Специфікації фітолампи говорять про те, наскільки яскраво вона світить. Але вони не дадуть відповідь на запитання, чи достатньо цього світла рослинам. Показник, який відповідає на це запитання, називається денним інтегралом освітленості (DLI). Наш калькулятор вище допоможе перетворити будь-яку пару налаштувань — потужність світла та години роботи — на це значення.
Що насправді вимірює DLI
Денний інтеграл освітленості (DLI) — це загальна кількість фотосинтетично активних фотонів, що падають на квадратний метр за повні двадцять чотири години. Він вимірюється в моль/м²/день — саме в молях, а не в мікромолях. Ця різниця є важливою, оскільки інші параметри на упаковках фітоламп вимірюються в мікромолях, а в одному молі міститься мільйон мікромолів.
Ці два показники відповідають на різні запитання:
| Що вимірює | Одиниці виміру | Часова шкала | |
|---|---|---|---|
| PPFD | наскільки інтенсивно світло падає прямо зараз | мкмоль/м²/с | у даний момент |
| DLI | який сумарний об'єм світла було отримано | моль/м²/день | за цілий день |
Якщо ви вперше стикаєтеся з цими термінами, у статті PPF та PPFD↗ детально пояснюється, звідки вони беруться і як вимірюються. Усе описане нижче передбачає, що ви вже знаєте: квантовий датчик рахує кількість фотонів, а не візуальну яскравість.
Дощ і відро
Найпростіший спосіб розрізняти ці показники — уявити світло у вигляді дощу.
PPFD — це те, наскільки сильно йде дощ. Мряка це чи злива в ту секунду, коли ви дивитеся.
Фотоперіод — це те, як довго йде дощ. Шість годин або двадцять.
DLI — це те, скільки води в результаті набралося у відро. Слабка мряка протягом усього дня може залишити більше води, ніж найсильніша злива, яка пройшла за десять хвилин.
У цьому й полягає суть, з якої випливає несподіваний для багатьох факт: один і той самий денний показник може бути досягнутий різними способами. Тисяча мікромолів протягом 12 годин і п'ятсот мікромолів протягом 24 годин у результаті дадуть однакові 43,2 моль/м²/день. За добу рослина отримає абсолютно однакову кількість світла.
Від PPFD до DLI: арифметика
Перетворення є одним простим множенням:
DLI = PPFD × години × 0.0036Ця константа взята не зі стелі. В одній годині 3600 секунд, а в одному молі мільйон мікромолів, отже 3600 ÷ 1 000 000 = 0,0036. Множення на неї переводить мікромолі за секунду в молі за день.
Приклад розрахунків для популярних налаштувань:
| PPFD | 12 г | 16 г | 18 г | 20 г | 24 г |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Читаючи таблицю по стовпцях, ви бачите, що дає більш інтенсивне світло. Читаючи по рядках — що дає збільшення тривалості світлового дня. У математичній таблиці вони взаємозамінні, але, як ми побачимо далі, у реальній теплиці це правило працює не завжди.
Таблиця DLI: скільки потрібно різним культурам
Потреби рослин колосально відрізняються. Тіньолюбним рослинам потрібна легка мряка, а плодоносним томатам потрібна справжня злива, що йде більшу частину дня.
| Культура | DLI, моль/м²/день | Стадія |
|---|---|---|
| Мікрозелень, орхідеї, тіньолюбні | 6 – 12 | весь цикл |
| Салат, базилік, кулінарні трави | 12 – 17 | вегетація |
| Огірок, перець, полуниця | 22 – 30 | цвітіння та плодоношення |
| Томат та інші світлолюбні культури | 30 – 40+ | пік плодоношення (часто з подачею CO₂) |
Сприймайте ці цифри як орієнтир у широкому діапазоні, а не як жорсткі пороги. Опубліковані дані DLI можуть варіюватися залежно від джерела. І це логічно: сорт, температура, живлення і рівень CO₂ зсувають ці значення. Рослина, що вирощується в прохолоді, засвоїть менше світла, ніж та ж сама рослина в теплі.
Нижня межа: чому слабка лампа ніколи її не досягне
А ось те, що приховує метафора з дощем. Години та інтенсивність здаються взаємозамінними, але час обмежений. У добі всього 24 години, і більшості культур обов'язково потрібен період темряви.
Перевернемо формулу і запитаємо, який PPFD потрібен для досягнення заданого денного показника:
| Цільовий DLI | при 24 г | при 18 г | при 12 г |
|---|---|---|---|
| 12 | 139 | 185 | 278 |
| 17 | 197 | 262 | 394 |
| 22 | 255 | 340 | 509 |
| 30 | 347 | 463 | 694 |
| 40 | 463 | 617 | 926 |
Лампа, що видає менше ніж 350 мкмоль/м²/с на рівні верхівок, ніколи не забезпечить томату DLI рівний 30, як би довго ви її не тримали увімкненою. Навіть при цілодобовому освітленні світла буде недостатньо (а 24-годинне світло томатам в принципі протипоказано). Ніяке терпіння не компенсує світильник, який просто занадто слабкий для вашої площі.
У цьому полягає головна користь нашого калькулятора: ще до покупки він покаже вам, чи зможе обрана лампа досягти необхідних цифр за той час, який ви плануєте її використовувати.
Чи кожній рослині потрібна ніч?
Далеко не кожній. Поширена думка про те, що ніч потрібна всім без винятку, занадто узагальнена. Салат, багато листових овочів і деякі трави чудово ростуть при цілодобовому освітленні, і комерційні фермери цим користуються. А ось томати, картопля і перець — ні: при 24-годинному світловому дні вже через пару тижнів у них розвивається міжжилковий хлороз і пошкодження листя. Це видова особливість, а не загальне правило.
Тож перш ніж збільшувати фотоперіод для компенсації слабкої лампи, переконайтеся, що ваша культура це перенесе. Найчастіше правильним рішенням буде покупка більш потужного світильника.
Небо для масштабу
Такі цифри, як «30 моль/м²/день», мало що значать, поки вам немає з чим їх порівняти. Найбільш очевидний орієнтир — вулиця. Більшість людей інтуїтивно розуміють цю різницю:
| Умови | DLI, моль/м²/день |
|---|---|
| Ясний літній день, середні широти | 45 – 60 |
| Похмурий літній день | 15 – 25 |
| Ясний зимовий день | 5 – 15 |
| Похмурий зимовий день | 1 – 5 |
| Яскравий інтер'єр офісу, 10 годин | близько 0.2 |
З цієї таблиці випливають два важливі висновки.
Південне підвіконня у грудні дає менше світла, ніж потрібно звичайному салату. І це без урахування того, що скло вікна та низький кут падіння сонця "з'їдають" величезну частину випромінювання. Ось чому розсада на підвіконні посеред зими витягується і блідне: вона страждає не від нестачі добрив, вона голодує без фотонів.
І друге: світла кімната — це не тьмяне денне світло. Це навіть близько не воно. Офіс, освітлений до комфортних 500 люкс, дає рослині приблизно двохсоту частину від похмурого зимового дня. Приміщення освітлюються для людських очей, а не для фотосинтезу, і ці дві речі не мають між собою майже нічого спільного.
Ми також створили навчальний віджет, щоб ви могли побачити скільки світла дає сонце: PPFD і DLI по широті, сезону та хмарності↗, рекомендуємо матеріал до прочитання.
Занадто багато світла
В освітленні є не тільки нижня межа, а й стеля, хоча вона працює не зовсім так, як про неї зазвичай говорять.
Фотосинтез не припиняється, коли світло стає занадто сильним. Він насичується: після певної точки кожен додатковий фотон виробляє все менше цукру, поки крива росту не стане майже плоскою. У цей момент ви просто платите за електрику, яка не перетворюється на врожай. Те, де саме знаходиться ця точка, залежить від культури, температури і, перш за все, від рівня CO₂. При стандартних 400 ppm (звичайне повітря) більшість рослин досягають насичення набагато раніше, ніж при 1000–1200 ppm у теплицях з додатковою подачею вуглекислого газу.
За межами точки насичення можливе реальне пошкодження. Фотоінгібування і фотовідбілювання дійсно існують: листя, що отримує набагато більше світла, ніж воно може переробити, втрачає хлорофіл і біліє. Але те, що гровери зазвичай називають «світловим опіком», найчастіше є тепловим. Світильник, що висить достатньо близько, щоб видати екстремально високий PPFD, висить достатньо близько і для того, щоб нагріти поверхню листка на кілька градусів. Симптоми теплового стресу і фотопошкодження виглядають здалеку однаково. Перш ніж звинувачувати фотони, покладіть градусник на рівні верхівок рослин.
Практична порада: якщо ви вийшли за межі зазначеного для вашої культури діапазону DLI і не бачите поліпшень, рішенням зазвичай є підняття світильника або скорочення світлового дня, а не додавання добрив.
Про що DLI вам не скаже
Це лише одна цифра, а одна цифра не може описати все середовище вирощування.
Вона нічого не говорить про спектр. Дві лампи, що видають ідентичний DLI, можуть мати абсолютно різні спектри, і рослина буде реагувати на них по-різному.
Вона нічого не говорить про розподіл світла. Усереднений показник DLI по всьому намету не скаже вам, чи розподілене світло рівномірно, чи сконцентроване яскравою плямою по центру. Кути з половиною від середньої освітленості — часте явище, яке не видно в підсумковій денній цифрі.
Вона нічого не говорить про те, чи може рослина засвоїти це світло. Це те, що багато хто втрачає. Для фотосинтезу потрібні відкриті продихи, а вони закриваються, коли повітря занадто сухе або занадто вологе для поточної температури листка. Ідеальний DLI при неправильній вологості буде витрачений даремно, тому що рослина закриє доступ вуглекислому газу (CO₂), необхідному для роботи в парі з фотонами. Наш калькулятор VPD↗ відповідає за цю частину мікроклімату. Світло і дефіцит тиску пари (VPD) — це дві половини одного рівняння, і налаштувати одне, проігнорувавши інше, — часта і дорога помилка.
Вона нічого не говорить про витрати. Два графіки з однаковим DLI коштують по-різному. Слабка лампа, що працює 20 годин, витрачає енергію на блок живлення і вентилятори охолодження всі 20 годин; сильна лампа за 10 годин витратить на це вдвічі менше часу. Там, де електрика дорога, короткий світловий день часто обходиться дешевше для досягнення того ж добового обсягу світла — за умови, що культура переносить високу інтенсивність (PPFD).
Часті запитання
Як використовувати калькулятор DLI для підбору лампи? Встановіть планований фотоперіод (години роботи), потім рухайте повзунок PPFD, поки денний підсумок не потрапить у потрібний діапазон для вашої культури. Той PPFD, який ви отримаєте, світильник повинен видавати на рівні верхівок рослин, а не той, що обіцяє виробник впритул до діода. Враховуйте, що висота підвісу і площа розсіювання "з'їдять" частину світла до того, як воно досягне листка.
Який DLI потрібен медичним помідорам? В середньому 20–30 на стадії вегетації і 35–45 на стадії цвітіння. За верхніми значеннями варто гнатися тільки при використанні додаткового CO₂. Як і з будь-якою іншою культурою, це відправні точки, а не суворі правила.
Чи можу я просто виміряти люкси і перевести їх в DLI? Лише приблизно, і тільки якщо ви точно знаєте спектр лампи. Люкси відкалібровані під зір людини, який майже сліпий до глибокого червоного спектра, що активно використовується рослинами. Коефіцієнт переведення існує для конкретного білого світлодіода, але він не підійде для іншого білого діода, і вже тим більше він абсолютно марний для червоно-синіх (біколорних) фітоламп.
Мій DLI в нормі, але рослини витягуються. Чому? Спочатку перевірте рівномірність розподілу світла. У центрі намету DLI може бути ідеальним, а рослини по краях отримуватимуть лише половину норми. Потім перевірте спектр і фотоперіод: витягування — це також реакція на надлишок дальнього червоного спектра (Far-Red) і занадто короткий світловий день.
Чи включає DLI денне світло з вікна? Так, має включати. Тепличні господарства підсумовують природне і штучне світло, використовуючи досвічування тільки для того, щоб заповнити дефіцит. Саме тому цифри вуличного освітлення з таблиці вище корисно тримати в голові.
Чи завжди більше DLI — це краще (в межах норми)? Ні. Високий DLI збільшує транспірацію (випаровування) і потребу у воді, а також змушує рослину працювати на знос по всіх фронтах. Якщо температура, вологість або живлення не встигають за світлом, збільшення DLI зробить тільки гірше.
По темі
- PPFD і DLI по широті, сезону та хмарності↗
- Що таке PPF і PPFD↗ — миттєві вимірювання, з яких складається DLI.
- Калькулятор VPD↗ — чи може рослина взагалі засвоїти те світло, яке ви їй даєте.