כיצד יש לבחון תאורה לצמחים.
- כאשר מייצרים אור מלאכותי ממקור חשמלי, יש לזכור כי גל של אור ממקור חשמלי דועך ככל שמתרחקים ממקור האור. דעיכת עוצמת האור ביחס למרחק או ביחס לזווית הפיזור היא מאוד משמעותית ויכולה לרדת ב-80% (או יותר), ולכן יש לבדוק את עוצמת שטף הפוטונים תחת כל שטח הכיסוי של המנורה – בעיקר בשולי טווח התאורה, ובכל המרחקים של הצמח ממקור האור.
- כל מגדל מנוסה יודע שיש יותר מצמח אחד על מגש הגידול, ולכן חשוב וחיוני לספק לכל הצמחים שעל מגש הגידול תאורה מאוזנת ושווה ככל שניתן, בדומה למצב האופטימלי בטבע. כאשר הצמח שבמרכז המנורה מקבל כמות גבוהה של פוטונים וכל יתר הצמחים מקבלים כמות נמוכה של פוטונים, המצב יוצר חוסר איזון עמוק, מכוון שהצמחים שבמרכז דורשים כמויות הרבה יותר גבוהות של מזון וכמויות הרבה יותר גבוהות של פחמן-דו-חמצני (CO2) מכל יתר הצמחים הממוקמים בשולי המנורה, אולם במציאות לא ניתן לספק לכל צמח כמות שונה של מזון, או כמות שונה של CO2, שכן כל הצמחים שעל המגש ניזונים מאותה תמיסת גידול, וחולקים את אותו האוויר שבמרחב.
- כאשר מנורות הגידול אינה מאוזנות, הצמחים שבמרכז מגש הגידול נוטים להתייבש מהר יותר מהצמחים בשוליי המגש בשל נשימת יתר (פוטוסינתזה מוגברת), בעוד שהצמחים שבשולי מגש הגידול לא מתפתחים כראוי, ונותרים במקרים רבים לחים וקטנים.
- מנורה המספקת במרכז ובשוליים עוצמת פוטונים מאוזנת עם פערים קטנים, כך שקצה שטח הכיסוי של המנורה מספק כ- 50% או יותר מכמות הפוטונים שבמרכז, מבטיחה יבול משובח ואחיד לכל הצמחים שעל המגש.
היבול מתחת למנורה שאינה מספקת כמות פוטונים מאוזנת על כל פני שטח הכיסוי שלה יהיה נמוך בעשרות אחוזים ולעיתים אף חצי מהיבול, בהשוואה למנורה מאוזנת המספקת כמות פוטונים שווה על כל פני שטח הכיסוי שלה.
קיימים שלושה שלבים חיוניים בבדיקת תאורה.
1. יש לבדוק את עוצמת החום שהמנורה פולטת במספר מרחקים שונים, מכוון שאסור שהחום המגיע לפני הצמח יעלה על טמפרטורת החדר – לכל היותר 32 מעלות צלזיוס. לכן רצוי לבדוק עם מד טמפרטורה את המרחק הקרוב ביותר שניתן לקרב את הצמח אל המנורה מבלי לפגוע בצמח.
בדיקות מעבדה של גופי תאורה שונים על בסיס תאורת לד בעוצמות של 600W-800W מצאו כי הגובה המומלץ לראש הצמח הוא במרחק של 20-25 ס"מ מתחתית מנורת לד ממוצעת, מכוון שאין סכנה של פליטת חום ופגיעה בצמח.
בדיקות מעבדה של גופי תאורה שונים על בסיס נורת HPS בעוצמה של 600W ורפלקטור – מצאו כי הגובה המומלץ לראש הצמח הוא במרחק של 45-55 ס"מ מתחתית המנורת, מכוון שקיימת סכנה של פליטת חום ופגיעה בצמח. לכן אסור לקרב את גוף התאורה אל הצמח למרחק קטן מ-45 ס"מ.
2. יש לבדוק את עוצמת האור במספר נקודות בין ראש הצמח לבסיס הצמח וזאת מכוון שעוצמת האור דועכת ככל שהמרחק מהמנורה גדל וגודלו של הצמח עשוי להגיע ל- 55-65 ס"מ.
אור השמש מגיע ממרחק של 147.17 מיליון ק"מ, כך שלמספר מטרים בודדים אין כל משמעות באופן יחסי למרחק הכולל. בשונה מאור השמש, תאורה מלאכותית מגיעה ממרחק של מטר עד שני מטרים לערך ולכן דעיכת עוצמת האור ביחס למרחק או ביחס לזווית הפיזור היא מאוד משמעותית.
חשוב למדוד את עוצמת האור במספר גבהים שונים ולחשב את הממוצע. כדי לדעת מה כמות האור הממוצעת שהצמח מקבל – כמות הפוטונים פוטוסינטטיים.
PPFD
הדגמה של מדידת עוצמת האור של מנורת לד (LED) בארבע גבהים שונים – מדידה במרכז המנורה.
דוגמה א: נחשב את הממוצע של עוצמת האור במנורת לד 600 וואט
לצורך הבדיקה נמדוד את עוצמת האור ב- 4 גבהים שונים. הממוצע מחושב באופן הבא: נחבר את התוצאות מכל ארבעת הבדיקות, כאשר כל בדיקה בגובה שונה, ונחלק את התוצאה בארבע.
צפיפות שטף הפוטונים הממוצעת במרכז המנורה היא: 1265.3 (μmol/(m²·s
דוגמה ב: נחשב את הממוצע של עוצמת האור במנורת לד 400 וואט
לצורך הבדיקה נמדוד את עוצמת האור ב- 4 גבהים שונים. הממוצע מחושב באופן הבא: נחבר את התוצאות מכל ארבעת הבדיקות, כאשר כל בדיקה בגובה שונה, ונחלק את התוצאה בארבע.
צפיפות שטף הפוטונים הממוצעת במרכז המנורה היא: 880.2 (μmol/(m²·s
3. לבסוף, לאחר שבדקנו את הממוצע של עוצמת האור במרכז מגש הגידול, יש לחזור על הפעולה ולבדוק את הממוצע של עוצמת האור בכל אחד משולי המגש – במספר מרחקים שונים ממקור האור, מכוון שמגש הגידול כולל מספר צמחים וחשוב לספק לכל הצמחים שעל פני המגש תנאים זהים, שכן הם חולקים סביבת גידול זהה לחלוטין – אותה כמות של פחמן-דו-חמצני שבאוויר ואותה תמיסת גידול.
אילוסטרציה המדגימה מספר מדידות של עוצמת האור על פני שטח הכיסוי של המנורה.
מספר גבהים שונים מתחתית המנורה ומספר מרחקים שונים מהמרכז.
תמונה המדגימה מספר נקודות על גבי מגש הגידול – חשוב לבדוק כל אחת מהנקודות במספר גבהים שונים
