Množstvo svetla má prednosť pred kvalitou svetla. Tento princíp je mimoriadne dôležitý, pretože sa týka série problémov v bio-optickom experimentálnom výskume a industrializácii spektrálnej technológie.
1. Čo je množstvo svetla?
Množstvo svetla sa vzťahuje na hustotu fotosyntetického toku fotónov (PPFD). Pri umelom osvetlení rastlín množstvo svetla označuje množstvo PPF na meter štvorcový dopadajúceho na konkrétnu rovinu rastliny (napr. vrchlík rastliny).
PPFD predstavuje molárnu hustotu fotónov dostupnú pre fotosyntézu na osvetlenom povrchu, meranú v μmol/m²·s.
Mnohí mylne stotožňujú množstvo svetla s intenzitou svetla (intenzitou svetla), vrátane určitých noriem v technológii osvetlenia pestovania rastlín.
Na úvod vysloviť záver: Množstvo svetla nie je ekvivalentné intenzite svetla a nie je to isté ako osvetlenie.
Vo fotometrii je intenzita svetla definovaná ako intenzita svetla vyžarovaného bodovým zdrojom v danom smere, označená symbolom I. Rovná sa svetelnému toku vyžarovanému bodovým zdrojom na jednotku priestorového uhla v danom smere, merané v kandelách (cd), kde 1 cd=1 lm/sr.
Vzhľadom na fyzikálne jednotky intenzity svetla a osvetlenia nemá množstvo svetla žiadnu súvislosť.
Prečo sa množstvo svetla často nesprávne chápe ako intenzita svetla, je to zaujímavá otázka.
Po prvé, v angličtine chýba zreteľný výraz pre „množstvo svetla“. V domácich a medzinárodných dokumentoch o výskume osvetlenia rastlín sa na opis množstva svetla často používajú výrazy ako „intenzita svetla“ alebo jednoducho „intenzita“. Po druhé, intuitívne množstvo svetla nesie efekt fotónovej hustoty, čo uľahčuje spojenie s intenzitou svetla.
Tu sú dva kľúčové body na pochopenie množstva svetla: ide o výmenu energie a chýba mu kosínusový efekt.
2. Množstvo svetla má presne definovaný rozsah vlnových dĺžok
Rozsah vlnových dĺžok pre množstvo svetla je 400-700 nm. Presná terminológia sa vzťahuje na množstvo svetla PAR.
Ultrafialovému a ďaleko{0}}červenému svetlu chýbajú merania PPFD, ale energiu absorbovanú rastlinou- možno vypočítať pomocou hustoty toku fotónov (PFD).
3. Mylné predstavy o fotosyntetickej účinnosti a množstve svetla
Ak je množstvo svetla PAR rozdelené do modrých, zelených a červených pásov, účinnosť fotosyntézy sa medzi týmito pásmi líši. Červené a modré pásy vykazujú výrazne vyššiu účinnosť ako zelené pásy. Množstvo svetla sa však často vyjadruje ako:
Množstvo svetla=Množstvo modrého svetla + množstvo zeleného svetla + množstvo červeného svetla
Pre dve spektrá s identickými množstvami svetla (napr. biele + červené vs. červené-modré spektrum) dosahuje červené-modré spektrum vyššiu fotosyntetickú účinnosť ako biela-červená kombinácia.
Precelo-spektrálne pestovateľské svetlá LED v skleníkuaplikáciách, potreba spektra zeleného svetla si vyžaduje posúdenie na základe fotosyntetickej účinnosti/výkonu.
Pri výpočte intenzity slnečného žiarenia sú nevyhnutné vážené algoritmy. Na výpočty nikdy nepoužívajte nespracované hodnoty SPD zo slnečného žiarenia, pretože nevážené údaje vedú k nadmernej spotrebe energie pri navrhovaní svetelného spektra rastlín.
4. Vzťah medzi množstvom svetla a kvalitou
Množstvo svetla=Množstvo modrého svetla + množstvo zeleného svetla + množstvo červeného svetla
Kvalita svetla=Množstvo červeného svetla / Množstvo modrého svetla
Vyššie uvedené dve rovnice objasňujú vzťah medzi množstvom a kvalitou svetla. Fotosyntetická účinnosť primárne koreluje s kvalitou svetla.
Kvalita svetla nie je prirodzenou vlastnosťou samotného svetelného zdroja, ale skôr rastlinným atribútom, zatiaľ čo množstvo svetla je vlastnosť svetelného zdroja.
Zamyslel sa niekto nad tým, že ak sa dá zmerať kvalita a množstvo slnečného svetla, dalo by sa získať aj jeho PPF?
5. Mechanizmus vysokého množstva svetla maskovanie kvality svetla
Kvalita svetla súvisí s účinnosťou absorpcie listov, zatiaľ čo celková absorpcia svetelnej energie rastlinami koreluje s množstvom svetla. To vysvetľuje, prečo má množstvo svetla prednosť pred kvalitou svetla: napriek nízkej kvalite svetla slnečného svetla nezhoršuje fotosyntetickú účinnosť v rastlinách. Dôvodom je, že fotosyntéza v listoch rastlín produkuje výlučne cukry. Pokiaľ sa množstvom svetla vytvorí dostatočné množstvo cukrov na uspokojenie potrieb rastlín, vplyv kvality svetla sa zmenšuje.
Pri umelom osvetlení je množstvo svetla úmerné spotrebe energie, čo znamená, že priamo koreluje s nákladmi na pestovanie. Aplikácie umelého osvetlenia by mali minimalizovať množstvo svetla pri zachovaní vhodnej kvality svetla.
Množstvo svetla verzus kvalita svetla, množstvo svetla verzus náklady, spektrum verzus kultivačné prostredie, množstvo svetla verzus spôsob osvetlenia-všetky úvahy majú jeden cieľ: zníženie spotreby energie pri pestovaní.
Jednoducho povedané, množstvo svetla sa vzťahuje na „počet fotónov“, ktoré môžu rastliny skutočne použiť na fotosyntézu-odborne nazývané PPFD (fototóny na meter štvorcový za sekundu). To sa líši od bežne používaných výrazov „intenzita svetla“ alebo „jas“.
6. Tým sa dostávame k LED Grow Lights.
V skleníku a pestovaní v interiéri nemôžeme jednoducho „rozptýliť svetlo“ ako slnko. Preto musíme byť presnejší:
1. Množstvo svetla musí byť dostatočné, ale nie náhodne naskladané-vyžaduje presnú kontrolu;
2. Kvalita svetla musí byť primeraná na maximalizáciu účinnosti na jednotku svetla.
3. Treba zvážiť náklady-nemôžeme sledovať efekty na úkor spotreby energie.
JT Grow Light ponúka v tomto smere výrazné výhody:
1) Sofistikovaný spektrálny dizajn-prekračujúci zjednodušené „červené+modré“ vzorce a vytvárať riešenia založené na testovaní zariadení v reálnom-svete a overených údajoch;
2) Vysoko-výkonné LED čipy spárované s profesionálnymi optickými štruktúrami, ktoré zaisťujú vyšší výkon PPFD pri ekvivalentnej spotrebe energie;
3) Naše produkty vyhovujú rôznym scenárom-skleníkov, vnútorných priestorov a pestovania kanabisu-s prispôsobiteľnými spektrálnymi službami pre aplikácie akokomerčné LED svetlá na pestovanie rastlínaskleníkové doplnkové pestovateľské svetlá.
JT Technology pokračuje v napredovaní spektrálneho výskumu. Každý nový spektrálny objav predstavuje inováciu na tomto trhu s modrým-oceánom, ktorá poháňa technologický pokrok aj diferenciáciu trhu. Trh s osvetlením rastlín bude rásť exponenciálne, pretože náklady na elektrinu budú klesať.
