香港計算器

PPFD 轉 DLI 計算器

輸入光合有效光量子通量密度 PPFD(µmol·m⁻²·s⁻¹)與每日光照時數,即時算出每日光積分 DLI(mol·m⁻²·day⁻¹),用於評估植物或補光燈的光照是否充足。

輸入資料

某瞬間每平方公尺、每秒落下的光合有效光子數(400–700 nm)。晴天中午戶外可達 1500–2000。
µmol·m⁻²·s⁻¹
植物每日有效受光的時數。補光栽培依此設定燈具開啟時間。
小時

計算結果

17.28mol·m⁻²·day⁻¹

重點速覽:光合有效輻射(photosynthetically active radiation, PAR)指波長 400–700 nm、能被植物光合作用利用的光。衡量 PAR 常用兩個量:光合光量子通量密度(photosynthetic photon flux density, PPFD),單位 µmol·m⁻²·s⁻¹,描述『某一瞬間』每平方公尺每秒落下的光合有效光子數;以及每日光積分(daily light integral, DLI),單位 mol·m⁻²·day⁻¹,描述『一整天』累積的光子總量。兩者換算:DLI = PPFD × 3600 × 每日光照時數 ÷ 1 000 000(3600 s·h⁻¹,1 mol = 1 000 000 µmol)。PPFD 像『此刻光有多強』,DLI 像『一天光的總帳』。對植物生長而言,累積光量(DLI)往往比瞬時光強更能決定生長與產量,因此規劃溫室採光、植物工廠與補光燈時多以達成目標 DLI 為準——可透過提高 PPFD、延長光照時數,或兩者並用。

計算公式

每日光積分:DLI = PPFD × 3600 × 光照時數 ÷ 1 000 000。

單位基礎:3600 秒/小時、1 mol = 1 000 000 µmol。

反推所需 PPFD:PPFD = DLI × 1 000 000 ÷ (3600 × 光照時數)。

$$DLI = \frac{PPFD \times 3600 \times h}{1\,000\,000}$$
$$PPFD = \frac{DLI \times 1\,000\,000}{3600 \times h}$$

使用說明

  1. 填入光量子通量密度 PPFD(µmol·m⁻²·s⁻¹),可由光量子計量測。
  2. 填入每日有效光照時數(補光栽培即燈具開啟時數)。
  3. 系統即時算出每日光積分 DLI(mol·m⁻²·day⁻¹),對照作物需求判斷光照是否充足。

常見栽培的每日光積分 DLI 需求概略

常見栽培的每日光積分 DLI 需求概略
作物 / 情境建議 DLI(mol·m⁻²·day⁻¹)說明
觀葉 / 耐陰植物6–12低光即可維持
葉菜(生菜、香草)12–17水耕葉菜常見區間
果菜(番茄、青椒)20–30需高光才能高產
育苗10–14避免徒長又不缺光

數值為概略參考,實際依作物、品種與生育期調整;戶外晴天夏季 DLI 可達 40 以上。

理財情境案例

葉菜補光是否足夠

植物工廠燈具在冠層量得 PPFD = 400 µmol·m⁻²·s⁻¹,每日開燈 12 小時。

DLI = 400 × 3600 × 12 ÷ 1 000 000 = 17.28 mol·m⁻²·day⁻¹。

17.28 已落在葉菜建議的 12–17 上緣,光照充足,可支持良好生長。

弱光延時的等效配置

改用較省電的 PPFD = 200 µmol·m⁻²·s⁻¹,但延長至每日 16 小時。

DLI = 200 × 3600 × 16 ÷ 1 000 000 = 11.52 mol·m⁻²·day⁻¹。

DLI 降到 11.52,接近葉菜下限;若要維持產量,需再提高 PPFD 或延長光照。

常見問題

PPFD 和 DLI 有什麼不同?

PPFD 是『瞬時』光合光子通量密度(µmol·m⁻²·s⁻¹),描述此刻光有多強;DLI 是『每日累積』的光子總量(mol·m⁻²·day⁻¹),把整天各時段的光子加總。對生長而言 DLI 更關鍵,因為植物累積的光量決定總光合產出。同樣的 PPFD,光照時間越長,DLI 越高。

PAR 和一般用的 lux(勒克斯)能換算嗎?

不能簡單直接換算。lux 是以人眼視覺敏感度加權的照度單位,對綠光敏感、對紅藍光低估;PPFD 則等權計數 400–700 nm 的光子,才符合植物光合需求。兩者的換算係數取決於光源光譜(日光、白光 LED、紅藍 LED 各不同),因此規劃植物照明應直接使用光量子計量測 PPFD,而非由 lux 推估。

DLI 越高越好嗎?

不是。每種作物有適宜的 DLI 區間:低於下限會生長不良、徒長;超過上限則可能光抑制、葉片灼傷,也浪費能源與成本。應依作物與生育期把 DLI 控制在建議範圍,並配合溫度、CO₂ 與養分,光合效益才最佳。育苗期尤其要避免過強光照。

已知目標 DLI,該設多少 PPFD 或時數?

用反推公式:PPFD = DLI × 1 000 000 ÷ (3600 × 光照時數)。例如目標 DLI = 15、每日開燈 14 小時,需 PPFD = 15 × 1 000 000 ÷ (3600 × 14) ≈ 298 µmol·m⁻²·s⁻¹。先決定可行的光照時數,再反推所需光強;或固定燈具 PPFD 反推需要開多久。

戶外和溫室的 DLI 怎麼估?

戶外 DLI 隨季節與天氣變化很大,晴天夏季可達 40–60、陰天冬季可能只有幾 mol·m⁻²·day⁻¹。溫室因覆材透光率(常 50–70%)會再打折。實務上可用日射資料或 PAR 感測器連續記錄累積,或以典型晴天 PPFD 曲線積分估算。若自然光不足,再以人工補光把 DLI 補到目標值。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。DLI 依 PPFD × 3600 × 光照時數 ÷ 1 000 000 計算。