เครื่องคำนวณค่าแสงรวมรายวัน - DLI สำหรับการเจริญเติบโตของพืช

ปริมาณแสงสะสมรายวันคืออะไร?

ปริมาณแสงสะสมรายวัน (DLI) คือปริมาณแสงทั้งหมดที่ใช้ในการสังเคราะห์แสงซึ่งพืชได้รับตลอดหนึ่งวัน โดยมีหน่วยเป็นโมล/ม²/วัน ซึ่งหมายถึงปริมาณอนุภาคแสง (โฟตอน) เป็นโมลที่ตกกระทบบนพื้นที่ใบทุกหนึ่งตารางเมตรต่อวัน DLI รวมปัจจัยสองอย่างเข้าด้วยกัน ได้แก่ ความเข้มของแสงและระยะเวลาที่แสงส่อง พืชที่ได้รับแสงปานกลางเป็นเวลาหลายชั่วโมงอาจได้รับ DLI เท่ากับพืชที่ได้รับแสงเข้มเป็นเวลาไม่กี่ชั่วโมง

ผู้ปลูกใช้ค่า DLI เพราะค่าความสว่างเพียงครั้งเดียวไม่สามารถบอกข้อมูลได้มากนัก ห้องสองห้องอาจดูสว่างเท่ากันสำหรับคน แต่ให้ปริมาณแสงที่ใช้ได้แก่พืชแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับว่าความสว่างนั้นคงอยู่นานกี่ชั่วโมง

วิธีคำนวณปริมาณแสงสะสมรายวัน

DLI คำนวณจากการวัดสองค่า ได้แก่

• PPFD (ความหนาแน่นฟลักซ์โฟตอนสังเคราะห์แสง): จำนวนโฟตอนที่ตกกระทบบนพื้นที่หนึ่งตารางเมตรในแต่ละวินาที มีหน่วยเป็น µmol/m²/s (ไมโครโมลต่อตารางเมตรต่อวินาที)
• ช่วงแสง: จำนวนชั่วโมงที่พืชได้รับแสงในหนึ่งวัน

สูตร DLI

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

โดยที่ D คือค่าการรับแสงรายวัน หน่วยเป็น mol/m²/วัน, P คือค่า PPFD หน่วยเป็น µmol/m²/วินาที และ t คือช่วงเวลาการให้แสง หน่วยเป็นชั่วโมง

ค่า 3,600 ใช้แปลงชั่วโมงเป็นวินาที และการหารด้วย 1,000,000 ใช้แปลงไมโครโมลเป็นโมล

ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ

พืชต้นหนึ่งอยู่ใต้แสงที่วัดได้ 500 µmol/m²/s โดยเปิดแสงวันละ 12 ชั่วโมง

DLI = 500 × 12 × 3,600 ÷ 1,000,000 = 21,600,000 ÷ 1,000,000 = 21.6 mol/m²/วัน.

อีกตัวอย่างหนึ่งคือ PPFD ที่ 200 µmol/m²/s เป็นเวลา 16 ชั่วโมง ให้ค่า 200 × 16 × 3,600 ÷ 1,000,000 = 11.52 mol/ม²/วัน ซึ่งปัดเศษเป็น 11.5

PPFD และช่วงแสงหมายถึงอะไรในทางปฏิบัติ?

โดยทั่วไป PPFD วัดด้วยเซนเซอร์วัดแสงควอนตัมที่หันเข้าหาทรงพุ่มของพืช แสงแดดกลางแจ้งโดยตรงอาจมีค่าประมาณ 2,000 µmol/m²/s ในช่วงเที่ยงวัน ขณะที่บริเวณในอาคารที่มีแสงสลัวอาจมีค่าประมาณ 50–100 µmol/m²/s ส่วนช่วงแสงก็คือจำนวนชั่วโมงที่แหล่งกำเนิดแสงเปิดอยู่ ไม่ว่าแสงนั้นจะมาจากดวงอาทิตย์หรือไฟปลูกพืช

เนื่องจาก DLI เป็นผลคูณของตัวเลขสองค่านี้ ค่า DLI เดียวกันจึงอาจเกิดจากการผสมผสานที่แตกต่างกันได้ แสงสว่างมากในช่วงเวลาสั้น ๆ และแสงที่หรี่ลงเป็นเวลานานกว่าอาจรวมกันได้เป็นปริมาณแสงรายวันเท่ากัน แม้ว่าพืชจะไม่ตอบสนองต่อทั้งสองกรณีเหมือนกันเสมอไป

ระดับ DLI สำหรับพืช

แต่ละช่วงจะรวมค่าขอบล่างของช่วงนั้น และสิ้นสุดที่ค่าต่ำกว่าช่วงถัดไปเล็กน้อย DLI ที่มีค่า เท่ากับ 16 พอดีจัดเป็นแสงมาก และค่าที่เท่ากับ 25 พอดีจัดเป็นแสงมากเป็นพิเศษ

พืชที่ได้รับแสงต่ำกว่าช่วงที่เหมาะสมมักเจริญเติบโตช้า ลำต้นยืดยาวเข้าหาแหล่งกำเนิดแสง หรือไม่ออกดอก ส่วนพืชที่ได้รับแสงสูงกว่าช่วงที่เหมาะสมมากอาจมีใบซีดขาวหรือใบไหม้

วิธีใช้เครื่องคำนวณปริมาณแสงสะสมรายวัน

ป้อนค่า PPFD จากเครื่องวัดแสงหรือข้อมูลจำเพาะของไฟปลูกพืช จากนั้นป้อนช่วงแสง ซึ่งคือจำนวนชั่วโมงที่เปิดไฟในแต่ละวัน เครื่องคำนวณจะคูณค่าทั้งสองและแสดงค่า DLI ในหน่วยโมล/ม²/วัน พร้อมระบุว่าผลลัพธ์อยู่ในประเภทแสงใดจากทั้งหมดสี่ประเภท ค่า PPFD ต้องเป็นศูนย์ขึ้นไป และช่วงแสงต้องอยู่ระหว่าง 0 ถึง 24 ชั่วโมง

เหตุใด DLI จึงสำคัญต่อการปลูกพืช

ผู้ปลูกพืชในบ้านใช้ DLI เพื่อตรวจสอบว่าพืชอยู่ในตำแหน่งที่สามารถเจริญเติบโตได้ดีจริงหรือไม่ แทนที่จะประเมินตำแหน่งนั้นด้วยสายตา หน้าต่างที่ดูสว่างสำหรับคนอาจยังให้ค่า DLI ต่ำ เพราะกระจกหน้าต่าง ระยะห่างจากกระจก และทิศทางที่หน้าต่างหันไป ล้วนลดปริมาณแสงที่พืชได้รับ

ผู้ดูแลเรือนกระจกและฟาร์มในอาคารติดตามค่า DLI เพื่อวางแผนการให้แสงเสริม เมื่อแสงธรรมชาติต่ำกว่าเป้าหมาย DLI ของพืช โดยเฉพาะในฤดูหนาว ผู้ปลูกจะเพิ่มแสงไฟฟ้าเพื่อชดเชยส่วนที่ขาด เรือนเพาะชำยังใช้เป้าหมาย DLI เพื่อกำหนดช่วงเวลาออกดอก เนื่องจากพืชบางชนิด เช่น พอยน์เซตเทีย ต้องได้รับ DLI ขั้นต่ำจึงจะพัฒนาได้เหมาะสมตามวันที่กำหนด

คำถามที่พบบ่อย

DLI ที่เหมาะสมสำหรับไม้ประดับในบ้านคือเท่าใด ไม้ประดับในบ้านทั่วไปส่วนใหญ่เจริญเติบโตได้ดีเมื่อมีค่าอยู่ระหว่าง 8 ถึง 16 mol/ม²/วัน ส่วนพืชที่ออกดอกและติดผลโดยทั่วไปต้องการมากกว่า มักอยู่ที่ 16 mol/ม²/วัน หรือสูงกว่า

DLI แตกต่างจาก PPFD อย่างไร PPFD คือการวัดความเข้มแสง ณ ช่วงเวลาหนึ่ง ส่วน DLI คือปริมาณแสงทั้งหมดที่พืชได้รับตลอดทั้งวัน โดยรวมความเข้มแสงเข้ากับจำนวนชั่วโมงที่มีแสง

พืชได้รับ DLI มากเกินไปได้หรือไม่ ได้ พืชแต่ละชนิดมีขีดจำกัดสูงสุด เมื่อเกินขีดจำกัดนี้ อัตราการสังเคราะห์แสงจะไม่เพิ่มขึ้นอีกและใบอาจเสียหาย พืชที่ทนร่มจะแสดงความเสียหายเมื่อมีค่า DLI ต่ำกว่าพืชที่ปลูกกลางแจ้งแดดเต็มวันมาก

เมฆหรือกระจกหน้าต่างมีผลต่อ DLI หรือไม่ มี เมฆลดปริมาณแสงแดดภายนอกอาคาร และกระจกหน้าต่างมักกั้นแสงบางส่วนที่ส่องผ่าน ภายในอาคารบริเวณใกล้หน้าต่างจึงมักมีค่า DLI ต่ำกว่าค่า DLI ภายนอกอาคารในเวลาเดียวกัน

ผู้ปลูกพืชในอาคารจะเพิ่ม DLI ได้อย่างไร การย้ายพืชเข้าใกล้หน้าต่างที่สว่าง การทำความสะอาดกระจกหน้าต่าง การเพิ่มพื้นผิวสะท้อนแสง หรือการเปิดไฟปลูกพืชนานขึ้น ล้วนช่วยเพิ่มค่า DLI ที่พืชได้รับได้

DLI ใช้ทำนายเวลาที่พืชจะออกดอกได้หรือไม่ ช่วงแสงหรือระยะเวลาที่มีแสงเป็นตัวควบคุมตัวกระตุ้นการออกดอกในพืชหลายชนิด ส่วน DLI ใช้ทำนายอัตราการเจริญเติบโตโดยรวม ความแข็งแรงของลำต้น และปริมาณผลหรือดอกหลังจากเริ่มออกดอกแล้ว

เอกสารอ้างอิง

1. Faust, J. E., และ Logan, J. (2018). "ปริมาณแสงสะสมรายวัน: บททบทวนงานวิจัยและแผนที่ความละเอียดสูงของสหรัฐอเมริกา" HortScience, 53(9), 1250–1257.
2. Torres, A. P., และ Lopez, R. G. (2012). "การวัดปริมาณแสงสะสมรายวันในเรือนกระจก" Purdue Extension, HO-238-W.