فهم مقاييس إضاءة LED المتنامية: اللومن، وPPF، وPPFD
قد يكون اختيار مصابيح LED المناسبة للنمو لمشروع النمو الداخلي أمرًا صعبًا. من السهل الخلط بين المصطلحات الفنية مثل الوات، واللومينز، وPAR، وPPF، وPPFD. يشرح هذا الدليل هذه المقاييس المهمة لمساعدتك في اتخاذ قرار مستنير-سواء كنت تنشئ حديقة خضراوات، أو ترعى نباتات منزلية، أو تتعمق أكثر في البستنة الداخلية.
ما هو الضوء؟ تجديد سريع للعلوم
الضوء هو شكل من أشكال الطاقة يسمى الإشعاع الكهرومغناطيسي، والذي يتضمن أشعة جاما، والأشعة السينية-، وأشعة الميكروويف، وموجات الراديو، والضوء المرئي. يتم تعريف كل نوع من خلال الطول الموجي والتردد، المقاسين بالنانومتر (nm) والهرتز (هرتز)، على التوالي.
الضوء المرئي مقابل PAR: ما "تراه" النباتات حقًا
يشير الضوء المرئي إلى الأطوال الموجية التي تتراوح بين 380-700 نانومتر والتي يمكن للبشر رؤيتها. ومع ذلك، تستجيب النباتات للطيف الأوسع - حيث يكتشف بعضها أطوال موجية منخفضة تصل إلى 260 نانومتر (UV-C) وتصل إلى 730 نانومتر (أقصى-أحمر).
النطاق الأكثر أهمية لعملية التمثيل الضوئي في النبات يتراوح بين 400-700 نانومتر، والمعروف باسمالإشعاع النشط ضوئيًا (PAR). على الرغم من أن PAR يتداخل مع الطيف المرئي البشري، إلا أن النباتات أكثر حساسية للضوء الأحمر والأزرق، في حين أن عيون الإنسان أكثر استجابة للضوء الأخضر والأصفر.
ولهذا السبب تستخدم العديد من مصابيح النمو مصابيح LED باللونين الأحمر والأزرق-فما يبدو لنا ساطعًا قد لا يكون الأكثر كفاءة لنمو النباتات.
اللومن: مقياس للبشر، وليس للنباتات
تاريخيًا، تم قياس الإضاءة بالواط (W)، في إشارة إلى استهلاك الطاقة للمصابيح المتوهجة. ومع ذلك، يعد هذا أمرًا مضللاً بالنسبة لمصابيح LED الحديثة لأنه لا يشير إلى خرج ضوء مفيد.
شمعةقياس التدفق الضوئي-مدى سطوع الضوء للعين البشرية. يتم وزن هذه الوحدة نحو الأطوال الموجية الخضراء والصفراء، والتي تكون أعيننا أكثر حساسية لها. ونتيجة لذلك، يقلل اللومن من قيمة الضوء الأحمر والأزرق، اللذين يعتبران ضروريين لعملية التمثيل الضوئي.
ولذلك، فإن وحدات اللومن (والوحدات ذات الصلة مثل شموع لوكس أو القدم-) ليست مناسبة لتقييم مصابيح النمو.
المقاييس المستندة إلى الفوتون-: كيف نقيس الضوء للنباتات
نظرًا لأن النباتات تعتمد على أطوال موجية معينة للضوء لعملية التمثيل الضوئي، فإننا نستخدم قياسات تعتمد على الفوتون-تحسب جزيئات الضوء (الفوتونات) ضمن نطاق PAR.
1. PPF (تدفق الفوتون الضوئي)
يقيس PPF إجمالي كمية PAR التي ينتجها مصدر الضوء في الثانية، معبرًا عنها بالميكرومول في الثانية (μmol/s). ويمثل الميكرومول الواحد حوالي 602 كوادريليون فوتون.
ومع ذلك، يشير PPF فقط إلى الإخراج عند المصدر. ولا يأخذ في الاعتبار مقدار الضوء الذي يصل فعليًا إلى النباتات. على الرغم من أنه أفضل من وحدات اللومن، إلا أن PPF وحده غير كافٍ لتقييم الأداء الحقيقي لمصابيح النمو-.
2. PPFD (كثافة تدفق الفوتون الضوئي)
يقيس PPFD عدد فوتونات PAR التي تصل إلى منطقة معينة (لكل متر مربع في الثانية-μmol/m²/s). وهذا يجعله مؤشرًا أفضل بكثير للضوء القابل للاستخدام للنباتات.
ومع ذلك، فإن PPFD له حدود:
فهو يعالج جميع الفوتونات بين 400-700 نانومتر بالتساوي، على الرغم من أن الضوء الأحمر والأزرق يدفع عملية التمثيل الضوئي بشكل أكثر كفاءة.
فهو يتجاهل الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية -والأحمر البعيد، والتي تؤثر على شكل النبات وإنتاج المستقلبات الثانوية.
يمكن أن تكون قيم PPFD مضللة إذا تم قياسها على مسافات قصيرة بشكل غير واقعي بين الضوء ومظلة النبات.
عند مقارنة مصابيح النمو، تحقق دائمًا من قيمة PPFD والمسافة التي تم قياسها بها. توفر الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة خرائط توزيع PPFD توضح متوسط القيم عبر منطقة النمو.
الخلاصة: ما الذي يجب أن تبحث عنه؟
للنمو في الأماكن المغلقة، إعطاء الأولويةPPFDعلى شمعة أو واط. تأكد من أن الشركة المصنعة توفر قيم PPFD واقعية على ارتفاعات معلقة مناسبة وتقدم تفاصيل طيفية تؤكد على الأطوال الموجية الزرقاء والحمراء.
على الرغم من عدم وجود مقياس واحد يروي القصة بأكملها، فإن فهم PPF وPPFD سيساعدك على اختيار ضوء النمو الذي يدعم حقًا نمو النبات الصحي والفعال.
