Oświetlenie jest opisywane w kategoriach jego JAKOŚCI (Spectrum) i INTENSYWNOŚCI (P.A.R.).
JAKOŚĆ ŚWIATŁA
Światło składa się z fotonów, które poruszają się w formie fal. Mówimy o nich w kategoriach długości fali. Fotony, które oddziałują na rośliny znajdują się w zakresie pomiędzy ultrafioletem a podczerwienią, w pobliżu widzialnego końca widma, przy długości fali pomiędzy 350 a 750 nm (Rys. 2).
–Bliskie UV (350-380 nm): Te długości fal pomagają zwalczać niektóre mikroorganizmy i poprawiają system odpornościowy roślin.
–Widzialne (380-700 nm): Jest to zakres światła, które jest wykorzystywane w fotosyntezie. Rośliny absorbują głównie światło niebieskie i czerwone. Ogólnie rzecz biorąc, niebieskie światło (430-500) promuje wzrost, a czerwone (630-680) kwitnienie i owocowanie.
–Bliska podczerwień (700-750 nm): Znane również jako „głębokie czerwienie”, działają jak promienniki i pomagają roślinom kochającym słońce rosnąć wysoko.
NATĘŻENIE ŚWIATŁA
Tylko fotony o długości fali pomiędzy 400 a 700 nm (bliskie zakresowi widzialnemu) biorą udział w fotosyntezie. Fotony te nazywane są „Fotosyntetycznie Aktywnym Promieniowaniem”. PAR systemu oświetleniowego może być mierzony, gdy jest on używany samodzielnie (PPF-PPE) lub w ramach kompletnej konfiguracji uprawy (PPFD).
TYLKO SYSTEM OŚWIETLENIA
Lampę umieszcza się w kuli Ulbrichta (Rys. 3) i mierzy się liczbę fotonów emitowanych przez nią w każdej sekundzie. Daje to „Photosynthetic Photon Flux”, (PPF, mierzony w μmol/s), który ocenia potencjalną moc fotosyntetyczną systemu oświetleniowego. Dzieląc PPF przez zużytą energię elektryczną otrzymujemy „Photosynthetic Photon Efficacy” (PPE, mierzone w μmol/s/w lub μmol/d), które jest używane do oceny potencjalnej wydajności fotosyntetycznej systemu oświetleniowego na zużyty wat. Oto kilka przykładowych wartości PPE : kompaktowe lampy fluorescencyjne (CFL, TCL, T5, itp.) = mniej niż 1 μmol/s/w, lampy wyładowcze (HPS, MH, CMH, itp.) = 1 do 2 μmol/s/w, diody elektroluminescencyjne (LED): obecnie 2 do 3 μmol/s/w.
KOMPLETNY SYSTEM UPRAWY
Co sekundę mierzona jest liczba fotonów odbieranych przez przestrzeń hodowlaną na metr kwadratowy. Jest to tzw. gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych (P.P.F.D. mierzona w μmol/s/m2). Umożliwia to ocenę rzeczywistej mocy fotosyntetycznej na m2 powierzchni uprawy. PPFD jest przedstawiony jako widok z góry przestrzeni uprawowej, z pomiarami wykonywanymi co 15 x 15 cm (6″ x 6″) (Rys. 4). Dla uproszczenia, określiliśmy trzy kolory dla trzech poziomów PPFD.
Poziom I: Mniej niż 300 μmol/s/m2 = rozmnażanie, sadzonki, wzrost na świetle, wegetacja.
Poziom II: 300 do 600 μmol/s/m2 = rośliny lubiące słońce, intensywna uprawa roślin lubiących cień.
Poziom III : ponad 600 μmol/s/m2 = intensywna uprawa roślin lubiących słońce.
TYPY LEDÓW
Istnieją dwa główne typy diod LED. Monochromatyczne diody LED emitują fotony, które drgają z jedną częstotliwością. W zależności od długości fali, nazywane są one: 450 nm niebieskie, 660 nm czerwone, itd. Białe diody LED mają szersze spektrum. Białe diody LED są w rzeczywistości monochromatycznymi niebieskimi diodami LED z powłoką fosforową, która przesuwa i spłaszcza widmo w kierunku koloru żółtego poprzez zmniejszenie energii niektórych fotonów (Rys. 5). W zależności od ich temperatury barwowej, w Kelwinach, nazywane są: 6500 °K Cool White, 5000/4000 °K Warm White, 3000/2700/2100 °K Yellow White. Dzięki tej metodzie powstają diody LED, które mogą być stosowane zarówno w codziennym oświetleniu, jak i w uprawie, ze względu na ich szersze spektrum.
