كيف تحسب التكامل اليومي للضوء (DLI)؟
تكامل الضوء اليومي يساوي كثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) مضروباً في الفترة الضوئية بالساعات، مضروباً في 3,600 ثانية لكل ساعة، ومقسوماً على 1,000,000. باختصار، DLI (مول/م²/يوم) = PPFD (ميكرومول/م²/ثانية) × الساعات × 0.0036.
يقوم المعامل 0.0036 بتحويل الميكرومول في الثانية إلى مول في اليوم: الساعة تحتوي على 3,600 ثانية والمول يحتوي على 1,000,000 ميكرومول. قيمة PPFD تبلغ 300 ميكرومول/م²/ثانية لمدة 16 ساعة تعطي 300 × 16 × 0.0036 = 17.28 مول/م²/يوم، و100 ميكرومول/م²/ثانية لمدة 10 ساعات تعطي 3.6 مول/م²/يوم.
يلتقط DLI كلاً من الشدة والمدة في رقم واحد، مما يجعله المقياس الفردي الأكثر فائدة لمعرفة مقدار الضوء الذي تحصل عليه النبتة فعلياً. يتغير ضوء الشمس على مدار اليوم، لذا يتم الحصول على DLI للضوء الطبيعي من خلال حساب متوسط قراءات PPFD أو تسجيلها باستخدام مستشعر. توجد حاسبة DLI بجانب حاسبات النباتات والحدائق المجانية الأخرى على PlantoScan.
ما الفرق بين PAR و PPFD و DLI؟
الإشعاع النشط ضوئياً (PAR) هو الضوء الذي تستخدمه النباتات لعملية التمثيل الضوئي، وهو نطاق الموجات 400–700 نانومتر. كثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) هي الكمية اللحظية من PAR التي تسقط على سطح ما، بوحدة ميكرومول/متر مربع/ثانية. مؤشر الضوء اليومي (DLI) هو إجمالي PAR الذي يتم استقباله خلال يوم واحد، بوحدة مول/متر مربع/يوم.
PPFD هو لقطة لحظية، مثل السرعة؛ بينما DLI هو الإجمالي، مثل المسافة المقطوعة. يقيس مقياس الكم، المعروف أيضاً بمقياس PAR، كثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) مباشرة عن طريق عد الفوتونات في نطاق 400-700 نانومتر. غالباً ما ينشر مصنعو أضواء النمو خريطة PPFD توضح القراءات عند ارتفاع تعليق محدد، مع أعلى القيم تحت مركز الجهاز وقيم أقل باتجاه الحواف.
يصل ضوء الشمس الكامل في الهواء الطلق عند منتصف النهار في الصيف إلى حوالي 2,000 ميكرومول/م²/ثانية، ويتراوح مؤشر الضوء اليومي (DLI) في الهواء الطلق في الولايات المتحدة من أقل من 10 مول/م²/يوم في فصول الشتاء الشمالية إلى 50 أو أكثر في الصيف. في الداخل، تعمل زجاج النوافذ والستائر والمسافة عن النافذة على تقليل ذلك الضوء بشكل حاد، لذا غالباً ما يتلقى النبات المنزلي الموجود على بعد بضعة أقدام من النافذة جزءاً صغيراً فقط من مؤشر الضوء اليومي الخارجي.
ما مقدار الضوء الذي تحتاجه النباتات؟
تحتاج النباتات المنزلية ذات الإضاءة المنخفضة إلى DLI يتراوح بين 2 إلى 6 مول/م²/يوم، والنباتات ذات الإضاءة المتوسطة من 6 إلى 12، والنباتات والأعشاب ذات الإضاءة العالية من 10 إلى 20، والخضروات المثمرة مثل الطماطم والفلفل من 20 إلى 30 أو أكثر.
| مجموعة النباتات | أمثلة | DLI (مول/م²/يوم) | PPFD على مدار 12 ساعة | PPFD على مدار 16 ساعة |
|---|---|---|---|---|
| نباتات منزلية تتحمل الإضاءة المنخفضة | نبات الثعبان، نبات ZZ، البوتس، زنبق السلام | 2–6 | 46–139 | 35–104 |
| نباتات منزلية تحتاج ضوءًا متوسطًا | فيلوديندرون، دراسينا، بيبيروميا | 6–12 | 139–278 | 104–208 |
| الشتلات والنباتات المنقولة | شتلات الخضروات والزهور | 6–12 | 139–278 | 104–208 |
| النباتات المنزلية والأعشاب التي تحتاج إلى إضاءة عالية | نباتات عصارية، صبار، حمضيات، ريحان | 10–20 | 231–463 | 174–347 |
| الخضروات الورقية | الخس، السبانخ، الكرنب | 12–17 | 278–394 | 208–295 |
| الخضروات الثمرية | طماطم، فلفل، خيار | 20–30+ | 463–694+ | 347–521+ |
نطاقات DLI المذكورة بشكل عام؛ تختلف الأنواع والأصناف الفردية. PPFD بوحدة µmol/m²/s = DLI ÷ (ساعات × 0.0036).
تتداخل النطاقات لأن احتياجات الضوء تختلف داخل كل مجموعة ومع درجة الحرارة والرطوبة ومرحلة النمو. الأنواع المتحملة للظل مثل تلك الموجودة في قائمة النباتات المنزلية منخفضة الإضاءة للغرف المعتمة تعيش بالقرب من أسفل المقياس ولكنها تنمو بشكل أسرع مع المزيد من الضوء. النباتات المنزلية المحبة للشمس التي تحتاج إلى ضوء ساطع تتمدد، وتفقد لونها، وتتوقف عن الإزهار تحت حوالي 10 مول/م²/يوم.
كيف تحسب كثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) التي يحتاجها ضوء النمو؟
يساوي PPFD المطلوب DLI المستهدف مقسوماً على الفترة الضوئية بالساعات مضروباً في 0.0036. DLI بمقدار 12 مول/م²/يوم على مدى فترة ضوئية مدتها 14 ساعة يحتاج إلى 12 ÷ (14 × 0.0036) = 238 ميكرومول/م²/ثانية عند المظلة.
تؤدي الفترات الضوئية الأطول إلى خفض قيمة PPFD التي يجب أن يوفرها المصباح: نفس الـ 12 مول/م²/يوم تحتاج إلى 278 ميكرومول/م²/ثانية على مدار 12 ساعة، ولكنها تحتاج فقط إلى 208 ميكرومول/م²/ثانية على مدار 16 ساعة. غالباً ما يكون تشغيل مصباح نمو أصغر لساعات أكثر هو الطريقة الأقل تكلفة للوصول إلى قيمة DLI المستهدفة، طالما أن النبات ليس حساساً للفترة الضوئية.
تزهر النباتات التي تحتاج لنهار قصير مثل البوينسيتيا والأقحوان فقط عندما تكون الليالي طويلة بما يكفي، بينما تزهر النباتات التي تحتاج لنهار طويل مثل السبانخ مع طول النهار. حافظ على الفترات الضوئية عند 16 إلى 18 ساعة أو أقل لمعظم النباتات، وامنح الشتلات والنباتات المنقولة حديثاً أسبوعاً أو أسبوعين عند كثافة تدفق فوتوني ضوئي (PPFD) أقل قبل رفع الإضاءة إلى المستوى المستهدف الكامل.
هل يمكنك تحويل Lux إلى PPFD؟
يتحول اللوكس (Lux) إلى PPFD تقريبياً فقط، لأن اللوكس يقيس السطوع كما تراه العين البشرية، بينما يحسب PPFD الفوتونات الضوئية. بالنسبة لضوء الشمس، يساوي 1 لوكس تقريباً 0.0185 ميكرومول/م²/ثانية، لذا فإن 10,000 لوكس تعادل حوالي 185 ميكرومول/م²/ثانية.
يعتمد معامل التحويل على طيف الضوء. يحتوي ضوء الشمس على مزيج واسع من الأطوال الموجية، بينما تركز مصابيح LED البيضاء، والأنابيب الفلورية، ومصابيح الصوديوم عالية الضغط ناتجها بشكل مختلف، لذا فإن عوامل تحويل اللوكس إلى PPFD تكون عادةً أقل من قيمة ضوء الشمس، كما أن مصابيح LED الأرجوانية (الأحمر والأزرق) تعطي قراءات منخفضة بشكل مضلل على مقياس اللوكس. يطبق وضع اللوكس في الحاسبة معامل ضوء الشمس ويصنف النتيجة على أنها تقريبية.
لا يزال مقياس الضوء (لوكس) أو تطبيق قياس الضوء على الهاتف مفيداً لمقارنة البقع في نفس الغرفة تحت نفس مصدر الضوء، مثل العثور على أكثر عتبة نافذة سطوعاً. طابق تلك القراءات مع متطلبات الضوء لكل نوع في أدلة العناية بالنباتات الفردية، واستخدم مقياس الكم عند إعداد أضواء النمو.
الأسئلة الشائعة
- ما هو معدل الضوء اليومي (DLI) الجيد للنباتات المنزلية؟
- تنمو النباتات المنزلية ذات الإضاءة المنخفضة مثل نبات الثعبان (Snake plant) ونبات ZZ بـ DLI يتراوح بين 2 إلى 6 مول/م²/يوم. تزدهر معظم النباتات المنزلية الورقية عند 6 إلى 12، بينما تحتاج النباتات العصارية والصبار والحمضيات إلى 10 إلى 20 أو أكثر لتبقى مدمجة وتزهر.
- هل الفترة الضوئية الأطول تعني ضوءاً أكثر سطوعاً؟
- تزيد الفترة الضوئية الأطول من DLI بنفس الطريقة التي يفعلها الضوء الأكثر سطوعاً، لذا فإن 150 ميكرومول/م²/ثانية لمدة 16 ساعة تساوي 200 ميكرومول/م²/ثانية لمدة 12 ساعة. يتحكم طول النهار أيضاً في الإزهار في النباتات الحساسة للفترة الضوئية، وتحتاج معظم النباتات إلى فترة مظلمة ليلية.
- هل يمكن أن تحصل النباتات على الكثير من الضوء؟
- تحصل النباتات على الكثير من الضوء عندما يتجاوز DLI أو PPFD ما يمكن لأوراقها استخدامه، مما يسبب بقعاً باهتة أو صفراء أو جافة. النباتات المنزلية والشتلات المتكيفة مع الظل هي الأكثر حساسية، خاصة عند نقلها فجأة إلى شمس مباشرة أو تحت ضوء نمو قوي.
- ما هي المسافة التي يجب أن تكون بين ضوء النمو والنباتات؟
- تعتمد مسافة ضوء النمو على مخرجات الجهاز، لأن كثافة تدفق الفوتونات الضوئية (PPFD) تنخفض بسرعة كلما ابتعد الضوء عن المظلة النباتية. استخدم خريطة PPFD الخاصة بالشركة المصنعة أو مقياس الكم، واضبط الارتفاع الذي يوفر قيمة PPFD التي تعطيها هذه الحاسبة لمؤشر DLI المستهدف.