Основы фотосинтеза

В процессе своего роста каннабис (как и многие другие зеленые растения) преобразует световое излучение, углекислый газ и воду в строительный материал для собственного организма. Кислород выделяется в качестве побочного продукта этого процесса.

Солнечный (или искусственный) свет попадает на содержащийся в листьях растения хлорофилл. Чувствительные мембраны хлоропластов поглощают световое излучение, которое затем преобразуется в питательные сахара.

Однако, каннабис способен усвоить далеко не весь свет, который вы можете ему предоставить. На различных стадиях развития куст марихуаны может справиться только с определенной интенсивностью света. Чрезмерное повышение интенсивности светового излучения может привести к выгоранию и гибели вашей растишки. Световой спектр (или цвет света) также играет немаловажную роль в процессе фотосинтеза.

Как измеряется эффективность источника света

Если вы начнете поиск подходящего освещения для своего бокса, то вы столкнетесь с тем, что для разных светильников указаны различные параметры. На одних сайтах интенсивность освещения будет указана в люменах, на других в люксах. Иной раз в описаниях вообще может быть указана только цветовая температура и мощность лампы.

Запомните. Мощность осветительного прибора указывает только лишь на потребляемую им мощность. Если при выборе ламп ДНаТ ещё как-то можно ориентироваться на мощность, то у светодиодных приборов этот показатель будет совсем другим за счет более высокой эффективности.

Каким показателям тогда стоит доверять? О спектре мы подробнее поговорим позже, пока лишь важно понять, что такие показатели как плотность и интенсивность светового потока измеряются для той части спектра, которая называется PAR, или фотосинтетически активное излучение. Это свет, длина волны которого находится в диапазоне от 400 до 700 нанометров.

- PPF (фотосинтетический поток фотонов) - является количественным измерением производимого лампой PAR в единицу времени. Измеряется в микромолях в секунду (мкмоль/с). Можно сказать, что PPF - это реальная мощность источника света.

Однако, показатель PPF может ввести вас в заблуждение при выборе источника света. Дело в том, что данный параметр показывает, какое количество полезных фотонов прибор производит в секунду. Проходя через пространство, поток фотонов будет разряжаться в зависимости от расстояния до объекта (растения) и угла рассеивания.

Данный факт подводит нас к необходимости измерения количества фотонов, попадающих на определенную площадь каждую секунду.

- PPFD (плотность потока фотосинтетических фотонов) - показатель, отображающий реальное количество полезного света, который ваше растение получает за единицу времени. Он измеряется в микромолях на квадратный метр в секунду (мкмоль/м 2/с)

PPFD можно назвать оптимальным показателем для понимания того, как свет от лампы будет воздействовать на растение. Однако, есть ещё два важных фактора при расчете этого параметра.

- Плотность светового потока любого светильника будет выше в центре освещаемой площади, постепенно снижаясь к её границам.
- В зависимости от удаленности лампы от кроны куста будет меняться и плотность фотосинтетического потока.

Поэтому лучшей и наиболее полной информацией, которую вы можете получить от дилера светового оборудования будет PAR-карта. На ней схематично отображаются измеренные параметры PPFD в центре и на отдаленных секторах.

Старайтесь получить от продавца осветительных приборов именно эту информацию, т.к. она даст вам наиболее достоверное представление о том, насколько конкретная лампа подходит под ваши условия и требования.

*Производители современных LED-бордов (особенно те, кто недавно вышел на рынок) будут только рады поделиться с вами этой информацией.
*Опытные гроверы могут использовать различные лайфхаки, которые позволяют ещё более повышать уровень PPFD без вреда для растения. Например, добавление углекислого газа в камеру для выращивания. Однако, подобные техники следует использовать с осторожностью, чтобы не создать переизбыток света.

В таблице ниже представлены средние значения PPFD на различных стадиях развития каннабиса. Следует отметить, что реальный потенциал усвоения растением PAR может отличаться между различными сортами. Кроме того, изменения других условий среды могут оказать влияние на данный фактор.

Ориентируясь на приведенную выше таблицу и сведения PAR-карт вы можете выбрать ту лампу, которая будет способна выдать максимально необходимый вам PPFD на заданной площади. После этого с помощью регулировки расстояния от кроны до лампы (или с помощью диммера) вы сможете уменьшать количество получаемого растением света до нужных значений.

Как вы могли заметить, в таблице выше указаны параметры PPFD для режима освещения, при котором "день" в гроубоксе составляет 18 часов. На практике недостаток или переизбыток света связан не с самой плотностью потока, а с тем количеством света, которое растение получает в течении дня. Для более точного расчета требуемой мощности осветительного прибора необходимо ввести ещё одно понятие - ежедневный световой интеграл.

- DLI (Daily Light Integral), или ежедневный световой интеграл - это параметр, обозначающий количество фотонов, получаемых вашим растением за один полный световой цикл. Он измеряется в молях на квадратный метр в день (моль/м 2/д)
Вы можете рассчитать требуемый вам PPFD, исходя из понимания необходимого DLI и применяемого фотопериода с помощью простого и бесплатного калькулятора: https://scynceled.com/dli-calculator/. В среднем вы можете придерживаться значения DLI в диапазоне 20-40 моль/м 2/д. Варианты более тонкой регулировки на протяжении цикла будут рассмотрены позднее.

Цветовой спектр

Как уже упоминалось выше, PAR включает в себя световое излучение, имеющее длину волны в диапазоне от 400 до 700 нм. Это практически весь спектр, доступный для восприятия человеческому глазу. Однако, далеко не все цвета из этого диапазона одинаково хорошо поглощаются хлорофиллом.

На графике выше видно, что лучше всего листьями растений усваивается красный и синий свет. В связи с этим большое распространение среди гроверов получили так называемые фитолампы.

Однако, в одной из своих лекций : https://www.youtube.com/watch?v=CJg-dDbfKS4 Брюс Багби приводит доказательства того, что зеленый свет также активно участвует в процессе фотосинтеза. Излучение этой части спектра проникает сквозь зеленые листы растения. Это позволяет насытить полезным излучением больший объем зеленой массы, не обделив им те части растения, которые закрываются находящимися выше листьями.

Как видно на изображении выше, не только зеленый свет обладает хорошей проникающей способностью, но и дальний красный (это диапазон света между красным и инфракрасным, примерно 710—800 нм).

- У дальнего красного света есть также и другая полезная для гровера особенность - он стимулирует рост клеток растительных организмов. Этой особенностью нередко пользуются опытные гроверы во время этапа цветения, стимулируя тем самым увеличение массы соцветий, а следовательно и урожая.

- Синий свет обладает обратным эффектом. Он замедляет рост клеток. Однако, на этапе вегетации это воздействие позволяет растению не вытягиваться вверх, а стать более коренастым и приземистым.

- Ультрафиолетовый свет также может быть весьма полезен для гровера. Доказано, что эта часть спектра повышает уровень терпенов и содержание каннабиноидов в шишках. Как правило, УФ-досвет осуществляется за счет использования люминесцентных ламп. Однако, стремительное развитие LED-технологии позволяет предположить, что вскоре светодиоды этого спектра станут достаточно мощными и доступными.

- Инфракрасный свет (длина волны свыше 750 нм) благотворно влияет на регуляцию многих аспектов роста и цветения каннабиса через стимуляцию природного пигмента под названием фитохром. Хороший светодиодный светильник должен содержать достаточное количество диодов ИК-спектра, для обеспечения сбалансированного развития растишки.

При этом важно отметить и другую важную функцию, которую выполняет освещение в вашем боксе. Это удобство работы с растением. В процессе грова вам часто потребуется внимательно рассматривать узлы и листья вашего растения, чтобы выявлять возможные болезни, паразитов и дисбаланс условий среды. С этой задачей лучше всего справляется белый свет, который является совокупностью всех волн видимого спектра.

Снова сделаем ссылку на видео Багби : https://www.youtube.com/watch?v=CJg-dDbfKS4 (13:33 - таймкод), в котором он наглядно демонстрирует более высокую эффективность использования светильников полного спектра с добавлением дальнего красного спектра в сравнении с фитолампами.

Завершая тему спектрального анализа стоит сказать, что вы можете использовать в процессе культивации лампы различного спектра для разных этапов развития каннабиса. Однако, многие современные LED-светильники включают в себя достаточное количество светодиодов различного спектра, что позволяет использовать одно устройство на протяжении всего грова.

Наилучший тип источников света

Важную роль при выборе осветительного прибора для гроубокса играет тип источника света. Есть множество различных технологий создания ламп и светильников. Они значительно отличаются друг от друга по характеристикам, используемым для их создания материалам, и цене. Вот перечень тех из них, которые чаще всего используются в растениеводстве:

- LED (светодиодные светильники)
- КЛЛ (компактные люминесцентные лампы)
- HID (разрядные лампы высокой интенсивности)

Выбор источника света зависит от того, какой урожай вы хотите получить и какую сумму вы готовы инвестировать в это дело. Также немаловажную роль играет то, какого размера будет ваш бокс, и насколько много внимания вы готовы уделять процессу гровинга, изучению параметров освещения и т.д.

Рассмотрим подробнее каждый из типов осветительных приборов.

Светодиодные светильники (LED)

Нынешним лидером на рынке осветительного оборудования являются светодиоды. Современная технология их создания позволяет воспроизвести любую часть нужного растениям спектра. Это позволяет создать одно устройство, которое будет включать в себя необходимое количество светодиодов разного цвета. Однако, чтобы получить ожидаемый эффект, вам нужно будет выбрать высококачественные светодиоды, которые действительно будут излучать заявленное количество фотонов определенного спектра.

Например, для гроубокса 40/40 см вначале будет вполне достаточно приобрести Quantum board мощностью 60 Вт. Вариант с регулировкой яркости обойдется примерно в 4000-5000р.

Стоимость является наиболее существенным недостатком LED. Другим недостатком является необходимость хотя бы немного разобраться в теме, чтобы найти для себя подходящий прибор (который, скорее всего, придется заказывать). При этом у этого типа освещения есть множество положительных сторон.

- Полнота спектра. Вы можете приобрести одну лампу на весь цикл развития каннабиса.
- Низкая степень нагрева. Светодиоды нагреваются настолько слабо, что для отвода тепла нередко даже не нужен радиатор. LED-лампы незначительно повышают температуру внутри вашего гроубокса.
- Эффективность. Светодиодные приборы потребляют значительно меньшее количество электроэнергии, чем HID лампы. Это позволит вам сэкономить и не вызывать к себе дополнительных подозрений.
-Долговечность. При соблюдении простых условий, такая лампа прослужит вам не один год.
- Малые габариты.
- Простота установки. В большинстве случаев вам потребуется просто подвесить светильник и подключить его к драйверу (блоку питания), который нередко идет в комплекте.

Если вы подбираете себе осветительный прибор на долгий срок, то LED будет оптимальным решением. Относительно высокая стоимость таких устройств со временем окупится за счет высокой эффективности.