Comprensión de PAR, PPF y PPFD: Métricas para encontrar las mejores luces LED de cultivo
Comprensión de PAR, PPF y PPFD: Métricas para encontrar las mejores luces LED de cultivo
Uno de los factores más importantes a considerar al elegir la luz LED de cultivo más adecuada para sus necesidades es la calidad y cantidad de luz que produce. Sin embargo, para hacerlo con precisión, es necesario comprender algunos términos específicos de los LED. Verá que los fabricantes de luces LED de cultivo utilizan términos como PAR, PPF y PPFD, o unidades de medida como vatios o lúmenes, pero ¿qué significan realmente ? Analicemos las definiciones de estas abreviaturas para ayudarle a comprender mejor qué es importante considerar al comprar luces LED de cultivo.
Luz y radiación
Para comprender las unidades de medida de las luces LED de cultivo, primero es importante comprender algunos datos básicos sobre la luz. Toda luz es una forma de radiación, que se caracteriza por su longitud de onda. La luz visible, por ejemplo, se encuentra en el rango de 400 nm a 700 nm. Como puede ver en la tabla anterior, algunas formas de radiación/luz, como la UV (ultravioleta) o la IR (infrarroja), poseen una longitud de onda invisible para el ojo humano. Aunque no podemos ver estos tipos de luz, siguen siendo muy importantes para otros organismos vivos, especialmente para las plantas. Las plantas dependen en gran medida de un espectro de luz mayor que el que utilizamos los humanos para realizar la fotosíntesis , que en realidad abarca el espectro visible que utilizamos los humanos, además de algo más.
Específicamente, la luz entre las longitudes de onda de 400 nm y 700 nm. De hecho, la razón por la que la mayoría de las plantas son verdes es que la clorofila (la parte fotosintética de la planta) refleja la luz verde, lo que produce el color verde de las hojas.
¿Qué es la radiación fotosintéticamente activa (PAR)?
En la figura anterior, podemos ver que la medición de lúmenes abarca solo una parte del rango PAR. Si alguna vez ve una empresa que anuncia sus luces utilizando lúmenes, esta información no es muy útil. Los lúmenes simplemente describen la luminosidad de una luz, no la cantidad de luz fotosintéticamente activa que llega realmente a las plantas. Para medir con precisión la cantidad de PAR que una luz LED de cultivo proporciona a las plantas, debemos asegurarnos de usar una unidad diferente a los lúmenes.
La radiación fotosintéticamente activa (PAR) es el rango de luz/radiación que las plantas utilizan para la fotosíntesis. La luz PAR se encuentra entre 400 nm y 700 nm. Es importante comprender que la PAR por sí sola no siempre es una medida precisa para determinar cómo interactuará una lámpara LED de cultivo con las plantas. La PAR de la luz se puede medir con un medidor de PAR, que determina la cantidad de luz emitida por la lámpara LED de cultivo dentro del rango PAR (400-700 nm). La cantidad de PAR se expresa como el número de moles de fotones emitidos dentro del rango PAR (generalmente expresado en umol).
Existe cierta discrepancia en la comunidad de cultivo sobre la utilidad de usar la PAR para determinar la intensidad y calidad de una luz LED de cultivo. La razón principal es que, si bien podemos medir la cantidad de PAR emitida con el medidor, no sabemos realmente cuánta luz llega a la planta. Por lo tanto, la posición del medidor y la distancia entre el sensor y la luz influyen considerablemente en el valor de PAR. Sin embargo, si se conoce la distancia entre el sensor y la luz, la PAR puede ser un valor preciso de la intensidad de una luz LED de cultivo.
Un medidor PAR proporciona otras tres métricas importantes : PPF y PPFD, y análisis de espectro . Las abordaremos a continuación y daremos nuestra opinión sobre si es necesario tenerlas en cuenta al elegir una luz LED de cultivo.
Flujo de fotones fotosintéticos (PPF)
Cuando se utiliza un medidor de PAR para medir la cantidad de PAR emitida por una luz determinada, se obtiene una medición única. Sin embargo, si se realiza una medición bajo una luz, el valor cambia con el tiempo. Si se registrara la cantidad de PAR emitida durante un período de tiempo, se obtendría el Flujo de Fotones Fotosintéticos (FPP) de esa luz: la cantidad de moles de fotones expresados en el rango de 400 a 700 nm a lo largo del tiempo, en umol/s. Algunos afirman que el FPP es una métrica mucho más precisa para comparar luces LED de cultivo, ya que registra el PAR a lo largo del tiempo .
Sin embargo, no consideramos que esta distinción sea un problema importante al comparar luces de cultivo. La fluctuación de los valores de PAR a lo largo del tiempo para una luz es prácticamente insignificante. Si se tomara una medición única de PAR y se comparara con los valores de PAR medidos durante, por ejemplo, 60 segundos, obteniendo el PPF, el valor no sería muy diferente. Si bien el PPF es más preciso, es solo el promedio de 60 valores de PAR diferentes durante 60 segundos. Los LED producen cantidades de PAR lo suficientemente consistentes a lo largo del tiempo como para que no haya mucha diferencia entre PAR y PPF.
Densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD)
La densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD) es otro factor importante a considerar al elegir la luz de cultivo LED. Si bien puede definir la PPF como la cantidad de PAR que se produce por segundo, la PPFD es la cantidad de PAR por segundo que realmente afecta un área determinada medida como umol/ m2 /s . ¿Sigue conmigo? En otras palabras, ¡la PPFD es la cantidad de radiación fotosintéticamente activa que realmente llega a sus plantas! Si conocemos la PPF de una luz y conocemos el área de nuestro espacio de cultivo, podemos calcular aproximadamente la PPFD de nuestra luz . Para este cálculo de muestra, asumiremos algunas cosas: una PPF de 1200 umol/s, un espacio de cultivo de 4×4 pies y una pérdida de luz del 20% del dosel de nuestra vegetación (dije aproximadamente, ¿no?)
Entonces, desde una distancia dada entre la luz y la planta:
FPP = 1200 umol/s
Espacio de cultivo = 4×4 pies = 1,2 x 1,2 m = 1,4 m²
Pérdida del dosel = 20% de la PPF -> 80% de luz alcanzada -> 0,8 x 1200 umol/s = 960 umol/s
PPFD = 960 umol/s 1,4 m 2 = 685 umol/m 2 /s
¡Y ahí lo tienes! Un buen valor de PPFD. Ten en cuenta que este valor depende en gran medida de dos factores que pueden variar considerablemente: la distancia entre los LED y la planta, y la pérdida de PPF del dosel vegetal. Cuanto más cerca estén los LED de la planta, más PAR llegará a estas, lo que resulta en un menor porcentaje de pérdida de PPF. Por lo tanto, solo es posible extraer conclusiones de un valor de PPFD si conocemos la diferencia de altura entre la planta y la lámpara de cultivo. Asimismo, la cantidad y la naturaleza del dosel vegetal también afectarán la pérdida de PPF y, por lo tanto, alterarán el PPFD. La pérdida real basada en el dosel también es muy difícil de medir. Debido a estas variaciones, el PPFD es una métrica extremadamente difícil de usar para comparar consistentemente las lámparas LED de cultivo.
Análisis del espectro
¿Recuerdas cuando dijimos que la PAR tenía una salvedad: era una buena herramienta para medir y comparar las luces LED de cultivo? Bueno, ahora llegamos a eso. Lo que dije antes sobre la PAR es cierto: es una herramienta excelente, pero también necesitas conocer otro dato crucial: la composición espectral real de tu luz de cultivo. Dado que la luz amarilla y verde está dentro del rango PAR, incluso una luz HPS tradicional podría proporcionar un valor PAR muy alto, y si esa es la única métrica que usas para seleccionar una luz de cultivo, podrías equivocarte. Las luces de cultivo HPS y HID antiguas emiten una gran fracción de luz amarilla y verde, lo que produce mucho calor excesivo y luz desperdiciada, lo cual es perjudicial para tus plantas .
Así que, aunque las lámparas HPS/HID generen un valor PAR considerable, no es necesariamente positivo. Para determinar si su valor PAR realmente beneficiará a sus plantas, necesita saber qué espectro de luz emite su lámpara de cultivo. Idealmente, necesita una lámpara de cultivo LED con un valor PAR elevado y un espectro que se asemeje al de la luz que la clorofila de las plantas absorbe al máximo .
Mammoth Lights ofrece el valor PAR más alto y el espectro completo en comparación con cualquier otro fabricante de LED.