METRICI DI ILLUMINAZIONE HORTICULTURE
Sistemi di illuminazione dell'orticoltura: comprendere i numeri
Watt, lumen, LUX, candele a piedi, PAR, PPF, PPFD ed efficienza fotonica Sono alcune delle terminologie e degli acronimi che puoi incontrare nella tua ricerca. Anche se ognuna di queste frasi è tecnicamente associata all'illuminazione in qualche modo, solo una manciata di esse rivela davvero i parametri essenziali di un sistema di illuminazione orticola.
Questo articolo aiuterà i coltivatori a capire quali metriche sono appropriate per i sistemi di illuminazione orticola e quali non lo sono fornendo definizioni della terminologia e degli acronimi utilizzati, correggendo alcuni malintesi frequenti e indicando quali metriche non sono applicabili.
UMANI USE LUMENI
La luce è vista in modo estremamente diverso dalle piante e dagli esseri umani. In ambienti ben illuminati, la visione fotopica è utilizzata dagli esseri umani e da molte altre creature per vedere il colore e la luce. La curva di risposta fotopica, da cui deriva l'unità di misura dei lumen, è un modello di sensibilità oculare umana in ambienti ben illuminati (Figura 1).
Come potete vedere, la curva di risposta fotopica a campana dimostra come la luce verde sia molto più sensibile alle persone rispetto alla luce blu o rossa. Per le applicazioni di illuminazione commerciale e domestica, i misuratori di candela LUX e piede misurano l'intensità delle luci di crescita delle piante (utilizzando lumen), con la distinzione principale tra le due è l'unità di spazio attraverso cui sono misurati (LUX utilizza lumen/m2 e candela piede utilizza lumen/ft2).
Anche se si sta misurando la stessa intensità di PAR, utilizzando i misuratori di candela LUX o piede per misurare l'intensità luminosa dei sistemi di illuminazione orticola si tradurrà in letture variabili basate sullo spettro della sorgente luminosa di crescita della pianta.
La sottorappresentazione della luce blu (400-500 nm) e rossa (600-700 nm) nello spettro visibile è il problema principale con l'uso di metri LUX o candela a piedi per misurare l'intensità luminosa dei sistemi di illuminazione orticole.
La luce rossa e blu sono abbastanza efficaci nel innescare la fotosintesi nelle piante, anche se gli esseri umani potrebbero non essere molto bravi a vedere la luce in queste aree. Questo è il motivo per cui misure per l'illuminazione dell'orticoltura come lumen, LUX e candele a piedi non dovrebbero mai essere utilizzate.
PAR
La radiazione attiva per la fotosintesi è nota come PAR. La gamma visibile di lunghezze d'onda della luce 400-700 nm nota come luce PAR è ciò che alimenta la fotosintesi (Figura 1). La parola '' 39; PAR'&# 39; Viene utilizzato spesso (e in modo errato) in relazione all'illuminazione orticola. Una misura o '&# 39; metrico'&# 39; unità come piedi, pollici o chilogrammi, PAR NON è. Specifica invece il tipo di luce necessaria per facilitare la fotosintesi. Gli indicatori chiave a cui prestare attenzione sono la quantità di luce PAR e la qualità della luce spettrale. (Clicca qui per ulteriori informazioni sulla qualità della luce spettrale) Lo strumento principale per misurare la potenza delle luci di crescita delle piante dei sistemi di illuminazione orticola è un sensore quantistico. Questi sensori possono essere utilizzati in combinazione con un misuratore luminoso per rilevare l'intensità luminosa immediata o un data logger per monitorare l'intensità luminosa cumulativa. Funzionano utilizzando un filtro ottico per fornire una sensibilità omogenea alla luce PAR (Figura 1).
Quando si guarda ai sistemi di illuminazione orticola, si dovrebbe prestare particolare attenzione alle risposte alle seguenti tre domande:
Quanto flusso fotosintetico di fotoni (PAR) è prodotto dall'apparecchio?
Quanta densità fotosintetica di flusso fotonico (misurata come PAR istantaneo dal dispositivo) è accessibile alle piante?
Quanta energia consuma l'apparecchio per fornire PAR alle vostre piante? (misurata come efficienza fotonica).
Queste domande vengono affrontate utilizzando le seguenti tre metriche principali:
PPF
Flusso fotonico dalla fotosintesi (PPF). PPF calcola la quantità totale di PAR che un sistema di illuminazione genera al secondo. Per effettuare questa misurazione viene utilizzata una sfera integrata, uno strumento specializzato che raccoglie e misura quasi tutti i fotoni rilasciati da un sistema di illuminazione. Il PPF è misurato in micromoli al secondo (mol/s), che è l'unità standard. Sebbene questa sia probabilmente la seconda misura più cruciale per valutare un sistema di illuminazione orticola, la maggior parte dei produttori di illuminazione don' Mentre il PPF è un parametro cruciale se si vuole determinare quanto bene un sistema di illuminazione produce PAR, non vi dice quanto delle luci di crescita misurate della pianta raggiunge realmente le piante.
PPFD
La densità fotosintetica del flusso fotonico è conosciuta come PPFD. La quantità di PAR che raggiunge la pianta è misurata mediante PPFD, o, secondo le parole di uno scienziato, ''&# 39; il numero di fotoni fotosinteticamente attivi che cadono su una determinata superficie al secondo.&# 39;&# 39; PPFD, misurato in micromoli per metro quadrato al secondo (mol/m2/s), è un '&# 39; spot'' 39; misurazione di una particolare area del baldacchino della pianta. È fondamentale prendere la media di numerose misurazioni PPFD ad una certa altezza se si desidera determinare l'intensità luminosa reale di una lampada in un'area di crescita impostata (ad esempio, 4′ x 4′). Le aziende di illuminazione esagerano significativamente l'effettiva produzione di luci di crescita delle piante di un apparecchio quando semplicemente segnalano il PPFD al centro di un'area di copertura. Poiché le luci di crescita delle piante orticole sono spesso più luminose al centro e i livelli di luce diminuiscono quando vengono effettuate misurazioni verso i confini dell'area di copertura, una singola misura non rivela molto. (Attenzione all'acquirente. I dati dei PPFD possono essere facilmente manipolati dai produttori di illuminazione. La distanza di misura dalla sorgente luminosa (verticale e orizzontale), il numero di misure incluse nella media e il rapporto min/max devono essere tutti b
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