خلاصہ: سبزیوں کے پودے سبزیوں کی پیداوار کا پہلا قدم ہیں، اور پودے لگانے کے بعد سبزیوں کی پیداوار اور معیار کے لیے بیجوں کا معیار بہت اہم ہے۔ سبزیوں کی صنعت میں محنت کی تقسیم کی مسلسل تطہیر کے ساتھ، سبزیوں کے بیجوں نے آہستہ آہستہ ایک آزاد صنعتی سلسلہ تشکیل دیا ہے اور سبزیوں کی پیداوار میں کام کیا ہے۔ خراب موسم سے متاثر، بیج لگانے کے روایتی طریقوں کو لامحالہ بہت سے چیلنجز کا سامنا کرنا پڑتا ہے جیسے کہ پودوں کی سست نشوونما، ٹانگوں کی نشوونما، اور کیڑوں اور بیماریاں۔ ٹانگوں والی پودوں سے نمٹنے کے لیے، بہت سے تجارتی کاشت کار گروتھ ریگولیٹرز کا استعمال کرتے ہیں۔ تاہم، گروتھ ریگولیٹرز کے استعمال سے بیج کی سختی، خوراک کی حفاظت اور ماحولیاتی آلودگی کے خطرات موجود ہیں۔ کیمیائی کنٹرول کے طریقوں کے علاوہ، اگرچہ مکینیکل محرک، درجہ حرارت اور پانی کا کنٹرول بھی پودوں کی ٹانگوں کی نشوونما کو روکنے میں اپنا کردار ادا کر سکتا ہے، لیکن یہ قدرے کم آسان اور موثر ہیں۔ عالمی نئی CoVID-19 وبا کے اثرات کے تحت، لیبر کی قلت اور بیج لگانے کی صنعت میں مزدوری کی بڑھتی ہوئی لاگت کی وجہ سے پیداواری انتظام کی مشکلات کے مسائل زیادہ نمایاں ہو گئے ہیں۔

روشنی کی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، سبزیوں کے بیجوں کی پرورش کے لیے مصنوعی روشنی کے استعمال میں بیج لگانے کی اعلی کارکردگی، کم کیڑوں اور بیماریوں اور آسان معیاری کاری کے فوائد ہیں۔ روایتی روشنی کے ذرائع کے مقابلے میں، ایل ای ڈی روشنی کے ذرائع کی نئی نسل میں توانائی کی بچت، اعلی کارکردگی، طویل زندگی، ماحولیاتی تحفظ اور استحکام، چھوٹے سائز، کم تھرمل تابکاری، اور چھوٹے طول موج کے طول و عرض کی خصوصیات ہیں۔ یہ پودوں کے کارخانوں کے ماحول میں پودوں کی نشوونما اور نشوونما کی ضروریات کے مطابق مناسب سپیکٹرم تشکیل دے سکتا ہے، اور پودوں کے جسمانی اور میٹابولک عمل کو درست طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے، ساتھ ہی، آلودگی سے پاک، معیاری اور تیز رفتار پیداوار میں حصہ ڈال سکتا ہے۔ ، اور انکر کے دور کو مختصر کرتا ہے۔ جنوبی چین میں، کالی مرچ اور ٹماٹر کے پودوں (3-4 سچے پتے) کو پلاسٹک کے گرین ہاؤسز میں کاشت کرنے میں تقریباً 60 دن لگتے ہیں، اور ککڑی کے بیجوں (3-5 سچے پتے) کے لیے تقریباً 35 دن لگتے ہیں۔ پلانٹ فیکٹری کے حالات میں، ٹماٹر کے بیجوں کو کاشت کرنے میں صرف 17 دن اور کالی مرچ کے بیجوں کے لیے 20 گھنٹے کے فوٹو پیریڈ اور 200-300 μmol/(m2•s) کے پی پی ایف کے حالات میں 25 دن لگتے ہیں۔ گرین ہاؤس میں بیج اگانے کے روایتی طریقے کے مقابلے میں، ایل ای ڈی پلانٹ فیکٹری سیڈلنگ کے طریقہ کار کے استعمال نے کھیرے کی نشوونما کے دورانیے کو 15-30 دن تک مختصر کر دیا، اور فی پودے کے پھولوں اور پھلوں کی تعداد میں 33.8% اور 37.3% کا اضافہ ہوا۔ بالترتیب، اور سب سے زیادہ پیداوار میں 71.44 فیصد اضافہ ہوا۔

توانائی کے استعمال کی کارکردگی کے لحاظ سے، پلانٹ فیکٹریوں کی توانائی کے استعمال کی کارکردگی اسی عرض بلد پر وینلو قسم کے گرین ہاؤسز سے زیادہ ہے۔ مثال کے طور پر، ایک سویڈش پلانٹ فیکٹری میں، لیٹش کا 1 کلو گرام خشک مادہ تیار کرنے کے لیے 1411 MJ کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ گرین ہاؤس میں 1699 MJ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، اگر فی کلو لیٹش کے خشک مادے کے لیے درکار بجلی کا حساب لگایا جائے، تو پلانٹ فیکٹری کو 1 کلو گرام خشک لیٹش پیدا کرنے کے لیے 247 کلو واٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور سویڈن، نیدرلینڈز اور متحدہ عرب امارات کے گرین ہاؤسز کو 182 کلو واٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ h، 70 kW·h، اور 111 kW·h، بالترتیب۔

ایک ہی وقت میں، پلانٹ فیکٹری میں، کمپیوٹر، خودکار آلات، مصنوعی ذہانت اور دیگر ٹیکنالوجیز کے استعمال سے بیج کی کاشت کے لیے موزوں ماحولیاتی حالات کو درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، قدرتی ماحول کے حالات کی حدود سے چھٹکارا حاصل کیا جا سکتا ہے، اور ذہین، انکر کی پیداوار کی مشینی اور سالانہ مستحکم پیداوار۔ حالیہ برسوں میں، جاپان، جنوبی کوریا، یورپ اور امریکہ اور دیگر ممالک میں پتوں والی سبزیوں، پھلوں کی سبزیوں اور دیگر اقتصادی فصلوں کی تجارتی پیداوار میں پلانٹ فیکٹری کے بیج استعمال کیے گئے ہیں۔ پودوں کے کارخانوں کی اعلیٰ ابتدائی سرمایہ کاری، اعلیٰ آپریٹنگ لاگت، اور نظام توانائی کی بڑی کھپت اب بھی وہ رکاوٹیں ہیں جو چینی پلانٹ فیکٹریوں میں بیج کی کاشت کی ٹیکنالوجی کے فروغ کو محدود کرتی ہیں۔ لہٰذا، اقتصادی فوائد کو بہتر بنانے کے لیے روشنی کے انتظام کی حکمت عملیوں، سبزیوں کی افزائش کے ماڈلز کے قیام، اور آٹومیشن آلات کے لحاظ سے زیادہ پیداوار اور توانائی کی بچت کی ضروریات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔

اس مضمون میں، حالیہ برسوں میں پودوں کی فیکٹریوں میں سبزیوں کے بیجوں کی نشوونما اور نشوونما پر ایل ای ڈی روشنی کے ماحول کے اثر و رسوخ کا جائزہ لیا گیا ہے، جس میں پودوں کے کارخانوں میں سبزیوں کے پودوں کی روشنی کے ضابطے کی تحقیقی سمت کا جائزہ لیا گیا ہے۔

1. سبزیوں کے بیجوں کی نشوونما اور نشوونما پر ہلکے ماحول کے اثرات

پودوں کی نشوونما اور نشوونما کے لیے ضروری ماحولیاتی عوامل میں سے ایک کے طور پر، روشنی نہ صرف پودوں کے لیے روشنی سنتھیسز کو انجام دینے کے لیے توانائی کا ذریعہ ہے، بلکہ پودوں کے فوٹومورفوگنیسیس کو متاثر کرنے والا ایک اہم اشارہ بھی ہے۔ پودے روشنی کے سگنل سسٹم کے ذریعے سگنل کی سمت، توانائی اور روشنی کے معیار کو محسوس کرتے ہیں، ان کی اپنی نشوونما اور نشوونما کو کنٹرول کرتے ہیں، اور روشنی کی موجودگی یا عدم موجودگی، طول موج، شدت اور دورانیے کا جواب دیتے ہیں۔ فی الحال مشہور پلانٹ فوٹو ریسیپٹرز میں کم از کم تین کلاسیں شامل ہیں: فائٹو کروم (PHYA~PHYE) جو سرخ اور دور سرخ روشنی (FR) کو محسوس کرتے ہیں، cryptochromes (CRY1 اور CRY2) جو نیلے اور بالائے بنفشی A کا احساس کرتے ہیں، اور عناصر (Phot1 اور Phot2)، UV-B ریسیپٹر UVR8 جو UV-B کو محسوس کرتا ہے۔ یہ فوٹو ریسیپٹرز متعلقہ جینوں کے اظہار میں حصہ لیتے ہیں اور ان کو منظم کرتے ہیں اور پھر زندگی کی سرگرمیوں کو منظم کرتے ہیں جیسے پودوں کے بیجوں کا اگنا، فوٹومورفوجینیسیس، پھول کا وقت، ترکیب اور ثانوی میٹابولائٹس کا جمع ہونا، اور حیاتیاتی اور ابیوٹک دباؤ کو برداشت کرنا۔

2. سبزیوں کے پودوں کے فوٹومورفولوجیکل اسٹیبلشمنٹ پر ایل ای ڈی لائٹ ماحول کا اثر

2.1 سبزیوں کے بیجوں کے فوٹومورفوگنیسیس پر روشنی کے مختلف معیار کے اثرات

سپیکٹرم کے سرخ اور نیلے علاقوں میں پودوں کی پتیوں کی فوٹو سنتھیسز کے لیے اعلی کوانٹم افادیت ہوتی ہے۔ تاہم، خالص سرخ روشنی میں ککڑی کے پتوں کی طویل مدتی نمائش فوٹو سسٹم کو نقصان پہنچائے گی، جس کے نتیجے میں "ریڈ لائٹ سنڈروم" جیسے اسٹنٹڈ اسٹومیٹل ردعمل، فوٹو سنتھیٹک صلاحیت میں کمی اور نائٹروجن کے استعمال کی کارکردگی، اور نشوونما میں رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔ کم روشنی کی شدت (100±5 μmol/(m2•s)) کی حالت میں، خالص سرخ روشنی کھیرے کے جوان اور بالغ دونوں پتوں کے کلوروپلاسٹ کو نقصان پہنچا سکتی ہے، لیکن خراب شدہ کلوروپلاسٹ کو خالص سرخ روشنی سے تبدیل کرنے کے بعد بازیافت کیا گیا۔ سرخ اور نیلی روشنی میں (R:B = 7:3)۔ اس کے برعکس، جب کھیرے کے پودے سرخ نیلی روشنی والے ماحول سے خالص سرخ روشنی والے ماحول میں تبدیل ہوئے، تو روشنی سنتھیٹک کی کارکردگی میں نمایاں کمی نہیں آئی، جو سرخ روشنی کے ماحول سے مطابقت کو ظاہر کرتی ہے۔ "ریڈ لائٹ سنڈروم" کے ساتھ ککڑی کے پودوں کی پتیوں کی ساخت کے الیکٹران مائکروسکوپ کے تجزیے کے ذریعے، تجربہ کاروں نے پایا کہ کلوروپلاسٹ کی تعداد، نشاستے کے دانے کا سائز، اور خالص سرخ روشنی کے نیچے پتوں میں گرانا کی موٹائی نمایاں طور پر کم تھی۔ سفید روشنی کا علاج. نیلی روشنی کی مداخلت کھیرے کے کلوروپلاسٹ کے الٹرا سٹرکچر اور فوٹو سنتھیٹک خصوصیات کو بہتر بناتی ہے اور غذائی اجزاء کے زیادہ جمع ہونے کو ختم کرتی ہے۔ سفید روشنی اور سرخ اور نیلی روشنی کے مقابلے میں، خالص سرخ روشنی نے ٹماٹر کے پودوں کی ہائپوکوٹائل لمبا اور کوٹیلڈن توسیع کو فروغ دیا، پودوں کی اونچائی اور پتوں کے رقبے میں نمایاں اضافہ ہوا، لیکن نمایاں طور پر روشنی سنتھیٹک صلاحیت میں کمی، روبیسکو مواد اور فوٹو کیمیکل کارکردگی میں کمی، اور گرمی کی کھپت میں نمایاں اضافہ ہوا۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مختلف قسم کے پودے ایک ہی روشنی کے معیار کو مختلف طریقے سے جواب دیتے ہیں، لیکن یک رنگی روشنی کے مقابلے میں، پودوں کی روشنی سنتھیسز کی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے اور مخلوط روشنی کے ماحول میں زیادہ مضبوط نشوونما ہوتی ہے۔

محققین نے سبزیوں کے پودوں کے ہلکے معیار کے امتزاج کی اصلاح پر کافی تحقیق کی ہے۔ اسی روشنی کی شدت کے تحت، سرخ روشنی کے تناسب میں اضافے کے ساتھ، پودوں کی اونچائی اور ٹماٹر اور ککڑی کے تازہ وزن میں نمایاں بہتری آئی، اور 3:1 کے سرخ اور نیلے کے تناسب کے ساتھ علاج کا بہترین اثر ہوا۔ اس کے برعکس، نیلی روشنی کا ایک اعلی تناسب اس نے ٹماٹر اور ککڑی کے پودوں کی نشوونما کو روک دیا، جو کہ چھوٹے اور کمپیکٹ تھے، لیکن پودوں کی ٹہنیوں میں خشک مادے اور کلوروفیل کی مقدار کو بڑھاتے ہیں۔ اسی طرح کے نمونے دیگر فصلوں، جیسے کالی مرچ اور تربوز میں دیکھے جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ، سفید روشنی، سرخ اور نیلی روشنی (R:B=3:1) کے مقابلے میں نہ صرف پتے کی موٹائی، کلوروفل مواد، فوٹو سنتھیٹک کارکردگی اور ٹماٹر کے پودوں کی الیکٹران کی منتقلی کی کارکردگی میں نمایاں بہتری آئی ہے بلکہ انزائمز کے اظہار کی سطح میں بھی اضافہ ہوا ہے۔ کیلون سائیکل تک، سبزی خور مواد اور کاربوہائیڈریٹ جمع کرنے میں بھی نمایاں بہتری آئی۔ سرخ اور نیلی روشنی کے دو تناسب (R:B=2:1, 4:1) کا موازنہ کرتے ہوئے، نیلی روشنی کا زیادہ تناسب ککڑی کے پودوں میں مادہ پھولوں کی تشکیل کے لیے زیادہ سازگار تھا اور مادہ پھولوں کے پھولنے کے وقت کو تیز کرتا تھا۔ . اگرچہ سرخ اور نیلی روشنی کے مختلف تناسب کا کیلے، ارگولا اور سرسوں کے بیجوں کی تازہ وزن کی پیداوار پر کوئی خاص اثر نہیں پڑا، لیکن نیلی روشنی کے ایک اعلی تناسب (30% نیلی روشنی) نے کیلے کے ہائپوکوٹائل کی لمبائی اور کوٹیلڈن ایریا کو نمایاں طور پر کم کر دیا۔ اور سرسوں کے پودے، جبکہ کوٹیلڈن کا رنگ گہرا ہو گیا۔ لہذا، پودوں کی پیداوار میں، نیلی روشنی کے تناسب میں مناسب اضافہ سبزیوں کے پودوں کے نوڈ کے وقفے اور پتوں کے علاقے کو نمایاں طور پر مختصر کر سکتا ہے، پودوں کی پس منظر کی توسیع کو فروغ دے سکتا ہے، اور بیج کی طاقت کے اشاریہ کو بہتر بنا سکتا ہے، جو مضبوط seedlings کاشت. اس حالت میں کہ روشنی کی شدت میں کوئی تبدیلی نہیں آئی، سرخ اور نیلی روشنی میں سبز روشنی کے اضافے سے میٹھی مرچ کے پودوں کے تازہ وزن، پتوں کے رقبے اور پودوں کی اونچائی میں نمایاں بہتری آئی۔ روایتی سفید فلوروسینٹ لیمپ کے مقابلے میں، سرخ-سبز-نیلے (R3:G2:B5) روشنی کے حالات میں، 'Okagi نمبر 1 ٹماٹر' کے پودوں کے Y[II]، qP اور ETR میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ خالص نیلی روشنی میں UV روشنی (100 μmol/(m2•s) نیلی روشنی + 7% UV-A) کی تکمیل نے ارگولا اور سرسوں کے تنوں کی لمبائی کی رفتار کو نمایاں طور پر کم کیا، جبکہ FR کی تکمیل اس کے برعکس تھی۔ اس سے یہ بھی پتہ چلتا ہے کہ سرخ اور نیلی روشنی کے علاوہ دیگر روشنی کی خصوصیات بھی پودوں کی نشوونما اور نشوونما کے عمل میں اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ اگرچہ نہ تو الٹرا وائلٹ لائٹ ہے اور نہ ہی FR فوٹو سنتھیسز کا توانائی کا ذریعہ ہے، لیکن یہ دونوں پودوں کے فوٹومورفوجینیسیس میں شامل ہیں۔ زیادہ شدت والی UV روشنی پودوں کے DNA اور پروٹین وغیرہ کے لیے نقصان دہ ہے۔ تاہم، UV روشنی سیلولر تناؤ کے ردعمل کو متحرک کرتی ہے، جس کی وجہ سے پودوں کی نشوونما، شکل اور نشوونما میں تبدیلیاں ماحولیاتی تبدیلیوں کے مطابق ہوتی ہیں۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کم R/FR پودوں میں سایہ سے بچنے کے ردعمل کو اکساتا ہے، جس کے نتیجے میں پودوں میں مورفولوجیکل تبدیلیاں آتی ہیں، جیسے تنے کی لمبائی، پتوں کا پتلا ہونا، اور خشک مادے کی پیداوار میں کمی۔ مضبوط پودوں کو اگانے کے لیے ایک پتلا ڈنٹھہ اچھی نشوونما نہیں ہے۔ عام پتوں والی اور پھلوں والی سبزیوں کے پودوں کے لیے، مضبوط، کمپیکٹ اور لچکدار پودے نقل و حمل اور پودے لگانے کے دوران مسائل کا شکار نہیں ہوتے ہیں۔

UV-A کھیرے کے بیج لگانے والے پودوں کو چھوٹا اور زیادہ کمپیکٹ بنا سکتا ہے، اور پیوند کاری کے بعد کی پیداوار کنٹرول سے خاصی مختلف نہیں ہوتی ہے۔ جبکہ UV-B کا زیادہ اہم روک تھام کا اثر ہوتا ہے، اور پیوند کاری کے بعد پیداوار میں کمی کا اثر اہم نہیں ہوتا ہے۔ پچھلے مطالعات نے تجویز کیا ہے کہ UV-A پودوں کی نشوونما کو روکتا ہے اور پودوں کو بونا بناتا ہے۔ لیکن اس بات کے بڑھتے ہوئے شواہد موجود ہیں کہ UV-A کی موجودگی، فصل کے بایوماس کو دبانے کے بجائے، درحقیقت اسے فروغ دیتی ہے۔ بنیادی سرخ اور سفید روشنی (R:W=2:3، PPFD 250 μmol/(m2·s)) کے مقابلے میں، سرخ اور سفید روشنی میں اضافی شدت 10 W/m2 (تقریباً 10 μmol/(m2·s) ہے s)) کیلے کے UV-A نے کیلے کے بیجوں کے بایوماس، انٹرنوڈ کی لمبائی، تنے کے قطر اور پودوں کی چھتری کی چوڑائی میں نمایاں اضافہ کیا، لیکن جب UV کی شدت 10 W/m2 سے تجاوز کر گئی تو فروغ کا اثر کمزور ہو گیا۔ روزانہ 2 گھنٹے UV-A سپلیمنٹیشن (0.45 J/(m2•s)) پودوں کی اونچائی، کوٹیلڈن ایریا اور 'Oxheart' ٹماٹر کے نئے وزن میں نمایاں اضافہ کر سکتا ہے، جبکہ ٹماٹر کے پودوں کے H2O2 مواد کو کم کر سکتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مختلف فصلیں UV روشنی کو مختلف طریقے سے جواب دیتی ہیں، جو کہ فصلوں کی UV روشنی کی حساسیت سے متعلق ہو سکتی ہے۔

پیوند شدہ بیجوں کی کاشت کے لیے، جڑ اسٹاک گرافٹنگ کی سہولت کے لیے تنے کی لمبائی کو مناسب طور پر بڑھانا چاہیے۔ FR کی مختلف شدتوں نے ٹماٹر، کالی مرچ، کھیرے، لوکی اور تربوز کے پودوں کی نشوونما پر مختلف اثرات مرتب کیے۔ ٹھنڈی سفید روشنی میں FR کے 18.9 μmol/(m2•s) کی تکمیل نے ٹماٹر اور کالی مرچ کے پودوں کے ہائپوکوٹائل کی لمبائی اور تنے کے قطر میں نمایاں اضافہ کیا۔ 34.1 μmol/(m2•s) کے FR نے کھیرے، لوکی اور تربوز کے بیجوں کے ہائپوکوٹائل کی لمبائی اور تنے کے قطر کو فروغ دینے پر بہترین اثر ڈالا۔ زیادہ شدت والے FR (53.4 μmol/(m2•s)) کا ان پانچ سبزیوں پر بہترین اثر ہوا۔ بیجوں کی ہائپوکوٹائل کی لمبائی اور تنے کے قطر میں اب نمایاں اضافہ نہیں ہوا، اور اس نے نیچے کی طرف رجحان ظاہر کرنا شروع کیا۔ کالی مرچ کے تازہ وزن میں نمایاں کمی واقع ہوئی، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ سبزیوں کے پانچ پودوں کی FR سنترپتی اقدار 53.4 μmol/(m2•s) سے کم تھیں، اور FR کی قدر FR کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم تھی۔ مختلف سبزیوں کے پودوں کی نشوونما پر اثرات بھی مختلف ہوتے ہیں۔

2.2 سبزیوں کے بیجوں کے فوٹومورفوجینیسس پر مختلف دن کی روشنی کے انٹیگرل کے اثرات

ڈے لائٹ انٹیگرل (DLI) ایک دن میں پودوں کی سطح سے موصول ہونے والے فوٹوسنتھیٹک فوٹونز کی کل مقدار کی نمائندگی کرتا ہے، جس کا تعلق روشنی کی شدت اور روشنی کے وقت سے ہے۔ حساب کا فارمولا ہے DLI (mol/m2/day) = روشنی کی شدت [μmol/(m2•s)] × روزانہ روشنی کا وقت (h) × 3600 × 10-6۔ کم روشنی کی شدت والے ماحول میں، پودے تنے اور انٹرنوڈ کی لمبائی کو بڑھا کر، پودے کی اونچائی، پیٹیول کی لمبائی اور پتوں کے رقبے میں اضافہ، اور پتیوں کی موٹائی اور خالص فوٹو سنتھیٹک شرح کو کم کرکے کم روشنی والے ماحول کا جواب دیتے ہیں۔ روشنی کی شدت میں اضافے کے ساتھ، سرسوں کے علاوہ، اسی روشنی کے معیار کے تحت ارگولا، گوبھی اور کیلے کے پودوں کی ہائپوکوٹائل لمبائی اور تنے کی لمبائی میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ پودوں کی نشوونما اور مورفوجینیسیس پر روشنی کا اثر روشنی کی شدت اور پودوں کی انواع سے متعلق ہے۔ DLI (8.64~28.8 mol/m2/day) کے اضافے کے ساتھ، کھیرے کے پودوں کی قسم چھوٹی، مضبوط اور کمپیکٹ ہو گئی، اور پتیوں کا مخصوص وزن اور کلوروفیل کا مواد بتدریج کم ہوتا گیا۔ کھیرے کے بیج بونے کے 6~16 دن بعد، پتے اور جڑیں سوکھ جاتی ہیں۔ وزن بتدریج بڑھتا گیا، اور شرح نمو بتدریج تیز ہوتی گئی، لیکن بوائی کے 16 سے 21 دن بعد، کھیرے کے پودوں کے پتوں اور جڑوں کی شرح نمو میں نمایاں کمی واقع ہوئی۔ بہتر DLI نے کھیرے کے بیجوں کی خالص فوٹوسنتھیٹک شرح کو فروغ دیا، لیکن ایک خاص قدر کے بعد، خالص فوٹو سنتھیٹک کی شرح میں کمی آنا شروع ہوگئی۔ لہٰذا، مناسب DLI کا انتخاب کرنا اور پودوں کی نشوونما کے مختلف مراحل میں مختلف اضافی روشنی کی حکمت عملیوں کو اپنانا بجلی کی کھپت کو کم کر سکتا ہے۔ کھیرے اور ٹماٹر کے بیجوں میں حل پذیر چینی اور SOD انزائم کی مقدار DLI کی شدت میں اضافے کے ساتھ بڑھ گئی۔ جب DLI کی شدت 7.47 mol/m2/day سے بڑھ کر 11.26 mol/m2/day ہو گئی، کھیرے کے بیجوں میں حل پذیر چینی اور SOD انزائم کے مواد میں بالترتیب 81.03% اور 55.5% اضافہ ہوا۔ اسی DLI حالات کے تحت، روشنی کی شدت میں اضافے اور روشنی کے وقت میں کمی کے ساتھ، ٹماٹر اور ککڑی کے پودوں کی PSII سرگرمی کو روک دیا گیا، اور کم روشنی کی شدت اور طویل مدتی کی اضافی روشنی کی حکمت عملی کا انتخاب زیادہ پودے لگانے کے لیے زیادہ سازگار تھا۔ کھیرے اور ٹماٹر کے بیجوں کی انڈیکس اور فوٹو کیمیکل کارکردگی۔

گرافٹ شدہ پودوں کی پیداوار میں، کم روشنی والا ماحول پیوند شدہ پودوں کے معیار میں کمی اور شفا یابی کے وقت میں اضافے کا باعث بن سکتا ہے۔ مناسب روشنی کی شدت نہ صرف پیوند شدہ شفا یابی کی جگہ کی پابند صلاحیت کو بڑھا سکتی ہے اور مضبوط پودوں کے اشاریہ کو بہتر بنا سکتی ہے بلکہ مادہ پھولوں کی نوڈ پوزیشن کو بھی کم کر سکتی ہے اور مادہ پھولوں کی تعداد میں اضافہ کر سکتی ہے۔ پودوں کے کارخانوں میں، 2.5-7.5 mol/m2/day کا DLI ٹماٹر کے پیوند شدہ بیجوں کی شفا بخش ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کافی تھا۔ Grafted ٹماٹر کے پودوں کی کمپیکٹینس اور پتیوں کی موٹائی DLI کی شدت میں اضافہ کے ساتھ نمایاں طور پر بڑھ گئی۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ پیوند شدہ پودوں کو شفا یابی کے لیے زیادہ روشنی کی شدت کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ لہذا، بجلی کی کھپت اور پودے لگانے کے ماحول کو مدنظر رکھتے ہوئے، مناسب روشنی کی شدت کا انتخاب کرنے سے معاشی فوائد کو بہتر بنانے میں مدد ملے گی۔

ایل ای ڈی روشنی کے ماحول کے اثرات سبزیوں کے تناؤ کے خلاف مزاحمت پر

پودے فوٹو ریسیپٹرز کے ذریعے بیرونی روشنی کے سگنل وصول کرتے ہیں، جس کی وجہ سے پودے میں سگنل مالیکیولز کی ترکیب اور جمع ہوتی ہے، اس طرح پودوں کے اعضاء کی نشوونما اور کام میں تبدیلی آتی ہے، اور بالآخر تناؤ کے خلاف پودے کی مزاحمت میں بہتری آتی ہے۔ مختلف روشنی کے معیار کا سردی کی رواداری اور پودوں کی نمک کی رواداری میں بہتری پر ایک خاص فروغ کا اثر ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب ٹماٹر کے پودوں کو رات کے وقت 4 گھنٹے تک روشنی کے ساتھ سپلیمنٹ کیا جاتا تھا، بغیر اضافی روشنی کے علاج کے مقابلے میں، سفید روشنی، سرخ روشنی، نیلی روشنی، اور سرخ اور نیلی روشنی ٹماٹر کے پودوں کی الیکٹرولائٹ پارگمیتا اور MDA مواد کو کم کر سکتی ہے، اور سردی کی برداشت کو بہتر بنائیں۔ ٹماٹر کے بیجوں میں SOD، POD اور CAT کی سرگرمیاں 8:2 ریڈ بلیو ریشو کے تحت دیگر علاجوں کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ تھیں، اور ان میں اینٹی آکسیڈینٹ کی صلاحیت اور سردی کو برداشت کرنے کی صلاحیت زیادہ تھی۔

سویا بین کی جڑوں کی نشوونما پر UV-B کا اثر بنیادی طور پر جڑ NO اور ROS کے مواد کو بڑھا کر پودوں کے تناؤ کے خلاف مزاحمت کو بہتر بنانا ہے، بشمول ABA، SA، اور JA جیسے ہارمون سگنلنگ مالیکیولز، اور IAA کے مواد کو کم کر کے جڑ کی نشوونما کو روکنا ہے۔ ، CTK، اور GA۔ UV-B، UVR8 کا فوٹو ریسیپٹر نہ صرف فوٹومورفوگنیسیس کو منظم کرنے میں ملوث ہے بلکہ UV-B تناؤ میں بھی کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ ٹماٹر کے بیجوں میں، UVR8 اینتھوسیاننز کی ترکیب اور جمع میں ثالثی کرتا ہے، اور UV-مطابق جنگلی ٹماٹر کے بیج زیادہ شدت والے UV-B تناؤ سے نمٹنے کی اپنی صلاحیت کو بہتر بناتے ہیں۔ تاہم، عربیڈوپسس کی وجہ سے خشک سالی کے دباؤ کے لیے UV-B کی موافقت UVR8 راستے پر منحصر نہیں ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ UV-B پودوں کے دفاعی میکانزم کے سگنل سے متاثر کراس ردعمل کے طور پر کام کرتا ہے، تاکہ مختلف قسم کے ہارمونز مشترکہ طور پر خشک سالی کے دباؤ کے خلاف مزاحمت کرنے میں شامل ہے، ROS کی صفائی کی صلاحیت کو بڑھا رہا ہے۔

ایف آر کی وجہ سے پودوں کے ہائپوکوٹائل یا تنے کی لمبائی اور پودوں کا ٹھنڈے تناؤ کے ساتھ موافقت دونوں کو پودوں کے ہارمونز کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ لہذا، FR کی وجہ سے "سایہ سے بچنے کا اثر" پودوں کے سرد موافقت سے متعلق ہے۔ تجربہ کاروں نے جو کے پودوں کو 15 ° C پر 10 دن تک انکرن کے 18 دن بعد، 5 ° C + FR کو 7 دن تک ٹھنڈا کرتے ہوئے، اور پایا کہ سفید روشنی کے علاج کے مقابلے میں، FR نے جو کے پودوں کی ٹھنڈ مزاحمت کو بڑھایا۔ اس عمل کے ساتھ جو کے بیجوں میں ABA اور IAA مواد میں اضافہ ہوتا ہے۔ بعد ازاں 15°C FR-pretreated جو کے بیجوں کو 5°C پر منتقل کرنے اور 7 دنوں تک FR سپلیمنٹیشن جاری رکھنے کے نتیجے میں مندرجہ بالا دو علاجوں سے ملتے جلتے نتائج برآمد ہوئے، لیکن ABA ردعمل میں کمی کے ساتھ۔ مختلف R:FR اقدار والے پودے فائٹو ہارمونز (GA، IAA، CTK، اور ABA) کے بایو سنتھیسز کو کنٹرول کرتے ہیں، جو پودوں کی نمک برداشت میں بھی شامل ہیں۔ نمک کے دباؤ کے تحت، کم تناسب R:FR روشنی کا ماحول ٹماٹر کے پودوں کی اینٹی آکسیڈنٹ اور فوٹو سنتھیٹک صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے، پودوں میں ROS اور MDA کی پیداوار کو کم کر سکتا ہے، اور نمک کی برداشت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ نمکینیت کا تناؤ اور کم R:FR قدر (R:FR=0.8) دونوں ہی کلوروفل کے بائیو سنتھیسز کو روکتے ہیں، جس کا تعلق کلوروفل کی ترکیب کے راستے میں PBG سے UroIII میں بلاک شدہ تبدیلی سے ہو سکتا ہے، جبکہ کم R:FR ماحول مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے۔ نمکیات تناؤ کی وجہ سے کلوروفل کی ترکیب کی خرابی۔ یہ نتائج فائٹوکروم اور نمک کی رواداری کے درمیان ایک اہم ارتباط کی نشاندہی کرتے ہیں۔

ہلکے ماحول کے علاوہ دیگر ماحولیاتی عوامل بھی سبزیوں کی پودوں کی نشوونما اور معیار کو متاثر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، CO2 کے ارتکاز میں اضافہ روشنی کی سنترپتی کی زیادہ سے زیادہ قیمت Pn (Pnmax) میں اضافہ کرے گا، روشنی کے معاوضے کے نقطہ کو کم کرے گا، اور روشنی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنائے گا۔ روشنی کی شدت اور CO2 کے ارتکاز میں اضافہ فوٹوسنتھیٹک روغن کے مواد، پانی کے استعمال کی کارکردگی اور کیلون سائیکل سے متعلق انزائمز کی سرگرمیوں کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے، اور آخر کار ٹماٹر کے بیجوں کی اعلیٰ فوٹوسنتھیٹک کارکردگی اور بایوماس جمع کرنے میں مدد کرتا ہے۔ ٹماٹر اور کالی مرچ کے بیجوں کا خشک وزن اور کمپیکٹ پن مثبت طور پر ڈی ایل آئی کے ساتھ منسلک تھا، اور درجہ حرارت کی تبدیلی نے بھی اسی ڈی ایل آئی کے علاج کے تحت ترقی کو متاثر کیا۔ 23 ~ 25 ℃ کا ماحول ٹماٹر کے پودوں کی نشوونما کے لیے زیادہ موزوں تھا۔ درجہ حرارت اور روشنی کے حالات کے مطابق، محققین نے بیٹ ڈسٹری بیوشن ماڈل کی بنیاد پر کالی مرچ کی نسبتاً شرح نمو کا اندازہ لگانے کے لیے ایک طریقہ تیار کیا، جو کالی مرچ کے پیوند شدہ بیج کی پیداوار کے ماحولیاتی ضابطے کے لیے سائنسی رہنمائی فراہم کر سکتا ہے۔

لہٰذا، پیداوار میں لائٹ ریگولیشن اسکیم کو ڈیزائن کرتے وقت، نہ صرف ہلکے ماحول کے عوامل اور پودوں کی انواع پر غور کیا جانا چاہیے، بلکہ کاشت اور انتظامی عوامل جیسے بیج کی غذائیت اور پانی کا انتظام، گیس کا ماحول، درجہ حرارت، اور بیج کی نشوونما کے مرحلے پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔

4. مسائل اور آؤٹ لک

سب سے پہلے، سبزیوں کے پودوں کی روشنی کا ضابطہ ایک نفیس عمل ہے، اور پودوں کے کارخانے کے ماحول میں سبزیوں کی پودوں کی مختلف اقسام پر روشنی کے مختلف حالات کے اثرات کا تفصیل سے تجزیہ کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اعلیٰ کارکردگی اور اعلیٰ معیار کے بیج کی پیداوار کے ہدف کو حاصل کرنے کے لیے، ایک پختہ تکنیکی نظام قائم کرنے کے لیے مسلسل تلاش کی ضرورت ہے۔

دوم، اگرچہ ایل ای ڈی لائٹ سورس کی بجلی کے استعمال کی شرح نسبتاً زیادہ ہے، لیکن پلانٹ لائٹنگ کے لیے بجلی کی کھپت مصنوعی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے پودوں کی کاشت کے لیے اہم توانائی کی کھپت ہے۔ پلانٹ فیکٹریوں کی بہت زیادہ توانائی کی کھپت اب بھی پلانٹ فیکٹریوں کی ترقی میں رکاوٹ ہے۔

آخر میں، زراعت میں پلانٹ لائٹنگ کے وسیع اطلاق کے ساتھ، مستقبل میں ایل ای ڈی پلانٹ لائٹس کی لاگت بہت کم ہونے کی امید ہے۔ اس کے برعکس، مزدوری کی لاگت میں اضافہ، خاص طور پر وبا کے بعد کے دور میں، مزدور کی کمی میکانائزیشن اور پیداوار کے آٹومیشن کے عمل کو فروغ دینے کا پابند ہے۔ مستقبل میں، مصنوعی ذہانت پر مبنی کنٹرول ماڈل اور ذہین پروڈکشن آلات سبزیوں کے بیجوں کی پیداوار کے لیے بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک بن جائیں گے، اور پلانٹ فیکٹری سیڈلنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کو فروغ دیتے رہیں گے۔

مصنفین: جیہوئی ٹین، ہوچینگ لیو
مضمون کا ماخذ: زرعی انجینئرنگ ٹیکنالوجی کا ویکیٹ اکاؤنٹ (گرین ہاؤس باغبانی)