Yhteenvetotaulukko suositelluista LED-tehoista kasvatustelttoihin

Teho (W)

Jotkin LED-järjestelmät, kuten HPS, luokitellaan watteina (W), mutta niillä ei ole mitään tekemistä toistensa kanssa; LEDien kohdalla auttaa näkemään kunkin järjestelmän kulutuksen, mutta ei valotehoa.

Monet viljelijät käyttävät edelleen tehoa kasvivalojen koon arvioinnissa. Tehokkaat LEDit tuottavat kuitenkin nykyään huomattavasti enemmän valoa wattia kohden kuin suurpainenatriumlamput (HPS).

Lampun tuottaman valon määrän tarkkaan kuvaamiseen käytämme tieteellistä fotosynteettisen fotonivuon (PPF) mittausta. PPF on fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR) aallonpituuksilla esiintyvien fotonien lukumäärä. Nämä fotonit ohjaavat fotosynteesiä ja ovat kasvin kaiken energian lähde. Laitteen tuottaman PPF:n määrä määrittää sen peittämän alueen ja sen satopotentiaalin..

PAR

Viljelyyn tarkoitetun valon laadun tarkemmaksi mittaamiseksi kehitettiin PAR-valon käsite, joka tarkoittaa fotosynteettisesti aktiivista säteilyä.

Ensimmäinen asia, joka on ymmärrettävä PAR on sähkömagneettisen säteilyn (valon) spektrin osa, joka on hyödyllinen kasveille fotosynteesin aktivoimiseksi.Kun mittaamme PAR-säteilyä, laskemme fotonien määrän PAR-aallonpituuksilla. Nämä fotonit absorboituvat kasvin lehtiin ja tehostavat fotosynteesiä. Siksi PAR-säteilyn mittaaminen on hyvin eri asia kuin luksin tai lumenin mittaaminen.

Tehokkaimmat lamput viljelyyn ovat ne, jotka tuottavat eniten PAR-fotoneja kulutettua sähköwattia kohden.Vaikka tehokkaimmat HPS-lamput tuottavat 1,4–1,8 µmol/W, parhaat LEDit lähes kaksinkertaistavat tämän hyötysuhteen ja saavuttavat 2,8 µmol/W. Huippuluokan LEDillä saman PAR-fotonimäärän tuottamiseen tarvitaan käytännössä puolet sähköstä kuin HPS-lampulla.

PPF (µmol/s)

PAR-valaistuksen lumenien vastine on PPF eli fotosynteettinen fotonivuo, jota mitataan mikromooleina sekunnissa (µmol/s) ja jota käytetään kuvaamaan PAR-fotonien kokonaismäärää, jonka laite voi tuottaa sekunnissa. Kaikki fotonit eivät kuitenkaan saavuta kasvin latvustoa. Siksi on olemassa kaksi tärkeää PPF-arvoa: valaisimen tuottama kokonais-PPF ja käytettävissä oleva PPF, joka on latvustoon suunnattujen fotonien määrä, jota voidaan käyttää fotosynteesiin.

Tutkimukset osoittavat, että optimaalinen käyttökelpoinen PPF sisätiloissa tapahtuvaan kannabiksen viljelyyn on 700 µmol (käyttökelpoinen PPF) neliömetriä kasvatustilaa kohden. Kasvivalaisimen peittämän alueen arvioimiseksi jaamme käyttökelpoisen PPF:n 700:lla. Tämä osoittaa optimaalisen peittoalueen neliömetreinä (käyttökelpoinen PPF / 700 = neliömetrit). Esimerkiksi valaisin, joka tuottaa 1008 µmol:n käyttökelpoisen PPF:n, voi peittää noin 1.44 neliömetrin alueen (1008/700 = 1.44 m²).

Kokonais-PPF (µmol/s)

Kokonais-PPF kuvaa laitteen lähettämän valon kokonaismäärää. Kokonais-PPF-mittaukset tehdään integroivalla pallolla, joka mittaa kaikki valaisimen tuottamat fotonit. Kuitenkin jopa ihanteellisissa kasvuympäristöissä 10–15 % näistä fotoneista menetetään säteilyn tai heijastuksen vuoksi. Tämän seurauksena kokonais-PPF on aina korkeampi kuin käytettävissä oleva PPF.

Laskettu PPF (µmol/s)

Kun valmistajat toimittavat meille LED-valaistusjärjestelmien PPF-tietoja, se on yleensä "laskettu arvo" eikä todellinen mittaustulos. Lasketut arvot määritetään valaisimen diodien perusteella ja niissä oletetaan 100 %:n hyötysuhde. Tämän seurauksena lasketut arvot ovat usein huomattavasti korkeampia kuin todellinen tai käytettävissä oleva PPF.

käyttökelpoinen PPF (µmol/s)

Käyttökelpoinen PPF on mittari, jolla on merkitystä meille viljelijöinä. Käyttökelpoinen PPF kuvaa PAR-fotonien määrää, jotka saavuttavat kasvin latvuksen. Se on arvo, jolla on meille merkitystä, koska se kuvaa fotosynteesiin käytettävissä olevien fotonien määrää. Tutkimukset osoittavat, että Optimaalinen käyttökelpoinen PPF kannabiksen sisäkasvatukseen on 700 µmol/m² kasvatustilan neliömetriä kohden.

Monista kasvivaloista ei ole saatavilla käyttökelpoista PPF-dataa. Tämä aiheuttaa ongelmia tarkkojen vertailujen ja laskelmien tekemisessä. Yhden laitteen lasketun PPF:n vertaaminen toisen laitteen käyttökelpoiseen PPF:ään ei ole oikeudenmukaista. Lisäksi tarvitsemme käyttökelpoista PPF:ää voidaksemme arvioida tarkasti tehokkuuden, peittoalueen ja satopotentiaalin.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi analysoitiin yli 60 erilaista LED-valaisinta. Datasta löydettiin malleja, jotka viittaavat siihen, että kolmen FPP-tyypin välinen suhde on pitkälti ennustettavissa. Analyysi paljastaa, että Laskettu FPP on yleensä 18 % korkeampi kuin FPP:n kokonaismäärä. mitattuna integroivassa sfäärissä ja Kokonais-PPF on yleensä 15 % korkeampi kuin käytettävissä oleva PPF.

PPFD (µmol/s/m²)

PPFD eli fotosynteettinen fotonivuon tiheys viittaa PAR-fotonien määrään, jotka osuvat tiettyyn pintaan joka sekunti. PPFD:n tunteminen kertoo, kuinka paljon PAR-valoa saavuttaa satosi kussakin mittauspisteessä. Tämä luku mitataan mikromooleina neliömetriä kohti sekunnissa, ilmaistuna muodossa µmol/s/m².

Mikä tarkalleen ottaen on fotosynteettinen fotoni? Fotoni on yksittäinen valonhiukkanen, jolla voi olla useita aallonpituuksia. Fotoneiksi kutsutaan fotoneja, jotka kykenevät osallistumaan fotosynteesiin. Tarkemmin sanottuna tähän sisältyvät fotonit, joiden aallonpituus on 400 nm ja 700 nm välillä.

PPF ja PPFD mittaavat näiden fotonien määrää. Ratkaiseva ero on, että PPFD mittaa näiden fotonien tiheyttä tietylle pinnalle putoavien fotonien suhteen.Vaikka PPF on valonlähteen vapauttamien fotonien kokonaismäärä.

Kasvit eivät tarvitse samaa PPFD-arvoa koko elämänsä ajan. Itävät siemenet ja nuoret taimet pärjäävät 200–400 µmol/s/m²:n valolla, kun taas vegetatiiviset kasvit tarvitsevat enemmän valoa, 400–600 µmol/s/m². Kukinta on vaihe, jolloin ne voivat hyödyntää suurimman valomäärän, 600–1 000 µmol/s/m². Tietyt lajikkeet, pääasiassa sativa-lajikkeet, voivat käyttää jopa 1 200 µmol/s/m². Jos kasvatushuone on rikastettu CO2:lla, PPFD-pitoisuuden maksimiarvot nousevat 1 000 µmol/s/m²:iin vegetatiivisen kasvun aikana ja 1 500 µmol/s/m²:iin kukinnan aikana, edellyttäen, että lajikkeet sietävät sitä. Näin korkeilla PPFD-tasoilla ei kuitenkaan yleensä kannata viljellä. Jos kukinnan aikana arvo alkaa 1 000 µmol/s/m²:stä, on tehokkaampaa laajentaa tilaa hieman kuin lisätä valon voimakkuutta.

Sadon koon arviointi käytettävällä PPF:llä

Aina kun viljelijät käyttävät HPS- tai CMH-lamppuja, vanha grammaa per watti -sääntö tarjoaa sopivan arvion perustason sadosta. LED-kasvivalot voivat kuitenkin nyt saavuttaa jopa kaksinkertaisen käyttökelpoisen PPF:n samalla teholla. Siksi grammaa per watti -sääntöä ei enää sovelleta tehokkaisiin LEDeihin. Meidän on arvioitava satopotentiaali ja arvioitava sadon onnistumista grammojen per käyttökelpoinen PPF perusteella grammojen per watti sijaan.

Muunsimme vanhan grammaa per watti -säännön PPF-muotoon ja käytämme sitä jatkossa 0,75 g / µmol (käyttökelpoinen PPF) uutena vertailukohtana kasvatuksen onnistumisen arvioimiseksi. Tämä muunnos perustuu HPS-valoihin, joiden keskimääräinen fotonitehokkuus on 1,3 µmol (käyttökelpoinen PPF)/watti. Jos oletamme 600 watin HPS:n toimivan 1,3 µmol/watti -tehokkuudella, se tuottaisi 780 µmol (käyttökelpoinen PPF). Gramma per watti -säännön mukaan odotamme hyvien viljelijöiden sadonkorjuuta 600 grammaa. Se on 600 grammaa x 780 µmol (käyttökelpoinen PPF) = 0,77 g/µmol.

Tavoitearvo 0,75 g/µmol (käyttökelpoinen PPF) on hyvä, mutta se on erittäin korkea arvio. Tämä optimaalinen sato saavutetaan vain, jos korjaat korkeatuottoisia kantoja hyvin hoidetusta viljelmästä. Realistisemman arvion tekemiseksi käytämme vaihteluväliä 0,55 g/µmol.

Korkeus, jolle LED-kasvivalot tulisi ripustaa

Useimmat LED-kasvivalaisimien valmistajat antavat korkeussuosituksia valon ja kasvien välille. Varmista, että he antavat nämä tiedot viitteeksi. Muista, että LEDin ja kasvin välinen etäisyys vaihtelee LEDin ominaisuuksien ja laitteessa käytetyn tekniikan mukaan; ei ole olemassa yhtä optimaalista korkeutta kaikille LED-kasvivaloille. Sinun tulisi kuitenkin harkita seuraavia suosituksia kasvien kasvuvaiheen perusteella:

• Taimi-/pistokasvaiheAlkuvaiheessa taimikasvun aikana LED-kasvivalot tulisi sijoittaa melko kauas kasveista, jotka ovat tässä varhaisessa vaiheessa hyvin haavoittuvaisia ​​ja tarvitsevat pehmeämpää valoa.
• KasvuvaiheTässä vaiheessa kasvit reagoivat hyvin voimakkaaseen valoon; tällöin ne kypsyvät ja käyttävät fotosynteesiä kasvaakseen nopeasti. Valon voimakkuuden lisäämiseksi LED-kasvivalot tulisi sijoittaa lähemmäs kasvien latvustoa. Vahvat ja terveet varret ja juuret ovat avainasemassa onnistuneen sadon saavuttamiseksi.
• Kukintavaihe: Tässä vaiheessa hedelmien tuotanto ja varren kasvu kiihtyvät. Kasvin siirtyessä kasvullisesta kukintavaiheeseen on suositeltavaa siirtää LED-lamppua vähitellen lähemmäs toisiaan kukintavaiheen aikana.

Voit käyttää viitteenä etäisyydet LED-valon tehosta riippuen jonka annamme seuraavassa taulukossa. Jos huomaat merkkejä värin muuttumisesta tai lehtien kellastumisesta, nosta valoja noin 5–10 senttimetriä. Tarkkaile sitten, loppuuko prosessi seuraavien päivien aikana. Jos näin on, olet löytänyt optimaalisen korkeuden LED-paneelien ja kasvien välille.

Merkkejä siitä, että LED-valot ovat liian lähellä kasveja

Vaikka valon voimakkuutta on tarpeen lisätä vähitellen koko kasvin elinkaaren ajan terveen kasvun edistämiseksi, sinun on seurattava kasvejasi huolellisesti varmistaaksesi, ettet himmennä LED-valoja liian nopeasti. Tarkkaile seuraavia merkkejä ahdingosta:

• Epäsäännöllinen tai surkastunut kasvu Sille on yleensä ominaista lehtien velttous, käpristyminen tai roikkuminen.
• valkaisu tyypillisesti merkittyinä valkoisina tai keltaisina täplinä ylälehdissä.
• Poltettu Tämä alkaa yleensä hienoista ruskeista ääriviivoista valoa lähimpänä olevissa lehdissä, ennen kuin värimuutoksia näkyy suuremmissa osissa. Muista, että se, mikä joskus näyttää lievältä palovammalta, voi itse asiassa olla ravinteiden aiheuttamaa palovammaa.

Merkkejä siitä, että LED-valaisin on liian kaukana kasveistasi

Liian kauas kasveista sijoittaminen saa ne näyttämään pitkiltä ja heikoilta, ja korjaamattomana tämä johtaa värin menetykseen ja kuolemaan. Riittämättömän valaistuksen merkkejä voi joskus helposti erehtyä luulemaan kiihtyneeksi kasvuksi, koska valon puutteesta kärsivät kasvit kasvavat luonnostaan ​​nopeammin ylöspäin. Tämä etiolaatioksi kutsuttu prosessi ei kuitenkaan ole hyvä merkki. Se on kasvin puolustusmekanismi, sillä se hakee lisää valoa fotosynteesiä varten.

Kuinka käyttää luksimittaria LEDin korkeuden määrittämiseen kasvista

Määritä LED-valon oikea korkeus laskemalla kasvin vastaanottaman valon määrä ja vertaamalla tätä lukua PPFD-arvoon (µmol/s/m²), jonka sen tulisi saada kasvuvaiheestaan ​​riippuen. Käytä kullekin viljelyvaiheelle suositeltuja PPFD-arvoja viitteenä:

• PPFD-taimi-/pistokasvaihe: 200–400 µmol/s/m²
• PPFD-kasvuvaihe 400–600 µmol/s/m²
• PPFD:n kukintavaihe 600–1000 µmol/s/m²
• Jos käytät CO2:ta: Jopa 1 000 µmol/s/m² kasvun aikana ja jopa 1 500 µmol/s/m² kukinnan aikana

Alla kuvataan vaihe vaiheelta, kuinka määritetään kasvin saama PPFD ja kuinka sitä käytetään LED-korkeuden säätämiseen.

Kun siirrät LEDiäsi, pidä mielessä "käänteisen neliön laki".

Käänteinen neliölaki kertoo meille sen Kun kasvin ja valonlähteen välinen etäisyys kaksinkertaistuu, valon peittämä alue kasvaa, mutta valon voimakkuus pienenee. 25 %:lla alkuperäisestä etäisyydestä. Kaaviosta näet, että intensiteetti 2 metrin etäisyydellä on 25 % 1 metrin etäisyydellä mitatusta intensiteetistä. 4 metrin etäisyydellä mitattu intensiteetti on 25 % 2 metrin etäisyydellä mitatusta intensiteetistä.

Oletetaan esimerkiksi, että luksimittarilla saamasi arvo antoi sinulle PPFD-arvoksi 1000 µmol/s/m² 45 cm:n etäisyydellä (kasvin etäisyys LEDistä mittaushetkellä). Nyt tiedät, että suositeltu PPFD kasvisi nykyiselle kehitysvaiheelle on 250 µmol/s/m² (taimi-/pistokasvaihe).

Sitten käänteisen neliölain mukaan, jos ripustuskorkeus kaksinkertaistetaan 45 cm:stä 90 cm:iin, valon intensiteetti laskisi 25 %:iin (250 µmol/s/m²) 1000 µmol/s/m²:stä.

Helpottaaksesi asioita, voit käyttää seuraavaa laskinta. Kun olet laskenut PPFD:n Lux-PPFD-muuntimella, syötä vain: (1) LEDin etäisyys kasvistasi, (2) uusi etäisyys, jolle haluat siirtää LEDin, (3) kyseisellä etäisyydellä mittaamasi PPFD-arvo, niin annamme sinulle PPFD:n kyseisellä uudella etäisyydellä. Säädä etäisyyttä, kunnes saat suositellun PPFD:n.