A fotoszintézis akkor történik, amikor a növények a fényt hasznosítható energiává alakítják növekedésükhöz. A fény különböző színei valójában befolyásolják a növények növekedését az egyes szakaszokban. A körülbelül 400 és 500 nanométer közötti kék fény segíti a levelek és szárak megfelelő fejlődését, míg a 600 és 700 nanométer közötti vörös fény hajlamos elősegíteni a virágok és gyümölcsök kialakulását, mint ahogyan azt a Nature 2019-ben közzétett kutatása is leírja. A üvegházak üzemeltetői számára nagy jelentőségű a megfelelő fényerősség és színkép arányának beállítása. Amikor a PAR-sugárzás nem elegendő a 400 és 700 nm közötti hullámhosszakon, a termések teljesítménye csökken. Egyes tanulmányok szerint a hozam akár közel egyharmaddal is csökkenhet, ha az üvegházak rossz megvilágítási körülményekkel küzdenek.
A luxmérők úgy működnek, hogy a látható fényt mérik annak megfelelően, mennyire érzékeny a szemünk a különböző hullámhosszakra, a zöld-sárga tartományban, körülbelül 550 nm-nél elérve a maximális érzékenységet. Ám itt van a probléma: körülbelül a növények fotoszintéziséhez szükséges fénytartomány 43%-át figyelmen kívül hagyják. Ennek eredménye? Egy meglehetősen nagy eltérés keletkezik közte, amit számunkra jónak tűnik, és közte, ami valójában a növények számára hatékony. Vegyük példának a 10 000 luxos értéket: számunkra bőven elegendőnek tűnhet, de a paradicsomnövényeknek valójában 400 és 600 mikromól négyzetméterenként másodpercenként közötti értékre van szükségük ahhoz, hogy megfelelően növekedjenek. Ez azt jelenti, hogy még ha az emberi szem számára is elegendőnek tűnik a megvilágítás, az még mindig hiányos lehet a növények egészséges fejlődéséhez szükséges feltételek tekintetében.
A luxmérések valójában nem sokat árulnak el a PAR-értékekről vagy a Napi Fényintegrál (DLI) követéséről, amely alapvetően azt méri, hogy a növények napközben mennyi ténylegesen hasznosítható fényt kapnak. A legtöbb levelű zöldségfélének naponta körülbelül 12–17 mólnyi fényre van szüksége négyzetméterenként, de a helyzet megváltozik, ha virágzó növényekkel, például paradicsommal foglalkozunk, amelyek optimális növekedéséhez valójában 20–30 mólnyi fény szükséges. Egy 2023-as üvegházi kutatás érdekes eredményt is felmutatott: még akkor is, ha a termelők pontosan azonos luxszintet tartottak fenn, a termésnél 22%-os különbség volt, mivel olyan tényezőket, mint a fény spektrális minősége és a napi expozíciós idő, nem vettek megfelelően figyelembe. Ez jól mutatja, milyen korlátozottak lehetnek a hagyományos világításmérési módszerek, ha azok elsősorban az emberi észlelésen, nem pedig a növények tényleges igényein alapulnak.
A fotoszintetikusan aktív sugárzás, röviden PAR, a 400 és 700 nanométer közötti fényhullámhossz-tartományt jelenti, amely valójában meghajtja a növények fotoszintézisét. Ez különbözik a lux mértékegységtől, amely alapvetően azt mutatja meg számunkra, hogy az emberi szem számára mennyire világos valami. A PAR-t inkább mikromól per négyzetméter per másodpercben mérik, és azt mutatja meg, milyen fajta fényt tudnak a növények ténylegesen hasznosítani. Egy tavaly megjelent tanulmány a Scientific Reports folyóiratban érdekes eredményeket tárt fel arra vonatkozóan, amikor a termesztők a növényvilágításukat úgy állították be, hogy a vörös és kék fény aránya 3:1 legyen. Az ilyen körülmények között termesztett saláta és bazsalikom körülbelül 18%-kal többet hozott, mint azok, amelyek rendes fehér fény alatt nőttek. Ez arra utal, hogy a növények számára biztosított PAR spektrumának finomhangolása valós különbséget jelent a termés hozamában.
A DLI méri, hogy a növények egy teljes nap alatt mennyi PAR-fényt kapnak, így különösen fontos az olyan világítási körülmények meghatározásánál, amelyek megfelelnek a különböző növényfajták tényleges igényeinek. A fiatal növények általában jól fejlődnek naponta 8 és 12 mol négyzetméterenkénti érték mellett, de ez a szám változik a növekedés során. Vegyük például a paradicsomot, amely gyakran 20 és 30 mol/m²/nap közötti értékre van szüksége megfelelő terméshozamhoz. Az okos érzékelők használata a DLI valós idejű nyomon követésére segítheti a termesztőket gyakori problémák elkerülésében. A fényhiány lassítja a növények fejlődését, míg a túlzott mennyiség pazarló energiafelhasználáshoz vezet, és a túl erős expozíció akár károsíthatja is a növényeket. Ennek az egyensúlynak a megfelelő beállítása döntő jelentőségű a üvegházi műveletek sikerességében.
Bár egyes termesztők durva átváltást alkalmaznak (1 μmol/m²/s ≈ 54 lux fehér LED-ek esetén), ennek a módszernek jelentős hiányosságai vannak:
Egy iparági elemzés szerint 500 lux rózsaszín LED-fény 72%-kal több hasznos PAR-t biztosít, mint ugyanennyi lux fehér LED-fény, ami aláhúzza a különböző források közötti átváltások megbízhatatlanságát.
A kvantumérzékelőket kifejezetten a növények fényre való reakciójának fontos 400 és 700 nm közötti hullámhossz-tartományában történő PAR és PPFD mérésére tervezték. Ellentétben a hagyományos luxméterekkel, amelyek az emberi látás alapján működnek, ezek a speciális érzékelők olyan értékeket adnak, amelyek ténylegesen relevánsak a növények növekedése szempontjából. Egy tavalyi kutatás is meggyőző eredményeket mutatott: amikor a termelők kvantumérzékelők által vezérelt rendszereket használtak a luxértékek egyszerű mérése helyett, terményeik hozama ténylegesen 18 százalékkal nőtt. A több zónával rendelkező nagyobb üvegházak üzemeltetői számára kábeles kvantumérzékelők csatlakoztatása lehetővé teszi a napos és árnyékos területek egyidejű ellenőrzését. Ez segít az egész növekedési térben állandó megvilágítás fenntartásában, ami jelentős különbséget jelent a növények egészsége és termékenysége szempontjából.
Míg az alapvető digitális luxmérők (<100 USD) megfizethetőek általános környezeti ellenőrzésekhez, a spektrális torzításuk korlátozza növénytermesztési pontosságukat. A szakmai minőségű műszerek kiválóbb pontosságot és funkcionalitást nyújtanak:
| Funkció | Alap luxmérő | Szakmai műszer |
|---|---|---|
| Spektrális tartomány | 400-700 nm (emberi) | 400-700 nm (növény) |
| Adatok rögzítése | Korlátozott | 30 000+ mérés |
| PPFD konverzió | ±30% hiba | <±5% hiba |
A luxmérők elég jól működnek a napi fényszintek állandóságának nyomon követésében, segítve eldönteni, mikor kell árnyékhálót felhelyezni vagy plusz világítást bekapcsolni. A probléma? Ezek az eszközök nem érzékelik bizonyos, a növények fejlődése szempontjából fontos spektrumrészeket, különösen a 700 és 750 nanométer közötti távoli vörös hullámhosszakat és a 315–400 nm közötti UV-A fényt. Egy tavalyi kutatás kimutatta, hogy azok a paradicsomtermesztők, akik kizárólag luxértékekre hagyatkoztak, valójában körülbelül 22 százalékkal tévesen mérték a fényviszonyokat, ami azt eredményezheti, hogy a növények nem fejlődnek optimálisan. Annak érdekében, hogy a döntések pontos információkon alapuljanak, a termelőknek ellenőrizniük kell, amit a luxmérőik mutatnak, PAR-mérésekkel a növény életciklusának kritikus pontjaiban.
Kizárólag luxmérésekre hagyatkozni problémákat okozhat olyan értékes növényeknél, mint a kender és a páfrányorchideák, amelyeknél nagyon fontos a napi fényintenzitás pontos szabályozása. A tavaly megjelent kutatás szerint a Horticultural Lighting területén, a luxmérőkre kizárólag támaszkodó termesztők körülbelül harmada nem tudta teljesíteni a fontos PPFD-értékeket a virágzás fázisában. Egy jobb stratégia valójában mindkét módszert kombinálja. A termesztők továbbra is használhatják a luxmérőket annak ellenőrzésére, hogy a fény hogyan oszlik el a termesztőterületen, de ezt kvantumérzékelőkkel kell kiegészíteniük, hogy pontos adatokat kapjanak a növényeket elérő spektrumról. Ez a vegyes megközelítés körülbelül 19 százalékkal csökkenti az elektromos energia pazarlását anélkül, hogy a betakarításkor romlana a termés minősége.
A megfelelő mennyiségű fény elérése kulcsfontosságú a jó növényi növekedéshez, ezért a termesztőknek figyelniük kell a napfényből érkező, valamint az általuk beépített kiegészítő világításból származó fényt is. A luxmérők segíthetnek azonosítani azokat a területeket, ahol a növények nem kapnak elegendő fényt, de ezeket az értékeket nem szabad egyszerűen elfogadni. Például a paradicsomnövények ténylegesen körülbelül 200 és 400 mikromól négyzetméterenként másodpercenkénti fotoszintetikusan aktív sugárzást igényelnek. A luxértékek vizsgálata önmagában nem ad pontos képet erről. Nagy különbséget jelent, ha a szenzorokat közvetlenül a levelek növekedési helyéhez és a világítótestek közelébe helyezik el, amikor a fényeloszlás egyenetlenségeit próbálják felderíteni. A 2023-as Horticulture Lighting Group kutatásai szerint azok a termesztők, akik ezt teszik, átlagosan 15–30%-kal kevesebbet veszítenek a termésükből, mint azok, akik nem figyelnek oda alaposan a megvilágításra.
A pontos értékelés három kulcsfontosságú tényezőtől függ:
: A 30 °C feletti hőmérsékleti extrémumok 5–12%-kal torzíthatják a luxmérő kimeneti értékeit, ami miatt környezeti korrekció szükséges. A mérések reggel napkeltekor, délben és napnyugtakor történő elvégzése lehetővé teszi a fotoszintetikus hatékonyságot befolyásoló DLI-ingadozások nyomon követését.
Az automatizált, felhőalapú rendszerek 64%-kal csökkentik az emberi hibákat a kézi rögzítéssel összehasonlítva (Kontrollált Környezetű Mezőgazdasági Jelentés, 2023). Nagy léptékű műveletek esetén mindig ellenőrizze a hordozható mérők pontosságát fix referenciaérzékelőkhöz képest.
Válasszon olyan luxmérőt, amely ±5% pontosságú, és spektrális érzékenysége a növények igényeihez igazodik (400–700 nm). Az IP65-ös besorolású modellek ellenállók a nedvességgel és porral szemben, így alkalmasak magas páratartalmú környezetekbe. Győződjön meg arról, hogy az eszköz koszinusz-korrekciót tartalmaz, hogy pontosan rögzíteni tudja a alacsony beesési szögű fényt reggel korán és este későn.
A 10 000 pontból álló adatrögzítővel felszerelt mérőműszerek támogatják a növekedési ciklusok során naponta mért fényintegrálok tendenciáinak elemzését. Tanulmányok szerint az olyan üvegházak, amelyek a rögzített PPFD-lux korrelációkat hasznosítják, 18%-kal pontosabb terméseredmény-prognózist érnek el, mint azok, amelyek manuális feljegyzésekre támaszkodnak.
Olyan eszközöket válasszon, amelyek 1 percenként rögzítenek adatokat, így észlelhetők az átmeneti árnyékok, például visszahúzható tetők vagy szomszédos épületek okozta árnyékok. A felhőhöz csatlakozó egységek valós idejű figyelmeztetéseket küldenek, ha a luxértékek az optimális tartományon kívülre kerülnek – például alacsonyabbak, mint 15 000–25 000 lux a salátánál, vagy 30 000–40 000 lux a paradicsomnál.
A 15 méteres kábellel ellátott leválasztható érzékelők megkönnyítik a többpontos monitorozást kiterjedt üvegházakban. A két érzékelőből álló konfiguráció lehetővé teszi a növénykorona és a gyökérzóna világításának egyidejű összehasonlítását, ami különösen hasznos többszintes függőleges gazdálkodási rendszerekben.
Milyen fontosságú a PAR a növényházi világításban?
A PAR (fotoszintetikusan aktív sugárzás) alapvető fontosságú, mivel azt a fénytartományt jelenti (400–700 nm), amelyet a növények a fotoszintézishez használnak. Pontosabb mérési egység, mint a lux, amely az emberi látásra épül.
Használható-e luxmérő a növények növekedéséhez szükséges fény mérésére?
A luxmérők hortikulturális célra korlátozottan alkalmasak, mivel az emberi érzékenység alapján mérik a fényt, ami eltér a növények igényeitől. Pontosabb növényi fényviszonyok méréséhez kvantumérők használata ajánlott.
Mi az a DLI, és miért fontos?
A napi fényintegrál (DLI) a naponta felvett PAR mennyiségét méri összesítve. Ez segíti a termesztőket abban, hogy a megvilágítási körülményeket a növények igényeihez igazítsák, így javítva a növekedést és az energiahatékonyságot.
Miért lehet félrevezető egy luxmérő használata a hortikultúrában?
A luxmérők a zöld fényre helyezik a hangsúlyt, és kihagyják a spektrum más fontos részeit, mint például az ultraibolya-A és a távoli vörös tartományt, amelyek jelentősek a növények fejlődése szempontjából, így pontatlan értékelést eredményezve.
Hogyan segíthetnek a kvantumérzékelők nagy léptékű üvegházi műveletekben?
A kvantumérzékelők pontos PAR- és PPFD-méréseket biztosítanak, segítve az egységes megvilágítás fenntartását nagy üvegházak különböző zónáiban, ami javult növényegészséghez és növekedett hozamhoz vezet.
Teljes készletű terméktervezési megoldást kínálunk. A forrás gyár mérőeszközök márkája 2011 óta. Segítségre van szüksége? Lépjen kapcsolatba ma is a barátságos csapattal.
kangtian épület 2. emelete, Forradalmi Tudományos Park, Pingan út, Pinghu város, Longgang kerület, Szhenzen, Kína, 518111
Copyright © 2025 Shenzhen FLUS Technology Co., Ltd. Adatvédelmi szabályzat
EN
