Medir PAR é importante sempre que estamos lidando com iluminação para plantas. Neste artigo, explicamos o que são medidores de PAR, sensores quânticos e os produtos correspondentes produzidos por marcas como Apogee, LI-COR, Sun System e HydroFarm.

Explicando a funcionalidade de um medidor PAR / PPFD Quântico

4 de Nov de 2024

Ao pesquisar e ler sobre iluminação de plantas, é quase certo que você se deparará com os termos medidores PAR, sensores quânticos e os produtos correspondentes produzidos pela Apogee, LI-COR, Sun System e HydroFarm. Neste artigo, queremos explicar o que esses termos significam exatamente e o que isso significa para o seu cultivo.

O que é um medidor de PAR quântico?

Um medidor de PAR é geralmente definido como um dispositivo que mede a radiação fotossinteticamente ativa (PAR). A diferença entre PAR e outras medidas comuns de intensidade de luz, como Lux ou foot-candle, é que a resposta espectral do PAR é ajustada especificamente para corresponder à luz que as plantas realmente podem usar para a fotossíntese. Se quiser entender melhor a diferença entre PAR, Lux e foot-candle, temos um artigo detalhado sobre o assunto.

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Medidores de PAR geralmente medem o fluxo de fótons como o número de fótons por metro quadrado por segundo. Por isso, a medida que você verá é a densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (PPFD), expressa em µmol/m²/s.

Resposta espectral

Como mencionado, a resposta espectral que corresponde à fotossíntese das plantas é fundamental para um medidor de PAR. Assim, os sensores quânticos utilizam filtros ópticos específicos que permitem apenas a passagem de luz com comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm.

Comparação da resposta espectral fotossintética com a resposta do olho humano. Imagem de ChilLED.

Sensor quântico

Em termos simples, um sensor quântico é um dispositivo de medição que funciona pela integração de energia. No caso de um sensor quântico PAR, isso significa a integração de fótons que atingem o fotodiodo do sensor dentro de um período de tempo específico. Esse procedimento permite equipamentos de medição de custo mais baixo do que seria possível de outra forma — embora ainda signifique que um sensor quântico adequado custará algumas centenas de dólares.

Espectrômetros

Outra maneira de medir PAR é usando um espectrômetro (ou espectrorradiômetro). Enquanto um sensor quântico acumula toda a luz que passa por seu filtro óptico, independente do comprimento de onda específico, um espectrômetro identifica e mede comprimentos de onda individuais. Para avaliar a distribuição espectral da luz, é necessário utilizar um espectrômetro, pois um medidor quântico fornecerá apenas um valor absoluto no final.

Diagrama espectral típico de uma luz LED para cultivo medido com um espectrômetro. Imagem de Fluence.

Por que você precisa de um medidor de PAR

A radiação fotossinteticamente ativa (PAR) medida como densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (PPFD) é essencial ao lidar com a intensidade de luz para plantas terrestres e subaquáticas. Otimizar a iluminação permite maximizar a produção de uma planta, resultando em maiores rendimentos e minimizando a energia necessária por grama produzida.

A Ciência da Fotossíntese

A resposta das plantas verdes à luz tem sido intensamente estudada nos últimos dois séculos. Um dos pioneiros nessa pesquisa foi o Dr. Keith J. McCree, professor de ciências do solo e colheita na Texas A&M University, que publicou estudos importantes na década de 1970 sobre absorção e fotossíntese em 22 espécies diferentes de plantas cultivadas em campo e câmaras de crescimento.

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Com base nesses estudos, ele validou a faixa espectral de 400 a 700 nm como uma definição aceitável para PAR e, assim, publicou a famosa Curva de McCree que corresponde à atividade fotossintética.

Como um acréscimo à curva de McCree de 50 anos, cientistas ao redor do mundo estão avaliando o efeito da luz que está fora de seu espectro definido, como ultravioleta (UV) e infravermelho (IR). Os resultados dessa pesquisa ainda não estão totalmente claros, e é por isso que a curva de McCree ainda é o padrão ouro na medição de luz para plantas.

A absorção de clorofila e carotenoides vegetais dentro do espectro PAR. Um trecho da pesquisa de John Whitmarsh e Govindje .

Aplicações práticas

As medições de PAR ou PPFD são fundamentais para avaliar a quantidade de luz que uma planta recebe e pode efetivamente usar. Essas medições ajudam a determinar se há luz demais ou de menos para a fotossíntese. Isso gera as seguintes implicações práticas:

  • Sem um medidor de PAR, você não consegue definir corretamente o posicionamento da sua luz.
  • Sem um medidor de PAR, você não consegue ajustar a altura da luz acima da copa das plantas.
  • Sem um medidor de PAR, você não consegue ajustar o dimmer da sua luz.
  • Sem um medidor de PAR, você não sabe se suas luzes estão envelhecendo ou precisam de limpeza.
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Considerando esses fatores, é absolutamente essencial ter não só boas luzes de cultivo, mas também um equipamento de medição de luz acessível e confiável.

O medidor PAR mais acessível

Um medidor de PAR (quântico) é um dispositivo excelente e essencial para qualquer cultivador. No entanto, como você já sabe, eles são caros. Mas existe uma solução mais fácil, econômica e acessível: nosso aplicativo de medidor de PAR.

Com o aplicativo Photone - Medidor de Luz, oferecemos uma solução prática e econômica para medir PAR.

Nosso aplicativo permite medir PAR em PPFD com precisão, sem necessidade de sensores externos, utilizando a câmera do smartphone. Utilizamos equipamentos de nível laboratorial para desenvolvimento e testes, incluindo sensores quânticos mencionados, como os da Apogee.

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