Was ist PAR für Pflanzenbeleuchtung? Photosynthetisch aktive Strahlung

Photosynthetisch aktive Strahlung

Für Indoor-Grower ist es wichtig, das Konzept der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) zu verstehen, da es sich dabei um den Teil des elektromagnetischen Spektrums handelt, der für die Photosynthese von Pflanzen wichtig ist.

Bei der Photosynthese handelt es sich um den Prozess, bei dem grüne Pflanzen, Algen und einige Bakterien unter Verwendung von Kohlendioxid und Wasser Lichtenergie in chemische Energie in Form von Glukose und Sauerstoff umwandeln.

PAR umfasst die Wellenlängen des Lichts zwischen 400 und 700 Nanometern (nm), was dem sichtbaren Lichtspektrum entspricht. Diese Wellenlängen sind besonders wirksam bei der Photosynthese von Pflanzen. Bei der PAR-Messung wird jede Wellenlänge gleich gemessen, d. h. blaue, grüne und rote Photonen tragen gleichermaßen zur Photosynthese bei.

Allerdings haben nicht alle Wellenlängen des Lichts die gleiche Wirkung auf die Photosynthese. Die McCree-Kurve, auch bekannt als McCree-Wirkungsspektrum, ist eine grafische Darstellung, die die relative Effizienz verschiedener Wellenlängen des Lichts bei der Photosynthese in Pflanzen veranschaulicht. Sie wurde in den 1970er Jahren vom amerikanischen Botaniker Warren L. McCree entwickelt. Obwohl sie etwas veraltet und nicht für alle Pflanzenarten genau ist, geht die McCree-Kurve davon aus, dass verschiedene Wellenlängen des Lichts eine unterschiedliche Wirksamkeit bei der Photosynthese haben.

Sie können der McCree-Kurve entnehmen, dass im Allgemeinen rote Photonen (600 nm bis 700 nm) die photosynthetisch effizienteste sind, grüne (500 nm bis 600 nm) etwas weniger effizient und blaue (400 bis 700 nm) am wenigsten effizient. UVA- und fernrote Photonen tragen ebenfalls zum Pflanzenwachstum bei, allerdings mit abnehmender Effizienz für Wellenlängen, je weiter man außerhalb des PAR-Bereichs blickt.

Zum besseren Verständnis von PAR werden häufig zwei verwandte Begriffe verwendet: Photosynthetischer Photonenfluss (PPF) und Photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD).

Photosynthetischer Photonenfluss (PPF)

PPF ist ein Maß für die Gesamtzahl der Photonen (einzelne Lichtteilchen) innerhalb des PAR-Bereichs, die in einem bestimmten Zeitraum auf eine bestimmte Fläche treffen, normalerweise ausgedrückt in Mikromol pro Sekunde (μmol/s). Es quantifiziert die Gesamtmenge an Lichtenergie, die für die Photosynthese zur Verfügung steht. PPF bietet eine wertvolle Messgröße zur Bewertung der Gesamtlichtleistung einer Lichtquelle, beispielsweise einer Lampe oder einer natürlichen Lichtquelle, hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei der Unterstützung der Photosynthese.

Bei Wachstumslampen wird dies in einer integrierten Kugel gemessen, die die gesamte PAR-Ausgabe der Vorrichtung misst, nicht die Menge an PAR, die an das Pflanzendach abgegeben wird.

Photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD)

PPFD geht einen Schritt weiter als PPF, indem es die Fläche berücksichtigt, über die die Photonen verteilt sind. Es misst die Anzahl der PAR-Photonen, die pro Zeiteinheit eine bestimmte Oberfläche (normalerweise in Quadratmetern angegeben) erreichen. PPFD ist ein entscheidender Parameter, um zu verstehen, wie viel Licht Pflanzen in ihrer unmittelbaren Umgebung tatsächlich erhalten, da es Faktoren wie Lichtquellenentfernung, Lichtwinkel und Beschattung berücksichtigt. PPFD wird in Mikromol pro Quadratmeter pro Sekunde (μmol/m²/s) gemessen und bietet ein praktischeres Maß zur Beurteilung des Lichts, das Pflanzen an einem bestimmten Standort zur Verfügung steht.

Zusammenfassend ist die photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) der Wellenlängenbereich im sichtbaren Lichtspektrum, der für die Photosynthese in Pflanzen wesentlich ist. Der photosynthetische Photonenfluss (PPF) quantifiziert die Gesamtmenge der von einer Lichtquelle emittierten PAR-Photonen, während die photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD) die Menge der PAR-Photonen angibt, die eine bestimmte Oberfläche erreichen. Diese Messwerte sind entscheidend für die Optimierung der Lichtverhältnisse im Innenanbau, in Gewächshäusern und anderen Umgebungen, in denen Pflanzen angebaut werden, um sicherzustellen, dass sie die richtige Lichtmenge für gesundes Wachstum und maximale photosynthetische Effizienz erhalten.