投稿者: 科学は進歩しており、植物が好む光とその測定方法についての理解が格段に深まっています。屋内栽培室の照明をより効率的に計画するのに役立ついくつかの概念を確認しましょう。
見るための光か、成長するための光か
ルーメンはランプから放射される可視光の測定単位です。一方、ルクスは表面に到達するルーメンを測定します。どちらの測定単位も、人間がはっきりと見えるように空間を照らしたい場合には便利ですが、植物が光合成を行うための光を供給する場合にはそれほど役に立ちません。
人間が見るスペクトルと植物が吸収するスペクトルは同じではありません。一部の波長では一致しますが、すべての波長では一致しません。つまり、光合成に関しては、すべてのルーメンが植物にとって同じように役立つわけではないということです。たとえば、人間は光の黄色と緑のスペクトルを非常によく見ることができますが、植物は青色と赤色のスペクトルをより効果的に利用します。
作物に使用される光の質をより正確に測定するために、光合成有効放射を表す PAR 光の概念が開発されました。
PAR 光におけるルーメンに相当するのは PPF または光合成光子束で、これは µmol/s で測定され、ランプが 1 秒あたりに生成する光合成活性光子の数を反映します。光合成光子束密度（PPFD）は、植物に到達する PAR 光子の量を測定します。 PPFD を求めるには、ランプの PPF を照射された平方メートル数で割ります。たとえば、PPF が 1,100 µmol/s のランプで 1 平方メートルを照らすと PPFD は 1,100 µmol/s/m 2になりますが、1.5 m 2を照らすとPPFD は 733 µmol/s/m 2になります。
PPFDと栽培段階
「弱っている、病気にかかっている、または害虫に侵されている植物は、過剰な光に対してより敏感になる傾向があり、一般的にそれほど強い光を必要としません。」
植物は生涯を通じて同じ光の強さを必要としません。発芽種子や若い苗には 200 ～ 400 µmol/s/m 2 の光が必要ですが、成長中の植物には 400 ～ 600 µmol/s/m 2の光が必要です。開花期は、600 ～ 1,000 µmol/s/m 2という最大量の光を利用できる時期です。特定の品種、主にサティバ種では、最大 1,200 µmol/s/m 2を使用できます。栽培室に CO2 が豊富に含まれる場合、品種が耐えられる限り、最大 PPFD レベルは成長時に1,000 µmol/s/m 2 、開花時に 1,500 µmol/s/m 2まで上昇します。しかし、通常、PPFD レベルがこれほど高い状態で栽培する価値はありません。開花期の1,000µmol/s/m2からは、光強度を上げるよりも、スペースを少し広げる方が効率的です。
示された範囲は、植物の反応に基づいて微調整する必要があるガイドラインとして考慮する必要があります。一部の品種は他の品種よりも多くの光を必要とするだけでなく、植物の健康も重要になる場合があります。弱っている植物、病気の植物、害虫に侵された植物は過剰な光に敏感になる傾向があり、通常はより低い強度を必要とします。さらに、植物は燃えてしまうため、突然 1,000 µmol/s/m 2未満に下げることはできません。少しずつ慣れていかなければなりません。
PPFとPPFDの計算
ランプが発するルーメン数のデータがあれば、使用しているランプの種類に応じて変換係数を掛けるだけで PPF が得られます。次に、PPF を照射面積 (平方メートル単位) で割ると、PPFD が得られます。例として、610 µmol/s に相当する 50,000 ルーメンを生成する 400W HPS ランプを見てみましょう。 1平方メートルを照らすとPPFDは610µmol/s/m2ですが、70x70cm（約0.5m2 ）の面積ではPPFDは1,220µmol/s/m2に上昇します。
実際の PPFD (ランプの理論的なルーメンに基づくのではなく、実際に植物に届く光を測定することによって) を知りたい場合は、PAR 光度計は非常に高価で、ほとんどの栽培者には手の届かないため、お金を節約する必要があります。もっと安いのはルクスメーターで、価格は20ユーロからです。それほど正確ではありませんが、携帯電話用の光測定アプリも、概観を把握するのに役立ちます。ルクスは植物の先端の高さで測定する必要があります。データを取得したら、それを変換係数で乗算する必要があります。これは、ルーメンから PPF を取得する場合と同じです。
| ルーメンからµmol /s 、ルクスからµmol/s/ m2 | |
| ランプの種類 | 変換係数 |
| サンシャイン | 0.0185 |
| 昼白色蛍光灯 | 0.0135 |
| HPS | 0.0122 |
| ＭＨ | 0.0141 |
| 導かれた | 0.018から0.028 |
PAR効率
最も効率的な栽培用ライトは、消費される電力 1 ワットあたりに最も多くの PAR 光子を放出するライトです。最も効率的な高圧ランプは 1.4 ～ 1.8 µmol/W を生成しますが、最高の LED ではこの効率がほぼ 2 倍の 2.8 µmol/W に達します。最新世代の LED では、高圧ランプの場合と同量の PAR 光子を生成するのに必要な電力はほぼ半分です。そのため、栽培の未来は LED にあることがますます明らかになっています。LED の効率は他のどのランプよりもはるかに優れています。
一日の総光量
「1,000 µmol/s/m2を超える場合は、温度を30℃、湿度を70～80%に上げることをお勧めします。」
DLI は、植物が 1 日を通して受ける光の総量です。屋外では、光の強さは時間帯によって変化します。一日の初めと終わりの時間は、雲があるときのように光の強さが弱くなりますが、晴れた日の正午には光の強さが最大になります。屋外では、DLI は年間を通じて、冬の日には 10 ～ 20 mol/m2 / d、夏の日には 50 ～ 60 mol/m2 / d の範囲になります。栽培植物の大部分は 25 ～ 40 mol/m 2 /d を必要とします。スペインのような緯度では、大麻が屋外で開花する 7 月から 10 月の期間の平均 DLI は通常 40 mol/m 2 /d 程度です。
屋内では光の強度が常に同じであるため、DLI の計算ははるかに簡単です。1 秒あたりのマイクロモル数とライトが点灯している秒数を掛けるだけです。成長中、光周期 18/6 では、光は 64,800 秒間オンになります (18x60x60)。 600 µmol/s/m 2の強度を使用すると、結果は 38,800,000 となり、100 万で割ると 38.8 mol/m 2 /d となります。開花期には、光周期 12/12 で、光は 43,200 秒間点灯します (12x60x60)。 1,000 µmol/s/m 2の強度を使用すると、結果は 43,200,000 µmol または 43.2 mol/m 2 /d になります。
LDIと開花時期
「DLI は、植物が 1 日を通して受ける光の総量です。」
開花期の短縮による収穫量の減少を補うために、光の強度をどのように活用できるでしょうか?非自動開花大麻植物は、栽培される品種に応じて、10 時間または 12 時間を超える夜を提供する光周期の下で開花します。夜が長くなると開花は早くなりますが、植物が受け取る LDI が低くなるため、生産量は少なくなります。しかし、すべての開花の LDI の合計が同じになるように、光強度を上げて LDI を増やすことで日長の減少を補うと、生産量は同じままで開花期間は短くなります。
例を見てみましょう。 PPFD が 1,000 µmol/s/m2 で、12/12 の光周期で 60 日で開花する植物の LDI は 43.2 mol/m 2 /d であり、開花期間全体を通じて 2,592 mol/m 2を受け取ります。 10/14 の光周期を使用すると、植物は開花するまでに 1 週間短くなり、53 日で成熟します。同じ生産量を達成するには、同じ 2,592 mol/m2 を 53 日間で受け取る必要があります。したがって、10 時間の照明で LDI は 48.8 mol/m2 / d (2592/53) である必要があります。つまり、PPFD が 1,358 µmol/s/m2 の場合、ほぼ同じ収穫量を 1 週間短い期間で得ることができます。
室内で十分な光のもとで栽培するためのヒント
「植物は黄色や緑色よりも青色や赤色の放射線をよく吸収します。」
非常に高い光レベルが使用される場合、最適な生育条件は異なります。一般的に、光が多いほど、植物にとって最適な温度と湿度が高くなります。 1,000 µmol/s/m2を超える場合は、温度を30 ºC、湿度を70～80%に上げることが推奨されます。さらに、植物が光を十分に活用できるようにするには、CO2 レベルを 1,000 ～ 1,200 ppm に上げることも推奨されます。
光が多ければ多いほど、植物がしなければならない仕事が増え、ストレスも増えます。したがって、非常に高い光レベルは、健康で強く、活力があり、よく適応した植物にのみ使用する必要があります。さらに、作物のさまざまな気候パラメータが正確であることが不可欠です。初心者の栽培者は、ランプを植物から少し離して設置することで、中程度から高いレベル（高すぎないレベル）で最高の結果を得ることがよくあります。経験を積み、作物の世話が上手になれば、ランプをより近づけてより高い PPFD を達成できるようになります。
また、1,000 µmol/s/m2 を超える濃度でのみ豊作が達成できると考えるべきではありません。 400 µmol/s/m 2から品質はすでに良好です。その後、経験を積むにつれて、 800～1000 µmol/s/m 2まで増やすことができます。 800～1000 µmol/s/m 2までは問題なく生産量が増加することがわかります。この値を超えると、生産量は増えますが効率は低下するため、光の強度を増やすよりもスペースを増やす方がよいでしょう。グラム/µmol で最も効率的なのは、遺伝、気候、作物の種類など、いくつかの要因に依存しますが、約 800 µmol/s/m 2を使用することです。
Reference :
