Objetivos de DLI para folhosas, ervas aromáticas e microgreens em cultivo interior sob LED

A Integral Diária de Luz (DLI) é o total de fotões fotossinteticamente ativos que uma cultura recebe em 24 horas, expresso em mol/m²/day. Para folhosas, ervas aromáticas e microgreens em cultivo interior é o número de planeamento mais útil, porque condensa fotoperíodo e intensidade num único valor comparável. A maioria das folhosas desenvolve-se bem numa faixa de DLI de cerca de 12-17 mol/m²/day, as ervas aromáticas um pouco acima e os microgreens abaixo, devido ao seu ciclo de produção curto. Este artigo mostra como escolher uma DLI, como convertê-la no PPFD que as suas LED têm de fornecer e de onde vem a orientação publicada pelas extensões universitárias.

O que a DLI mede realmente

A DLI é a área sob a curva de PPFD ao longo de um dia completo. Se o PPFD for constante, a conversão é direta. Esta relação é uma das três fórmulas que usamos em todo o site e é pura conversão de unidades — sem qualquer pressuposto sobre uma cultura ou um produto.

Diferenças por estádio da cultura

A DLI necessária muda ao longo da produção. As plântulas e os transplantes precisam de uma DLI mais baixa para evitar estiramento antes do espaçamento; as folhosas adultas usam o topo da faixa; as ervas aromáticas como o manjericão toleram e frequentemente beneficiam de mais luz do que a alface. Os microgreens, colhidos em 7-21 dias, acumulam DLI numa janela curta, pelo que é típico um PPFD diário mais elevado para atingir um total útil em poucos dias. São intervalos de planeamento coerentes com orientações de ambiente controlado, como as publicações da MSU Extension e da e-GRO sobre iluminação de estufa e de interior.

• Alface e folhosas: habitualmente 12-17 mol/m²/day ao longo do ciclo.
• Ervas aromáticas (manjericão, hortelã): frequentemente para o topo da faixa, por vezes acima de 17.
• Microgreens: ciclo curto, pelo que um PPFD diário mais elevado permite atingir depressa um total útil.
• Plântulas/transplantes: DLI mais baixa no início para controlar o estiramento antes do espaçamento.

Converter a DLI num plano de luminárias

Depois de escolher uma DLI e um fotoperíodo, a tabela acima dá-lhe um PPFD objetivo. A partir daí, a estimativa do número de luminárias liga esse valor à sua área de coberto. Mantenha os três números — DLI, fotoperíodo, PPFD — coerentes entre si, para que o plano seja internamente consistente. A nossa página do setor de cultivo em interior inclui um exemplo completo de layout resolvido.

Exemplo resolvido: converter uma DLI objetivo num programa diário

Este exemplo é ilustrativo. Considere uma bancada de manjericão com uma DLI de planeamento de 18 mol/m2/day e dois fotoperíodos candidatos: 16 horas e 20 horas. Rearranjar DLI = PPFD x h x 0,0036 dá PPFD = DLI / (h x 0,0036).

• A 16 horas: PPFD = 18 / (16 x 0,0036) = 312 umol/m2/s.
• A 20 horas: PPFD = 18 / (20 x 0,0036) = 250 umol/m2/s.
• O plano de 20 horas exige cerca de 20 por cento menos intensidade para a mesma DLI, o que normalmente significa menos luminárias ou mais margem de regulação.
• O plano de 16 horas concentra a mesma luz em menos horas, o que aumenta o pico de procura das luminárias mas deixa um período escuro mais longo para a respiração e para programar outras operações.
• Verificação do número de luminárias: para uma bancada de 40 m2 a 250 umol/m2/s, com um fator de uniformidade de 1,15 e luminárias de 1600 PPF, contagem = (250 x 40 x 1,15) / 1600 = 7,2, arredondado a 8 luminárias.

Ambos os programas entregam a mesma integral diária de luz, mas diferem no número de luminárias, no perfil de procura elétrica e na resposta da cultura. É por isso que o planeamento da DLI e a escolha do fotoperíodo são uma única decisão, e não duas.

Faixas de planeamento por cultura e a sua origem

As faixas de DLI usadas na literatura de extensão são pontos de partida retirados da investigação e da prática comercial, não garantias para um cultivar específico. As faixas típicas de planeamento em interior são estas: alface e outras folhosas de folha jovem à volta de 12-17 mol/m2/day, manjericão e a maioria das ervas culinárias à volta de 15-25, microgreens bastante mais baixo, em 6-12, porque o ciclo é curto e a densidade elevada. Dentro de uma faixa, o limite inferior protege a qualidade (por exemplo, menos amargor na alface) e o limite superior acelera o crescimento a um custo energético mais alto.

Trate os limites da faixa como informação, não como ordens. O caminho mais fiável é conduzir uma bancada no meio da faixa, registar o tempo da germinação à colheita, as observações de qualidade e o consumo de energia, e depois ajustar em passos de cerca de 10 por cento. Como a luz interage com a temperatura, o CO2 e o espaçamento, altere uma variável de cada vez e mantenha registos escritos, para que os resultados sejam atribuíveis.

Perguntas a fazer antes de comprar

• O fornecedor consegue indicar o PPF e o PPE à corrente de excitação que o seu plano de DLI exige, e não apenas à potência máxima?
• O espetro é publicado como intensidade relativa por comprimento de onda, para que possa comparar fornecedores?
• Que gama de regulação é suportada e o PPFD mantém-se linear em relação ao sinal de controlo ao longo dessa gama?
• As dimensões das luminárias e as ferragens de montagem encaixam no espaçamento das suas bancadas e na altura do seu teto?
• Qual é a garantia e é válida à temperatura e humidade ambiente da sua sala de cultivo?
• O fornecedor pode fornecer ficheiros fotométricos para simulação de layout antes de assumir uma quantidade?

Erros comuns no planeamento da DLI

Estes são os erros que mais frequentemente se encontram quando uma sala fica abaixo do seu plano. Cada um é barato de evitar e caro de descobrir tarde:

• Planear a partir do PPFD da ficha técnica em vez do PPFD mapeado ao nível do coberto, pelo que a DLI real fica 10-20 por cento abaixo do plano nas zonas escuras.
• Fixar primeiro o fotoperíodo e só depois a intensidade, o que bloqueia o número de luminárias antes de se conhecerem as restrições operacionais (janelas de mão de obra, tarifas, HVAC).
• Aplicar um único valor de DLI a uma sala com culturas mistas; as faixas do manjericão e da alface sobrepõem-se, mas o topo da faixa do manjericão retira qualidade a cultivares de alface sensíveis.
• Ignorar o efeito de ombro: a primeira e a última hora do fotoperíodo funcionam muitas vezes com intensidade reduzida ou interrompida, pelo que a DLI entregue fica abaixo do cálculo nominal.
• Tratar uma faixa de DLI como um objetivo a ultrapassar; para lá do limite superior, a luz extra é sobretudo custo extra e risco de qualidade.
• Alterar duas variáveis ao mesmo tempo (luz e nutrição, luz e espaçamento), o que torna o resultado não atribuível e a lição inútil.
• Nunca voltar a medir após alterações: as luminárias mudam de sítio, os tabuleiros mudam de sítio e a DLI que a sala realmente entrega afasta-se da DLI que o plano descreve.

Medir a DLI que realmente entrega

Um plano prático de sensores

Um sensor quântico com registo por zona representativa, montado à altura do coberto num suporte fixo, regista o PPFD real a cada poucos minutos. Multiplicado pelo fotoperíodo, o somatório diário é a sua DLI entregue, e uma revisão semanal deteta o desvio cedo. Mantenha o sensor livre de sombreamento provocado por estruturas e por trabalhadores e volte a verificar a calibração anualmente; um sensor que deriva reescreve silenciosamente todos os números construídos sobre ele.

Interpretar a diferença entre plano e entrega

Quando a DLI medida fica abaixo do plano, a causa é habitualmente a uniformidade (bordos e cantos), uma regulação que nunca regressou ao ponto de ajuste após uma sobreposição manual, ou um fotoperíodo encurtado por falhas de controlo. Quando fica acima do plano, procure luminárias deixadas à potência máxima após um ensaio ou um erro de empilhamento no layout. Ambos os sentidos custam dinheiro e ambos são invisíveis sem um sensor com registo.

O formato da folha importa mais do que os números do exemplo: uma linha por zona obriga o plano a responder por cada zona, e a coluna do PPFD necessário é o que o layout das luminárias tem de entregar ao nível do coberto, verificado por medição e não presumido a partir do orçamento.

Referências que pode verificar

• MSU Extension / e-GRO — orientações de iluminação para estufa e ambiente controlado
• MSU College of Agriculture & Natural Resources – Faculdade de Agricultura e Recursos Naturais
• University of Florida IFAS — extensão em horticultura
• Royal Horticultural Society — luz e plantas

Perguntas frequentes