Почему LUX не подходит для оценки света для растений

Разбираем, почему люксы описывают восприятие света человеком, а не потребности растений

Свет и фотобиология

Люксметр показывает, что света достаточно, — но достаточно для чего? В теплице или климатической камере освещённость в люксах не позволяет надёжно оценить условия для фотосинтеза. Для настройки света на уровне растений используют PPFD. Разберём, чем отличаются эти показатели и когда люксметр всё же полезен.

Что измеряют люксы?

Люкс (лк, lx; на приборах часто LUX) — единица освещённости, учитывающая чувствительность человеческого глаза. При дневном зрении её максимум находится около 555 нм, в жёлто-зелёной области спектра. Синий и глубокий красный свет вносят значительно меньший вклад в показания люксметра.

Поэтому люксы подходят для оценки освещения рабочих мест, но не заменяют измерения света для растений.

Чем PPFD отличается от LUX?

PPFD — плотность потока фотосинтетических фотонов. Показатель описывает, сколько фотонов в диапазоне 400–700 нм падает на квадратный метр за секунду. Единица измерения — мкмоль/(м²·с).

В PPFD фотоны этого диапазона учитываются одинаково, без поправки на чувствительность глаза. Это позволяет сравнивать количество света на уровне растений при разных источниках освещения.

При этом PPFD не описывает спектр и не означает, что все фотоны вызывают одинаковую биологическую реакцию.
DLI учитывает изменения PPFD в течение дня: одного разового замера для его определения в теплице недостаточно.

Показатель	Освещённость, лк	PPFD, мкмоль/(м²·с)	DLI, моль/(м²·сут)
Что показывает	Свет с учётом чувствительности глаза	Поток фотонов 400–700 нм на единицу площади	Суммарное количество фотонов этого диапазона за сутки
Для какой задачи нужен	Оценка освещения для человека	Настройка интенсивности света на уровне растений	Контроль суточного количества света

Можно ли перевести люксы в PPFD?

Можно приблизительно, если известен спектр источника. Универсального коэффициента нет.

Например, по справочным коэффициентам Apogee Instruments при 10 000 лк солнечный свет соответствует примерно 185 мкмоль/(м²·с), а свет натриевой лампы высокого давления из таблицы — 122 мкмоль/(м²·с). Освещённость одинаковая, PPFD различается примерно в 1,5 раза. Это расчётный пример, а не результаты измерений оборудования Just Grow.

Конвертер PPFD

При одинаковой освещённости 10 000 лк расчётный PPFD составляет 185 для солнечного света и 122 мкмоль/(м²·с) для натриевой лампы.

Для светодиодных систем коэффициент также зависит от спектра. Нельзя брать значение для солнечного света или другой лампы и применять его к своей системе без проверки.

Чем и как измерять свет для растений?

Для настройки освещения используйте PAR-метр, подходящий для спектра установленной системы. Он измеряет PPFD. Если нужно проверить ещё и спектральный состав, используйте спектрофотометр для измерения излучения с функцией расчёта PPFD. Проверьте назначение прибора: лабораторный спектрофотометр для анализа растворов эту задачу не решает.

Практический порядок замера:

1. Измеряйте на уровне растений

При верхнем освещении размещайте датчик горизонтально, не затеняя его собой.

2. Проверяйте всю рабочую площадь

Снимайте показания по равномерной сетке, включая центр, края и участки между системами. Один высокий результат в центре не описывает весь стеллаж.

3. Фиксируйте условия

Записывайте высоту подвеса, настройку мощности, режим спектра и наличие естественного света.

4. Сопоставляйте PPFD с режимом выращивания

Учитывайте культуру, стадию развития и фотопериод; при изменяющемся естественном освещении контролируйте DLI.

Замер PPDF в ВНИИСБ Лаборатория селекции

Когда люксметр всё-таки полезен?

При неизменном спектре люксметр пригоден для относительного контроля: например, чтобы заметить снижение освещённости в одной и той же точке. Для такого сравнения сохраняйте положение датчика, геометрию установки и условия естественного освещения.

Но определить по люксам, достаточно ли света конкретной культуре, или корректно сравнить системы с разными спектрами нельзя.

Для настройки освещения растений опирайтесь на PPFD по всей рабочей площади, спектр и продолжительность освещения