QUANTUM Lichtmessgerät Bedienungsanleitung All rights reserved. Printed in Germany. STEP Systems GmbH 2017 Duisburger Str. 44 D-90451 Nürnberg Tel: ++49 (0) 911 96 26 05-0 Fax: ++49 (0) 911 96 26 05-9 e-mail: info@stepsystems.de www.stepsystems.de
Einführung Licht: eine wertvolle Wachstumskomponente Licht ist die treibende Kraft für die Photosynthese und daher von grundlegender Bedeutung für die Pflanzenproduktion. Pflanzenwachstum und -entwicklung wird entscheidend durch die Menge und Qualität des Lichtes beeinflusst. Aber auch bei anderen pflanzenphysiologischen Vorgängen spielt die Lichtenergie eine wichtige Rolle. So ist z.b. die Solarstrahlung der wichtigste Berechnungsfaktor der Evapotranspiration, die für genaue Bewässerungspläne erforderlich ist. Wie wird Licht wahrgenommen? Lux-Meter messen die Lichtstärke ähnlich wie das menschliche Auge das Licht wahrnimmt: am stärksten in dem Spektralbereich von 500-600 nm. Dies ist für viele Anwendungsbereiche, z.b. für die Photographie, der relevante Lichtwert. Für Pflanzen jedoch liegt das zur Photosynthese nutzbare Licht in dem Spektralbereich von 400-700 nm. Dieses Licht wird als PAR (Photosynthetically Active Radiation) oder als Quantum-Licht bezeichnet, weil die Einheit angegeben wird als die Menge Lichtmoleküle (Photonen), die in einer bestimmten Zeit auf eine bestimmte Fläche auftreffen (μmol/s*m2). Üblicherweise wird die Einheit auch als PPFD angegeben (Photosysnthetic Photon Flux Density). All rights reserved. Printed in Germany. STEP Systems GmbH 2017 Duisburger Str. 44 D-90451 Nürnberg Tel: ++49 (0) 911 96 26 05-0 Fax: ++49 (0) 911 96 26 05-9 e-mail: info@stepsystems.de www.stepsystems.de
Das Quantum-Lichtmessgerät misst die Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 Nanometer (nm), dem Teil des elektromagnetischen Spektrums, in dem das menschliche Auge Licht erkennen kann. Der Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm wird daher auch als sichtbarer Bereich bezeichnet, der Bereich unter 400 nm als UV-Bereich (siehe Skizze Seite 4). In dem sichtbaren Bereich liegt auch die für Pflanzen verwertbare Strahlung, wobei die verschiedenen Wellenlängenbereiche unterschiedlich auf das Pflanzenwachstum wirken. Besonders empfindlich reagieren Pflanzen auf Wellenlängen um 400 nm (blauer Spektralbereich) und 700 nm (roter Bereich). Während Licht in Wellenlängen von ca. 400 nm und darunter (UV-Bereich) eine Verkürzung der Internodien und damit ein gedrungenes Pflanzenwachstum bewirkt, fördert Licht mit Wellenlängen um 700 nm das Streckungswachstum. Zum Aufbau der organischen Substanz und zur Lebenserhaltung benötigen die Pflanzen Energie. Licht ist der Energielieferant bei der Photosynthese, die durch die Anzahl der Photonen im sichtbaren Wellenlängenbereich bestimmt wird. Diese Strahlungsmenge wird daher als Photosynthetischer Photonen-Fluss (PPF) bezeichnet und in µmol m -2 s -1 angegeben. Ein Quantum ist die Energie, die von einem Photon erzeugt wird. Aus diesem Grund wird das Messgerät auch als Quantum-Meter bezeichnet. Welche Rolle spielt das Licht für das Pflanzenwachstum? Blaues Licht (Wellenlänge 440 nm-460 nm): fördert Stammwachstum und Blattwuchs; hilft dabei, unerwünschtes Wachstum zu verhindern. Rotes Licht (Wellenlänge 630-660 nm): fördert Wurzelwachstum, Chlorophyll-Biosynthese und Kohlenhydrat-Akkumulation; sorgt für bessere Keimung, vermehrte Blüte und besseren Fruchtertrag. Infrarotes Licht (Wellenlänge: 730 nm): Obwohl IR-Licht das Pflanzenwachstum fördern kann, ist es für Menschen schädlich, daher wird sein Einsatz eingeschränkt oder gar nicht empfohlen. UV-Licht (Wellenlänge: 380-410 nm): fördert mineralischen Metabolismus und die Produktion von Vitamin D in der Pflanze; hilft auch als Insektenabwehr. Rotes und blaues Licht sind die Hauptwellenlängen, die bei Wachstum-LEDs verwendet werden. All rights reserved. Printed in Germany. STEP Systems GmbH 2017 Duisburger Str. 44 D-90451 Nürnberg Tel: ++49 (0) 911 96 26 05-0 Fax: ++49 (0) 911 96 26 05-9 e-mail: info@stepsystems.de www.stepsystems.de
Meßanleitung 1. Den Drehschalter auf,,solar"* oder,,electric ** stellen. 2. Das Messgerät senkrecht halten, so dass der Sensor an der Geräteoberseite genau waagrecht positioniert ist. 3. Das Messgerät in Augenhöhe halten um evtl. Schattenbildung durch den Kopf zu vermeiden. 4. Die Anzeige im Display zeigt den Photosynthetischer Photonen- Fluss (PPF) mit der Einheit,,µmol pro Quadratmeter Sekunde". 5. Den Quantum Meter nach Gebrauch ausschalten. SOLAR* ELECTRIC** = Kalibrierung auf Sonnenlicht = Kalibrierung künstliches Licht (div. Lampen) Richtwerte für optimales Pflanzenwachstum Pflanzenart µmol m -2 s -1 PAR W / m² PAR Lux Zimmerpflanze 30 200 6-44 1700 12.000 Kopfsalat 200 400 44-90 12.000 24 000 Tomaten 400 1000 90-220 24.000 56.000 Zum Vergleich: Volles Sonnenlicht im Sommer um 12h mittags Volles Sonnenlicht im Winter um 12h mittags ca. 2.000 ca. 440 ca. 112.000 ca. 1.200 ca. 260 ca. 67.000 Wissenswertes zum Thema Beleuchtung und Strahlung (im Gartenbau u. ä.) 1 Lux = 1 lumen/m 2 (0,929 lm/m 2 ) µmol m 2 s = µe µe = 6,02 x 10 17 photon pro m 2 in sec µe (m 2 s) = W/m 2 x 4,6 µe (m 2 s) = 56 (± 2) Lux 1 W/m 2 = 258 (± 10) Lux 5 µe = 1 footcandle (fc) Einstein ist keine offizielle SI-Einheit PAR = photosynthetically active radiation Photon = Lichtquantum All rights reserved. Printed in Germany. STEP Systems GmbH 2017 Duisburger Str. 44 D-90451 Nürnberg Tel: ++49 (0) 911 96 26 05-0 Fax: ++49 (0) 911 96 26 05-9 e-mail: info@stepsystems.de www.stepsystems.de
General recommendations for light levels for supplemental lighting of cut flowers/pot plants and vegetable production