Светлинен спектър, ПАР и лумени

Светлината се състои от фотони, които са малки частици, движещи се със скоростта на светлината. Фотоните в светлинните лъчи вибрират с различни честоти и дължини на вълните. Хората могат да виждат фотонни излъчвания в рамките на дължини на вълните от 380-680 nm, докато чувствителността на растенията към светлината варира от 200-800 nm. Не всички дължини на вълните в рамките на този спектър оказват еднакво въздействие върху фотосинтезата; тези, които активират в най-голяма степен биохимичните процеси в растенията, се наричат PAR (фотосинтетично активно лъчение), чийто спектрален обхват е 400-700 nm.

Светлината може да се измерва с фотометрични величини, получени от чувствителността на човешкото око към цветовете, или с радиометрични величини, свързани с енергията, пренасяна от светлинните лъчи. Лумените и луксовете са често използвани фотометрични единици, които се отнасят до светлината, възприемана от човешкото око.

Фотометричните измервания обаче не показват колко светлинна енергия изпраща лампата на растението за фотосинтеза, тъй като не включват променливите PAR. Въпреки това лумените и луксовете могат да дадат първоначална представа за мощността на конкретна крушка и можем да сравняваме различни продукти, като измерваме тяхната фотометрична ефективност със съотношението лумен : ват, независимо от евентуалните разлики в мощността на светлинния спектър при различните дължини на вълната.

Луксът и луменът работят добре при измерването на светлини като MH, HPS, CFL, но няма да измерят точно ефективността на LED светлина при отглеждане на растения.

Най-общо казано, минималното количество широкоспектърна светлина, от което се нуждае растението домат например, е около 9000lm на квадратен метър, а оптималното е над 20 000lm/m². Въпреки това растежът и цъфтежът на едно силно стайно растение зависят от праговете на светлината достигнати при определени дължини на вълните, които задействат фотосинтезата. Ето защо LED лампите за отглеждане използват радиометрични системи, за да измерват количеството фотони, облъчени в цветните честоти PAR, които споменахме по-рано.

Най-широко използваното радиометрично измерване в градинарството е PPFD (плътност на фотонния поток), което измерва потока от PAR фотонни микромоли в секунда на квадратен метър (μmol/m²/s). Ако приемем, че е осигурена PPFD на дадена светлина за отглеждане, можем да изчислим нейната радиометрична ефективност и да сравним различни осветителни системи, като използваме съотношението PPFD:ват.

СЛЪНЦЕ, КРУШКИ И ПОДХОДЯЩО ФОТОННО НАЛЯГАНЕ

Слънцето в средата на лятото достига до Земята с фотосинтетична мощност от 1200-2000 PPFD. Въпреки това разсадът, клонингите и майчините растения са доволни от PPFD от едва 200-400μmol/m²/s. Растенията домат във вегетативната си фаза се нуждаят от 400-600μmol/m²/s, а цъфтящите растения обикновено се нуждаят от 600-1500μmol/m²/s PPFD .
Проучване установява, че най-продуктивната PPFD за домата е 1500-2000μmol/m²/s при температура 25-30 °C с естествен CO₂, увеличен до 750 ppm.

Дори ако доматът е взискателно растение, облъчването над граничния праг за всеки сорт, етап от живота или условия на околната среда не води непременно до увеличаване на добива. Обратно, прекомерното фотонно налягане може да причини увреждане на листата и цветовете. С други думи, производството на цветове се увеличава, когато домата получава 20-30 мола PAR светлина на ден, след това се изравнява между 30-40 мола и намалява при над 40 мола.

ОТ КОЛКО СВЕТЛИНА СЕ НУЖДАЕ ВАШАТА СТАЯ ЗА ОТГЛЕЖДАНЕ?

За да установите правилното количество светлина за вашата култура, трябва да умножите дължината на помещението за отглеждане по ширината му, за да получите повърхността за отглеждане, след което да умножите получената цифра с желаното ниво на PPFD.

Ако вашата стая за отглеждане е дълга 250 cm и широка 80 cm, площта за отглеждане ще бъде 2,50 m × 0,80 m = 2m². Ако се стремите към покрив за цъфтящи растения с площ около 2 кв. м и искате да експериментирате с ниво на PPFD от 500 μmol, просто се нуждаете от 1000 μmol/m²/s. След това този резултат трябва да се раздели на PPFD за един ват светлина, за да се определи необходимата мощност.