Что такое фотосинтетический фотонный поток
Перейти к содержимому

Что такое фотосинтетический фотонный поток

  • автор:

Понятие фотосинтетического фотонного потока фитосветильников

Современное растениеводство немыслимо без соответствующих световых стимуляторов роста, которыми являются специальные фитосветильники . При специальном спектральном излучении оказывается необходимое воздействие на клетки растения, благодаря чему достигается тот или иной результат в его развитии. В культивации и селекционировании часто встречается термин «фотосинтетический фотонный поток». Этот параметр является важным при выборе устройств для разных видов представителей флоры.

Определение понятия

Итак, фотонный поток фитосветильников – это общая величина фотонов, которые располагаются в волновом спектре от 400 до 700 нм. И, если эти показатели у естественного источника света изменяются в зависимости от сезона, что не слишком удобно для растений, культивируемых искусственным путем, то с использованием фитосветильников возможно добиться сбалансированной световой инсоляции для фотосинтеза.

В свою очередь, важным является значение на единицу площади, или, по-другому, плотность фотосинтетического фотонного потока. Единица измерения этой величины – моль/м 2 в день. Правильное регулирование плотности фотосинтетического фотонного потока с помощью светодиодных фитосветильников позволяет:

  • создавать растениям необходимый микроклимат вне природной среды;
  • способствовать ускорению химических реакций;
  • достигать желаемых показателей урожайности.

Причем очень важно соблюдать сезонность. Например, суммарную мощность потока зимой следует уменьшить, весной – увеличить и т.п.

Сбалансированность света

При выращивании и селекционировании требуется соблюдать ряд норм для лучших показателей. Например, некоторые растения требуют максимальной освещенности, при этом характеристики требуемого фотосинтетического фотонного потока у них высокие. А другие же, наоборот, должны расти с минимальным количеством инсоляции. Поэтому важно при выборе и организации освещения правильно зонировать теплицы, не располагая растения с высокими потребностями в световой энергии рядом с представителями флоры с минимальными показателями. Простой пример – розы и фиалки. Первые требуют большего света, а вторые очень светочувствительны. Поэтому добиться хороших результатов можно, лишь соблюдая баланс, правильно регулируя плотность и значения фотосинтетического фотонного потока.

Как выбрать фитолампу

Многие садоводы задаются вопросами: какую фитолампу выбрать, как выбрать фитолампу для рассады на подоконнике, как выбрать фитолампу для комнатных растений. Для понимания данного вопроса, нужно разобрать несколько моментов и понять некоторые физические величины.

Плотность потока фотосинтетических фотонов (PPFD)

Исследователи и садоводы используют такую величину, как фотосинтетическая плотность потока фотонов, более известную как PPFD (photosynthetic photon flux density) — количество световых фотонов, которые попадают на поверхность за одну секунду. PPFD измеряется в микромолях на квадратный метр в секунду, или umol/m²/sec. Проще говоря: PPF похож на Люмены (Lm), а PPFD на Люксы (Lux) — это сила света, который достигает ваших растений.

Свет теряет силу по мере того, как он перемещается от источника к конечной точке (растущему растению). Падение интенсивности света (PPFD) с увеличением расстояния — описывается законом обратных квадратов.

Например: светодиодная фитолампа излучает свет, падающий на поверхность площадью 1 м²:

  • на расстоянии 1 метр — 100% PPFD;
  • на расстоянии 2 метра падает до 25% интенсивности;
  • на расстоянии 3 метра падает до 11,11% интенсивности;
  • на расстоянии 4 метра падает до 6,25% от первоначальной.

Чем ближе свет к растению, тем больше фотонов попадёт на листья. Небольшое снижение освещённости может оказать значительное влияние на уровни PPFD, которые достигают ваших растений. Кроме того, листья по бокам и углам светового следа и под навесом будут получать наименьшее количество света, так как эти области находятся дальше всего от источника света.

Какую фитолампу выбрать для рассады, вопрос не простой, но будьте осторожны с чрезвычайно высокими показаниями PPFD от производителей, так как показания, вероятно, были взяты нереально близко к источнику света.

Поскольку количество фотонов может сильно варьироваться в разных светильниках, потребителю важно знать среднее PPFD на определённых расстояниях. Некоторые производители фитосветильников для растений сообщают о светоотдаче в люменах (Lm) или люксах (Lx); есть производители, которые публично не сообщают значения PAR или они часто сообщаются как PAR: 10 Вт/м², о чём это говорит нам? Трудно разобраться.

Важно, чтобы эти показания были указаны, как показания PPFD в мкмоль/м²/с. Кроме того, потребителю необходимо знать о расстоянии и местоположении, на котором были сняты показания PPFD (например: 500 мкмоль/м²/c при 1 метре в центре). Наилучший PPFD, о котором сообщается, использует средний PPFD на определенных расстояниях (например: средний PPFD: 500 мкмоль/м²/c на расстоянии 1 метра).

Для справки :

Чтобы преобразовать люкс в PPFD, вы должны умножить значение люкса на коэффициент преобразования. Коэффициент преобразования изменяется в зависимости от источника света.

Например, солнечный свет имеет коэффициент преобразования 0,0185. Лампа HPS использует коэффициент преобразования 0,0122.

70 000 люкс * 0,0122 = 854 мкмоль/м²/с.

Чтобы преобразовать PPFD в lux, умножьте PPFD на другой коэффициент преобразования. Солнечный свет имеет коэффициент преобразования 54, в то время как лампа HPS имеет коэффициент преобразования 82.

400 мкмоль/м²/с * 82 = 32 800 люкс.

Для сравнения, полуденное солнце имеет значение приблизительно 110 000 люкс. В пересчёте на PPFD это составляет 1342 мкмоль/м²/с.

Сколько времени светить на растение

Для этого нужно ввести понятие — суточный PPFD, или дневной световой Интеграл (DLI PPFD) — это точечное измерение интенсивности света. Но что действительно волнует растения, так это общее количество фотосинтетически активных фотонов, которые они поглощают каждый день. Эта сумма известна как дневной световой Интеграл, или DLI, и измеряется в молях на м² в день, или mol/m²/d. Другими словами — сумма измерений PPFD, сделанных за 24-часовой период.

Количество фотонов, которые достигают листьев растений во время ежедневного фотопериода, является движущим фактором того, насколько быстро и эффективно растение может производить сахара для управления клеточными процессами.

Сколько PPFD нужно растениям во время рассады овощей и цветения?

Более высокий PPFD в течение более короткого периода может быть эквивалентен более низкому PPFD в течение более длительного периода. Но увеличение продолжительности дня не обязательно полезно для всех растений. Растения всё ещё нуждаются в тёмном периоде для обработки молекул на основе углерода, созданных во время фотосинтеза. Это является причиной того, что 24 часа светового воздействия не увеличивают темпы роста, а наоборот, препятствуют им.

Для правильного роста и цветения, растениям требуется в среднем 6 часов темноты во время вегетативной фазы и 12 часов темноты во время цикла цветения. Изменение соотношения дня и ночи может запутать ваши растения и повлиять на их развитие.

Минимальный DLI необходим для всех растений для правильного роста и цветения. Слишком много света может вызвать обесцвечивание и ожог листьев, так как внутренние процессы растения не в состоянии идти в ногу со всем дополнительным поступающим светом. Что нужно иметь в виду при выборе фитосветильника — это то, что больше света — это не обязательно хорошо.

Сколько же света (DLI) получает растение от солнца?

DLI = PPFD * (3600 * фотопериод) / 1000000

— 3600 секунд в одном часе;

— Фотопериод в часах;

— 1000000 umols = 1 моль.

Солнце при его ярком освещении выбрасывает около 2000 мкмоль/м²/с. DLI солнечного дня:

2000 umol/m²/s * (3600s * 12час) / 1000000 = 86 моля/в день

Идеальный солнечный день — 12 часов светит солнце. На практике такого не бывает. Растения, выращенные на открытом воздухе, не поглощают полностью 2000 мкмоль/м²/с в течение всего дня. Влияние сторон света, (ниже на фото показаны замеры на улице 11.12.2020г.), утренние и вечерние показатели PPFD намного ниже, поэтому средний PPFD в течение дня вряд ли превысит даже половину этого уровня.

Фотометрический отчет-1

Фотометрический отчет-2

DLI на поверхности нашей планеты может колебаться от 5 до 60 моль/м²/сут в зависимости от времени года, продолжительности дня, широты и облачности.

DLI в теплицах редко превышает 25 моль/м²/сут, отсюда и необходимость дополнительного освещения. Абсолютный минимум общего света может составлять 20 молей в день, как описано выше. Кривая производства урожая по отношению к количеству молей, поставляемых в день, резко возрастает между 20-30 молями, начинает выравниваться между 30-40 молями и более 40 начинает достигать точки уменьшения отдачи для вашего урожая. В идеале нужно обеспечить свои растения 40 молями света, если действительно хотите получить максимальный урожай.

Как выбрать фитолампу

Мы уже выяснили, что плодоносящим или овощным культурам требуется от 20 до 40 молей света в день. Так же имеем понимание, сколько света растения получат от дневного освещения — от 7 до 26 молей в день.

Таким образом, вычитая полученные от требуемого, получим необходимый DLI для досветки — 13-14 молей. С учётом погрешностей расчётов, предполагаю, что от 7 до 16 молей (mol/m²/d ) досветки будет достаточно.

Какую фитолампу выбрать

Фитосветильник ДСО 16.2

Рассмотрим на примере: светодиодная фитолампа ДСО 16.2 выдаёт на расстоянии 1 метра PPFD равного 63 (umol/m²/sec). В зависимости от высоты установки светильника (интенсивность света падает с увеличением расстояния), выбираем необходимую зависимость фотопериода от DLI (суточного PPFD).

Например: для суточного DLI в 7 mol/m²/d – можем использовать светильник с высотой установки 0.7 метра, при этом фотопериод составит 16 часов. Или высота установки светильника 0.5 метра с фотопериодом 8 часов.

Свет для ваших растений

Досветка растений в осенне-зимний период становится все популярнее. Нехватка солнечного света крайне негативно сказывается на декоративном виде и здоровье растений. Uniel помогает разобраться: как выбрать правильный свет для ваших растений.

Подсветка растений

Спектры разные нужны

На полках магазинов можно увидеть огромное разнообразие светильников, ламп и светодиодных лент для растений. Модели будут отличаться не только конструкцией, но и различным оттенком свечения. Для создания качественной подсветки важно понимать, какой спектр нужен растениям в каждой фазе роста.

Биофизические исследования показали, что для фотосинтеза растениями используется определенный свет: синий 450 нм и красный 660 нм. Обладая этими знаниями сегодня, мы измеряем свет для людей в люменах, а для растений иной физической величиной — микромолями в секунду. Мкмоль/c — это фотосинтетический фотонный поток, излучаемый светильником и используемый для фотосинтеза.

Для правильного развития рассады или черенков наиболее важны красные и синие пики в спектре. Они помогают вырастить крепкую рассаду, которая со временем превратится в здоровое растение. В компании Uniel разработано несколько линеек продуктов со спектром SPSB для рассады, черенков и стимулирования цветения. Цвет свечения красно-синий, и при использовании светильников в домашних условиях рекомендуется экранирование. Чтобы использование фитосвета стало более эффективным, биотехнологи продолжили строить гипотезы и проводить эксперименты, а инженеры предложили комфортные для человеческого глаза решения.

Новый спектр для нового света

Следующим шагом в развитии фитосвета стало появление полноспектральных светильников. К красному и синему была добавлена зеленая часть спектра: это помогло смягчить неприятный для человека оттенок свечения и стало новой вехой в применении света для растений.

Спектр свечения для моделей ULI-P10

Спектр свечения для моделей ULI-P10

Необходимые для здорового роста и развития 450 и 660 нм остались неизменны, а вот добавление небольшой составляющей желто-зеленой части спектра сделало свечение комфортным для наших глаз. Буквально «капля» зеленого оттенка оказалась крайне важной для дальнейшего развития: именно этот спектр делает возможным применение таких светильников в качестве основного освещения растений без дополнительных источников света.

Спектр свечения для моделей ULI-P20-10W-SPSB

Спектр свечения для моделей ULI-P20-10W-SPSB

Светильники и лампы полного спектра SPFR имеют самый высокий показатель энергоэффективности 1,7 мкмоль/c/Вт, т. к. изготовлены по
технологии «два кристалла». Они прекрасно подходят для взрослых растений, для декоративных цветов или экзотических растений. В Uniel представлено множество полноспектральных моделей с приятным кремовым свечением. Спектр SPFR станет незаменимым помощником для ваших любимых цветов в пасмурную погоду.

Смешать, но не взбалтывать

Состав света полноспектрального светильника может быть различным. К примеру, спектр SPLE имеет иное сочетание красного, синего и зеленого пиков, что дает бледное розоватое свечение. При этом экранирование по-прежнему не нужно. Широкий красный делает свечение более универсальным, светильники оптимально подойдут как для большинства декоративных растений, так и для рассады. Но энергоэффективность при этом немного ниже, чем у моделей со спектром SPFR.

Доходящий до растений свет, используемый для фотосинтеза, измеряется в мкмоль/c/м 2 . Такая величина называется фотосинтетической активной радиацией (краткое обозначение — ФАР или PPFD). Значения мкмоль/c/м 2 указывают для светильников строго с информацией о высоте подвеса, измерения производят в полной темноте. На практике растение получает естественное освещение от окна и светильник служит для досвечивания. Разница в освещенности в солнечный летний и пасмурный зимний день отличается не менее чем в 10 раз, поэтому досвечивание оказывает серьезную помощь и, безусловно, спасает ситуацию в пасмурное время года.

Расстояние от светильника до листьев

Расстояние от светильника до листьев

Таблица. Примерные значения в мкмоль/c/м 2 для различных видов растений*

Параметр, мкмоль/c/м 2 Растения
75 Проращивание теневыносливых растений
120 Выращивание салатов, ароматных трав
150 Огуречная рассада
200 Рассада перца, томатов

*Информация получена на основе практических испытаний

Зависимость площади освещения от высоты подвеса

Зависимость площади освещения от высоты подвеса

Пример расчета площади досвечивания: линейный фитосветильник ULI-P20-18W SPSB длиной 57 см и мощностью 18 Вт при высоте подвеса, равной 20 см над листом, обеспечивает 110 мкмоль/c/м 2 .

Лампа Uniel

Фитолампа LED-U150-16W/SPSB/E27/FR

Площадь освещения составит порядка 0,6 м 2 , что прекрасно подходит для досвечивания рассады на подоконнике.

У фитолампы LED-U150-16W/SPSB/E27/FR мощностью 16 Вт со стандартным цоколем E27 при подвесе 20 см над листом показатели будут примерно следующие: 150 мкмоль/c/м 2 , но площадь эффективного освещения значительно меньше — световое пятно диаметром 0,2 м 2 . Такой вариант подойдет для крупного, расположенного отдельно растения в горшке.

Величина ФАР зависит от высоты подвеса и параметров выбранного светильника (мощности, спектра, формы и угла свечения), поэтому следует подбирать модели светильников для конкретных целей.

Применение фитосвета среди любителей домашних растений долгое время сдерживалось вы-сокими ценами и заблуждениями о вреде для человеческих глаз. Сейчас фитосвет стал комфортным и завоевал прочное место в домах цветоводов и дачников. Один из весомых аргументов — нехватка солнечных дней в средней полосе в зимний период, иногда не более двух-трех дней в месяц. Комнатным растениям сложно пережить дефицит света, зачастую они теряют свои декоративные качества — листья опадают, цвет и форма листьев становится неестественной, бутоны на формируются. Досвечивание стало эффективным решением для растений всех видов. Но не стоит забывать и об эмоциональной составляющей: создание «живого уголка» освежит атмосферу жилого помещения, а взаимодействие с живой природой помогает снять стресс после напряженного трудового дня.

Источник: Компания Uniel, опубликовано в журнале «Электротехнический рынок» № 6 (102), 2021 год

Важные характеристики света для растений (люмены, люксы, Вт ФАР и др)

После того, как важность использования искусственного освещения при выращивании растений была обоснована научно, производство специальных ламп для садоводов и фермеров было начато с широким размахом. В

Той статье будут обсуждаться различные типы освещения, широко применяемые в технологии выращивания растений и гидропонике. Тип освещения — один из основных факторов, влияющих на результат роста. Остальные — это уровень углекислого газа, вода, минеральные удобрения, экология и качество света. Приведенные ниже сведения будут полезны для создания и наладки своего освещения, используя стандартную классификацию типов электрического освещения.

В последнее время использование искусственного света становится все более и более экономически выгодным. Стоимость покупки и обслуживания ламп становится все ниже, а источники освещения все более мощными. Все это, вкупе с возможностью транспортировки представителей флоры, а также развитием рынка специальных гидропонных продуктов, делает возможным выращивание растений вообще без почвы.

Искусственное освещение может использоваться в садоводстве и фермерстве в трех случаях:

Для полного обеспечения получения света, в котором нуждается растение.

Для дополнения солнечного света, в котором нуждаются растения. Особенно актуально это в зимние месяцы — период сокращения часов светового дня.

Для увеличения продолжительности светового дня. Актуально для достижения специального эффекта роста или цветения.

Фотосинтетически активная радиация, кривая восприятия растений

Подобно тому как люди нуждаются в сбалансированной диете, растения также ощущают потребность в сбалансированном полноспектральном освещении. Качество света не менее важно, чем количество. Растения восприимчивы к свету примерно в том же диапазоне, что и человеческий глаз. Эта порция светового спектра соотносится с фотосинтетически активной радиацией (ФАР) в спектральном диапазоне 400-700 нм. Тем не менее, восприятие растений внутри этого участка отлично от аналогичного у человека.

Человек имеет пиковое восприятие желто-зеленой части спектра (около 550 нм). Эта «оптическая желтизна» используется для восприятия отлично видимых явлений и объектов. Растения же значительно более эффективно воспринимают красный и синий цвета, причем пик находится в районе 630 нм. Графики ниже демонстрируют кривые восприятия растений и людей. Обратите внимание на различия линий.

Равнозначно тому как для человека наилучшим источником калорий является жир, для растений лучшая пища — это красный свет. Однако, растения освещаемые исключительно красным и оранжевым светом большей частью не вырастут должным образом. Причина этого в том, что для полноценного роста листвы (особенно важно для овощей) и массы крайне важен синий свет. Многие другие комплексные процессы зависят и от других спектральных диапазонов. Определение правильной спектрально порции света зависит от вида растения. Принятие решения о количестве необходимого света также должно учитывать части спектра уже задействованные при освещении. При подборе освещения для растений не могут применяться те же стандарты, что и при выборе источника света для людей. Некоторые принципы соответствия и различий могут быть использованы для определения необходимой меры света в гидропонике.

Измерение уровня освещения для людей. Люмен (лм) и Люкс (лк)

Как мы оцениваем количество света, необходимое людям ? Очевидный способ — определение того, насколько ярким является источник света и насколько «хорошо» глаза видят при нем. Поскольку человеческий глаз наиболее чувствителен к восприятию «желтого» участка спектра, наибольшее внимание уделяется именно ему, в то время, как синий и красный цвета несколько «обделены». Это все является основой для измерения общего количества единицей измерения, называемой люменом.

Свет, взятый из источника, распространяется по всему помещению для создания освещаемого пространства. Уровень освещения определяется единицей измерения «люкс», которая показывает как много люменов приходится на один квадратный метр пространства. Освещение в 1000 лк означает, что 1000 лм приходится на каждый квадратный метр площади.

Аналогично «люмен на квадратный фут (лм/фут²)» — единица измерения, которая показывает количество люменов на один квадратный фут.

Как бы то ни было, и люмен, и люкс отображает исключительно человеческое восприятие светового спектра, потому как растения воспринимают все совершенно иначе.

Каким же образом следует измерять уровень света для растений ? Есть 2 основных способа для определения этой величины: измерение уровня энергии или подсчет количества фотонов.

Уровень Ватт фотосинтетически активной радиации.

Ватт — объективная мера для измерения количества энергии, выделяемой лампой ежесекундно.

Энергия в свободном состоянии измеряется в Джоулях, и один Джоуль в секунду называется Ватт.

Лампа накаливания мощностью 100 Вт генерирует 100 Дж энергии каждую секунду. Однако, как много световой энергии производится при этом ?
Около 6 Дж в секунду = 6 Вт.
Мы видим, что мощность составляет всего лишь 6 %. Большинство же оставшейся энергии выделяется в тепловой форме.

Многие газозарядные лампы, например, натриевые газозарядные лампы или металлогалогенные лампы значительно более эффективны по сравнению с лампами накаливания, потому как, соответственно, 30 и 40 % выделяемой энергии преобразуют в свет.

Поскольку растения используют энергию в диапазоне 400 — 700 нм, то свет на этом спектральном участке называется фотосинтетически активной радиацией или просто ФАР. Для измерения энергии, выделяемой в этом диапазоне в секунду используется величина Вт ФАР. Это объективная мера для растений в противоположность субъективной мере, измеряемой в люменах, для определения влияния на восприятие человека. Ватт ФАР прямо указывает на количество энергии, которую растения могут использовать в реакции фотосинтеза.

Исходящие 400 Вт лампы накаливания равнозначны 25 Вт света, а из 400 Вт энергии, излучаемой металлогалогенной лампой, около 140 Вт приходятся на свет. Если принять во внимание тот факт, что на ФАР приходится основная «видимая» часть спектра, то логичным заключением будет то, что металлогалогенная лампа производит 140 Вт ФАР. Газозарядные лампы имеют несколько меньший показатель: 120-128 Вт, потому что свет желтый и содержит большее количество люменов.
«Освещенность» измеряется в Вт ФАР на метр квадратный, однако это не совсем верное понятие для определения эффективности света при выращивании растений, поэтому в садоводстве чаще используется термин «облученность», измеряемая в Вт/м2 или Ватт на метр квадратный.

Следующий важный принцип, который следует понять для того, чтобы определить точное количество света, необходимое растениям — это осознание того, что свет распространяется не чем-то цельным, но пучками, именуемыми «фотонами». Эти пучки являются минимальными носителями энергии, путем которой свет и передается. Поскольку реакция фотосинтеза протекает путем поглощения атома фотона, то целесообразно будет подсчитать их количество, которое ежесекундно принимает на себя растение.

Поскольку только фотоны света ФАР участка спектра являются активатором реакции фотосинтеза, то имеет смысл измерить только их количество. Теоретически лампы могли бы быть настроены на количество фотонов, излучаемых ежесекундно, но на сегодняшний день такие лампы не производятся.

Биологи-исследователи говорят о фотонном потоке, которым облучается поверхность, — важной части исследуемого вопроса, обозначаемой ФФП ФАР (Photosynthetic Photon Flux, PPF), где ФФП не что иное, как фотосинтетический фотонный поток—величина, показывающее количество фотонов приземляющееся ежесекундно на 1 квадратный метр облучаемой поверхности.

Другая важная величина — конверсия фотонного потока (YPF PAR or Yield Photon Flux). Этот показатель явственно демонстрирует нам насколько эффективно растение использует полученный фотонный «капитал». Поскольку «красные» цвета более активно способствуют запуску фотосинтеза, данные измерения уделяют внимание прежде всего подсчету именно их.

Поскольку фотоны крайне малы по своим габаритам, то в науке, вместо чисел вида 1 000 000 000 000 000 000, используется обозначение «1.7 микромоль фотонов» ( знак µмоль). Микромоль содержит в себе 6 x 1017 фотонов, а 1 моль 6 x 1023 фотонов.

Освещенность (или «облученность») измеряется количеством Ватт на квадратный метр или количеством микромоль на квадратный метр.

Несмотря на то, что все три величины (Ватт на метр квадратный, фотосинтетический фотонный поток, конверсия фотонного потока) позволяют измерить количество света, которое получают растения, человеческий глаз не способен воспринять кривую спектра ФАР — 400-700 нм. Следует заметить, что некоторые ученые предлагают иные показатели: 350-750 нм. но принципиальной разницы для садоводов любителей в этом нет.

Фотосинтез и фотоморфогенез

Растения получающие недостаточно света, производят слабые, вытянутые листья и страдают общим недостатком массы. Другие же растения, наоборот, получающие чрезмерное количество света, выглядят исушенно-безжизненно и имеют обесцвеченную листву из-за разрушения хлорофилла.

Также растения могут быть повреждены избыточной ультрафиолетовой радиацией

Однако, внутри допустимой нормы растения прекрасно откликаются на нужную дозировку света, показывая хорошие результаты в росте и наборе массы. А относительная квантовая эффективность является той мерой, которая демонстрирует максимальную работу каждого фотона.
Кривая зависимости относительной квантовой эффективности от длины волны называется кривой реакции растений к фотосинтезу, о чем было сказано ранее.

Также предоставляется возможным построить график, демонстрирующий эффективность определенных участков спектра на осуществление реакции фотосинтеза. Факт того, что фотоны синего света производят больше энергии, чем фотоны красного цвета обязательно должен быть принят во внимание, и тогда кривая может быть запрограммирована на измерение исключительно «люменов растений» или «люменов человека». Это и должно произойти в обозримом будущем. Например, уже сегодня компания Venture Lighting International предлагают установленные Вт ФАР счетчики на серии ламп Sunmaster, предназначенных специально для рынка растениеводческих технологий.

Главной составной частью растений, обеспечивающей фотосинтез является хлорофилл. Некоторые ученые извлекали его из растений для определения реакции на световое излучение различной длины волн и спектральной частотности, ожидая, что его реакция будет аналогичной реакции фотосинтеза растений. Однако, исследования показали, что реакция других компонентов (в частности, каротиноидов и фикобилинов) не менее важна для протекания нормальной реакции фотосинтеза. Таким образом, кривая отклика растений представляет собой собирательную величину, состоящую из значений реакций всех необходимых пигментов, и характерную для большинства растений (хоть и не для всех, т.к. разница, порой, достигает 25 %). Хотя в газозарядных лампах и лампах накаливания спектральная величина излучаемого света остается неизменной, металлогаллогенные лампы предоставляют возможность выбора температуры и спектрального диапазона освещения.

В дополнение к фотосинтезу, который имеет следствием материальный рост, другие функции (прорастание, цветение и пр) вызваны наличием или отсутствием света. Эти процессы называются фотоморфогенезом и зависят не столько от интенсивности света, сколько от облучения в строго классифицированных спектральных рамках (синий, дальний красный или просто красный), а также от действия специальных рецепторов (фитохромы и криптохромы).

Растения «видят» свет иначе, чем люди. Именно поэтому люмены, люксы и футсвечи не всегда являются величинами, показывающими достаточный уровень освещенности, так как это меры, прежде всего всего отображающие уровень видимости. В случае с растениями лучше использовать значения Вт ФАР, фотосинтетического фотонного потока и конверсию фотонного потока.
Кроме того, важным является не только количество, но и качество света.

Проектируем простой осветительный макет.

Шаг 1. Определяем уровень освещенности в Вт ФАР/метр квадратный.

Какой уровень освещения максимально хорошо подходит растениям ?
Это зависит от типа растений, стадии роста, уровня освещенности помещения и других факторов. рекомендации, размещенные в технических брошюрах следует рассматривать как важный источник информации. В общем и целом, растения однозначно растут быстрее при более качественном уровне света, но это вызывает дополнительные расходы на электроэнергию.

Так как лампы отличаются друг от друга, то и соответственно отличаются настройки, применяемые к ним, поэтому точный расчет настроек обязателен для каждого отдельного устройства.

Например, специальная техническая брошюра рекомендует Вам ППФ ФАР в размере 400 µмоль на метр квадратный. Таблица ниже рекомендует Вам 85 Вт ФАР на метр квадратный. Коэффиценты конверсии между ППФ ФАР, Вт ФАР зависят от источника света. Например, 400 Вт лампа накаливания излучает больше люменов, чем 400 Вт металлогалогенная лампа, но меньше Вт ФАР. Также значение имеет цветовая температура. Таблица ниже поможет Вам в настройках металлогалогенных ламп.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *