Alvos de PPFD e DLI na floração da canábis sob LED

Este artigo tem carácter informativo e não constitui aconselhamento agronómico, médico ou jurídico. Para a floração sob LED, os números de planeamento úteis são o PPFD na copa e o DLI que este acumula ao longo do fotoperíodo. Os intervalos de intensidade reportados por operadores e por alguma literatura são um ponto de partida, mas variam com a genética, o ambiente e a forma como foram medidos — pelo que a disciplina é converter corretamente um alvo escolhido e depois medir aquilo que realmente entrega. A conversão é a mesma fórmula exata utilizada em todo este site.

A conversão é exata; o alvo não é

O DLI e o PPFD convertem-se por aritmética de unidades, sem qualquer pressuposto sobre a cultura. O que é incerto é o alvo certo para a sua situação. Os valores publicados de intensidade em floração circulam como intervalos e não como valores fixos, e devem ser tratados como hipóteses a validar, não como pontos de ajuste garantidos.

Evitar o excesso de luz e de calor

Um PPFD mais alto não é automaticamente melhor. A partir de certo ponto, a luz adicional traz retornos decrescentes em biomassa, ao mesmo tempo que aumenta a temperatura foliar, a carga de arrefecimento e o custo energético. O teto prático é onde o seu ambiente já não consegue manter a temperatura da copa e onde o rendimento marginal deixa de pagar a energia marginal. Meça a temperatura foliar e o PPFD em conjunto, e não apenas o PPFD.

Ligar a um plano de luminárias

A partir de um PPFD escolhido e de uma área de copa, a estimativa do número de luminárias dimensiona a instalação; o fator de uniformidade lembra que o PPFD médio não é suficiente. O artigo sobre layout interior aplica a mesma aritmética a qualquer cultura de interior de alto PPFD.

Este artigo é fornecido a título informativo a empresas que avaliam iluminação hortícola; não constitui aconselhamento agronómico, médico ou jurídico, e os leitores são responsáveis pelo cumprimento da legislação da sua própria jurisdição.

Exemplo trabalhado: definir um alvo de floração e verificar o número de luminárias

O que se segue é um cálculo ilustrativo, não uma prescrição. Considere uma sala de floração de 64 m2 com um alvo de planeamento de 900 umol/m2/s ao longo de um fotoperíodo de 12 horas, fator de uniformidade de 1,15 e luminárias de 2000 PPF com eficácia de 2,8 umol/J.

• Passo 1 - DLI: 900 x 12 x 0,0036 = 38,9 mol/m2/day, um regime de alta luz que exige CO2, caudal de ar e capacidade climática correspondentes.
• Passo 2 - PPF necessário: 900 x 64 x 1,15 = 66240 umol/s.
• Passo 3 - número de luminárias: 66240 / 2000 = 33,1, arredondado a 34 luminárias num layout que mantenha a uniformidade mínimo/média em 0,85 ou melhor.
• Passo 4 - carga elétrica: 34 x (2000 / 2,8) = cerca de 24,3 kW de potência das luminárias, mais a carga do sistema climático que este calor acrescenta no verão.
• Passo 5 - plano de sensores: mapeamento de PPFD a várias alturas da copa, porque um alvo de 900 com má uniformidade produz zonas muito acima e muito abaixo na mesma sala.

O número de luminárias é a parte fácil deste cálculo. A parte difícil é operacional: um alvo de 38,9 mol/m2/day só se converte em crescimento se o enriquecimento com CO2, o controlo de temperatura, a capacidade da zona radicular e a genética do cultivar o sustentarem. Salas com insumos insuficientes queimam a luz adicional em calor e custo, em vez de crescimento.

Um PPFD elevado altera os sistemas de apoio, não apenas as luminárias

CO2 e o teto de utilização da luz

Com níveis de CO2 ambientais, a fotossíntese satura bem abaixo das intensidades que os LED modernos conseguem entregar. É por isso que os regimes de alto PPFD e o enriquecimento com CO2 são habitualmente discutidos em conjunto: o enriquecimento eleva a intensidade a partir da qual a luz adicional ainda se converte. Operar a 900+ PPFD sem uma estratégia de CO2 é frequentemente uma decisão económica pior do que operar a 650-750 com tudo o resto equilibrado. O alvo correto depende do sistema no seu todo, e a forma honesta de o encontrar são ensaios faseados com entradas e saídas registadas.

Uniformidade em alta intensidade

Os problemas de uniformidade escalam com a intensidade: um desvio de 10% a 900 PPFD é uma variação de 90 umol/m2/s, que para algumas aplicações corresponde a uma banda de cultura inteira. Em alvos altos, o layout das luminárias, a altura de montagem e a gestão da copa (uniformizar a copa por condução e poda) pesam mais do que em alvos baixos. Mapeie a copa, corrija mecanicamente as zonas escuras e só depois gaste dinheiro a subir a média.

Perguntas a fazer antes de comprar

• O fornecedor apresentará um estudo de layout com a uniformidade mínimo/média prevista ao seu PPFD alvo?
• O PPF é mantido às temperaturas de uma sala de floração, e como é especificada a redução térmica?
• A luminária regula com profundidade suficiente para as salas vegetativas da mesma plataforma, de modo a manter as peças sobresselentes uniformes?
• Qual é a eficácia medida ao nível de funcionamento que o plano de floração utiliza?
• Que condições de driver e de garantia se aplicam a luminárias que funcionam 4300+ horas por ano em carga elevada?

Este artigo é fornecido a título informativo a empresas que avaliam iluminação hortícola; não constitui aconselhamento agronómico, médico ou jurídico, e os leitores são responsáveis pelo cumprimento da legislação da sua própria jurisdição.

Erros comuns ao definir alvos de PPFD e DLI

É nos alvos de intensidade que o otimismo entra no edifício. Os erros que se repetem:

• Definir o alvo a partir de um número de manchete ouvido numa conferência, em vez do desempenho medido da sala e da resposta do cultivar.
• Atingir a média e ignorar a dispersão; uma média de 900 com um rácio mínimo/média de 0,75 inclui uma zona de 675 e uma zona de 1050 sob o mesmo rótulo.
• Subir a intensidade sem confirmar o CO2, a temperatura e a capacidade da zona radicular, e depois ler o resultado como genética.
• Medir o PPFD na instalação com a sala vazia e nunca mais, apesar de a altura da copa, o estilo de condução e a densidade de plantas terem mudado desde então.
• Aplicar um único alvo a cultivares com tolerâncias diferentes; a forma cara de aprender isto é a necrose apical e a descoloração nos mais sensíveis.
• Ignorar a base de regulação: salas que funcionam sempre a 100% não têm margem para o clima, para ensaios ou para a gestão de potência.

Um percurso faseado até um alvo mais alto

Ganhar a intensidade

A forma defensável de chegar a um alvo alto de floração é por fases: estabelecer o desempenho no alvo atual com uniformidade mapeada e entradas registadas, subir depois a intensidade cerca de 10% mantendo tudo o resto constante e medir a resposta antes do passo seguinte. Cada fase confirma que o clima, o CO2 e a rega suportam efetivamente o incremento. As salas que saltam de 650 para 950 de uma só vez descobrem frequentemente o constrangimento limitante na terceira semana de floração, quando a correção é mais dispendiosa.

Trabalho de uniformidade antes do trabalho de intensidade

Subir a média para corrigir um canto escuro compra luz para plantas que não precisavam dela. A sequência mais barata é primeiro mecânica: remapear a copa, ajustar o layout das luminárias e a altura de montagem, uniformizar a copa por condução e só depois subir o alvo. Em muitas salas, esta sequência entrega o aumento efetivo de DLI pretendido com as luminárias existentes, e a margem de regulação que deixa é útil para o resto da vida da instalação.

Referências que pode verificar

• e-GRO — notas sobre iluminação de alta intensidade e interação com CO2
• Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona — centro de investigação em agricultura em ambiente controlado
• DesignLights Consortium — programa de iluminação hortícola

Perguntas frequentes