Cílové hodnoty PPFD a DLI pro kvetení konopí pod LED

Tento článek má informativní charakter a není agronomickým, lékařským ani právním doporučením. Pro kvetení pod LED jsou užitečnými plánovacími čísly PPFD na úrovni porostu a DLI, které se za fotoperiodu nashromáždí. Rozsahy intenzity uváděné provozovateli i částí literatury jsou výchozím bodem, ale liší se podle genetiky, prostředí a způsobu měření — disciplína tedy spočívá ve správném převodu zvoleného cíle a následném změření toho, co skutečně dodáváte. Převod je stejný přesný vzorec, který se používá na celém tomto webu.

Převod je přesný, cíl nikoli

DLI a PPFD se převádějí jednotkovou aritmetikou bez jakéhokoli předpokladu o plodině. Nejistý je správný cíl pro vaši situaci. Publikované hodnoty intenzity pro kvetení kolují spíše jako rozsahy než pevné hodnoty a měly by se považovat za hypotézy k ověření, nikoli za garantované cílové hodnoty.

Vyhněte se nadměrnému světlu a teplu

Vyšší PPFD není automaticky lepší. Za určitou hranicí přináší další světlo klesající přírůstky biomasy a zároveň zvyšuje teplotu listů, chladicí zátěž a náklady na energii. Praktickým stropem je místo, kde vaše prostředí již nedokáže udržet teplotu porostu a kde mezní výnos nepokryje mezní energii. Měřte teplotu listů a PPFD společně, ne PPFD samotné.

Propojte to s plánem svítidel

Ze zvolené PPFD a plochy porostu dimenzuje odhad počtu svítidel instalaci; faktor rovnoměrnosti připomíná, že průměrné PPFD nestačí. Článek o uspořádání v interiéru počítá stejnou matematikou pro jakoukoli krytou plodinu s vysokým PPFD.

Tento článek je poskytován pro informativní účely podnikům, které vyhodnocují zahradnické osvětlení; nejde o agronomické, lékařské ani právní doporučení a čtenáři odpovídají za dodržování zákonů své jurisdikce.

Vzorový výpočet: stanovení cíle pro kvetení a kontrola počtu svítidel

Následující výpočet je ilustrativní, nikoli předpis. Předpokládejme místnost pro kvetení o ploše 64 m2 s plánovacím cílem 900 umol/m2/s při 12hodinové fotoperiodě, faktor rovnoměrnosti 1,15 a svítidla s PPF 2000 a účinností 2,8 umol/J.

• Krok 1 – DLI: 900 x 12 x 0,0036 = 38,9 mol/m2/day, režim s vysokým světlem, který vyžaduje odpovídající CO2, proudění vzduchu a klimatickou kapacitu.
• Krok 2 – požadované PPF: 900 x 64 x 1,15 = 66240 umol/s.
• Krok 3 – počet svítidel: 66240 / 2000 = 33,1, zaokrouhleno na 34 svítidel v uspořádání, které udrží poměr minima k průměru na 0,85 nebo lepší.
• Krok 4 – elektrická zátěž: 34 x (2000 / 2,8) = přibližně 24,3 kW příkonu svítidel plus zátěž klimatického systému, kterou toto teplo v létě přidává.
• Krok 5 – plán senzorů: mapování PPFD v několika výškách porostu, protože cíl 900 při špatné rovnoměrnosti vytváří v jedné místnosti zóny výrazně nad ním i pod ním.

Počet svítidel je na tomto výpočtu to snadné. Tvrdá část je provozní: cíl 38,9 mol/m2/day se na přírůstek přemění jen tehdy, když ho podpoří obohacování CO2, regulace teploty, kapacita kořenové zóny i genetika kultivaru. Místnosti s nedostatečným zázemím spálí světlo navíc na teplo a náklady místo na růst.

Vysoké PPFD mění podpůrné systémy, nejen světla

CO2 a strop využití světla

Při okolní hladině CO2 se fotosyntéza nasycuje výrazně pod intenzitami, které moderní LED dokážou dodat. Proto se režimy s vysokým PPFD a obohacování CO2 obvykle probírají společně: obohacování zvyšuje intenzitu, při níž se další světlo ještě přeměňuje. Provozovat 900+ PPFD bez strategie CO2 je často horší ekonomické rozhodnutí než 650-750 při vyváženém všem ostatním. Správný cíl závisí na celém systému a poctivým způsobem, jak jej najít, jsou stupňovité pokusy se zaznamenanými vstupy a výstupy.

Rovnoměrnost při vysoké intenzitě

Problémy s rovnoměrností rostou s intenzitou: odchylka 10 procent při PPFD 900 znamená rozkmit 90 umol/m2/s, což je u některých aplikací celé pásmo plodiny. Při vysokých cílech mají uspořádání svítidel, montážní výška a management porostu (vyrovnání porostu tvarováním a prořezem) větší váhu než při nízkých cílech. Zmapujte porost, mechanicky opravte tmavé zóny a teprve poté utrácejte za zvýšení průměru.

Otázky, které si položit před nákupem

• Poskytne dodavatel studii uspořádání s predikovanou rovnoměrností min./prům. při vaší cílové PPFD?
• Je PPF udrženo při teplotách v místnosti pro kvetení a jak je specifikováno tepelné snižování výkonu?
• Stmívá se svítidlo dostatečně hluboko pro vegetativní místnosti na stejné platformě, aby zůstaly náhradní díly jednotné?
• Jaká je změřená účinnost při úrovni buzení, kterou plán pro kvetení používá?
• Jaké podmínky pro driver a záruku platí u svítidel běžících 4300+ hodin ročně při vysoké zátěži?

Tento článek je poskytován pro informativní účely podnikům, které vyhodnocují zahradnické osvětlení; nejde o agronomické, lékařské ani právní doporučení a čtenáři odpovídají za dodržování zákonů své jurisdikce.

Běžné chyby při stanovení cílů PPFD a DLI

Cíle intenzity jsou místem, kudy do budovy vstupuje optimismus. Chyby, které se opakují:

• Stanovit cíl podle senzačního čísla z konference místo podle změřeného výkonu místnosti a reakce kultivaru.
• Dosáhnout průměru a ignorovat rozptyl; průměr 900 s poměrem minima k průměru 0,75 zahrnuje pod jedním označením zónu 675 a zónu 1050.
• Zvyšovat intenzitu bez potvrzení CO2, teploty a kapacity kořenové zóny a výsledek pak číst jako genetiku.
• Měřit PPFD při instalaci v prázdné místnosti a už nikdy potom, i když se od té doby změnila výška porostu, styl tvarování i hustota rostlin.
• Aplikovat jeden cíl na kultivary s odlišnou tolerancí; drahý způsob, jak se to naučit, je spálení okrajů listů a bělení u citlivých z nich.
• Ignorovat základnu stmívání: místnosti, které vždy běží na 100 procent, nemají rezervu pro počasí, pokusy ani řízení odběru.

Stupňovitá cesta k vyššímu cíli

Vyslužte si intenzitu

Obhajitelnou cestou k vysokému cíli pro kvetení je postup po stupních: zjistěte výkon při současném cíli se zmapovanou rovnoměrností a zaznamenanými vstupy, poté zvyšte intenzitu přibližně o 10 procent při zachování všeho ostatního a před dalším krokem změřte odezvu. Každý stupeň potvrzuje, že klima, CO2 a závlaha přírůstek skutečně podporují. Místnosti, které skočí z 650 na 950 jedním krokem, často objeví omezující faktor ve třetím týdnu kvetení, kdy je náprava nejdražší.

Práce na rovnoměrnosti před prací na intenzitě

Zvyšování průměru kvůli opravě tmavého rohu kupuje světlo pro rostliny, které ho nepotřebovaly. Levnější pořadí je nejprve mechanické: znovu zmapovat porost, upravit uspořádání svítidel a montážní výšku, srovnat porost tvarováním, a teprve potom zvednout cíl. V mnoha místnostech toto pořadí přinese zamýšlené zvýšení efektivního DLI se stávajícími svítidly a rezerva ve stmívání, kterou přitom zůstane, se hodí po zbytek životnosti instalace.

Reference, které si můžete ověřit

• e-GRO – poznámky k interakci vysokointenzitního osvětlení a CO2
• Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona – centrum pro zemědělství v řízeném prostředí
• DesignLights Consortium – program zahradnického osvětlení

Často kladené otázky