Калкулатор за дневен светлинен интеграл - DLI за растежа на растенията

Какво представлява дневният светлинен интеграл?

Дневният светлинен интеграл (DLI) е общото количество светлина, използваема за фотосинтеза, което растението получава за един ден. Изразява се в mol/m²/ден и означава молове светлинни частици (фотони), попаднали върху всеки квадратен метър от листната повърхност за ден. DLI съчетава два показателя: яркостта на светлината и продължителността ѝ. Растение, изложено на умерена светлина в продължение на много часове, може да получи същия DLI като растение, изложено на силна светлина за няколко часа.

Производителите използват DLI, защото едно измерване на яркостта само по себе си не показва много. Две помещения могат да изглеждат еднакво ярки за човек, но да осигуряват на растението много различни количества използваема светлина в зависимост от това колко часа се запазва тази яркост.

Как се изчислява дневният светлинен интеграл

DLI се изчислява от две измервания:

• PPFD (плътност на фотосинтетичния фотонен поток): броят фотони, които попадат върху един квадратен метър повърхност за секунда, в µmol/m²/s (микромолове на квадратен метър за секунда).
• Фотопериод: броят часове светлина, които растението получава за един ден.

Формула за DLI

$D = \frac{P \times t \times 3600}{1000000}$

където D е дневният светлинен интеграл в mol/m²/ден, P е PPFD в µmol/m²/s, а t е фотопериодът в часове.

3 600 превръща часовете в секунди, а делението на 1 000 000 превръща микромоловете в молове.

Пример с решение

Растение се намира под светлина с измерена стойност 500 µmol/m²/s, която работи 12 часа дневно.

DLI = 500 × 12 × 3 600 ÷ 1 000 000 = 21 600 000 ÷ 1 000 000 = 21,6 mol/m²/ден.

Втори пример: PPFD от 200 µmol/m²/s за 16 часа дава 200 × 16 × 3 600 ÷ 1 000 000 = 11,52 mol/m²/ден, закръглено на 11,5.

Какво означават PPFD и фотопериодът на практика?

PPFD обикновено се измерва с квантов сензор за светлина, насочен към растителния склоп. Пряката слънчева светлина на открито може да достигне приблизително 2 000 µmol/m²/s по обяд, докато слабо осветено място на закрито може да е около 50–100 µmol/m²/s. Фотопериодът е просто броят часове, през които светлинният източник е включен, независимо дали светлината идва от слънцето, или от лампа за отглеждане.

Тъй като DLI е произведение на тези два показателя, една и съща стойност на DLI може да се получи от различни комбинации. Ярка светлина за кратко време и по-слаба светлина за по-дълго време могат да дадат един и същ дневен сбор, макар че растенията не винаги реагират по един и същ начин в двете ситуации.

Нива на DLI за растенията

Всеки диапазон включва долната си граница и завършва непосредствено под следващата. DLI от точно 16 се счита за силна светлина, а точно 25 — за много силна светлина.

Растенията под предпочитания от тях диапазон обикновено растат бавно, издължават се към светлинния източник или не успяват да цъфнат. Растенията, изложени на светлина значително над предпочитания от тях диапазон, могат да развият избелели или обгорени листа.

Как се използва калкулаторът за дневен светлинен интеграл

Въведете показанието за PPFD от светломер или от спецификацията на лампа за отглеждане, след което въведете фотопериода — броя часове, през които светлината работи всеки ден. Калкулаторът умножава тези стойности и показва DLI в mol/m²/ден, както и в коя от четирите категории светлина попада резултатът. PPFD трябва да е нула или по-голямо число, а фотопериодът трябва да е между 0 и 24 часа.

Защо DLI е важен при отглеждането на растения

Градинарите, отглеждащи растения на закрито, използват DLI, за да проверят дали растението е поставено на място, където действително може да се развива добре, вместо да преценяват мястото само с поглед. Прозорец, който изглежда ярък за човек, все пак може да осигурява нисък DLI, защото стъклото, разстоянието до него и посоката, към която е обърнат прозорецът, намаляват светлината, получавана от растението.

Операторите на оранжерии и закрити ферми следят DLI, за да планират допълнителното осветление. Когато естествената светлина не достига целевия DLI на дадена култура, особено през зимата, производителите добавят електрическо осветление, за да компенсират разликата. Разсадниците също използват целеви стойности на DLI, за да определят времето на цъфтежа, тъй като някои култури, например коледната звезда, се нуждаят от минимален DLI, за да се развият правилно до определена дата.

Често задавани въпроси

Какъв е добрият DLI за стайните растения? Повечето разпространени стайни растения растат добре между 8 и 16 mol/m²/ден. Цъфтящите и плододаващите растения обикновено се нуждаят от повече — често 16 mol/m²/ден или повече.

По какво DLI се различава от PPFD? PPFD е моментно измерване на интензитета на светлината в даден момент. DLI е общото количество светлина, което растението получава за целия ден, като съчетава интензитета с броя часове светлина.

Може ли растението да получи прекалено висок DLI? Да. Всеки вид има горна граница, над която фотосинтезата спира да се увеличава и листата могат да бъдат повредени. Растенията, устойчиви на сянка, показват повреди при много по-ниски стойности на DLI от културите за пълно слънчево огряване.

Влияят ли облачността или стъклото на прозореца върху DLI? Да. Облаците намаляват слънчевата светлина на открито, а стъклото на прозореца обикновено блокира част от преминаващата през него светлина. DLI на закрито близо до прозорец обикновено е по-нисък от DLI на открито по същото време.

Как производителите на закрито могат да увеличат DLI? Преместването на растенията по-близо до светъл прозорец, почистването на стъклото, добавянето на отражателни повърхности или оставянето на лампа за отглеждане включена за повече часове могат да повишат DLI, получаван от растението.

Предсказва ли DLI кога растението ще цъфне? Фотопериодът, тоест продължителността на светлинния период, задейства сигналите за цъфтеж при много видове. DLI вместо това предсказва общия темп на растеж, здравината на стъблата и количеството плодове или цветове след началото на цъфтежа.

Източници

1. Faust, J. E., & Logan, J. (2018). „Дневен светлинен интеграл: обзор на изследванията и карти с висока разделителна способност на Съединените щати.“ HortScience, 53(9), 1250–1257.
2. Torres, A. P., & Lopez, R. G. (2012). „Измерване на дневния светлинен интеграл в оранжерия.“ Purdue Extension, HO-238-W.