sunnuntai 29. joulukuuta 2019

Valon mittausta - PAR kasvivalomittari

PAR -mittari
Ilman valoa kasvit eivät kasva. Kasvit myöskin käyttävät vain tietyn osan valon säteilystä hyödyksi. Kasveille käyttökelpoista säteilyä kutsutaan PAR-säteilyksi. PAR lyhenne tulee sanoista Photosynthetically Active Radiation eli vapaasti suomennettuna fotosynteesille aktiivinen säteily. Fotosynteesille hyödyllinen aallonpituus on n. 400 - 700 nm. Valon määrää eli valon intensiteettiä PAR-alueella mitataan yksiköllä µmol/m2/s. Tätä yksikköä taas kutsutaan mikromooliksi.

Tavalliselle harrastajalle valaisimen tuottaman oikean PAR-säteilyn mittaaminen on oikeastaan mahdotonta, koska mittauslaitteistoa on huonosti saatavana ja se on varsin kallista. Yleensä valotehot ilmoitetaan ja mitataan vain lumeneina tai luxeina, jotka eivät itseasiassa kerro paljonko valaisin pystyy tuottamaan oikeaa kasveille hyödyllistä valoa. Yleensä suuremmat lumenmäärät tuottavat enemmän myös kasveille hyödyllistä valoa, joten lumenien mittaaminen on joka tapauksessa perusteltua jos parempaakaan mittaria ei ole saatavilla. 

Valon värit PAR -säteilyalueella:
390-430 nm - violetti
430-485 nm - sininen
485-505 nm - sinivihreä
505-530 nm - vihreä
530-560 nm - kellanvihreä
560-590 nm - keltainen
590-620 nm - oranssi
620-760 nm - punainen

Kasvit hyödyntävät kasvukaudella sinisen valon, jonka aallonpituus on suunnilleen 390-450 nm. Kukinnassa ja hedelmäntuotannossa punaisen valon, jonka aallonpituus on suunnilleen 590-760 nm.

Itselläni on nyt käytössä PAR -mittari, jolla pystytään mittaamaan kasvivalaisimien PAR säteilyä. Laite on itsessään hyvin yksinkertainen ja mukavan pienikokoinen. Se koostuu vain näyttöosasta ja sen päässä olevasta valonsäteilyä mittaavasta anturista joka asetetetaan valon alle. Laitteessa on sisäinen akku ja sitä voi ladata USB -kaapelin kautta. Laitteessa on myös muisti, jonne voidaan tallentaa 99 erilaista PAR-arvoa. Laite pystyy mittaamaan aina 10 000 mikromooliin (µmol) asti. Markkinoilla olevat huippuvalaiset pystyvät yleensä tuottamaan päälle 3000 mikromoolin säteilytehon, valaisimien PAR -arvoja tosin harvoin ilmoitetaan.

Itselläni ei ole tällä hetkellä käytössä markkinoiden parhaita ja uusimpia kasvivalaisimia. Uusimmatkin valaisimet ovat jo 3-4 vuotta vanhoja, nämäkin valaisimet ovat osoittautuneet erittäin toimiviksi kasvien taimikasvatuksessa. Taimikasvatuksen ensivaiheessa olen käyttänyt jo lähes 10 vuotta paneelityyppistä loisteputkivalaisinta Starlight, jossa on neljä 55 wattista loisteputkea. Valaisimen valoteho on tällöin 220 W. Suuren kokonsa ja tehonsa vuoksi se on ollut erittäin toimiva pienten vasta-itäneiden taimien valaisemiseen. Etäisyyttä kasveihin olen pitänyt noin 10 sentissä. Ylemmässä kuvassa on PAR -valoteho kyseisestä valaisimesta alle 10 sentin etäisyydeltä. Vaikka PAR -säteily alle 600 mikromoolia vaikuttaa vaatimattomalta Starlight -valaisimesta, niin se on ollut hyvinkin tehokas pienten muutaman sentin kokoisten kasvien ensivaloksi.

Tässä kuvassa PAR-valoanturi on sijoitettu taimilaatikkoon runsaan 10 sentin etäisyydelle loisteputkista. Loisteputket tuottavat myös runsaasti lämpöä ja kasvien kohdalla on lähes +35 astetta lämmintä.

Kyseiseen PAR-mittariin kuuluu myös PC:lle asennettava sovellus. PAR -mittarin valoanturin voi laittaa vaikka vuorokaudeksi lampun alle ja se tallentaa laitteen logiin mittausarvoja aina puolen tunnin välein. PAR -arvot saa purettua PC:lle ja yläkuvassa on kahdeksan tunnin ajalta PAR-mittauksia Starlight valaisimesta.

Olen myös jo mittaillut PAR -arvoja muista kasvivaloista jotka tulevat myöhemmin käyttöön, näiden valaisimien PAR -arvoista enemmän sitten kun ne tulevat käyttöön. LED valojen PAR tehot ovat jo aivan eri luokkaa kuin kyseisen loisteputkivalaisimen, näistä sitten myöhemmin blogissa.

Ehkä kaikkein suurin hyöty PAR -mittarista on se että lampun saa sijoitettua oikealle etäisyydelle kasveista. PAR -arvot kun poikkeavat hyvinkin paljon juuri eri etäisyyksiltä mitattuna.

4 kommenttia:

  1. Mielenkiintoista.
    Itselläni on luksimittari, jolla pystyy myös valon väriä mittaamaan. En aivan usko noihin kaavamaisiin selostuksiin kasvun ja kukinnan tarvitsemista valoista. Kasveissa on niin monenlaisia osia, että ne tarvitsevat sekavaloa koko ajan. Runko, kuori, silmut, lehdet, juuret, kukat, hedelmät, kaikki hyötyvät vähän erilaisesta valosta, mutta kasvavat yhtä aikaa. Teoreetikot yksinkertaistavat liikaa.

    Loppulauseesi on tärkeä. Etäisyys on valaisussa se kaikkein tärkein tekijä. Suurenkin tehon saa hävitettyä, jos lamppu on kaukana.

    VastaaPoista
  2. Par mittausten perusteella pystyy myös määrittämään DLI (Daily Light Integral) eli kuinka paljon valoa kasvi saa päivän aikana verrattuna siihen paljoko sen "pitäisi" saada. Tästä on muutama hyvä video Youtubessa missä annetaan sama määrä valoa, mutta eri aikavälillä. Salaatin kasvuun ainakin vaikutti paljonkin. Par- mittari olisi kyllä varsin kätevä moneen tilanteeseen, mutta tuo hinta on kyllä kova pala purtavaksi.

    VastaaPoista
  3. Enpä olekaan ennen kuullut tuollaisesta PAR-mittarista. Olen vielä aloitteleva kotipuutarhuri ja kaikki kasveihin liittyvä on vielä itselleni ihan uutta. Erilaiset mittaukset kyllä antavat mielenkiintoista tietoa. Onkohan olemassa joitakin puhelimeen ladattavia palveluita mitä voisi käyttää mittauksen tueksi?

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kukaan ei ole vastannut, mutta vastataan kovin myöhässä. Toivottavasti löydät vielä lukemaan. Puhelimille on saatavilla erilaisia appeja, joilla pystytään antamaan suuntaa antavia arvioita par luvuista ja lukseista. Ongelmaksi muodostuu puhelimien heikot sensorit joiden kyky mitata lumeneita päättyy n. 10 000 lumenin kohdalla. Kaikki tämän jälkeen on enemmän tai vähemmän arvailua. PAR lukuihin pystyy suorittamaan konvertaatioita jos on tiedossa esimerkiksi LED värilämpö. Konvertaatioiden tarkkuudesta en osaa sanoa, mutta kuten edellä totesin niin suuntaa antavaa tietoa voi saada. Oikeiden PAR mittareiden tarkkuuteen ei kuitenkaan päästä.

      Poista