Легко и без особых проблем мы можем выбрать лампу себе в комнату. Для нас это несложно, потому как решение принимаем, опираясь на собственный опыт и ощущения. Но подобный подход совершенно не годится для выбора фитоподсветки – человеку сложно примерить «на себя» потребности растения в световом излучении:
- Наше зрение воспринимает спектр волн от 380 нм (фиолетовый) до 780 нм (красный) – использует исключительно для восприятия визуальной информации.
- Растения реагируют на волны из диапазона 400...700 нм – благодаря фотосинтезу перерабатывают воду и углекислый газ в углеводы.
Получается, что мы не можем «на глаз» оценить качество фитоосвещения. Как же тогда выбрать подходящий фитосветильник для комнатных растений, для домашней теплицы или для агробизнеса? Проблема очень актуальная, давайте разбираться.
Параметры фитоизлучения PAR, PPF и PPFD – что это и как они взаимосвязаны
Вы установили специальный светильник для растений в теплице или на подоконнике – фитолампа излучает свет. Неплохо бы определить, достаточно ли этого освещения вашему растению для хорошего роста и развития. Фитоизлучение это можно измерить. Но есть важный нюанс, световые волны рассеиваются с увеличением расстояния от фитолампы – на листья растений попадает только часть лучей, которые и участвуют в фотосинтезе. Оценить эффективность лампы для фитоподсветки можно при помощи метрик излучения.
Для организации освещения теплицы или для фитоподосветки растений на подоконнике важно учитывать множество факторов – тип растений и их жизненный цикл, расположение источников света, спектральный состав и температуру свечения. Чтобы получить от подсветки максимальный эффект растений, нужно разобраться с метриками/параметрами фитоизлучения – что они собой представляют и как влияют на выбор фитоламп.
Применительно к фитоизлучению применяют такие основные параметры – для удобства восприятия мы свели их в таблицу
Рассмотрим чуть подробнее эти метрики.
PAR (ФАР)
Для садовода-практика важно понять, что собой представляет Photosynthetically Active Radiation – PAR. Эта метрика характеризует количество излучения, наиболее важного для жизненных процессов растений – волны длиной от 400 до 700 нм способствуют фотосинтезу, а также несут дополнительную информацию для растений (в частности, о длине светового дня). Но есть один нюанс – измерять надо не общее излучение (энергию светового потока или его мощность, в Ватт/м. кв), а только количество фотонов в диапазоне 400...700 нм, которые и определяют фотосинтез. Для измерения такого параметра даже приборы специальные есть – регистрируют каждый квант света и выдают график интегральной интенсивности излучения.
Эту идею измерять поток излучения в квантовых единицах в начале 70-х предложил и развил Кит МакКри. Да это и логично, ведь на фотосинтез влияют только волны из фитоспектра – все остальные в данном случае не имеют принципиального значения. Поэтому, для оценки эффективности фитоосвещения нужно измерять не энергию (W/m2), а количество фотонов, которые инициируют фотосинтез.
В любом случае, когда измеряем яркость/интенсивность света, мы по сути подсчитываем фотоны, которые попадают на единицу площади (1 кв. м) за единицу времени (1 с). Для естественного дневного освещения это интегральное освещение измеряется в «молях», а поскольку для фитосветильника речь идет о числах порядка 10-6 (миллионные доли), то для удобства пользователей в качестве единицы измерения интенсивности используется «микромоль».
Однако метрика PAR/ФАР не дает полного понимания качества и количества излучения, которое достигает поверхности растения. Есть дополнительные показатели, которые следует учитывать.
PPF
Метрика (Photosynthetic Photon Flux) характеризует источник света – фотосинтетический поток фотонов определяет количество квантов света, которые фитолампа излучает в пространство за единицу времени. Измеряется PPF фитосветильника в микромолях за секунду – 1 мкмоль равен примерно 602 квадриллионам фотонов (это, если считать в абсолютных величинах). Для теста фитоизлучения есть специальные устройства в форме сферы, где при помощи фотосенсоров подсчитывается количество ФАР фотонов, которые сгенерировал источник освещения.
PPFD
Параметр PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) – плотность потока фотосинтетических фотонов характеризует количество света, которое достигло поверхности листьев и после этого участвует в фотосинтезе. Величина PPFD соответствует значению PPF (Photosynthetic Photon Flux) на единицу площади – измеряется в 1 мкмоль/м²/с (микромолях на квадратный метр в секунду).
По факту, метрика PPFD – не что иное, как оптимальный уровень освещенности для конкретного растения на определенной стадии вегетации. Именно по этому показателю имеет смысл выбирать источник PAR излучения.
Есть и недостатки у применении метрики – одинаково обрабатываются все фотоны ФАР диапазона 400...700 нм, тогда как красный и синий свет играют разную роль в процессах фотосинтеза. Но это не мешает садоводам всего мира использовать параметр PPFD как наиболее адекватный показатель для оценки эффективности фитоподсветки для различных типов освещения. Нужно только не забывать о двух важнейших свойствах плотности потока фотосинтетических фотонов:
- По мере удаления от источника света значение PPFD уменьшается – происходит рассеивание излучения.
- Максимальная интенсивность излучения PAR наблюдается по направлению луча – величина метрики PPFD уменьшается по мере отклонения от вектора направления свечения.
На практике величину PPFD обычно оценивают при помощи измерителя интенсивности ФАР, который располагают на разных высотах под разными углами, сочетая прямой и отраженный свет. Такая методика позволяет смоделировать реальные условия, когда лучи PAR будут освещать не только верхушку растения, но и проникать в крону.
Как метрики PPF/PPFD использовать для выбора фитоосвещения
Потребители светодиодного освещения привыкли выбирать ЛЕД устройство по мощности/яркости излучения. Но для фитосветильников такой подход не годится. Для правильной оценки фотосинтетического излучения ориентируемся на ФАР или что более правильно – на PPF/PPFD параметры. Вот примерная последовательность действий:
- Определите назнаение фитоосвещение – выращивание культурный растений в помещении, получение рассады, выгонка цветов или улучшение плодоношения. От вашей цели зависит спектральный состав излучения фитосветильника.
- Оцените необходимую освещенность. Разные растения требуют неодинаковые уровни света в том числе и для различных фаз роста растений (вегетация, цветение, плодоношение). Также учтите возможные различия PPFD на разных высотах и в разных участках объема растения.
- Выберите осветительные приборы, исходя из требуемых значений PPFD. Сравните различные фитолампы или осветительные системы по их PPF и распределению света на нужной площади. Чем выше PPFD, тем больше энергии достигает поверхности листьев. Обратите также внимание на конструкцию светильников и их расположение, чтобы у вас была возможность обеспечить равномерную подсветку.
- Установите светильники на оптимальной высоте и расстоянии друг от друга для обеспечения равномерного освещения.
Для применения фитоподсветки в теплице (а тем более в промышленных масштабах) следует позаботиться о мониторинге освещения. Регулярно измеряйте PPFD на различных уровнях растений и подстраивайте освещение при необходимости.
Использование PPF и PPFD поможет выбрать и настроить фитоосвещение для обеспечения оптимальных условий для роста и развития ваших растений. А чтобы найти для себя лучший вариант фитосветильника, изучите отзывы и рейтинги производителя. Надежные изготовители фитоламп публикуют данные измерений PPFD с учётом таких факторов:
- Расстояния от источника свечения.
- Распределения фотонов по площади подсветки – зависимость от расстояния и угла.
Не зная этой информации, сложно не только сравнивать PPFD с аналогами и вообще выбирать фитоосвещение.
Наилучшим решением для досвечивания растений в закрытых помещениях конечно же являются светодиоды – профессиональный LED-свет имеет высокую энергоэффективность, не выделяет избыточного тепла и генерирует излучение PAR диапазона. Светодиодное фитоосвещение для домашнего применения или для бизнеса представлено на выбор в нашем интернет-магазине – фитосветильники для садоводов-аматоров и для бизнес-проектов, фитоосвещение от известных брендов светодиодной техники и не менее качественные LED фитолампы отечественного производства.
Если домой или для бизнеса вам понадобилось качественное и надежное освещение для растений, не теряйте времени – переходите в каталог LED Story, здесь для вас есть много интересного и полезного!