Medición de Luz: el Par meter

La cantidad de luz visible por los humanos se mide en lúmenes. El lumen o lux es la unidad de medida más extendida para saber cuánta luz visible por el ojo humano emite una bombilla o fuente de luz. Las plantas no ven lo mismo, ven más espectro que el ojo humano y medir en lúmenes o luxes las bombillas de cultivo es cosa del pasado ya que no sirve de mucho con los nuevos sistemas LED o lámparas CMH.

En este post de Tecnocultivo vamos a explicar la importancia que tiene medir la luz correctamente y como afecta en el rendimiento de tu cultivo.

¿Qué luz es más útil para el cultivo?

Toda aquella que la planta puede aprovechar para hacer sus procesos; crecer y florecer, engordar, enraizar, etc. Este amplio rango de ondas se resume en una escala llamada Par y comprende el rango entre los 400nm y los 700nm aproximadamente.

Las lámparas, bombillas, luminarias… que emiten más luz dentro de esta escala son óptimas para el cultivo de interior. Dentro de la escala se encuentra el espectro verde que no es muy relevante pero también es necesario para un desarrollo óptimo de las plántulas.

Espectro visible para el ojo humano y las plantas

¿Qué cantidad de luz absorben las plantas de marihuana?

Depende del proceso que esté realizando la planta utiliza en mayor o menor medida  un rango distinto pero siempre comprendido entre los 400nm y 700nm.

Para saber qué cantidad de luz aprovechable está emitiendo una lámpara tenemos que hablar sobre el famoso PPF o flujo de fotones fotosintéticos.

El PPF mide la cantidad de luz PAR que produce una lámpara por segundo está se expresa en micromoles por segundo (μmol/s). Dicha unidad equivale a la unidad de medida de los lúmenes pero en la escala de luz PAR.

¿Cuál es el nivel idóneo y máximo de PPFD para el cultivo?

El punto de saturación en las plantas de marihuana en indicas está entre 1000-1200 μmol/m²/s en sativas es de unos 1500 μmol/m²/s. Esto no significa que trabajar a máximos sea lo mejor, porque el cannabis se estresa rápidamente al sobrepasar los niveles máximos de forma continuada, sobre todo en las primeras etapas.

Cantidades de PPFD adecuadas para las plantas

Como medir la luz fácilmente en PPFD

Depende del proceso que esté realizando la planta utiliza en mayor o menor medida  un rango distinto pero siempre comprendido entre los 400nm y 700nm.

Para saber qué cantidad de luz aprovechable está emitiendo una lámpara tenemos que hablar sobre el famoso PPF o flujo de fotones fotosintéticos.

El PPF mide la cantidad de luz PAR que produce una lámpara por segundo está se expresa en micromoles por segundo (μmol/s). Dicha unidad equivale a la unidad de medida de los lúmenes pero en la escala de luz PAR.

¿Porque un Par Meter, medidor de par espectral o medidor cuántico?

El Par meter te dirá el estado/rendimiento de las bombillas, lámparas, luminarias y demás. Con este aparato se analiza el desgaste en el que se encuentran, si la disposición de las lámparas en la sala de cultivo está optimizada, conocer la cantidad de luz que llega a cada planta para saber si está saturada o tiene una falta.

En nuestras tiendas puedes comprar el Par meter para plantas de marihuana más contrastado, económico y fácil de utilizar. Phantom de Hidrofarm.

El par Meter o medidor de luz para marihuana Phantom de Hidrofarm.

Con solo presionar un botón podrás saber cuál es el déficit y superávit de luz que tiene el cultivo. Con el par meter Phantom es fácil mejorar la distribución de las plantas y decidir si incrementar el número de focos o cambiar su distribución.

Unidades de medida y conversiones para cálculos más profesionales

Los lúmenes que produce una lámpara es un número concreto pero los lux que recibe una superficie es diferente por eso dependiendo de la distancia que haya entre la luminaria y la zona iluminada dará una cantidad de lux, a mayor distancia del suelo menos intensidad de lux pero más superficie iluminada.

El lumen (lm), mide el flujo luminoso de una lámpara, en pocas palabras mide la luz que emite la fuente de luz que tiene un rango que comprende entre los 400nm  y 700nm. Estos rangos dejan fuera la luz infrarroja y ultravioleta que suponen el 50% de la luz solar y el 8% de la luz solar respectivamente. 

El lux (lx), se utiliza para medir la luz llega a una superficie, su equivalencia en lúmenes es 1 lux equivale a 1 lumen/m².

Para conocer los Lux que emite una bombilla de cultivo puedes comprar un luxómetro económico.

¿Qué es la Luz PAR?

La luz par es la radiación fotosinteticamente activa, en pocas palabras la luz que utilizan las plantas para hacer la fotosíntesis (para comer, crecer, engordar…).

Si se incluyen frecuencias de onda más bajas como los infrarrojos y altas como los ultravioletas aumentaremos los estímulos a la planta.

Unidad de medida PPF o flujo de fotones fotosintéticos

El PPF mide la cantidad de luz PAR que produce una lámpara por segundo está se expresa en micromoles por segundo (μmol/s). Dicha unidad equivale a la unidad de medida de los lúmenes pero en luz PAR la luz que esta entre 400/700nm y que utilizan las plantas.

¿Qué son los PPFD? 

Son la densidad del flujo de fotones fotosintéticos, es la manera que tenemos de  medir la cantidad de fotones fotosintéticos activos PPF que caen por segundo en una superficie determinada.

¿Para qué sirve el PPFD?

Sirven para medir la cantidad de fotones que puede absorber una planta. En el caso de la marihuana, a mayor cantidad de PPFD mejor crece, más flores crea, mayor tamaño de los cogollos, más densidad de resina y mayor producción.

Tabla de conversión de lumen a PPF

Si queremos saber cuántos PPF tiene una lámpara o luminaria sin tener un medidor Par meter podemos hacer una conversión de lumen a ppf que nos dará una aproximación. Esto es una formula no exacta ya que depende del tipo de luz emitida.

Ejemplo: Bombilla 600w HPS 90.000 Lumen: 90.000*0.0122=1.098 PPF

Ejemplo: LED 260w Lumens: 26000*0.028=728 PPF

Eficiencia de fotones PAR.

A lo que nos referimos con esta idea o concepto es a lo eficiente que es la lámpara convirtiendo el consumo eléctrico en fotones de luz PAR.

 A mayor conversión más eficiencia menor consumo como el LED

Como calcular la Eficiencia en HPS Y LED.

Su cálculo es sencillo, basta con dividir el PPF (HPS=90.000lumens/0.0122=1098PPF) entre el consumo eléctrico de la lámpara en vatios.

Las lámparas HPS dan entre 1,4 a 1,8 μmol/W.

Los diodos LED más eficientes son capaces de producir hasta 2,8 μmol/W. Cada año salen modelos nuevos capaces de producir más μmol/W.

La eficiencia de fotones PAR es el elemento más importante a tener en cuenta al elegir lámpara, cuanto más eficiente sea menos electricidad consumirá.

Ejemplo: Bombilla 600w HPS con 1.098 PPF: 1.098/600=1.83 μmol/W

Ejemplo: LED 260w LED con 728 PPF: 728 /260=2.8 μmol/W

¿Cómo medir los PPFD?

Necesitaremos tener en posesión un Par meter o un medidor cuántico. El medidor utilizara la unidad de medida basada en micromoles por metro cuadrado y por segundo (μmol/m²/s).

Sí queremos obtener una medición exacta deberíamos de medir en una superficie acotada y realizar diferentes mediciones tanto de largo por ancho por alto en distintos puntos de la zona acotada.

¿Cómo se calcula PPFD?

Básicamente se calcula dividiendo el PPF por el área en metros cuadrados.
Por ejemplo, una lámpara HPS de 600 W, da unos 90.000 lúmenes que equivalen a un PAR de 1098 μmol/s y sirve para iluminar aproximadamente 1.2m², por tanto, ahora dividiremos los PPF que son 1098 μmol/s por la superficie a iluminar en este caso 1.2m² que nos dará una PPFD de 650 μmol/m²/s.

Ejemplo: Bombilla 600w HPS 1.098 PPF: 1.098/1.2 m²=915 μmol/m²/s (PPFD)

Ejemplo: LED 260w 672 PPF: 672 /1.2 m²=560 μmol/m²/s (PPFD)

DLI: luz total diaria integrada

La luz diaria integrada es la medición de la luz de un cultivo seccionado en intervalos de tiempo de una hora. El DLI final es la media de los tiempos obtenidos.

¿Para qué sirve esto del DLI?

Saber el DLI nos permitirá recrear el efecto del sol en las plantas y darles el mejor ecosistema posible en interior, esto repercutirá tanto en su desarrollo como en el fruto final pudiendo incrementar la cosecha hasta un 10%.

¿Por qué recrear el efecto del sol?

Poder recrear el efecto del sol tiene unos efectos muy beneficiosos para las plantas. El no poder reproducir este efecto en el cultivo estresa ligeramente las plantas. No es nada preocupante pero si podemos recrearlo aportaría un beneficio.

Las plantas son seres vivos y en sus genes tienen rutinas, si alteramos dicha rutina la planta puede sufrir estrés, como por ejemplo tardar en cogollar, pasarse de semanas floreciendo por que no acaban de madurar, incluso llegar a un hermafroditismo. Recrear las condiciones que se dan en su ciclo natural las ayudará a evitarlo.

Recrear el efecto del sol en las horas de luz.

Reducir el fotoperiodo de 18h a 12h, de golpe, no causa apenas estrés pero es mejor reducirlo paulatinamente. Esto en teoría es lo mejor: bajar a 16h el primer día, a 14 tres días después y a 12h en el 6 día. Prácticamente ningún cultivador experto lo hace ya que la diferencia ni se aprecia, pudiendo estimarse en un 0,01% la diferencia.

Recrear el efecto del sol en los colores que emite.

Esta si es la parte importante. En primavera las plantas de cannabis realizan los procesos de enraizado y crecimiento, que coinciden cuando el sol produce una luz más azulada (longitud de onda de 400nm hasta 500nm). En verano todo el espectro es aprovechado por la planta y en otoño necesitan sobretodo rojos y de nuevo ultravioletas. Si le damos a la planta una longitud de onda completa funcionaran mucho mejor.

Este es el motivo por el cual los paneles LED de última generación ya no son a base de chips LED rojos y azules. Ahora todos los fabricantes montan espectro completo y funcionan mucho mejor.

Calcular DLI

En el cultivo de interior, donde las lámparas iluminan con la misma intensidad durante todo el día, el cálculo de la DLI es más sencillo, basta con multiplicar la PPFD por el número de segundos de luz que hay en el fotoperiodo, y dividir el número por un millón para pasar de micromoles (μmol) a moles (mol).

Ejemplo: Bombilla 1000w HPS 915PPFD/12H=915*43200 seg/1.000.000=39 DLI

Ejemplo: Bombilla 600w HPS 549 PPFD/12H=549*43200 seg/1.000.000=23DLI

Ejemplo: LED 260w 331.8 PPFD/12H= 331*43200 seg/1.000.000=14DLI

Longitudes de onda y las intensidades

Luz azul (400 nm – 500 nm): Alta absorción de clorofila aumento de la fotosíntesis, estimula el crecimiento vertical.

Luz verde (500nm – 600nm) baja absorción, las plantas casi ni la notan.

Luz roja (600 nm – 700 nm) mejora la floración y ayuda en el engorde de los frutos o cogollos.

Luz ultravioleta UV por debajo de los 400 nm: Función germicida, buena para la generación de pigmentos y creación de resinas, aceites, etc.

Luz infrarroja FR 700nm  – aumento de la floración y mejora la traspiración de las plantas.