مصنف: یامین لی اور ہوچینگ لیو وغیرہ، کالج آف ہارٹیکلچر، ساؤتھ چائنا ایگریکلچر یونیورسٹی سے

مضمون کا ماخذ: گرین ہاؤس ہارٹیکلچر

باغبانی کی سہولیات کی اقسام میں بنیادی طور پر پلاسٹک کے گرین ہاؤسز، سولر گرین ہاؤسز، ملٹی اسپین گرین ہاؤسز اور پلانٹ فیکٹریاں شامل ہیں۔چونکہ سہولیات کی عمارتیں قدرتی روشنی کے ذرائع کو ایک خاص حد تک روکتی ہیں، اس لیے گھر کے اندر روشنی ناکافی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں فصل کی پیداوار اور معیار کم ہوتا ہے۔لہذا، اضافی روشنی سہولت کی اعلیٰ معیار اور اعلیٰ پیداوار والی فصلوں میں ایک ناگزیر کردار ادا کرتی ہے، لیکن یہ سہولت میں توانائی کی کھپت اور آپریٹنگ اخراجات میں اضافے کا ایک بڑا عنصر بھی بن گیا ہے۔

ایک طویل عرصے سے، سہولت باغبانی کے میدان میں استعمال ہونے والے مصنوعی روشنی کے ذرائع میں بنیادی طور پر ہائی پریشر سوڈیم لیمپ، فلوروسینٹ لیمپ، میٹل ہالوجن لیمپ، تاپدیپت لیمپ وغیرہ شامل ہیں۔ نمایاں نقصانات اعلی گرمی کی پیداوار، اعلی توانائی کی کھپت اور اعلی آپریٹنگ لاگت ہیں۔نئی جنریشن لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ (ایل ای ڈی) کی ترقی سہولت باغبانی کے میدان میں کم توانائی والے مصنوعی روشنی کا ذریعہ استعمال کرنا ممکن بناتی ہے۔ایل ای ڈی میں اعلی فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی کارکردگی، ڈی سی پاور، چھوٹا حجم، طویل زندگی، کم توانائی کی کھپت، مقررہ طول موج، کم تھرمل تابکاری اور ماحولیاتی تحفظ کے فوائد ہیں۔اس وقت عام طور پر استعمال ہونے والے ہائی پریشر سوڈیم لیمپ اور فلوروسینٹ لیمپ کے مقابلے میں، ایل ای ڈی نہ صرف روشنی کی مقدار اور معیار (مختلف بینڈ لائٹ کے تناسب) کو پودوں کی نشوونما کی ضروریات کے مطابق ایڈجسٹ کر سکتا ہے، اور پودوں کو قریبی فاصلے پر شعاع بھی کر سکتا ہے۔ اس کی ٹھنڈی روشنی تک، اس طرح، کاشت کی تہوں کی تعداد اور خلائی استعمال کی شرح کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور توانائی کی بچت، ماحولیاتی تحفظ اور خلائی موثر استعمال کے افعال کو پورا کیا جا سکتا ہے جو روایتی روشنی کے منبع سے تبدیل نہیں ہو سکتے۔

ان فوائد کی بنیاد پر، ایل ای ڈی کو باغبانی کی روشنی، قابل کنٹرول ماحول کی بنیادی تحقیق، پلانٹ ٹشو کلچر، پلانٹ فیکٹری سیڈلنگ اور ایرو اسپیس ایکو سسٹم میں کامیابی کے ساتھ استعمال کیا گیا ہے۔حالیہ برسوں میں، ایل ای ڈی گرو لائٹنگ کی کارکردگی بہتر ہو رہی ہے، قیمت کم ہو رہی ہے، اور مخصوص طول موج کے ساتھ ہر قسم کی مصنوعات بتدریج تیار ہو رہی ہیں، لہذا زراعت اور حیاتیات کے شعبے میں اس کا اطلاق وسیع تر ہو گا۔

یہ مضمون سہولت باغبانی کے شعبے میں ایل ای ڈی کی تحقیقی حیثیت کا خلاصہ کرتا ہے، لائٹ بائیولوجی فاؤنڈیشن میں ایل ای ڈی اضافی روشنی کے اطلاق پر توجہ مرکوز کرتا ہے، پودوں کی روشنی کی تشکیل پر ایل ای ڈی اگنے والی لائٹس، غذائیت کے معیار اور عمر بڑھنے میں تاخیر کے اثرات، تعمیر اور استعمال پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ روشنی کے فارمولے کا، اور موجودہ مسائل کا تجزیہ اور امکانات اور LED ضمنی لائٹ ٹیکنالوجی کے امکانات۔

باغبانی فصلوں کی نشوونما پر ایل ای ڈی کی اضافی روشنی کا اثر

پودوں کی نشوونما اور نشوونما پر روشنی کے ریگولیٹری اثرات میں بیج کا انکرن، تنے کی لمبائی، پتوں اور جڑوں کی نشوونما، فوٹو ٹروپزم، کلوروفل کی ترکیب اور سڑن، اور پھولوں کی شمولیت شامل ہیں۔سہولت میں روشنی کے ماحول کے عناصر میں روشنی کی شدت، روشنی کا چکر اور سپیکٹرل تقسیم شامل ہے۔عناصر کو موسمی حالات کی حد کے بغیر مصنوعی روشنی کے ضمیمہ کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔

فی الحال، پودوں میں کم از کم تین قسم کے فوٹو ریسیپٹرز ہیں: فائٹوکروم (سرخ روشنی اور بہت دور سرخ روشنی کو جذب کرنے والا)، کرپٹو کروم (نیلی روشنی اور بالائے بنفشی روشنی کو جذب کرنے والا) اور UV-A اور UV-B۔فصلوں کو شعاع دینے کے لیے مخصوص طول موج کے روشنی کے منبع کا استعمال پودوں کی روشنی سنتھیٹک کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، روشنی کی شکل کو تیز کر سکتا ہے، اور پودوں کی نشوونما اور نشوونما کو فروغ دے سکتا ہے۔سرخ نارنجی روشنی (610 ~ 720 nm) اور نیلی بنفشی روشنی (400 ~ 510 nm) پودوں کی فوٹو سنتھیسز میں استعمال ہوتی تھی۔LED ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، یک رنگی روشنی (جیسے 660nm چوٹی کے ساتھ سرخ روشنی، 450nm چوٹی کے ساتھ نیلی روشنی، وغیرہ) کو کلوروفل کے مضبوط ترین جذب بینڈ کے مطابق شعاع کیا جا سکتا ہے، اور اسپیکٹرل ڈومین کی چوڑائی صرف ± 20 nm ہے۔

فی الحال یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سرخ نارنجی روشنی پودوں کی نشوونما کو نمایاں طور پر تیز کرے گی، خشک مادے کے جمع ہونے، بلبوں، ٹبروں، پتوں کے بلب اور پودوں کے دیگر اعضاء کی تشکیل کو فروغ دے گی، جس سے پودے کھلتے ہیں اور پھل لگتے ہیں، اور کھیلتے ہیں۔ پودوں کی رنگت بڑھانے میں اہم کردار؛نیلی اور بنفشی روشنی پودوں کے پتوں کی فوٹو ٹروپزم کو کنٹرول کر سکتی ہے، سٹوماٹا کے کھلنے اور کلوروپلاسٹ کی نقل و حرکت کو فروغ دے سکتی ہے، تنے کی لمبائی کو روک سکتی ہے، پودوں کو لمبا ہونے سے روک سکتی ہے، پودوں کے پھول میں تاخیر کرتی ہے، اور پودوں کے اعضاء کی نشوونما کو فروغ دیتی ہے۔سرخ اور نیلے ایل ای ڈی کا امتزاج دونوں کے ایک رنگ کی ناکافی روشنی کی تلافی کر سکتا ہے اور اسپیکٹرل جذب کی چوٹی بنا سکتا ہے جو بنیادی طور پر فصل کی فوٹو سنتھیسز اور مورفولوجی سے مطابقت رکھتا ہے۔ہلکی توانائی کے استعمال کی شرح 80٪ سے 90٪ تک پہنچ سکتی ہے، اور توانائی کی بچت کا اثر اہم ہے۔

سہولت باغبانی میں ایل ای ڈی سپلیمنٹری لائٹس سے لیس پیداوار میں بہت نمایاں اضافہ حاصل کر سکتا ہے۔مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ پھلوں کی تعداد، کل پیداوار اور ہر چیری ٹماٹر کا وزن 300 μmol/(m²·s) کی اضافی روشنی کے تحت LED سٹرپس اور LED ٹیوبیں 12h (8:00-20:00) کے لیے نمایاں طور پر ہیں۔ اضافہ ہواایل ای ڈی پٹی کی سپلیمنٹری لائٹ میں بالترتیب 42.67%، 66.89% اور 16.97% کا اضافہ ہوا ہے، اور LED ٹیوب کی سپلیمنٹری لائٹ میں بالترتیب 48.91%، 94.86% اور 30.86% کا اضافہ ہوا ہے۔پوری نمو کے دوران ایل ای ڈی گرو لائٹنگ فکسچر کی ایل ای ڈی سپلیمنٹ لائٹ [سرخ اور نیلی روشنی کا تناسب 3:2 ہے، اور روشنی کی شدت 300 μmol/(m²·s) ہے] ایک پھل کے معیار اور پیداوار میں نمایاں اضافہ کر سکتی ہے۔ چیوہہ اور بینگن کا فی یونٹ رقبہ۔چکوکوان میں 5.3% اور 15.6% اضافہ ہوا، اور بینگن میں 7.6% اور 7.8% اضافہ ہوا۔ایل ای ڈی لائٹ کے معیار اور اس کی شدت اور پوری نمو کے دورانیے کے ذریعے، پودوں کی نشوونما کے دور کو مختصر کیا جا سکتا ہے، تجارتی پیداوار، غذائیت کے معیار اور زرعی مصنوعات کی مورفولوجیکل قدر کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور اعلی کارکردگی، توانائی کی بچت اور سہولت باغبانی فصلوں کی ذہین پیداوار کا احساس کیا جا سکتا ہے.

سبزیوں کے بیجوں کی کاشت میں ایل ای ڈی سپلیمنٹ لائٹ کا استعمال

ایل ای ڈی لائٹ سورس کے ذریعے پودوں کی شکل اور نشوونما اور نشوونما کو منظم کرنا گرین ہاؤس کاشت کے میدان میں ایک اہم ٹیکنالوجی ہے۔اعلیٰ پودے فوٹو ریسیپٹر سسٹمز جیسے فائٹوکروم، کرپٹو کروم اور فوٹو ریسیپٹر کے ذریعے روشنی کے سگنل کو محسوس اور وصول کر سکتے ہیں، اور پودوں کے بافتوں اور اعضاء کو منظم کرنے کے لیے انٹرا سیلولر میسنجر کے ذریعے مورفولوجیکل تبدیلیاں کر سکتے ہیں۔Photomorphogenesis کا مطلب یہ ہے کہ پودے خلیات کی تفریق، ساختی اور فعال تبدیلیوں کے ساتھ ساتھ ٹشوز اور اعضاء کی تشکیل کو کنٹرول کرنے کے لیے روشنی پر انحصار کرتے ہیں، بشمول کچھ بیجوں کے انکرن پر اثر، apical غلبہ کو فروغ دینا، پس منظر کی کلیوں کی نشوونما کو روکنا، تنوں کی لمبائی۔ ، اور ٹراپزم۔

سبزیوں کے بیجوں کی کاشت سہولتی زراعت کا ایک اہم حصہ ہے۔مسلسل بارش کا موسم سہولت میں ناکافی روشنی کا سبب بنے گا، اور پودوں کے لمبے ہونے کا خطرہ ہے، جو سبزیوں کی نشوونما، پھولوں کی کلیوں کے فرق اور پھلوں کی نشوونما کو متاثر کرے گا، اور بالآخر ان کی پیداوار اور معیار کو متاثر کرے گا۔پیداوار میں، پودوں کی نشوونما کے کچھ ریگولیٹرز، جیسے کہ گبریلین، آکسین، پیکلوبوٹرازول اور کلورمیکواٹ، کو پودوں کی نشوونما کو منظم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔تاہم، پودوں کی نشوونما کے ریگولیٹرز کا غیر معقول استعمال سبزیوں اور سہولیات کے ماحول کو آسانی سے آلودہ کر سکتا ہے، انسانی صحت ناگوار ہے۔

ایل ای ڈی سپلیمنٹری لائٹ میں سپلیمنٹری لائٹ کے بہت سے انوکھے فوائد ہیں، اور یہ پودے اگانے کے لیے ایل ای ڈی سپلیمنٹری لائٹ استعمال کرنے کا ایک قابل عمل طریقہ ہے۔LED سپلیمنٹ لائٹ [25±5 μmol/(m²·s)] کم روشنی [0~35 μmol/(m²·s)] کی حالت میں کئے گئے تجربے میں، یہ پایا گیا کہ سبز روشنی کی لمبائی اور نمو کو فروغ دیتی ہے۔ ککڑی کے seedlings.سرخ روشنی اور نیلی روشنی بیج کی نشوونما کو روکتی ہے۔قدرتی کمزور روشنی کے مقابلے میں، سرخ اور نیلی روشنی کے ساتھ ضمیمہ والے پودوں کے مضبوط انڈیکس میں بالترتیب 151.26% اور 237.98% کا اضافہ ہوا۔یک رنگی روشنی کے معیار کے مقابلے میں، کمپاؤنڈ لائٹ سپلیمنٹ لائٹ کے علاج کے تحت سرخ اور نیلے رنگ کے اجزاء پر مشتمل مضبوط پودوں کے انڈیکس میں 304.46 فیصد اضافہ ہوا۔

کھیرے کے بیجوں میں سرخ روشنی ڈالنے سے حقیقی پتوں کی تعداد، پتوں کا رقبہ، پودے کی اونچائی، تنے کا قطر، خشک اور تازہ معیار، مضبوط بیج کا اشاریہ، جڑوں کی طاقت، ایس او ڈی کی سرگرمی اور ککڑی کے پودوں میں گھلنشیل پروٹین کی مقدار میں اضافہ ہو سکتا ہے۔UV-B کی تکمیل کھیرے کے بیج کے پتوں میں کلوروفل اے، کلوروفیل بی اور کیروٹینائڈز کے مواد کو بڑھا سکتی ہے۔قدرتی روشنی کے مقابلے میں، سرخ اور نیلی ایل ای ڈی لائٹ کی تکمیل سے پتے کے رقبے، خشک مادے کے معیار اور ٹماٹر کے بیجوں کے مضبوط انڈیکس میں نمایاں اضافہ ہو سکتا ہے۔ایل ای ڈی سرخ روشنی اور سبز روشنی کی تکمیل سے ٹماٹر کے پودوں کی اونچائی اور تنے کی موٹائی میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ایل ای ڈی گرین لائٹ سپلیمنٹ لائٹ ٹریٹمنٹ کھیرے اور ٹماٹر کے بیجوں کے بایوماس کو نمایاں طور پر بڑھا سکتی ہے، اور سبز روشنی کے ضمیمہ کی روشنی کی شدت میں اضافے کے ساتھ پودوں کے تازہ اور خشک وزن میں اضافہ ہوتا ہے، جبکہ ٹماٹر کے موٹے تنے اور مضبوط انڈیکس میں اضافہ ہوتا ہے۔ seedlings تمام سبز روشنی ضمیمہ روشنی کی پیروی کریں.طاقت میں اضافہ بڑھتا ہے۔ایل ای ڈی سرخ اور نیلی روشنی کے امتزاج سے تنے کی موٹائی، پتے کا رقبہ، پورے پودے کا خشک وزن، جڑ سے شوٹ کا تناسب، اور بینگن کے مضبوط بیج کے اشاریہ میں اضافہ ہو سکتا ہے۔سفید روشنی کے مقابلے میں، ایل ای ڈی سرخ روشنی گوبھی کے پودوں کے بایوماس کو بڑھا سکتی ہے اور گوبھی کے پودوں کی لمبائی اور پتیوں کی توسیع کو فروغ دے سکتی ہے۔ایل ای ڈی بلیو لائٹ گوبھی کے بیجوں کی موٹی نشوونما، خشک مادے کے جمع ہونے اور مضبوط سیڈلنگ انڈیکس کو فروغ دیتی ہے اور گوبھی کے پودوں کو بونا بناتی ہے۔مندرجہ بالا نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ لائٹ ریگولیشن ٹیکنالوجی کے ساتھ کاشت کی جانے والی سبزیوں کے پودوں کے فوائد بہت واضح ہیں۔

پھلوں اور سبزیوں کے غذائی معیار پر ایل ای ڈی اضافی روشنی کا اثر

پھلوں اور سبزیوں میں موجود پروٹین، شوگر، آرگینک ایسڈ اور وٹامن ایسے غذائی مواد ہیں جو انسانی صحت کے لیے فائدہ مند ہیں۔روشنی کا معیار VC ترکیب اور گلنے والے انزائم کی سرگرمی کو منظم کرکے پودوں میں VC مواد کو متاثر کرسکتا ہے، اور یہ باغبانی پودوں میں پروٹین میٹابولزم اور کاربوہائیڈریٹ کے جمع ہونے کو منظم کرسکتا ہے۔سرخ روشنی کاربوہائیڈریٹ کے جمع ہونے کو فروغ دیتی ہے، نیلی روشنی کا علاج پروٹین کی تشکیل کے لیے فائدہ مند ہے، جب کہ سرخ اور نیلی روشنی کے امتزاج سے پودوں کے غذائی معیار کو یک رنگی روشنی کی نسبت نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

سرخ یا نیلی ایل ای ڈی لائٹ شامل کرنے سے لیٹش میں نائٹریٹ کے مواد کو کم کیا جا سکتا ہے، نیلی یا سبز ایل ای ڈی لائٹ شامل کرنے سے لیٹش میں گھلنشیل شوگر کے جمع ہونے کو فروغ مل سکتا ہے، اور انفراریڈ ایل ای ڈی لائٹ شامل کرنا لیٹش میں VC کے جمع ہونے کے لیے موزوں ہے۔نتائج سے معلوم ہوا کہ نیلی روشنی کا ضمیمہ ٹماٹر کے VC مواد اور حل پذیر پروٹین کے مواد کو بہتر بنا سکتا ہے۔سرخ روشنی اور سرخ نیلی مشترکہ روشنی ٹماٹر کے پھلوں میں چینی اور تیزابی مواد کو فروغ دے سکتی ہے، اور سرخ نیلی مشترکہ روشنی کے تحت چینی اور تیزاب کا تناسب سب سے زیادہ تھا۔سرخ نیلی مشترکہ روشنی کھیرے کے پھل کے VC مواد کو بہتر بنا سکتی ہے۔

پھلوں اور سبزیوں میں موجود فینولز، فلیوونائڈز، اینتھوسیانز اور دیگر مادے نہ صرف پھلوں اور سبزیوں کے رنگ، ذائقے اور اجناس کی قیمت پر اہم اثر ڈالتے ہیں بلکہ ان میں قدرتی اینٹی آکسیڈینٹ سرگرمی بھی ہوتی ہے اور یہ انسانی جسم میں آزاد ریڈیکلز کو مؤثر طریقے سے روک یا ختم کر سکتے ہیں۔

روشنی کی تکمیل کے لیے ایل ای ڈی بلیو لائٹ کا استعمال بینگن کی جلد کے اینتھوسیانین مواد کو 73.6 فیصد تک بڑھا سکتا ہے، جب کہ ایل ای ڈی ریڈ لائٹ اور سرخ اور نیلی روشنی کا امتزاج فلیوونائڈز اور کل فینول کے مواد کو بڑھا سکتا ہے۔نیلی روشنی ٹماٹر کے پھلوں میں لائکوپین، فلیوونائڈز اور اینتھوسیانین کے جمع ہونے کو فروغ دے سکتی ہے۔سرخ اور نیلی روشنی کا امتزاج ایک خاص حد تک اینتھوسیانز کی پیداوار کو فروغ دیتا ہے، لیکن فلیوونائڈز کی ترکیب کو روکتا ہے۔سفید روشنی کے علاج کے مقابلے میں، سرخ روشنی کا علاج لیٹش کی ٹہنیوں کے اینتھوسیانین مواد کو نمایاں طور پر بڑھا سکتا ہے، لیکن نیلی روشنی کے علاج میں سب سے کم اینتھوسیانین مواد ہوتا ہے۔سبز پتوں، جامنی پتوں اور سرخ پتوں کے لیٹش میں کل فینول مواد سفید روشنی، سرخ نیلی مشترکہ روشنی اور نیلی روشنی کے علاج کے تحت زیادہ تھا، لیکن یہ سرخ روشنی کے علاج کے تحت سب سے کم تھا۔ایل ای ڈی الٹرا وائلٹ لائٹ یا نارنجی روشنی کی تکمیل لیٹش کے پتوں میں فینولک مرکبات کے مواد کو بڑھا سکتی ہے، جبکہ سبز روشنی کی تکمیل سے اینتھوسیاننز کے مواد میں اضافہ ہو سکتا ہے۔لہذا، باغبانی کی کاشت میں پھلوں اور سبزیوں کے غذائی معیار کو منظم کرنے کے لیے ایل ای ڈی گرو لائٹ کا استعمال ایک مؤثر طریقہ ہے۔

پودوں کی عمر بڑھانے پر ایل ای ڈی کی اضافی روشنی کا اثر

کلوروفل کا انحطاط، تیزی سے پروٹین کی کمی اور پودوں کے سنسنی کے دوران RNA ہائیڈرولیسس بنیادی طور پر پتوں کے سنسنی کے طور پر ظاہر ہوتے ہیں۔کلوروپلاسٹ بیرونی روشنی کے ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں، خاص طور پر روشنی کے معیار سے متاثر ہوتے ہیں۔سرخ روشنی، نیلی روشنی اور سرخ نیلی مشترکہ روشنی کلوروپلاسٹ مورفوجینیسیس کے لیے سازگار ہے، نیلی روشنی کلوروپلاسٹ میں نشاستے کے دانوں کے جمع ہونے کے لیے سازگار ہے، اور سرخ روشنی اور دور سرخ روشنی کلوروپلاسٹ کی نشوونما پر منفی اثر ڈالتی ہے۔نیلی روشنی اور سرخ اور نیلی روشنی کا امتزاج کھیرے کے پودے کے پتوں میں کلوروفیل کی ترکیب کو فروغ دے سکتا ہے، اور سرخ اور نیلی روشنی کا امتزاج بعد کے مرحلے میں پتے کے کلوروفل کے مواد کی کشندگی میں بھی تاخیر کر سکتا ہے۔یہ اثر سرخ روشنی کے تناسب میں کمی اور نیلی روشنی کے تناسب میں اضافے کے ساتھ زیادہ واضح ہے۔ایل ای ڈی سرخ اور نیلے رنگ کے مشترکہ لائٹ ٹریٹمنٹ کے تحت ککڑی کے پتوں میں کلوروفل کا مواد فلوروسینٹ لائٹ کنٹرول اور یک رنگی سرخ اور نیلی روشنی کے علاج کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ تھا۔ایل ای ڈی نیلی روشنی Wutacai اور سبز لہسن کے پودوں کی کلوروفل a/b قدر میں نمایاں اضافہ کر سکتی ہے۔

سنسنی کے دوران، سائٹوکینینز (CTK)، آکسین (IAA)، abscisic acid Content change (ABA) اور انزائم کی سرگرمی میں مختلف قسم کی تبدیلیاں ہوتی ہیں۔پودوں کے ہارمونز کا مواد ہلکے ماحول سے آسانی سے متاثر ہوتا ہے۔مختلف روشنی کی خصوصیات پودوں کے ہارمونز پر مختلف ریگولیٹری اثرات رکھتی ہیں، اور روشنی کے سگنل کی منتقلی کے راستے کے ابتدائی مراحل میں سائٹوکائنز شامل ہیں۔

CTK پتوں کے خلیوں کی توسیع کو فروغ دیتا ہے، پتوں کی فوٹو سنتھیسز کو بڑھاتا ہے، جبکہ رائبونیوکلیز، ڈیوکسائریبونوکلیز اور پروٹیز کی سرگرمیوں کو روکتا ہے، اور نیوکلک ایسڈ، پروٹین اور کلوروفیل کے انحطاط میں تاخیر کرتا ہے، اس لیے یہ پتوں کے سنسنی میں نمایاں طور پر تاخیر کر سکتا ہے۔روشنی اور CTK کی ثالثی والے ترقیاتی ضابطے کے درمیان ایک تعامل ہے، اور روشنی اینڈوجینس سائٹوکینین کی سطح میں اضافہ کو تحریک دے سکتی ہے۔جب پودوں کے ٹشوز جوانی کی حالت میں ہوتے ہیں، تو ان میں اینڈوجینس سائٹوکائنن کا مواد کم ہو جاتا ہے۔

IAA بنیادی طور پر زوردار ترقی کے حصوں میں مرکوز ہے، اور عمر رسیدہ ٹشوز یا اعضاء میں بہت کم مواد موجود ہے۔وایلیٹ لائٹ انڈول ایسٹک ایسڈ آکسیڈیز کی سرگرمی کو بڑھا سکتی ہے، اور IAA کی کم سطح پودوں کی لمبائی اور نشوونما کو روک سکتی ہے۔

ABA بنیادی طور پر پتوں کے بافتوں، پختہ پھلوں، بیجوں، تنوں، جڑوں اور دیگر حصوں میں بنتا ہے۔سرخ اور نیلی روشنی کے امتزاج کے تحت ککڑی اور بند گوبھی کا ABA مواد سفید روشنی اور نیلی روشنی سے کم ہے۔

Peroxidase (POD)، سپر آکسائیڈ dismutase (SOD)، ascorbate peroxidase (APX)، catalase (CAT) پودوں میں زیادہ اہم اور روشنی سے متعلق حفاظتی خامرے ہیں۔اگر پودوں کی عمر بڑھ جاتی ہے، تو ان انزائمز کی سرگرمیاں تیزی سے کم ہو جائیں گی۔

مختلف روشنی کی خصوصیات پودوں کے اینٹی آکسیڈینٹ انزائم کی سرگرمیوں پر اہم اثرات مرتب کرتی ہیں۔سرخ روشنی کے علاج کے 9 دن کے بعد، عصمت دری کے بیجوں کی APX سرگرمی میں نمایاں اضافہ ہوا، اور POD سرگرمی میں کمی واقع ہوئی۔سرخ روشنی اور نیلی روشنی کے 15 دن کے بعد ٹماٹر کی POD سرگرمی سفید روشنی سے بالترتیب 20.9% اور 11.7% زیادہ تھی۔سبز روشنی کے علاج کے 20 دنوں کے بعد، ٹماٹر کی POD سرگرمی سب سے کم تھی، سفید روشنی کا صرف 55.4%۔4 گھنٹے کی نیلی روشنی کی تکمیل انکر کے مرحلے پر پتوں میں ککڑی میں گھلنشیل پروٹین کے مواد، POD، SOD، APX، اور CAT انزائم کی سرگرمیوں کو نمایاں طور پر بڑھا سکتی ہے۔اس کے علاوہ، SOD اور APX کی سرگرمیاں روشنی کے طول کے ساتھ آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہیں۔نیلی روشنی اور سرخ روشنی کے تحت SOD اور APX کی سرگرمی آہستہ آہستہ کم ہوتی ہے لیکن ہمیشہ سفید روشنی سے زیادہ ہوتی ہے۔سرخ روشنی کی شعاع ریزی نے ٹماٹر کے پتوں کی پیرو آکسیڈیز اور آئی اے اے پیرو آکسیڈیز کی سرگرمیوں اور بینگن کے پتوں کے آئی اے اے پیرو آکسیڈیز کی سرگرمیوں میں نمایاں کمی کی، لیکن بینگن کے پتوں کی پیرو آکسیڈیز سرگرمی میں نمایاں اضافہ کا سبب بنی۔لہذا، ایک معقول ایل ای ڈی اضافی روشنی کی حکمت عملی کو اپنانے سے باغبانی کی فصلوں کی سنسنی میں تاخیر اور پیداوار اور معیار کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

ایل ای ڈی لائٹ فارمولے کی تعمیر اور اطلاق

پودوں کی نشوونما اور نشوونما روشنی کے معیار اور اس کے مختلف مرکب تناسب سے نمایاں طور پر متاثر ہوتی ہے۔روشنی کے فارمولے میں بنیادی طور پر کئی عناصر شامل ہوتے ہیں جیسے روشنی کے معیار کا تناسب، روشنی کی شدت، اور روشنی کا وقت۔چونکہ مختلف پودوں کی روشنی اور نشوونما اور نشوونما کے مختلف مراحل کے لیے مختلف تقاضے ہوتے ہیں، اس لیے کاشت شدہ فصلوں کے لیے روشنی کے معیار، روشنی کی شدت اور روشنی کے اضافی وقت کا بہترین امتزاج درکار ہوتا ہے۔

 ◆روشنی سپیکٹرم تناسب

سفید روشنی اور سنگل سرخ اور نیلی روشنی کے مقابلے میں، ایل ای ڈی سرخ اور نیلی روشنی کے امتزاج کا ککڑی اور بند گوبھی کے پودوں کی نشوونما اور نشوونما پر ایک جامع فائدہ ہے۔

جب سرخ اور نیلی روشنی کا تناسب 8:2 ہوتا ہے، تو پودے کے تنے کی موٹائی، پودے کی اونچائی، پودے کا خشک وزن، تازہ وزن، مضبوط سیڈلنگ انڈیکس وغیرہ میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، اور یہ کلوروپلاسٹ میٹرکس کی تشکیل کے لیے بھی فائدہ مند ہے۔ بیسل لیمیلا اور انضمام کے معاملات کی پیداوار۔

سرخ پھلیوں کے انکرت کے لیے سرخ، سبز اور نیلے معیار کے امتزاج کا استعمال اس کے خشک مادے کے جمع ہونے کے لیے فائدہ مند ہے، اور سبز روشنی سرخ بین انکرت کے خشک مادے کے جمع ہونے کو فروغ دے سکتی ہے۔نمو سب سے زیادہ واضح ہوتی ہے جب سرخ، سبز اور نیلی روشنی کا تناسب 6:2:1 ہو۔8:1 کے سرخ اور نیلے رنگ کی روشنی کے تناسب کے تحت سرخ بین انکر والی سبزیوں کا ہائپوکوٹائل ایلوگیشن اثر سب سے بہتر تھا، اور ریڈ بین اسپروٹ ہائپوکوٹائل ایلوگیشن ظاہر ہے کہ 6:3 کے سرخ اور نیلی روشنی کے تناسب کے تحت روکا گیا تھا، لیکن حل پذیر پروٹین مواد سب سے زیادہ تھا.

جب لوفہ کے بیجوں کے لیے سرخ اور نیلی روشنی کا تناسب 8:1 ہو تو لوفہ کے بیجوں میں مضبوط انڈیکس اور حل پذیر چینی کی مقدار سب سے زیادہ ہوتی ہے۔6:3 کے سرخ اور نیلی روشنی کے تناسب کے ساتھ ہلکے معیار کا استعمال کرتے وقت، کلوروفل ایک مواد، کلوروفل a/b تناسب، اور لوفاہ کے پودوں میں حل پذیر پروٹین کا مواد سب سے زیادہ تھا۔

جب اجوائن میں سرخ اور نیلی روشنی کا 3:1 تناسب استعمال کیا جائے، تو یہ اجوائن کے پودے کی اونچائی، پیٹیول کی لمبائی، پتوں کی تعداد، خشک مادے کی کوالٹی، VC مواد، حل پذیر پروٹین کے مواد اور حل پذیر چینی کے مواد کو مؤثر طریقے سے فروغ دے سکتا ہے۔ٹماٹر کی کاشت میں، ایل ای ڈی نیلی روشنی کے تناسب میں اضافہ لائکوپین، فری امینو ایسڈز اور فلیوونائڈز کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے، اور سرخ روشنی کے تناسب میں اضافہ ٹائٹریٹ ایبل ایسڈز کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے۔جب لیٹش کے پتوں میں سرخ اور نیلی روشنی کے تناسب کے ساتھ روشنی 8:1 ہو، تو یہ کیروٹینائڈز کے جمع ہونے کے لیے فائدہ مند ہے، اور مؤثر طریقے سے نائٹریٹ کے مواد کو کم کرتا ہے اور VC کے مواد کو بڑھاتا ہے۔

 ◆روشنی کی شدت

کمزور روشنی میں بڑھنے والے پودے مضبوط روشنی کے مقابلے میں فوٹو انبیشن کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔ٹماٹر کے پودوں کی خالص فوٹوسنتھیٹک شرح روشنی کی شدت [50, 150, 200, 300, 450, 550μmol/(m²·s)] کے اضافے کے ساتھ بڑھتی ہے، جو پہلے بڑھنے اور پھر کم ہونے کا رجحان ظاہر کرتی ہے، اور 300μmol/(m²) پر · s) زیادہ سے زیادہ تک پہنچنے کے لئے.150μmol/(m²·s) روشنی کی شدت کے علاج کے تحت پودے کی اونچائی، پتوں کا رقبہ، پانی کا مواد اور لیٹش کے VC مواد میں نمایاں اضافہ ہوا۔200μmol/(m²·s) روشنی کی شدت کے علاج کے تحت، تازہ وزن، کل وزن اور مفت امینو ایسڈ کے مواد میں نمایاں اضافہ ہوا، اور 300μmol/(m²·s) روشنی کی شدت کے علاج کے تحت، پتیوں کا علاقہ، پانی کا مواد ، کلوروفل اے، کلوروفل اے+ بی اور لیٹش کے کیروٹینائڈس سب کم ہو گئے تھے۔اندھیرے کے مقابلے میں، ایل ای ڈی بڑھنے والی روشنی کی شدت [3, 9, 15 μmol/(m²·s)] کے اضافے کے ساتھ، کالی بین کے انکرت میں کلوروفل a، کلوروفل b، اور کلوروفل a+b کے مواد میں نمایاں اضافہ ہوا۔VC مواد 3μmol/(m²·s) پر سب سے زیادہ ہے، اور حل پذیر پروٹین، حل پذیر چینی اور سوکروز کا مواد سب سے زیادہ 9μmol/(m²·s) ہے۔اسی درجہ حرارت کے حالات میں، روشنی کی شدت میں اضافے کے ساتھ [(2~2.5)lx×103 lx، (4~4.5)lx×103 lx، (6~6.5)lx×103 lx]، کالی مرچ کے بیج اگنے کا وقت مختصر کیا جاتا ہے، گھلنشیل چینی کے مواد میں اضافہ ہوا، لیکن کلوروفل اے اور کیروٹینائڈز کی مقدار آہستہ آہستہ کم ہوتی گئی۔

 ◆روشنی کا وقت

روشنی کے وقت کو مناسب طریقے سے طول دینے سے روشنی کی ناکافی شدت کی وجہ سے پیدا ہونے والے کم روشنی کے تناؤ کو ایک خاص حد تک کم کیا جا سکتا ہے، باغبانی فصلوں کی فوٹو سنتھیٹک مصنوعات کو جمع کرنے میں مدد ملتی ہے، اور پیداوار میں اضافہ اور معیار کو بہتر بنانے کا اثر حاصل ہوتا ہے۔انکرت کے VC مواد نے روشنی کے وقت کے طول (0, 4, 8, 12, 16, 20h/day) کے ساتھ بتدریج بڑھتے ہوئے رجحان کو ظاہر کیا، جبکہ مفت امینو ایسڈ مواد، SOD اور CAT سرگرمیاں سبھی نے کم ہونے کا رجحان ظاہر کیا۔روشنی کے وقت (12، 15، 18h) کے طول کے ساتھ، چینی گوبھی کے پودوں کے تازہ وزن میں نمایاں اضافہ ہوا۔چینی گوبھی کے پتوں اور ڈنڈوں میں VC کا مواد بالترتیب 15 اور 12 گھنٹے میں سب سے زیادہ تھا۔چینی گوبھی کے پتوں میں گھلنشیل پروٹین کی مقدار بتدریج کم ہوتی گئی لیکن ڈنٹھل 15 گھنٹے کے بعد سب سے زیادہ تھے۔چینی گوبھی کے پتوں میں گھلنشیل چینی کی مقدار بتدریج بڑھ گئی، جبکہ ڈنٹھل 12 گھنٹے میں سب سے زیادہ تھے۔جب سرخ اور نیلی روشنی کا تناسب 1:2 ہو، 12 گھنٹے روشنی کے وقت کے مقابلے میں، 20 گھنٹے کی روشنی کا علاج سبز پتوں کے لیٹش میں کل فینول اور فلیوونائڈز کے متعلقہ مواد کو کم کرتا ہے، لیکن جب سرخ اور نیلی روشنی کا تناسب 2:1 ہو، 20 گھنٹے کے لائٹ ٹریٹمنٹ نے سبز پتوں کے لیٹش میں کل فینول اور فلیوونائڈز کے متعلقہ مواد میں نمایاں اضافہ کیا۔

مندرجہ بالا سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مختلف روشنی کے فارمولوں کے فتوسنتھیسز، فوٹومورفوگنیسیس اور فصل کی مختلف اقسام کے کاربن اور نائٹروجن میٹابولزم پر مختلف اثرات ہوتے ہیں۔روشنی کا بہترین فارمولہ کیسے حاصل کیا جائے، روشنی کے منبع کی ترتیب اور ذہین کنٹرول کی حکمت عملیوں کی تشکیل کے لیے ابتدائی نقطہ کے طور پر پودوں کی انواع کی ضرورت ہوتی ہے، اور باغبانی فصلوں کی اجناس کی ضروریات، پیداواری اہداف، پیداواری عوامل وغیرہ کے مطابق مناسب ایڈجسٹمنٹ کی جانی چاہیے۔ توانائی کی بچت کے حالات میں ہلکے ماحول اور اعلیٰ معیار اور اعلیٰ پیداوار والی باغبانی فصلوں کے ذہین کنٹرول کے ہدف کو حاصل کرنے کے لیے۔

موجودہ مسائل اور امکانات

ایل ای ڈی گرو لائٹ کا اہم فائدہ یہ ہے کہ یہ مختلف پودوں کی فوٹوسنتھیٹک خصوصیات، مورفولوجی، معیار اور پیداوار کی مانگ سپیکٹرم کے مطابق ذہین امتزاج ایڈجسٹمنٹ کر سکتا ہے۔فصلوں کی مختلف اقسام اور ایک ہی فصل کے بڑھنے کے مختلف ادوار میں روشنی کے معیار، روشنی کی شدت اور فوٹو پیریڈ کے لیے مختلف تقاضے ہوتے ہیں۔یہ ایک بہت بڑا لائٹ فارمولہ ڈیٹا بیس بنانے کے لیے لائٹ فارمولہ ریسرچ کی مزید ترقی اور بہتری کی ضرورت ہے۔پیشہ ورانہ لیمپ کی تحقیق اور ترقی کے ساتھ مل کر، زرعی ایپلی کیشنز میں ایل ای ڈی سپلیمنٹری لائٹس کی زیادہ سے زیادہ قدر کو محسوس کیا جا سکتا ہے، تاکہ توانائی کو بہتر طریقے سے بچایا جا سکے، پیداواری کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے اور اقتصادی فوائد حاصل کیے جا سکیں۔سہولت کے باغبانی میں ایل ای ڈی گرو لائٹ کے اطلاق نے زبردست جیورنبل دکھایا ہے، لیکن ایل ای ڈی لائٹنگ کے سازوسامان یا آلات کی قیمت نسبتاً زیادہ ہے، اور ایک بار کی سرمایہ کاری بڑی ہے۔مختلف ماحولیاتی حالات کے تحت مختلف فصلوں کی اضافی روشنی کی ضروریات واضح نہیں ہیں، ضمیمہ روشنی کا سپیکٹرم، روشنی کی غیر معقول شدت اور وقت بڑھنے کی روشنی کی صنعت کے استعمال میں لامحالہ مختلف مسائل کا سبب بنے گا۔

تاہم، ٹیکنالوجی کی ترقی اور بہتری اور ایل ای ڈی گرو لائٹ کی پیداواری لاگت میں کمی کے ساتھ، ایل ای ڈی سپلیمنٹری لائٹنگ کو سہولت باغبانی میں زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال کیا جائے گا۔ایک ہی وقت میں، ایل ای ڈی کے ضمنی لائٹ ٹیکنالوجی سسٹم کی ترقی اور پیشرفت اور نئی توانائی کا امتزاج سہولت زراعت، خاندانی زراعت، شہری زراعت اور خلائی زراعت کی تیز رفتار ترقی کے قابل بنائے گا تاکہ خاص ماحول میں باغبانی فصلوں کی لوگوں کی مانگ کو پورا کیا جا سکے۔