃን ጥራት የVC ውህደትን እና የኢንዛይም መፍረስን እንቅስቃሴ በመቆጣጠር በእፅዋት ውስጥ ያለውን የVC ይዘት ሊጎዳ ይችላል፣ እና በአትክልትና ፍራፍሬ ተክሎች ውስጥ የፕሮቲን ሜታቦሊዝምን እና የካርቦሃይድሬት ክምችትን መቆጣጠር ይችላል። ቀይ ብርሃን የካርቦሃይድሬት ክምችትን ያበረታታል፣ ሰማያዊ ብርሃን አያያዝ ለፕሮቲን መፈጠር ጠቃሚ ነው፣ የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት ደግሞ የእፅዋትን የአመጋገብ ጥራት ከሞኖክሮማቲክ ብርሃን በእጅጉ ከፍ ያለ ሊያሻሽል ይችላል።

ቀይ ወይም ሰማያዊ የኤልኢዲ መብራት መጨመር በሰላጣ ውስጥ ያለውን የናይትሬት መጠን ሊቀንስ ይችላል፣ ሰማያዊ ወይም አረንጓዴ የኤልኢዲ መብራት መጨመር በሰላጣ ውስጥ የሚሟሟ ስኳር ክምችትን ሊያበረታታ ይችላል፣ እና የኢንፍራሬድ ኤልኢዲ መብራት በሰላጣ ውስጥ ለ VC ክምችት ምቹ ነው። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት ሰማያዊ ብርሃን ተጨማሪ የ VC ይዘትን እና የቲማቲም የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘትን ሊያሻሽል ይችላል፤ ቀይ መብራት እና ቀይ ሰማያዊ የተጣመረ ብርሃን የቲማቲም ፍራፍሬዎችን የስኳር እና የአሲድ ይዘት ሊያሳድግ ይችላል፣ እና የስኳር እና የአሲድ ጥምርታ ከቀይ ሰማያዊ የተጣመረ ብርሃን በታች ከፍተኛው ነበር፤ ቀይ ሰማያዊ የተጣመረ ብርሃን የኪያር ፍሬን የ VC ይዘት ሊያሻሽል ይችላል።

በፍራፍሬና በአትክልቶች ውስጥ የሚገኙት ፊኖሎች፣ ፍላቮኖይድ፣ አንቶሲያኒን እና ሌሎች ንጥረ ነገሮች በፍራፍሬና በአትክልቶች ቀለም፣ ጣዕም እና የምርቶች ዋጋ ላይ ጠቃሚ ተጽእኖ ከማሳደሩም በላይ ተፈጥሯዊ ፀረ-ኦክሲዳንት እንቅስቃሴ አላቸው፣ እንዲሁም በሰው አካል ውስጥ ያሉ ፍሪ ራዲካሎችን ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊከላከሉ ወይም ሊያስወግዱ ይችላሉ።

ብርሃንን ለመጨመር የኤልኢዲ ሰማያዊ መብራትን መጠቀም የኤግፕላንት ቆዳ የአንቶኪያኒን ይዘት በ73.6% በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል፣ የኤልኢዲ ቀይ መብራትን እና የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረትን ሲጠቀሙ የፍላቮኖይድ እና አጠቃላይ ፊኖሎችን ይዘት ሊጨምር ይችላል። ሰማያዊ ብርሃን በቲማቲም ፍራፍሬዎች ውስጥ የሊኮፔን፣ የፍላቮኖይድ እና የአንቶኪያኒን ክምችትን ሊያበረታታ ይችላል። የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት የአንቶኪያኒን ምርት በተወሰነ ደረጃ ያበረታታል፣ ነገር ግን የፍላቮኖይድ ውህደትን ይከለክላል። ከነጭ የብርሃን ህክምና ጋር ሲነጻጸር፣ የቀይ ብርሃን ህክምና የሰላጣ ቡቃያዎችን የአንቶኪያኒን ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል፣ ነገር ግን የሰማያዊ ብርሃን ህክምና ዝቅተኛው የአንቶኪያኒን ይዘት አለው። የአረንጓዴ ቅጠል፣ ሐምራዊ ቅጠል እና የቀይ ቅጠል ሰላጣ አጠቃላይ የፊኖል ይዘት በነጭ ብርሃን፣ በቀይ-ሰማያዊ የተጣመረ ብርሃን እና በሰማያዊ ብርሃን ህክምና ወቅት ከፍ ያለ ነበር፣ ነገር ግን በቀይ ብርሃን ህክምና ስር ዝቅተኛው ነበር። የኤልኢዲ አልትራቫዮሌት ብርሃን ወይም የብርቱካን ብርሃንን ማሟላት በሰላጣ ቅጠሎች ውስጥ የፊኖሊክ ውህዶችን ይዘት ሊጨምር ይችላል፣ አረንጓዴ ብርሃንን መጨመር ደግሞ የአንቶኪያኒን ይዘትን ሊጨምር ይችላል። ስለዚህ የ LED የእድገት መብራትን መጠቀም በአትክልትና ፍራፍሬ እርሻ ውስጥ የፍራፍሬዎችን እና አትክልቶችን የአመጋገብ ጥራት ለመቆጣጠር ውጤታማ መንገድ ነው።

የ LED ተጨማሪ መብራት በእፅዋት ፀረ-እርጅና ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የክሎሮፊል መበላሸት፣ ፈጣን የፕሮቲን መጥፋት እና በእፅዋት እርጅና ወቅት የአር ኤን ኤ ሃይድሮሊሲስ በዋናነት በቅጠል እርጅና ይገለፃሉ። ክሎሮፕላስትስ በውጫዊ የብርሃን አካባቢ ላይ ለሚከሰቱ ለውጦች በጣም ስሜታዊ ናቸው፣ በተለይም በብርሃን ጥራት ይጎዳል። ቀይ ብርሃን፣ ሰማያዊ ብርሃን እና ቀይ-ሰማያዊ የተጣመረ ብርሃን ለክሎሮፕላስት ሞርፎጄኔሲስ ምቹ ናቸው፣ ሰማያዊ ብርሃን በክሎሮፕላስትስ ውስጥ የስታርች እህሎች እንዲከማቹ ምቹ ነው፣ እና ቀይ ብርሃን እና ቀይ-ቀይ ብርሃን በክሎሮፕላስት እድገት ላይ አሉታዊ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። የሰማያዊ ብርሃን እና ቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት በዱባ ችግኝ ቅጠሎች ውስጥ የክሎሮፊል ውህደትን ሊያበረታታ ይችላል፣ እና የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት በኋለኛው ደረጃ የቅጠል ክሎሮፊል ይዘት መቀነስን ሊያዘገይ ይችላል። ይህ ተጽእኖ በቀይ ብርሃን ጥምርታ መቀነስ እና የሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ መጨመር የበለጠ ግልጽ ነው። በ LED ቀይ እና ሰማያዊ የተቀናጀ የብርሃን ህክምና ስር የዱባ ችግኝ ቅጠሎች የክሎሮፊል ይዘት በፍሎረሰንት ብርሃን ቁጥጥር እና ሞኖክሮማቲክ ቀይ እና ሰማያዊ የብርሃን ህክምናዎች ስር ካለው በእጅጉ ከፍ ያለ ነበር። የ LED ሰማያዊ ብርሃን የዉታካይ እና የአረንጓዴ ነጭ ሽንኩርት ችግኞች የክሎሮፊል a/b እሴት በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል።

በእርጅና ወቅት ሳይቶኪኒን (ሲቲኬ)፣ ኦክሲን (አይኤኤ)፣ የአብስሲሲክ አሲድ ይዘት ለውጦች (ABA) እና በኢንዛይም እንቅስቃሴ ላይ የተለያዩ ለውጦች አሉ። የእፅዋት ሆርሞኖች ይዘት በብርሃን አካባቢ በቀላሉ ይነካል። የተለያዩ የብርሃን ባህሪያት በእፅዋት ሆርሞኖች ላይ የተለያዩ የቁጥጥር ተፅእኖዎች አሏቸው፣ እና የብርሃን ምልክት ማስተላለፊያ መንገድ የመጀመሪያ ደረጃዎች ሳይቶኪኒን ያካትታሉ።

ሲቲኬ የቅጠል ሴሎችን መስፋፋት ያበረታታል፣ የቅጠል ፎቶሲንተሲስን ያሻሽላል፣ የሪቦኑክሊየስ፣ የዲኦክሲሪቦኑክሊየስ እና ፕሮቲኤዝ እንቅስቃሴዎችን ይከለክላል፣ እንዲሁም የኒውክሊክ አሲዶች፣ ፕሮቲኖች እና ክሎሮፊል መበላሸትን ያዘገያል፣ ስለዚህ የቅጠል እርጅናን በእጅጉ ሊያዘገይ ይችላል። በብርሃን እና በሲቲኬ-መካከለኛ የእድገት ቁጥጥር መካከል መስተጋብር አለ፣ እና ብርሃን የኢንዶጂን ሳይቶኪኒን መጠን እንዲጨምር ሊያነሳሳ ይችላል። የእፅዋት ሕብረ ሕዋሳት በእርጅና ሁኔታ ውስጥ ሲሆኑ የኢንዶጂን ሳይቶኪኒን ይዘታቸው ይቀንሳል።

IAA በዋናነት በጠንካራ እድገት ክፍሎች ላይ የተከማቸ ሲሆን በእርጅና ሕብረ ሕዋሳት ወይም የአካል ክፍሎች ውስጥ ያለው ይዘት በጣም ትንሽ ነው። የቫዮሌት ብርሃን የኢንዶል አሴቲክ አሲድ ኦክሳይድ እንቅስቃሴን ሊጨምር ይችላል፣ እና ዝቅተኛ የ IAA መጠን የእፅዋትን ማራዘም እና እድገት ሊገታ ይችላል።

ABA በዋናነት የሚፈጠረው በእርጅና ወቅት በሚቆዩ የቅጠል ሕብረ ሕዋሳት፣ በበሰሉ ፍራፍሬዎች፣ በዘር፣ በግንድ፣ በስሮች እና በሌሎች ክፍሎች ነው። በቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት የኪያር እና የጎመን የABA ይዘት ከነጭ ብርሃን እና ሰማያዊ ብርሃን ያነሰ ነው።

ፐርኦክሲዳሴ (POD)፣ ሱፐርኦክሳይድ ዲስሙታሴ (SOD)፣ አስኮርባት ፔሮክሲዳሴ (APX)፣ ካታላሴ (CAT) በእፅዋት ውስጥ የበለጠ አስፈላጊ እና ከብርሃን ጋር የተያያዙ የመከላከያ ኢንዛይሞች ናቸው። ተክሎች እርጅና ከጀመሩ የእነዚህ ኢንዛይሞች እንቅስቃሴ በፍጥነት ይቀንሳል።

የተለያዩ የብርሃን ባህሪያት በእፅዋት አንቲኦክሲደንት ኢንዛይም እንቅስቃሴዎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ለ9 ቀናት ከቀይ ብርሃን ሕክምና በኋላ፣ የሬፕ ችግኞች የAPX እንቅስቃሴ በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል፣ እና የPOD እንቅስቃሴ ቀንሷል። ለ15 ቀናት ከቀይ ብርሃን እና ሰማያዊ ብርሃን በኋላ የቲማቲም የPOD እንቅስቃሴ በቅደም ተከተል ከነጭ ብርሃን በ20.9% እና 11.7% ከፍ ብሏል። ለ20 ቀናት ከአረንጓዴ ብርሃን ሕክምና በኋላ፣ የቲማቲም የPOD እንቅስቃሴ ዝቅተኛው ነበር፣ 55.4% ብቻ ነጭ ብርሃን ነበር። ለ4 ሰዓታት ሰማያዊ ብርሃንን መጨመር የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘት፣ POD፣ SOD፣ APX እና CAT ኢንዛይም እንቅስቃሴዎችን በችግኝ ደረጃ ላይ ሊጨምር ይችላል። በተጨማሪም፣ የSOD እና APX እንቅስቃሴዎች በብርሃን ማራዘሚያ ቀስ በቀስ ይቀንሳሉ። በሰማያዊ ብርሃን እና በቀይ ብርሃን ስር የSOD እና APX እንቅስቃሴ በዝግታ ይቀንሳል ነገር ግን ሁልጊዜ ከነጭ ብርሃን ከፍ ያለ ነው። የቀይ ብርሃን ጨረር የቲማቲም ቅጠሎች የፔሮክሲዳዝ እና IAA ፔሮክሲዳዝ እንቅስቃሴዎችን እና የእንቁላል ቅጠሎችን IAA ፔሮክሲዳዝ እንቅስቃሴዎችን በእጅጉ ቀንሷል፣ ነገር ግን የእንቁላል ቅጠሎች የፔሮክሲዳዝ እንቅስቃሴ በከፍተኛ ሁኔታ እንዲጨምር አድርጓል። ስለዚህ፣ ተመጣጣኝ የሆነ የኤልኢዲ ተጨማሪ መብራት ስትራቴጂን መጠቀም የተቋሙን የአትክልትና ፍራፍሬ ሰብሎች እድሜ በብቃት ሊያዘገይ እና ምርትና ጥራትን ሊያሻሽል ይችላል።

የ LED መብራት ቀመር ግንባታ እና አተገባበር

የዕፅዋት እድገትና እድገት በብርሃን ጥራት እና በተለያዩ የቅንብር ሬሾዎቹ በእጅጉ ይነካል። የብርሃን ፎርሙላ በዋናነት እንደ የብርሃን ጥራት ጥምርታ፣ የብርሃን ጥንካሬ እና የብርሃን ጊዜ ያሉ በርካታ ንጥረ ነገሮችን ያካትታል። የተለያዩ ተክሎች ለብርሃን እና ለተለያዩ የእድገት እና የእድገት ደረጃዎች የተለያዩ መስፈርቶች ስላሏቸው፣ ለተተከሉ ሰብሎች የብርሃን ጥራት፣ የብርሃን ጥንካሬ እና የብርሃን ተጨማሪ ጊዜ ምርጥ ጥምረት ያስፈልጋል።

 ◆የብርሃን ስፔክትረም ጥምርታ

ከነጭ ብርሃን እና ከነጠላ ቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጋር ሲነጻጸር፣ የኤልኢዲ ቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምረት በኪያር እና ጎመን ችግኞች እድገት እና እድገት ላይ አጠቃላይ ጥቅም አለው።

የቀይ እና የሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ 8፡2 ሲሆን፣ የእፅዋቱ ግንድ ውፍረት፣ የእፅዋቱ ቁመት፣ የእፅዋቱ ደረቅ ክብደት፣ ትኩስ ክብደት፣ ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ፣ ወዘተ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ፣ እንዲሁም ለክሎሮፕላስት ማትሪክስ እና ለባሳል ላሜላ ምስረታ ጠቃሚ ነው፣ እና የመዋሃድ ውጤት አስፈላጊ ነው።

ቀይ፣ አረንጓዴ እና ሰማያዊ ጥራት ያለው ቀይ የባቄላ ቡቃያ ጥምረት መጠቀም ለደረቅ ቁስ ክምችት ጠቃሚ ነው፣ እና አረንጓዴ ብርሃን የቀይ ባቄላ ቡቃያ ደረቅ ቁስ ክምችትን ሊያበረታታ ይችላል። የቀይ፣ አረንጓዴ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ 6፡2፡1 ሲሆን እድገቱ በጣም ግልፅ ነው። የቀይ ባቄላ ቡቃያ ችግኝ የአትክልት ሃይፖኮቲል የማራዘም ውጤት በቀይ እና ሰማያዊ የብርሃን ጥምርታ 8፡1 ስር ምርጡ ነበር፣ እና የቀይ ባቄላ ቡቃያ ሃይፖኮቲል የማራዘም ሂደት በግልጽ በቀይ እና ሰማያዊ የብርሃን ጥምርታ 6፡3 ስር የተከለከለ ነበር፣ ነገር ግን የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘት ከፍተኛው ነበር።

የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ ለሉፋ ችግኞች 8፡1 ሲሆን፣ የሉፋ ችግኞች ጠንካራ የችግኝ መረጃ ጠቋሚ እና የሚሟሟ የስኳር ይዘት ከፍተኛ ነው። የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ 6፡3 የሆነ የብርሃን ጥራት ሲጠቀሙ፣ የክሎሮፊል ኤ ይዘት፣ የክሎሮፊል ኤ/ቢ ጥምርታ እና የሉፋ ችግኞች የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘት ከፍተኛ ነበሩ።

ከሴሊሪ ጋር የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን 3፡1 ጥምርታ ሲጠቀሙ የሴሊሪ ተክል ቁመት፣ የፔቲዮል ርዝመት፣ የቅጠል ብዛት፣ የደረቅ ቁስ ጥራት፣ የVC ይዘት፣ የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘት እና የሚሟሟ የስኳር ይዘት መጨመርን ውጤታማ በሆነ መንገድ ሊያበረታታ ይችላል። በቲማቲም እርሻ ውስጥ የኤልኢዲ ሰማያዊ ብርሃን መጠን መጨመር ሊኮፔን፣ ነፃ አሚኖ አሲዶች እና ፍላቮኖይድ መፈጠርን ያበረታታል፣ እና የቀይ ብርሃን መጠን መጨመር የቲትራተሊድ አሲዶች መፈጠርን ያበረታታል። ከቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን እና ከሰላጣ ቅጠሎች ጋር ያለው ብርሃን 8፡1 ሲሆን፣ ለካሮቲኖይድ ክምችት ጠቃሚ ነው፣ እና የናይትሬት ይዘትን በብቃት ይቀንሳል እና የቪሲ ይዘትን ይጨምራል።

 ◆የብርሃን ጥንካሬ

በደካማ ብርሃን የሚበቅሉ ተክሎች ከጠንካራ ብርሃን ይልቅ ለፎቶ ኢንሂቢሽን የበለጠ ተጋላጭ ናቸው። የቲማቲም ችግኞች የተጣራ ፎቶሲንተቲክ መጠን የብርሃን ጥንካሬ [50፣ 150፣ 200፣ 300፣ 450፣ 550μmol/(m²·s)] በመጨመር ይጨምራል፣ ይህም መጀመሪያ የመጨመር እና ከዚያም የመቀነስ አዝማሚያ ያሳያል፣ እና በ300μmol/(m²·s) ከፍተኛውን ለመድረስ። የሰላጣው የእፅዋት ቁመት፣ የቅጠል ስፋት፣ የውሃ ይዘት እና የ VC ይዘት በ150μmol/(m²·s) የብርሃን ጥንካሬ ህክምና ስር በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል። ከ200μmol/(m²·s) የብርሃን ጥንካሬ ህክምና በታች፣ ትኩስ ክብደት፣ አጠቃላይ ክብደት እና የነፃ አሚኖ አሲድ ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል፣ እና በ300μmol/(m²·s) የብርሃን ጥንካሬ ህክምና ስር የቅጠሉ ስፋት፣ የውሃ ይዘት፣ ክሎሮፊል ኤ፣ ክሎሮፊል ኤ+ቢ እና የሰላጣ ካሮቲኖይድ ሁሉም ቀንሰዋል። ከጨለማ ጋር ሲነጻጸር፣ የ LED እድገት የብርሃን ጥንካሬ [3፣ 9፣ 15 μmol/(m²·s)] መጨመር ጋር፣ የክሎሮፊል a፣ ክሎሮፊል b እና ክሎሮፊል a+b የጥቁር ባቄላ ቡቃያዎች ይዘት በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል። የVC ይዘት በ3μmol/(m²·s) ከፍተኛው ሲሆን የሚሟሟ ፕሮቲን፣ የሚሟሟ ስኳር እና የሱክሮስ ይዘት ደግሞ በ9μmol/(m²·s) ከፍተኛው ነው። በተመሳሳይ የሙቀት ሁኔታ፣ የብርሃን ጥንካሬ [(2~2.5)lx×103 lx፣ (4~4.5)lx×103 lx፣ (6~6.5)lx×103 lx] ሲጨምር፣ የፔፐር ችግኞች የችግኝ ጊዜ አጭር ይሆናል፣ የሚሟሟ ስኳር ይዘት ይጨምራል፣ ነገር ግን የክሎሮፊል a እና ካሮቲኖይድ ይዘት ቀስ በቀስ እየቀነሰ ይሄዳል።

 ◆የብርሃን ሰዓት

የብርሃን ጊዜን በአግባቡ ማራዘም በቂ ያልሆነ የብርሃን ጥንካሬ የሚፈጥረውን ዝቅተኛ የብርሃን ጫና በተወሰነ ደረጃ ሊያቃልል፣ የአትክልት ሰብሎች ፎቶሲንተቲክ ምርቶችን ማከማቸት እና ምርትን መጨመር እና ጥራትን ማሻሻልን ሊያግዝ ይችላል። የበቆሎዎች የVC ይዘት የብርሃን ጊዜን (0፣ 4፣ 8፣ 12፣ 16፣ 20 ሰዓት/ቀን) በማራዘም ቀስ በቀስ እየጨመረ የመጣ አዝማሚያ አሳይቷል፣ ነፃ የአሚኖ አሲድ ይዘት፣ የSOD እና የCAT እንቅስቃሴዎች ሁሉም የመቀነስ አዝማሚያ አሳይተዋል። የብርሃን ጊዜ (12፣ 15፣ 18 ​​ሰዓት) ሲራዘም፣ የቻይና ጎመን ተክሎች ትኩስ ክብደት በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል። በቻይና ጎመን ቅጠሎች እና ግንዶች ውስጥ ያለው የVC ይዘት በቅደም ተከተል በ15 እና 12 ሰዓት ከፍተኛ ነበር። የቻይና ጎመን ቅጠሎች የሚሟሟ የፕሮቲን ይዘት ቀስ በቀስ ቀንሷል፣ ነገር ግን ግንዶቹ ከ15 ሰዓት በኋላ ከፍተኛ ነበሩ። የቻይና ጎመን ቅጠሎች የሚሟሟ የስኳር ይዘት ቀስ በቀስ እየጨመረ ሲሆን፣ ግንዶቹ በ12 ሰዓት ከፍተኛ ነበሩ። የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ ከ12 ሰዓት የብርሃን ጊዜ ጋር ሲነጻጸር 1፡2 ሲሆን፣ የ20 ሰዓት የብርሃን ህክምና በአረንጓዴ ቅጠል ሰላጣ ውስጥ ያሉትን አጠቃላይ የፊኖል እና የፍላቮኖይድ አንጻራዊ ይዘት ይቀንሳል፣ ነገር ግን የቀይ እና ሰማያዊ ብርሃን ጥምርታ 2፡1 ሲሆን፣ የ20 ሰዓት የብርሃን ህክምና በአረንጓዴ ቅጠል ሰላጣ ውስጥ ያሉትን አጠቃላይ የፊኖል እና የፍላቮኖይድ አንጻራዊ ይዘት በእጅጉ ጨምሯል።

ከላይ ከተጠቀሰው አንጻር የተለያዩ የብርሃን ቀመሮች በፎቶሲንተሲስ፣ በፎቶሞርፎጄኔሲስ እና በተለያዩ የሰብል ዓይነቶች የካርቦን እና ናይትሮጅን ሜታቦሊዝም ላይ የተለያዩ ተጽእኖዎች እንዳላቸው ማየት ይቻላል። ምርጡን የብርሃን ቀመር እንዴት ማግኘት እንደሚቻል፣ የብርሃን ምንጭ ውቅር እና ብልህ የቁጥጥር ስልቶች ቀረጻ የእፅዋት ዝርያዎችን እንደ መነሻ ነጥብ ይጠይቃል፣ እና በብርሃን አካባቢ እና ከፍተኛ ጥራት እና ከፍተኛ ምርት የሚሰጡ የአትክልት ሰብሎችን በኃይል ቆጣቢ ሁኔታዎች ውስጥ የማሰብ ችሎታ ያለው ቁጥጥር ግብ ለማሳካት በአትክልትና ፍራፍሬ ሰብሎች የሸቀጥ ፍላጎቶች፣ የምርት ግቦች፣ የምርት ምክንያቶች ወዘተ ላይ ተገቢ ማስተካከያዎች መደረግ አለባቸው።

አሁን ያሉ ችግሮች እና ተስፋዎች

የኤልኢዲ የእድገት ብርሃን ጉልህ ጠቀሜታ የተለያዩ ተክሎችን የፎቶሲንተሲስ ባህሪያት፣ ሞርፎሎጂ፣ ጥራት እና ምርት ፍላጎት መሰረት በማድረግ ብልህ የሆነ የጥምር ማስተካከያዎችን ማድረግ መቻሉ ነው። የተለያዩ የሰብል ዓይነቶች እና የተለያዩ የአንድ አይነት ሰብሎች የእድገት ወቅቶች ለብርሃን ጥራት፣ ለብርሃን ጥንካሬ እና ለፎቶፔሪዮድ የተለያዩ መስፈርቶች አሏቸው። ይህ ትልቅ የብርሃን ቀመር የውሂብ ጎታ ለመፍጠር የብርሃን ቀመር ምርምር ተጨማሪ ልማት እና መሻሻል ይጠይቃል። ከባለሙያ መብራቶች ምርምር እና ልማት ጋር ተዳምሮ፣ በግብርና አፕሊኬሽኖች ውስጥ የኤልኢዲ ተጨማሪ መብራቶች ከፍተኛ ዋጋ ሊተገበር ይችላል፣ ይህም ኃይልን በተሻለ ሁኔታ ለመቆጠብ፣ የምርት ቅልጥፍናን ለማሻሻል እና ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞችን ለማሻሻል ነው። በተቋማት የአትክልት ስራ ውስጥ የኤልኢዲ የእድገት ብርሃን አተገባበር ጠንካራ ጉልበት አሳይቷል፣ ነገር ግን የኤልኢዲ መብራት መሳሪያዎች ወይም መሳሪያዎች ዋጋ በአንጻራዊ ሁኔታ ከፍተኛ ነው፣ እና የአንድ ጊዜ ኢንቨስትመንት ትልቅ ነው። በተለያዩ የአካባቢ ሁኔታዎች ስር የተለያዩ ሰብሎች የተጨማሪ ብርሃን መስፈርቶች ግልጽ አይደሉም፣ ተጨማሪ የብርሃን ስፔክትረም፣ ምክንያታዊ ያልሆነ የእድገት ብርሃን ጥንካሬ እና ጊዜ በእድገት መብራት ኢንዱስትሪ አተገባበር ላይ የተለያዩ ችግሮችን ያስከትላል።

ይሁን እንጂ የቴክኖሎጂ እድገትና መሻሻል እና የኤልኢዲ የእድገት መብራት የማምረት ወጪን በመቀነስ፣ የኤልኢዲ ተጨማሪ መብራት በተቋማት የአትክልትና ፍራፍሬ ልማት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። በተመሳሳይ ጊዜ የኤልኢዲ ተጨማሪ መብራት ቴክኖሎጂ ስርዓት ልማትና እድገት እና አዲስ ኃይል ጥምረት የተቋማት ግብርና፣ የቤተሰብ ግብርና፣ የከተማ ግብርና እና የጠፈር እርሻ ፈጣን ልማት በልዩ አካባቢዎች ውስጥ ለአትክልትና ፍራፍሬ ሰብሎች ያላቸውን ፍላጎት ለማሟላት ያስችላል።