光量子通量密度(PPFD)

1.
PPFD
全名是 :Photosynthetic Photon Flux Density
也就是 "光合作用光子通量密度"
 
它是測量光合作用有效光或輻射能(Photosynthetically Active Radiation,簡稱 PAR)時使用的單位其中一種.
 
2.
PAR
的定義:
 
作物的生長速率直接受光照射的影響,波長在 300 - 400nm的紫外光與 700 - 800 nm 的近紅外線(遠紅光)會影響作物的生化反應及其外觀. 400 - 700 nm的光線與光合作用有很密切的關係,此光帶的光稱為光合作用有效光(PAR).
 
3.
測量 PAR 其中一種:
 
使用光量子感測器(Quantum Sensor) PAR meter測出 
在單位面積所接受到波長 400 700 nm光譜範圍內的光子
就是 PPFD 單位為μmol/(sec ) μ/(sec )

其他像是用照度感測器 (Photometric Sensor) LUX meter 用來量可見光(380-780 nm)使用單位為Lux (=lumen/), 或燭光 (fc =lumen/ft2)

也就是說 PPFD 量的是光子數,Lux量的是光照度,
但兩個單位藉由一個常數是可以換算的
http://www1.hksaltfish.com/phpbb/viewtopic.php?t=176161


4.
至於 A-PPFD
是一篇研究論文自行定義的一個實驗測量值,
也就是原本 PPFD 是表示光合作用有效光範圍內之光子數,
他們研究裡考慮到在不同波長下植物對光子的敏感度不同而量出了一個PPFD 在這種情況下的值,他們把它稱為 APPFD-
>>
「顯」光合作用光量子通量密度<< 這裡的 A apparent的意思.
 
下面是引用;
****
定義「顯」光合作用光量子通量密度(APPFD),該值考慮到在不同波長下植物對光子的敏感度不同,傳統使用的PPFD值表示光合作用有效光範圍內之光子數,所以就植物之光合作用而言,其關聯將應比PPFD更強

APPFDPPFD值之比例則代表植物在光源的照射上光合作用有效光之波長範圍內1個光子對植物行光合作用之平均有效程度 
*****
Define a term named 'Apparent Photosynthetic Photon Flux Density' (APPFD in short), the APPFD value is more plant oriented than the conventional PPFD value. APPFD take the sensitivity of plant on light at different wavelength into account
 
http://ecaaser5.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/cea/graduate/%C4%C7%B7%E7%CB%B8.htm  

 

 

 

 

 

 

 

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

 

 

植物 光合作用 所需光譜圖 : (光合作用 有效光譜)

 

 

 

 

 

植物行光合作用是不看色溫與流明的。 

至於光質與植物發育的關係, 
最常被人引用的是 R. E. Kendrick 與 G. H. M. Kronenberg 所著的 Photomorphogenesis in Plant:

 

 

 

─────────────────────────────────── 
光 譜 範 圍 ==> 對 植 物 生 理 的 影 響 
─────────────────────────────────── 
280 ~ 315nm ==> 
對形態與生理過程的影響極小 
315 ~ 400nnm ==> 
葉綠素吸收少,影響光周期效應,阻止莖伸長 
400 ~ 520nm
(藍)==> 葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大,對光合作用影響最大 
520 ~ 610nm ==> 
色素的吸收率不高 
610 ~ 720nm
(紅)==> 葉綠素吸收率低,對光合作用與光周期效應有顯著影響 
720 ~ 1000nm ==> 
吸收率低,刺激細胞延長,影響開花與種子發芽 
>1000nm ==> 轉換成為熱量 
───────────────────────────────────

 

此外水草行光合作用, 
大家都很熟悉葉綠素的吸收光譜:

葉綠素的吸收光譜  

 

 但是與光合作用有關的,
並非單純的葉綠素吸收光譜,
真正要看的是光合作用有效能量(PAR, photosynthetic active radiation) 
下圖是 McCree/Elgersma 於 1972 年提出的 PAR,
也較常被人引用:

 

哪一種燈管對於光合作用最有助益, 
要比的就是能提供多少 PAR, 
而非色溫、流明或單純的光譜。
植物對光譜最大的敏感地區為 400~700 nm, 
此區段光譜通常稱為光合作用有效能量(PAR)區域。

 

 LED  綠色植物燈   (最接近 植物光合作用 所需之光合作用 有效光譜)

 

 

 

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

 

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

  

LED  植物燈   &  光量子通量密度(PPFD)

 

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