Спецификации фитолампы говорят о том, насколько ярко она светит. Но они не ответят на вопрос, достаточно ли этого света растениям. Показатель, который отвечает на этот вопрос, называется дневным интегралом освещенности (DLI). Наш калькулятор выше поможет преобразовать любую пару настроек — мощность света и часы работы — в это значение.
Что на самом деле измеряет DLI
Дневной интеграл освещенности (DLI) — это общее количество фотосинтетически активных фотонов, падающих на квадратный метр за полные двадцать четыре часа. Он измеряется в моль/м²/день — именно в молях, а не в микромолях. Эта разница важна, так как другие параметры на упаковках фитоламп измеряются в микромолях, а в одном моле содержится миллион микромолей.
Эти два показателя отвечают на разные вопросы:
| Что измеряет | Единицы измерения | Временная шкала | |
|---|---|---|---|
| PPFD | насколько интенсивно свет падает прямо сейчас | мкмоль/м²/с | в данный момент |
| DLI | какой суммарный объем света был получен | моль/м²/день | за целый день |
Если вы впервые сталкиваетесь с этими терминами, в статье PPF и PPFD↗ подробно объясняется, откуда они берутся и как измеряются. Все описанное ниже подразумевает, что вы уже знаете: квантовый датчик считает количество фотонов, а не визуальную яркость.
Дождь и ведро
Самый простой способ различать эти показатели — представить свет в виде дождя.
PPFD — это то, насколько сильно идет дождь. Изморось это или ливень в ту секунду, когда вы смотрите.
Фотопериод — это то, как долго идет дождь. Шесть часов или двадцать.
DLI — это то, сколько воды в итоге набралось в ведро. Слабая изморось в течение всего дня может оставить больше воды, чем сильнейший ливень, который прошел за десять минут.
В этом и заключается суть, из которой вытекает неожиданный для многих факт: один и тот же дневной показатель может быть достигнут разными способами. Тысяча микромолей в течение 12 часов и пятьсот микромолей в течение 24 часов в итоге дадут одинаковые 43,2 моль/м²/день. За сутки растение получит абсолютно одинаковое количество света.
От PPFD к DLI: арифметика
Преобразование представляет собой одно простое умножение:
DLI = PPFD × часы × 0.0036Эта константа взята не с потолка. В одном часе 3600 секунд, а в одном моле миллион микромолей, следовательно 3600 ÷ 1 000 000 = 0,0036. Умножение на нее переводит микромоли в секунду в моли за день.
Пример расчетов для популярных настроек:
| PPFD | 12 ч | 16 ч | 18 ч | 20 ч | 24 ч |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 8.6 | 11.5 | 13.0 | 14.4 | 17.3 |
| 400 | 17.3 | 23.0 | 25.9 | 28.8 | 34.6 |
| 600 | 25.9 | 34.6 | 38.9 | 43.2 | 51.8 |
| 800 | 34.6 | 46.1 | 51.8 | 57.6 | 69.1 |
| 1000 | 43.2 | 57.6 | 64.8 | 72.0 | 86.4 |
Читая таблицу по столбцам, вы видите, что дает более интенсивный свет. Читая по строкам — что дает увеличение продолжительности светового дня. В математической таблице они взаимозаменяемы, но, как мы увидим дальше, в реальной теплице это правило работает не всегда.
Таблица DLI: сколько нужно разным культурам
Потребности растений колоссально различаются. Тенелюбивым растениям нужна легкая изморось, а плодоносящим томатам требуется настоящий ливень, идущий большую часть дня.
| Культура | DLI, моль/м²/день | Стадия |
|---|---|---|
| Микрозелень, орхидеи, тенелюбивые | 6 – 12 | весь цикл |
| Салат, базилик, кулинарные травы | 12 – 17 | вегетация |
| Огурец, перец, клубника | 22 – 30 | цветение и плодоношение |
| Томат и другие светолюбивые культуры | 30 – 40+ | пик плодоношения (часто с подачей CO₂) |
Воспринимайте эти цифры как ориентир в широком диапазоне, а не как жесткие пороги. Опубликованные данные DLI могут варьироваться в зависимости от источника. И это логично: сорт, температура, питание и уровень CO₂ сдвигают эти значения. Растение, выращиваемое в прохладе, усвоит меньше света, чем то же самое растение в тепле.
Нижний предел: почему слабая лампа никогда его не достигнет
А вот то, что скрывает метафора с дождем. Часы и интенсивность кажутся взаимозаменяемыми, но время ограничено. В сутках всего 24 часа, и большинству культур обязательно нужен период темноты.
Перевернем формулу и спросим, какой PPFD требуется для достижения заданного дневного показателя:
| Целевой DLI | при 24 ч | при 18 ч | при 12 ч |
|---|---|---|---|
| 12 | 139 | 185 | 278 |
| 17 | 197 | 262 | 394 |
| 22 | 255 | 340 | 509 |
| 30 | 347 | 463 | 694 |
| 40 | 463 | 617 | 926 |
Лампа, выдающая менее 350 мкмоль/м²/с на уровне верхушек, никогда не обеспечит томату DLI равный 30, как бы долго вы ее ни держали включенной. Даже при круглосуточном освещении света будет недостаточно (а 24-часовой свет томатам в принципе противопоказан). Никакое терпение не компенсирует светильник, который просто слишком слаб для вашей площади.
В этом заключается главная польза нашего калькулятора: еще до покупки он покажет вам, сможет ли выбранная лампа достичь необходимых цифр за то время, которое вы планируете ее использовать.
Каждому ли растению нужна ночь?
Далеко не каждому. Распространенное мнение о том, что ночь нужна всем без исключения, слишком обобщено. Салат, многие листовые овощи и некоторые травы прекрасно растут при круглосуточном освещении, и коммерческие фермеры этим пользуются. А вот томаты, картофель и перец — нет: при 24-часовом световом дне уже через пару недель у них развивается межжилковый хлороз и повреждение листьев. Это видовая особенность, а не общее правило.
Так что прежде чем увеличивать фотопериод для компенсации слабой лампы, убедитесь, что ваша культура это перенесет. Зачастую правильным решением будет покупка более мощного светильника.
Небо для масштаба
Такие цифры, как «30 моль/м²/день», мало что значат, пока вам не с чем их сравнить. Самый очевидный ориентир — улица. Большинство людей интуитивно понимают эту разницу:
| Условия | DLI, моль/м²/день |
|---|---|
| Ясный летний день, средние широты | 45 – 60 |
| Пасмурный летний день | 15 – 25 |
| Ясный зимний день | 5 – 15 |
| Пасмурный зимний день | 1 – 5 |
| Яркий интерьер офиса, 10 часов | около 0.2 |
Из этой таблицы следуют два важных вывода.
Южный подоконник в декабре дает меньше света, чем нужно обычному салату. И это без учета того, что стекло окна и низкий угол падения солнца "съедают" огромную часть излучения. Вот почему рассада на подоконнике посреди зимы вытягивается и бледнеет: она страдает не от нехватки удобрений, она голодает без фотонов.
И второе: светлая комната — это не тусклый дневной свет. Это даже близко не он. Офис, освещенный до комфортных 500 люкс, дает растению примерно двухсотую часть от пасмурного зимнего дня. Помещения освещаются для человеческих глаз, а не для фотосинтеза, и эти две вещи не имеют между собой почти ничего общего.
Мы так же создали обучающий виджет, что бы вы могли увидеть сколько света даёт солнце: PPFD и DLI по широте, сезону и облачности↗, рекомендуем материал к прочтению.
Слишком много света
В освещении есть не только нижний предел, но и потолок, хотя он работает не совсем так, как о нем обычно говорят.
Фотосинтез не прекращается, когда свет становится слишком сильным. Он насыщается: после определенной точки каждый дополнительный фотон производит все меньше сахара, пока кривая роста не станет почти плоской. В этот момент вы просто платите за электричество, которое не превращается в урожай. То, где именно находится эта точка, зависит от культуры, температуры и, прежде всего, от уровня CO₂. При стандартных 400 ppm (обычный воздух) большинство растений достигают насыщения гораздо раньше, чем при 1000–1200 ppm в теплицах с дополнительной подачей углекислого газа.
За пределами точки насыщения возможно реальное повреждение. Фотоингибирование и фотоотбеливание действительно существуют: листья, получающие гораздо больше света, чем они могут переработать, теряют хлорофилл и белеют. Но то, что гроверы обычно называют «световым ожогом», чаще всего является тепловым. Светильник, висящий достаточно близко, чтобы выдать экстремально высокий PPFD, висит достаточно близко и для того, чтобы нагреть поверхность листа на несколько градусов. Симптомы теплового стресса и фотоповреждения выглядят издалека одинаково. Прежде чем винить фотоны, положите градусник на уровне верхушек растений.
Практический совет: если вы вышли за пределы указанного для вашей культуры диапазона DLI и не видите улучшений, решением обычно является поднятие светильника или сокращение светового дня, а не добавление удобрений.
О чем DLI вам не скажет
Это всего лишь одна цифра, а одна цифра не может описать всю среду выращивания.
Она ничего не говорит о спектре. Две лампы, выдающие идентичный DLI, могут иметь совершенно разные спектры, и растение будет реагировать на них по-разному.
Она ничего не говорит о распределении света. Усредненный показатель DLI по всей палатке не скажет вам, распределен ли свет равномерно или сконцентрирован ярким пятном по центру. Углы с половиной от средней освещенности — частое явление, которое не видно в итоговой дневной цифре.
Она ничего не говорит о том, может ли растение усвоить этот свет. Это то, что многие упускают. Для фотосинтеза нужны открытые устьица, а они закрываются, когда воздух слишком сухой или слишком влажный для текущей температуры листа. Идеальный DLI при неправильной влажности будет потрачен впустую, потому что растение закроет доступ углекислому газу (CO₂), необходимому для работы в паре с фотонами. Наш калькулятор VPD↗ отвечает за эту часть микроклимата. Свет и дефицит давления пара (VPD) — это две половины одного уравнения, и настроить одно, проигнорировав другое, — частая и дорогая ошибка.
Она ничего не говорит о затратах. Два графика с одинаковым DLI стоят по-разному. Слабая лампа, работающая 20 часов, расходует энергию на блок питания и вентиляторы охлаждения все 20 часов; сильная лампа за 10 часов потратит на это в два раза меньше времени. Там, где электричество дорогое, короткий световой день часто обходится дешевле для достижения того же суточного объема света — при условии, что культура переносит высокую интенсивность (PPFD).
Часто задаваемые вопросы
Как использовать калькулятор DLI для подбора лампы? Установите планируемый фотопериод (часы работы), затем двигайте ползунок PPFD, пока дневной итог не попадет в нужный диапазон для вашей культуры. Тот PPFD, который вы получите, светильник должен выдавать на уровне верхушек растений, а не тот, что обещает производитель вплотную к диоду. Учитывайте, что высота подвеса и площадь рассеивания "съедят" часть света до того, как он достигнет листа.
Какой DLI нужен медицинским помидорам? В среднем 20–30 на стадии вегетации и 35–45 на стадии цветения. За верхними значениями стоит гнаться только при использовании дополнительного CO₂. Как и с любой другой культурой, это отправные точки, а не строгие правила.
Могу ли я просто измерить люксы и перевести их в DLI? Лишь приблизительно, и только если вы точно знаете спектр лампы. Люксы откалиброваны под зрение человека, которое почти слепо к глубокому красному спектру, активно используемому растениями. Коэффициент перевода существует для конкретного белого светодиода, но он не подойдет для другого белого диода, и уж тем более он абсолютно бесполезен для красно-синих (биколорных) фитоламп.
Мой DLI в норме, но растения вытягиваются. Почему? Сначала проверьте равномерность распределения света. В центре палатки DLI может быть идеальным, а растения по краям будут получать лишь половину нормы. Затем проверьте спектр и фотопериод: вытягивание — это также реакция на избыток дальнего красного спектра (Far-Red) и слишком короткий световой день.
Включает ли DLI дневной свет из окна? Да, должен включать. Тепличные хозяйства суммируют естественный и искусственный свет, используя досветку только для того, чтобы восполнить дефицит. Именно поэтому цифры уличного освещения из таблицы выше полезно держать в голове.
Всегда ли больше DLI — это лучше (в пределах нормы)? Нет. Высокий DLI увеличивает транспирацию (испарение) и потребность в воде, а также заставляет растение работать на износ по всем фронтам. Если температура, влажность или питание не успевают за светом, увеличение DLI сделает только хуже.
По теме
- PPFD и DLI по широте, сезону и облачности↗
- Что такое PPF и PPFD↗ — мгновенные измерения, из которых складывается DLI.
- Калькулятор VPD↗ — может ли растение вообще усвоить тот свет, который вы ему даете.