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[Ep-30] 植物 LED 燈的應用:了解光學數據能讓你的植物得到最好的照明

已更新:2023年12月27日

本文介紹植物LED燈的選擇和使用。
普通照明燈泡的光譜不適合植物生長,因此需要選擇專門為植物設計的LED燈。選擇植物燈時需要考慮植物的光補償點和飽和點,以及光譜、功率、色溫、演色指數、和PPFD等數據。

植物需要陽光

但若沒有室外空間或室內沒足夠的陽光照射(最少約3小時有明顯陽光射進來)或因為各戶外天氣因素如高溫低溫、強風、大雨或被昆蟲困擾之下,要考慮將植物移送室內養育。 這時植物補光燈會是救世主。


文章目錄
 


為什麼一定要是「植物用」的LED燈呢?

因為普遍室內照明用的燈都是以推高光照度為主,而高照度的燈卻沒有很多植物能用在進行光合作用的波段!






簡單說明一下: 通常對植物生長有作用的波段落在藍光與紅光這兩個區域(所以會看到一些農業者或資深植物玩家培育植物的燈是藍+紅的紫色)。

概括而言,藍光長根,紅光長葉。

而家用照明通常以藍、黃、綠的波段來推高照度,而藍跟紅光比例不平均且紅光波段十分低,所以一般沒注明是供植物用的光譜的燈對植物生長是幫助不大的喔!

[上圖是普遍家用照明LED光譜(右) 與植物用的LED光譜 (左)]




選擇植物補光燈的指標

上面提及藍和紅光是植物主要用到的光譜波段,

但若植物燈只有這兩個波段的話會變成「紫色燈」。

照射在植物上會影響觀察葉片顏色,甚至影響到植物病蟲害的判斷,

更需要留意的是當中的藍光波段對人體肉眼是傷害性的

所以如果栽種植物是希望每天都能舒適觀賞、給眼睛做 spa的話,

我們建議選擇「全光譜」的植物燈, 即是模仿太陽光譜七種的可見波段的仿陽光顏色。

 

雖然有某波段區域上的光植物未必能全都用上(其實每個波段總會有一點幫助,不是只用藍紅光),但照射出來的光,看上去會自然舒服、更接近自然光,也更能與正常的家居埸景融合(畢竟不是繁殖場,也有看過因為紫色燈惹來鄰居誤會的新聞⋯⋯)


除了要看產品提供的光譜數據,我們還整合了一些選擇植物燈時主要考量的光學名詞及數據意義給大家參考,並以 <Helios Green LED HG24> 全光譜LED植物補光燈的數據為例 :



《24W》

  • 功率數值,是代表一段時間內燈泡的耗電率(通常越大數值越發出更多的熱),不代表亮度。

《色溫度(K) 5800》

  • 通常由3000-6000K之間,數值越高越白(冷色)接近正午陽光顏色,相反越低越黃(暖色)接近黃昏陽光顏色。

《演色指數(Ra) 98.5》

  • 這裡指的是對陽光顏色的接近度,滿分是100,也不是很多品牌能高過(Ra)98。

《全光束/光通量 (lm) >2098》

  • 即我們常說的流明,越高代表產品越亮。正常一間香港房屋的百多呎面積房間,1000lm已經很光亮。

《照度(lux) 38000》

  • 被照射範圍內的物件上單位面積的光通量(lm) ,翻譯到我們能懂的話,就是在一個距離內的亮度,越近、越亮=越高數值。這是說它能在1平方米面積上有38000lux。

《PPFD(µMol/m2s) 》

  • 光合作用的光子通量密度,如果說人類能感知照度(lm)的高低,即亮不亮。植物能感知的就是PPFD的高低。 這裡是說它在每2秒內能有(最高)1059.4個光子落在葉面上,但距離會有影響,越遠數值越低。



植物燈通常建議使用的照射距離是50-70cm之間,需要配合植物品種的光需求量來調整距離和燈的數量。 這牽涉到談及植物需要最少與最多之間的光數值,即是植物的光補償點和飽和點。

  • 如果經濟許可的話,建議選用一些有光學數據提供的植物燈品牌,這方面日本和台灣品牌都比較可靠,中國的不是不可以,(不論好醜,也是代工Helios的國家)。但他們自家 的品牌所提供的數據參差,需要有實驗精神和時間去用自己的植物去驗證。

 
光補償點和飽和點

即是植物需要的最少與最多之間的光數值。


當知道了植物需要的是甚麼光(質),接下來一起研究一下(量)的部分。

說白一點就是植物在進行光合作用時所需要的最低要求與最高限度的光子量。

多數植物在光的飽和點(最高)和補償點(最低)內都能有效進行光合作用,

當光超過了飽和點就會好大機會做成光傷害、曬傷;低過補償點植物就只能苟存,生長停止、徒長甚至枯萎。


當依靠太陽光種植,需要依據其他環境因素如溫度和雲量、季節等調整植物位置,種植新手往往都難以掌握,也很難分清「全日照」「半日照」是怎樣強度的陽光?


使用植物燈,可以根據光子輸出數據來調整植物位置和距離,而且質量穩定(這裡先撇開uv對植物影響的題目)。


普遍觀葉植物、天南星科的植物都是喜歡半日照的光量,即大約200-375 PPFD。在這光量下不建議照射多於6小時。


所以,在了解這些數據背後的意義後,「光」這個環節就易處理得多了! 「全日照」的光量大概在6小時內有2000以上PPFD、「半日照」就是大概在4-6小時內有300-400左右PPFD…



用數據說明往往都是通用性最好的,最容易解釋出來的。這也是我們一直研究這些細節的原因。

而不同植物所需要的PPFD值應該不難在網上找到,當然要先知道正確的植物名字或科屬。 如果大家有需要知道我們是用甚麼手機測光app的話,可留言給我們說「我要!」啊。


另外也要留意窗邊距離對光照的效果有著不可忽略的差異:

貼窗的光度比離窗邊10cm已扣減了七成!


 

每個人的栽種環境都不一樣,要學會觀察。

對植物而言,剛帶回新家,通常需要一段時間來適應新環境,環境越切合生活習性就越能快速適應,有時因為環境轉變,植物會本能地加速新陳代謝去適應新環境,這時會有若干的落葉,是正常的。多觀察一下植物的變化。

拍照記錄也是一個不錯的方法,可以對比種植一段時間後的差別。

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