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PPF、PPFD 和 PPE,應考慮哪個指標?

如果您想購買用於室內植物的 LED 生長燈,您將會對照明製造商用於推廣其產品的一系列指標感到不知所措。其中一些術語和首字母縮略詞包括瓦特、勒克斯、英尺燭光、PAR、PPF 和 PPFD,以及流明和光子效率。雖然其中許多術語確實與室內園藝照明有關,但只有少數術語(例如 PPF、PPFD、PPE 和 PAR)比您必須了解的更為重要。本文旨在幫助您全面了解它們的含義、差異以及最適合您的室內種植的方法。

PAR、​​PPF、PPFD 和 PPE 的定義

光合有效輻射

PAR是光合有效輻射的縮寫,是指農作物進行光合作用所利用的有效光譜,波長範圍在400奈米到700奈米之間。 PAR 燈經常被濫用。這是因為它不是像公斤或英吋這樣的公制單位,而是植物生長所需的一種光。量子感測器用於檢測和測量PAR光強度。

PPF

PPF 是光合光子通量的縮寫。單位為μmol/s。它是衡量燈具可發射多少 PAR 的最佳方法。簡而言之,PPF 是生長中的燈具每秒可以發射的光合光子的數量。

PPFD

PPFD是衡量LED植物生長燈性能的重要指標。 PPFD 是光合光子通量密度的縮寫,單位為 µmol/m2/s 它顯示一平方米內的 PPF,即每秒落在農作物表面的 PAR 光子數。當您知道 PPFD 時,您就知道每個點撞擊作物的 PAR 光子數量。

個人防護裝備

PPE(光合光子效率)是量化照明燈具效率的重要指標。在 LED 植物照明中,PPE 是植物燈從其輸入功率產生多少 PAR 光的統計數據。 PPE 的值越高,照明生長系統將電能轉換為 PAR 光子的效率就越高。

Bruce Bugbee 博士更具體地解釋了所有定義之間的差異:


如何測量 PPF、PPFD 和 PPE?

測量 PPF

PPF 使用積分球測試進行評估。將燈具放置在球體中,測量燈具向各個方向輻射的 PAR 光的光子總數。球體測試追蹤每秒的 PAR 光子數,結果以每秒微摩爾數表示,寫作 µmol /s。

比較 LED 植物生長燈的最佳方法是檢查其 PPF 光輸出,而不是流明或瓦特。請記住,這是燈具向各個方向發出的 PAR 光子總數,而不是到達植物的光子數。

可用的PPF

圖片來源:iStock.com

可用 PPF 是對種植者很重要的測量值,因為它描述了可用於光合作用的光子數量。可用 PPF 是撞擊植物葉綠素的 PAR 光子數。

總PPF

總 PPF 是燈具發出的光總量。總 PPF 使用稱為「積分球」的設備進行測量,該設備分析夾具產生的所有光子。然而,在大多數情況下,這些光子的 10-15% 將因輻射或反射而損失。因此,總 PPF 始終高於可用 PPF。

積分球

圖片來源:vitrulux.com


測量 PPFD

PPFD 測量也取決於光源的高度。生長燈的距離越長,可用於農作物的 PPFD 覆蓋範圍越廣,但強度越低。因此,了解光源的測量距離至關重要。只有透過測量整個照明區域以及樹冠上方不同距離的整體 PPFD 值,才能在生長燈之間進行有用的比較。截至目前,PPFD 是比較市場上生長燈的最佳可用衡量標準。

以下是 Dr.MJ Coco 測量燈具 PPFD 的方法:


測量個人防護裝備

PPE 是光源的 PAR 光子輸出除以光的輸入功率。因此,如果您知道燈具的 PPF 和功率,您只需將它們相除即可得出其 PPE。本質上,PPE=PPF/POWER。了解 LED 植物生長燈的 PPE 對於謹慎的選擇和獲得優異的產量至關重要。


選擇燈具時應考慮哪些指標?


PPE 測量燈具的照明效率,而 PPFD 測量照射到作物的 PAR 光子數量。這兩項測量是購買室內植物 LED 生長燈時要考慮的首要指標。

Mini Sun-2 (150瓦版)的PPFD MAP為例:

圖表中的數字意味著,如果您將Minisun-2放置在2'x2' 的帳篷中,並在全功率狀態下將其懸掛在14.7" 高度,它可以提供高達1193μmol (PPFD)。對於大麻植物, 700μmol 將是最好的。

每個階段大麻的 PPFD 是多少? (幼苗、營養、開花)

圖片來源:visualcapitalist.com

室內植物,例如大麻植物,在其生長期需要16小時的光照,在開花階段需要12小時的光照。您可以補充或不補充二氧化碳。但是,了解大麻的理想 PPFD 將幫助您了解如何最好地種植大麻植物。

根據專家介紹,對於常規大麻種植,苗期PPFD為100-300 µmol/m2/s;植被階段的PPFD為400-600 µmol/m2/s,開花階段的PPFD為800-1,000 µmol/m2/s。

大麻生長過程中補充CO2,苗期PPFD為100-300 µmol/m2/s,而營養階段需要800-1000 µmol/m2/s PPFD和400-800 ppm CO2。開花階段需要約 1,000-1,500 µmol/m2/s PPFD 和 800-1400 ppm CO2。


不過,在室內種植大麻時,您也可以在補充二氧化碳之前諮詢其他大麻種植專家。有時,由於使用二氧化碳而產生的額外投入可能無法證明您對大麻植物的期望產出。


結論

要投資適合室內植物的最佳 LED 生長燈,您需要在挑選園藝照明燈具時檢查所有 PPF、PPFD 和 PPE。然而,這三個指標不應作為做出決定的唯一變數。在選擇燈具之前,您還必須檢查其他特性,例如能源效率和燈具壽命,以及防水和散熱。