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PARメーターとは何か、なぜ必要不可欠なツールなのかを理解する。

執筆者 | 1月 23, 2024 | blogs, グローライト | コメント0件

前書き

PARメーターは、太陽や人工照明からの光を測定する装置である。 植物が健全な成長と発育のために十分な光を受けているかどうかを確認するために使用される。

太陽光を補う、あるいは補完するために人工照明を使用する研究者や屋内農家が使用している。

量子PARメーター

図1 センサー付きPARメーター

PARとは何の略ですか?

光は多くの色から成り、スペクトルで表される(図3)。 植物は、PAR(光合成有効放射)と呼ばれるスペクトルの一部にのみ依存している。 PARについては、スペクトルの400~700nm(波長)部分と定義されている。

光合成は、植物が光を利用して糖を生産するプロセスである。 糖分は、種子の発芽、成長、開花、結実、その他の代謝プロセスに不可欠である。 植物がそのような活動をするのに十分な光を受けているかどうかを確認するためには、光を数えなければならない。

光合成について詳しくはこちら

室内園芸

図2 光合成

図3 光合成活動放射の範囲 400-700nm

光はどうやって数えるの?

光は光子と呼ばれる粒子からできている。 光を測定する場合、光子を数えることになるが、その数は非常に大きいため、「マイクロモル」で数える必要がある。

1マイクロモルの光子=602,200,000,000,000,000,000光子

光は連続的な流れであり、ある範囲に分散する。 私たちは、面積と時間を含む特別な指標で光の測定を標準化します。 この指標はPPFD(Photosynthetic Photon Flux Density:光合成光量子束密度)と呼ばれる:

1平方メートルあたり、1秒間に放出されるマイクロモルの光子。

図4 光の光子

PARメーターで光子をカウントする方法は?

PARメーターは、植物が光源から届く距離に置くだけです。 ほとんどのPARメーターには取り外し可能なセンサーが付いている。 次に、PARメーターのセンサーを光源に向け、キャプチャボタンを押す。 1、2秒でPPFDの数値が表示される。

図6では、PPFDは11.59と表示されているが、これは1秒間に1メートル四方の面積に11.59マイクロモルの光子が入射することを意味する。

PG200N取り外し可能センサー

図5 PARメーターによるPPFDの測定

MK350S PAR PFFD メトリック

図6 スペクトルPARメーターによるPPFD測定

なぜインドア農家はPPFDを使うのですか?

農業を屋内や温室に移そうという動きが顕著だ。 従来の農場に比べればスペースは限られるが、特に日照時間の限られる冬場は人工光を使うなど、環境条件をコントロールできる利点がある。

人工照明が太陽光に代わる、あるいは太陽光を補完する場合、適切な光量を確保するために照明を測定する必要がある。 光が足りないと、植物は光合成で十分な糖分を生産できない。 光が強すぎると、貴重なエネルギー資源を浪費することになる。

なぜ室内農業なのか?

室内農業は、現代世界の問題、特に気候変動、汚染、食糧不足を解決するための重要な運動である。 屋内農業では、流出水は容易にリサイクルされ、農薬はあまり必要なく、乾燥地域や冬の条件下でも地元の農産物をより容易に生産することができる。

フィトクロムPSSの計算

図7 – 屋内園芸

植物に必要な光量を知るには?

必要な光の量を示す “光のレシピ“がある。 図7aのレタスのレシピを参照。

PARメーターを使って照明の測定を行い、照明が頭上でどのように光を拡散させるか(LUX)を判断し、照明の垂直方向と水平方向の配置を最適な省エネ距離になるように調整します。 その後、PPFD測定値を検証するためにメーターを使用し、レシピの要件を満たしていることを確認します。

温室栽培の場合、農家は人工光で補うためにPARメーターを使って、さまざまな生育期に利用可能な日照量を決定する。

レタスの軽いレシピ

  • 植物からのLED距離30-50cm
  • 軽量:PPFD 120-140
  • 18時間明るい/ 6時間暗い
  • 苗床への播種10-14日
  • 28日間収穫する植物

図7a – レタスの軽いレシピ

図8 – LUXと光の分散

量子PARセンサー

図9 – 量子PARセンサー

PARメーターにはどのような種類がありますか?

PARメーターには3つのタイプがある。

  • 量子PARセンサー
  • 量子PARメーター
  • スペクトルPARメーター

基本的な機能から、より洗練された機能・性能へと進化していく。

量子PARセンサーは、PARデータを収集する親指大の装置で、画面はなく、中央のデータ収集装置に接続する必要がある。 大規模な屋内農場全体に配置され、1日のさまざまな時間帯にデータを収集するのが一般的だ。

量子PARメーター

図10 – 量子PARメーター

量子PARメーターは、PARデータを収集し、センサーが内蔵されているか、取り付け可能である。 センサーとの違いは、データを表示するためのシンプルな画面を持っていることだ。 データを記録することもできる。

スペクトルPARメーターは、PARを測定し、色を識別する、より洗練されたデバイスです。 これらは、一流の室内農家が光の色の違いを利用して、種子の発芽、開花、結実、植物の形(形態形成)、栄養成分、さらには風味など、生産をよりコントロールするために使用している。

 

PARセンサー、PARメーター、スペクトルPARメーターについて詳しくはこちら

 

PG200NスペクトルPARメーター

図11 – スペクトルPARメーター

では、PARメーターとは何か、なぜ重要なのか?

これは、屋内農家が作物の成長と発育に必要な光合成に十分な量を確保できるよう、光をカウントする測定装置である。 最近では、より多くの農家が、生産性を高めるために色彩戦略を用いるために、高性能のスペクトルPARメーターに目を向けている。 PARメーターは屋内園芸に不可欠なツールであり続けている。この産業は、気候の厳しい世界における代替食糧供給として有望視されている成長産業である。

pg200n and red-blue LED

PG200NスペクトルPARメーター

スペクトルPAR測定により、農家や研究者は、生産物の品質、時期、量を向上させるために色パラメーターを微調整する際に、専門家による照明の利点を活用できる。

PG200N 製品概要

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スペクトロメーター、分光光度計、分光放射計である。 しかし、これらの用語はあまりに同じように使われているため、1つの短い記事でその違いを明確にする義務があると考えた。

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