Obiettivi di PPFD e DLI per la fioritura della cannabis sotto LED

Questo articolo ha scopo informativo e non costituisce consulenza agronomica, medica o legale. Per la fioritura sotto LED, i numeri di pianificazione utili sono il PPFD alla chioma e il DLI che questa accumula nel fotoperiodo. Gli intervalli di intensità riportati dagli operatori e in parte della letteratura sono un punto di partenza, ma variano con genetica, ambiente e metodo di misura — perciò la disciplina è convertire correttamente un obiettivo scelto e poi misurare ciò che erogate davvero. La conversione è la stessa formula esatta usata in tutto il sito.

La conversione è esatta; l’obiettivo no

DLI e PPFD si convertono con aritmetica di unità, senza alcuna ipotesi di coltura. Ciò che è incerto è l’obiettivo giusto per la vostra situazione. I valori di intensità per la fioritura pubblicati circolano come intervalli più che come valori fissi e vanno trattati come ipotesi da validare, non come setpoint garantiti.

Evitare la sovrailluminazione e il calore

Un PPFD più alto non è automaticamente meglio. Oltre un certo punto la luce in più porta rendimenti di biomassa decrescenti mentre alza temperatura fogliare, carico di raffreddamento e costo energetico. Il tetto pratico è dove il vostro ambiente non riesce più a contenere la temperatura della chioma e dove la resa marginale non paga più l’energia marginale. Misurate temperatura fogliare e PPFD insieme, non il solo PPFD.

Collegatelo a un piano di apparecchi

Da un PPFD scelto e dalla superficie di chioma, la stima del numero di apparecchi dimensiona l’installazione; il fattore di uniformità ricorda che il PPFD medio non basta. L’articolo sulla disposizione indoor svolge lo stesso calcolo per qualsiasi coltura indoor ad alto PPFD.

Questo articolo è fornito a scopo informativo per le aziende che valutano l’illuminazione orticola; non costituisce consulenza agronomica, medica o legale e i lettori sono responsabili del rispetto delle leggi della propria giurisdizione.

Esempio calcolato: fissare un obiettivo di fioritura e verificare il numero di apparecchi

Quanto segue è un calcolo illustrativo, non una prescrizione. Si ipotizzi una sala di fioritura di 64 m2 con obiettivo di pianificazione di 900 umol/m2/s su un fotoperiodo di 12 ore, fattore di uniformità 1,15 e apparecchi da 2000 PPF con efficacia di 2,8 umol/J.

• Passo 1 - DLI: 900 x 12 x 0,0036 = 38,9 mol/m2/day, un regime ad alta luce che richiede CO2, ricambio d’aria e capacità climatica adeguati.
• Passo 2 - PPF richiesto: 900 x 64 x 1,15 = 66240 umol/s.
• Passo 3 - numero di apparecchi: 66240 / 2000 = 33,1, arrotondato a 34 apparecchi in una disposizione che mantenga l’uniformità min/medio a 0,85 o meglio.
• Passo 4 - carico elettrico: 34 x (2000 / 2,8) = circa 24,3 kW di potenza degli apparecchi, più il carico del sistema climatico che questo calore aggiunge in estate.
• Passo 5 - piano sensori: mappatura del PPFD a più altezze di chioma, perché un obiettivo di 900 con uniformità scarsa produce zone molto sopra e molto sotto lo stesso valore nella stessa sala.

Il numero di apparecchi è la parte facile di questo calcolo. La parte difficile è operativa: un obiettivo di 38,9 mol/m2/day si traduce in crescita solo se arricchimento di CO2, controllo della temperatura, capacità della zona radicale e genetica della cultivar lo sostengono tutti. Le sale sotto-alimentate bruciano la luce in più come calore e costo invece che come crescita.

Un PPFD alto cambia i sistemi di supporto, non solo le luci

CO2 e il tetto di utilizzo della luce

Ai livelli ambientali di CO2 la fotosintesi satura ben sotto le intensità che i LED moderni possono erogare. Ecco perché regimi ad alto PPFD e arricchimento di CO2 sono di solito discussi insieme: l’arricchimento alza l’intensità alla quale la luce aggiuntiva si converte ancora. Girare a 900+ PPFD senza una strategia per la CO2 è spesso una decisione economica peggiore che girare a 650-750 con tutto il resto bilanciato. L’obiettivo giusto dipende dall’intero sistema, e il modo onesto di trovarlo sono prove per gradi con input e output registrati.

Uniformità ad alta intensità

I problemi di uniformità scalano con l’intensità: una deviazione del 10 per cento a 900 PPFD è un’oscillazione di 90 umol/m2/s, che per alcune applicazioni è un’intera fascia di coltura. Ad obiettivi alti, disposizione degli apparecchi, altezza di montaggio e gestione della chioma (livellamento tramite allevamento e potatura) pesano più che ad obiettivi bassi. Mappate la chioma, correggete meccanicamente le zone buie e solo dopo spendete denaro per alzare la media.

Domande da porre prima di acquistare

• Il fornitore fornirà uno studio di disposizione con l’uniformità min/medio prevista al vostro PPFD obiettivo?
• Il PPF è mantenuto alle temperature della sala di fioritura, e come è specificato il derating termico?
• L’apparecchio scende con la dimmerazione abbastanza in profondità per le sale vegetative sulla stessa piattaforma, così da mantenere uniformi i ricambi?
• Qual è l’efficacia misurata al livello di pilotaggio usato dal piano di fioritura?
• Quali condizioni di driver e garanzia valgono per apparecchi che funzionano oltre 4300 ore all’anno a carico elevato?

Questo articolo è fornito a scopo informativo per le aziende che valutano l’illuminazione orticola; non costituisce consulenza agronomica, medica o legale e i lettori sono responsabili del rispetto delle leggi della propria giurisdizione.

Errori comuni nel fissare obiettivi di PPFD e DLI

Gli obiettivi di intensità sono il punto in cui l’ottimismo entra nell’edificio. Gli errori che ricorrono:

• Fissare l’obiettivo su un numero sentito a una conferenza invece che sulla prestazione misurata della sala e sulla risposta della cultivar.
• Centrare la media ignorando la dispersione; una media di 900 con un rapporto min/medio di 0,75 comprende una zona a 675 e una a 1050 sotto la stessa etichetta.
• Alzare l’intensità senza verificare CO2, temperatura e capacità della zona radicale, e poi leggere il risultato come genetica.
• Misurare il PPFD all’installazione a sala vuota e mai più, benché da allora siano cambiati altezza della chioma, stile di allevamento e densità delle piante.
• Applicare un unico obiettivo a cultivar con tolleranze diverse; il modo costoso di impararlo sono bruciature dei margini e scolorimento in quelle sensibili.
• Ignorare la base di dimmerazione: le sale che girano sempre al 100 per cento non hanno margine per il meteo, le prove o la gestione della domanda.

Un percorso per gradi verso un obiettivo più alto

Guadagnatevi l’intensità

Il modo difendibile di raggiungere un obiettivo alto di fioritura è per gradi: stabilite la prestazione all’obiettivo attuale con uniformità mappata e input registrati, poi alzate l’intensità di circa il 10 per cento mantenendo tutto il resto costante, e misurate la risposta prima del passo successivo. Ogni fase conferma che clima, CO2 e irrigazione sostengono davvero l’incremento. Le sale che passano da 650 a 950 in una sola mossa scoprono spesso il vincolo limitante alla terza settimana di fioritura, quando correggere costa di più.

Prima il lavoro sull’uniformità, poi quello sull’intensità

Alzare la media per correggere un angolo buio compra luce per piante che non ne avevano bisogno. La sequenza più economica è prima meccanica: rimappate la chioma, regolate disposizione degli apparecchi e altezza di montaggio, livellate la chioma con l’allevamento, e solo dopo alzate l’obiettivo. In molte sale questa sequenza porta l’aumento effettivo di DLI voluto con gli apparecchi già presenti, e il margine di dimmerazione che resta è utile per il resto della vita dell’installazione.

Riferimenti verificabili

• e-GRO — note sull’interazione tra illuminazione ad alta intensità e CO2
• Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona — centro di ricerca sull’agricoltura in ambiente controllato
• DesignLights Consortium — programma per l’illuminazione orticola

Domande frequenti