Işık spektrumu, PAR ve lümenler
Işık, ışık hızıyla hareket eden küçük parçacıklar olan fotonlardan oluşur. Işık ışınlarındaki fotonlar farklı frekanslarda ve dalga boylarında titreşir. İnsanlar 380-680 nm dalga boyu aralığındaki foton emisyonlarını görebilirken, bitkilerin ışığa duyarlılığı 200-800 nm arasında değişir. Bu spektrumdaki tüm dalga boyları fotosentezi aynı ölçüde etkilemez; bitkilerdeki biyokimyasal süreçleri en fazla etkinleştiren dalga boylarına, spektral aralığı 400-700 nm olan PAR (fotosentetik aktif radyasyon) adı verilir.
Işık, insan gözünün renklere duyarlılığından elde edilen fotometrik büyüklüklerle veya ışık ışınlarının taşıdığı enerjiyle ilişkili radyometrik büyüklüklerle ölçülebilir. Lümen ve lüks, insan gözünün algıladığı ışığı ifade eden, yaygın olarak kullanılan fotometrik birimlerdir.
Ancak fotometrik ölçümler, değişken PAR değerlerini hesaba katmadıkları için lambanın fotosentez amacıyla bitkiye ne kadar ışık enerjisi gönderdiğini göstermez. Bununla birlikte lümen ve lüks değerleri, belirli bir ampulün gücü hakkında ilk izlenimi verebilir. Farklı dalga boylarında ışık spektrumunun gücündeki olası farklılıklardan bağımsız olarak, lümen : watt oranını kullanarak fotometrik verimliliklerini ölçüp farklı ürünleri karşılaştırabiliriz.
Lüks ve lümen, MH, HPS ve CFL gibi ışık kaynaklarını ölçmek için iyi çalışır; ancak bitki yetiştirmede kullanılan LED ışığının verimliliğini doğru şekilde ölçemez.
Genel olarak konuşmak gerekirse, örneğin domates bitkisinin ihtiyaç duyduğu geniş spektrumlu ışığın minimum miktarı metrekare başına yaklaşık 9000 lm, optimum miktarı ise 20.000 lm/m²'nin üzerindedir. Bununla birlikte, güçlü bir iç mekân bitkisinin büyümesi ve çiçeklenmesi, fotosentezi tetikleyen belirli dalga boylarında ulaşılan ışık eşiklerine bağlıdır. Bu nedenle yetiştirme amaçlı LED lambalar, daha önce bahsettiğimiz PAR renk frekanslarında ışınlanan foton miktarını ölçmek için radyometrik sistemler kullanır.
Bahçecilikte en yaygın kullanılan radyometrik ölçüm, saniyede metrekare başına PAR foton mikromolü akısını ölçen PPFD'dir (foton akısı yoğunluğu) (μmol/m²/s). Belirli bir yetiştirme ışığı için PPFD'nin sağlandığını varsayarsak, PPFD:watt oranını kullanarak radyometrik verimliliğini hesaplayabilir ve farklı aydınlatma sistemlerini karşılaştırabiliriz.
GÜNEŞ, AMPULLER VE UYGUN FOTON BASINCI
Yaz ortasında güneş, Dünya'ya 1200-2000 PPFD fotosentetik gücüyle ulaşır. Bununla birlikte fideler, klonlar ve anaç bitkiler yalnızca 200-400μmol/m²/s PPFD ile yetinir. Vejetatif evredeki domates bitkileri 400-600μmol/m²/s'ye, çiçek açan bitkiler ise genellikle 600-1500μmol/m²/s PPFD'ye ihtiyaç duyar.
Bir araştırmaya göre domates için en verimli PPFD, doğal CO₂ seviyesinin 750 ppm'e çıkarıldığı 25-30 °C sıcaklıkta 1500-2000μmol/m²/s'dir.
Domates seçici bir bitki olsa da herhangi bir çeşidin, gelişim evresinin veya çevresel koşulun sınır eşiğinin üzerindeki ışınım, verimi mutlaka artırmaz. Aksine, aşırı foton basıncı yapraklara ve çiçeklere zarar verebilir. Başka bir deyişle, domates günde 20-30 mol PAR ışığı aldığında çiçek üretimi artar, ardından 30-40 mol arasında sabitlenir ve 40 molün üzerinde azalır.
YETİŞTİRME ODANIZIN NE KADAR IŞIĞA İHTİYACI VAR?
Kültürünüz için doğru ışık miktarını belirlemek üzere, yetiştirme odasının uzunluğunu genişliğiyle çarparak yetiştirme alanını bulun, ardından elde edilen değeri istediğiniz PPFD seviyesiyle çarpın.
Yetiştirme alanınız 250 cm uzunluğunda ve 80 cm genişliğindeyse, yetiştirme alanı 2,50 m × 0,80 m = 2 m² olur. Yaklaşık 2 m² alana sahip çiçek açan bitkiler için bir örtü hedefliyor ve 500 μmol PPFD seviyesini denemek istiyorsanız, yalnızca 1000 μmol/m²/s değerine ihtiyacınız vardır. Gerekli gücü belirlemek için bu sonuç, ışığın watt başına PPFD değerine bölünmelidir.
