植物照明

植物燈中的PPF、PPFD和光週期怎麼理解

PPF描述燈具每秒輸出的光合光子總量,PPFD描述單位面積接收到的光子密度,光週期則決定每天照明時長。實際種植要綜合三者。

核心結論

PPF描述燈具每秒輸出的光合光子總量,PPFD描述單位面積接收到的光子密度,光週期則決定每天照明時長。實際種植要綜合三者。

理解這個問題的四個重點

01

PPF 是燈具的總輸出

PPF(光合光子通量)統計燈具每秒在 400–700 納米波段發出的全部光子,單位微摩爾,是種植界的“流明”——積分球裡測出的總量,與光子去了哪裡無關。PPF 除以輸入功率得到光效(µmol/J),這才是誠實的效率數字:現代優質燈具大約落在 2.3–2.8。只寫瓦數和“等效”卻不寫 PPF 的商品頁,描述的是用電量而不是園藝。

02

測點要覆蓋中心和邊緣

PPFD(光合光子通量密度)測的是某一個點上每平方米每秒落下多少光子,也就是植物真正經歷的數值。它在照射範圍內並不均勻(中心強、邊緣弱),且隨距離迅速衰減,所以一句沒有高度、沒有分佈圖的“PPFD 1000”是營銷話術——認真的廠家會公佈指定懸掛高度下的網格圖。中心與邊緣的落差是最實用的閲讀技能:四角只有中心三分之一的燈具,無論總量多好都會長出一個穹頂形的冠層。

03

燈距改變PPFD分佈

燈距一變,PPFD 分佈整個重排。降低懸掛高度會抬高中心峰值但讓邊緣更暗,抬高則更均勻卻整體變弱。工作區間可以記住:育苗期大約 100–300 µmol/m²/s,營養生長 300–600,開花結果 600–900;超過大約 1000 之後,普通空氣裡的二氧化碳成為瓶頸,多出來的光子大多變成熱。另外用照度計或手機 App 換算 PPFD 只能當相對工具——換算係數隨光譜而變,用來看均勻度可以,用來定絕對目標是錯的。

04

光週期與作物階段相關

植物是把一天的光累加起來看的,這個累計量叫日累積光照量(DLI,單位 mol/m²/天),算法很直接:PPFD × 3600 × 小時 ÷ 1,000,000。冠層維持 500 µmol/m²/s 照 18 小時,得到 32 mol/m²/天,屬於相當充裕的營養生長區間;葉菜類有一半就長得很好。這個等式兩邊都能用:弱一點的燈開久一點,可以給出和強燈開短時間相同的累積量——但對日照長度敏感的開花作物必須尊重它的黑暗時段。

選擇與使用建議

比較兩個燈具時只看三樣:PPF、光效(µmol/J),以及你打算懸掛的那個高度上的 PPFD 網格圖,頁面上其餘都是裝飾。舉個尺寸計算的例子:60×60cm 的營養生長帳篷要做到平均 400 µmol/m²/s,需要 0.36m² × 400 = 144 µmol/s 落到冠層,考慮反光帳內的光學損耗,一台 PPF 約 180–220 µmol/s 的燈具夠用,按當前光效換算大約 70–90W。

建議記錄
  • 燈具的 PPF 與光效(µmol/J)
  • 標註懸掛高度下的 PPFD 網格圖(中心與邊緣各是多少)
  • 目標作物階段對應的 PPFD 區間與每日時長
  • 算出的 DLI(mol/m²/天)與定時器的實際執行情況