Licht - terminologie
Wanneer er over licht gesproken wordt, worden er verschillende begrippen gebruikt, zoals PAR, PPFD en DLI. Hieronder leggen we uit wat ze betekenen.
PAR
PAR staat voor photosynthetic active radiation, ofwel straling die gebruikt kan worden voor fotosynthese. Planten kunnen niet alle golflengtes van het licht gebruiken voor fotosynthese, alleen het gebied tussen 400 en 700 nm. Dat zijn blauw licht (400 – 500 nm), groen licht (500 – 600 nm) en rood licht (600 – 700 nm).
PPF en PPFD
PPF staat voor Photosynthetic Photon Flux. Dit is de hoeveelheid fotonen in het PAR-gebied van het licht. Het wordt gebruikt om aan te geven hoeveel licht er door een lichtbron wordt uitgezonden per seconde. De eenheid is µmol/s. Om te bepalen hoeveel licht er op een plant valt, moet de fotonenstroomdichtheid in het PAR spectrum bepaald worden. Dit is de Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD), de hoeveelheid fotosynthetisch actieve fotonen per vierkante meter per seconde. De eenheid van PPFD is µmol/m2/s.
DLI
De totale hoeveelheid PAR licht die een gewas per dag ontvangt , wordt ook wel de daglichtsom of DLI genoemd. DLI is daily light integral. De eenheid voor DLI is mol/m2/dag. Je kunt deze berekenen door de PPFD te vermenigvuldigen met de daglengte (en een correctie uit te voeren voor de eenheden). Stel je hebt een lamp die 100 µmol/m2/s afgeeft en je zet deze gedurende 12 uur aan, dan is de DLI: 100 * 12 *3600/1000000 = 4,32 mol/m2/dag.
Lichteenheden
Er worden verschillende eenheden gebruikt om de hoeveelheid licht uit te drukken, zoals µmol/m2/s, W/m2 of Lux. Een grootheid zoals afstand is relatief makkelijk tussen verschillende eenheden om te rekenen, maar voor licht is dit gecompliceerder. Hieronder wordt uitgelegd welke eenheden er zijn, hoe je verschillende eenheden kunt omrekenen en waarom bepaalde eenheden beter niet gebruikt kunnen worden in de tuinbouw.
Joule
Joule (J) is de eenheid van energie. Watt (J/s) is de eenheid van vermogen (energie per tijdseenheid). Bij (assimilatie)belichting en natuurlijke straling geven deze eenheden aan hoeveel energie de fotonen uit een lichtbron bij zich dragen. Daarmee kan de invloed op de energiebalans van de kas worden berekend. De energie-inhoud per foton hangt af van de golflengte. Hoe korter de golflengte, hoe hoger de energie-inhoud per foton. De energie-inhoud van een 400 nm-foton (blauw) is bijvoorbeeld 1,75 maal hoger dan die van een 700 nm-foton (rood). Joule en watt zijn dus eenheden die gebruikt worden om invloeden op de energiebalans van de kas en plant weer te geven.
Mol
De eenheid Joule is niet geschikt om te bepalen hoeveel fotosynthese mogelijk is. De fotosynthese van planten is namelijk niet gerelateerd aan de energie-inhoud van de straling maar aan het aantal fotonen dat door de plant wordt geabsorbeerd door chlorofyl. Daarom wordt voor het gedeelte van het licht dat door de planten gebruikt wordt voor de fotosynthese (PAR licht, 400-700 nm) de eenheid µmol/m2/s gebruikt. µmol/m2/s is dus de eenheid die gebruikt wordt in de tuinbouw om de totale hoeveelheid beschikbaar licht (belichting en natuurlijke straling) voor groei uit te drukken.
Lux
Dan zijn er nog de eenheden lumen en lux (lumen/m2). Van oudsher waren de meeste lichtbronnen ontwikkeld voor het menselijk oog, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van de eenheden lumen en lux. Echter, de gevoeligheid van het menselijk oog voor licht verschilt sterk van de efficiëntie waarmee planten de verschillende lichtkleuren gebruiken voor de fotosynthese (zie de figuur hieronder). Het menselijk oog is vooral gevoelig voor het groen-gele deel van het lichtspectrum, terwijl dat deel van het spectrum het minst door planten wordt geabsorbeerd (zie lichtabsorptie ). De eenheid lumen is gebaseerd op de gevoeligheid van het menselijk oog. Wanneer je lux gebruikt om de hoeveelheid lamplicht weer te geven, zal je bij eenzelfde intensiteit gemeten in µmol/m2/s onder rode en blauwe LEDS een veel lagere hoeveelheid lux meten dan bij SON-T lampen, die een piek hebben bij geel licht. Lichtstromen gemeten in lux en lumen geven daarom niet goed weer in welke mate een plant verschillende lichtkleuren kan gebruiken voor de fotosynthese. Het gebruik van lumen en lux moet daarom vermeden worden in de tuinbouw.
Rekenen met eenheden
De lichteenheden kunnen in elkaar worden omgerekend. De omrekeningsfactor is echter sterk afhankelijk van het spectrum van de lichtbron. Let op: de omrekeningsfactoren voor verschillende lamptypes kunnen sterk verschillen!
Figuur Gevoeligheid voor lichtspectrum.
De gevoeligheid van de fotosynthese van planten voor licht van verschillende golflengtes (links) en de gevoeligheid van het menselijk oog voor het lichtspectrum (rechts).
Door: Janneke Grit & Anja Dieleman | Groei belicht: Het effect van LED-Belichting op kasteelten toegelicht
