微型菜(芽苗菜)需要多少光?PPFD、DLI 与光周期设定指南
微型菜从播种到采收只有一到三周,光期短,所以每一天的用光量都很关键。实际操作中只需定下三件事:播种后遮光多少天、之后每天给多少小时光照、以及苗盘位置的光照强度有多高。本文给出微型菜可参考的 PPFD 与 DLI 区间、两者之间的换算方法,以及育苗盘最容易被欠光或过曝的几个位置。
为什么微型菜不能照抄育苗的用光方案
微型菜用高密度播种,在子叶期或第一片真叶期就采收。由此带来两个后果,都会改变用光计算。
第一,冠层几天内就闭合。子叶彼此接触后,整盘在光学上更接近一个平面,而不是一株株独立的植株,株间遮挡很小,因此在苗盘中心单点测得的数据,已经能代表大部分盘面。
第二,生长窗口很短。没有漫长的营养生长期可以用来补偿前期缺光,这就是为什么遮光天数和出苗后头几天的处理,和光强数字同样重要。
第一步:遮光期
多数微型菜流程会在催芽阶段把苗盘置于暗处,再移入光照环境。面向种植者的栽培指南通常给出两到四天的遮光期,有时还配合压盘或覆盖,以保持种床湿度并促进胚轴伸长。
遮光期属于栽培管理决策,不是照明参数。对用光预算真正有影响的是:光周期从苗盘出暗才开始计,所以遮了三天的苗盘,整个周期比直接见光的苗盘短三天。
第二步:光周期
面向种植者的微型菜指南大多落在每天 14 至 18 小时,其中 16 小时是被引用最多的单值。发表在《Frontiers in Plant Science》的一项受控研究以四个微型菜品种为对象,把 PPFD 与光周期(含连续光照)一并作为处理因素,结果显示在其试验条件下,连续光照可以降低电耗并提高产量,同时保持或改善营养品质。该结论只对应试验中的品种与光强,并不等于任何作物都可以长期 24 小时给光。
第三步:光强,以及它如何换算成 DLI
冠层处的光照强度用 PPFD 表示,单位是微摩尔每平方米每秒。它本身是速率,不说明总量。把 PPFD 乘以光周期,就得到每日光积分 DLI,单位是摩尔每平方米每天:
DLI = PPFD × 小时数 × 0.0036
其中 0.0036 用于把秒换算成小时、把微摩尔换算成摩尔。弗吉尼亚理工大学合作推广(Virginia Cooperative Extension)在其 DLI 入门指南中给出了同一关系;爱荷华州立大学推广服务则点明了它的实际含义:通过增加灯具或调整位置提高 PPFD,DLI 随之上升;降低 PPFD,DLI 随之下降,光周期无需改动。
| PPFD(µmol/m²/s) | 14 小时 | 16 小时 | 18 小时 |
|---|---|---|---|
| 125 | 6.3 | 7.2 | 8.1 |
| 150 | 7.6 | 8.6 | 9.7 |
| 175 | 8.8 | 10.1 | 11.3 |
| 200 | 10.1 | 11.5 | 13.0 |
| 220 | 11.1 | 12.7 | 14.3 |
微型菜可参考的 PPFD 与 DLI 区间
专门针对微型菜的同行评审给光试验,比叶菜或果菜要少得多,因此下表区间来自面向种植者的指南与试验,而非某项统一标准。请把它当作起始区间,在自己的苗盘上复测确认,而不是当作规格书。
| 来源 | 冠层 PPFD | DLI | 光周期 |
|---|---|---|---|
| 种植者试验系列:微型菜光照图谱(Urban Micro,2025) | 125–175 µmol/m²/s | 6–10 mol/m²/天 | 试验未固定 |
| 微型菜栽培指南(LED Grow Lights Depot) | 150–220 µmol/m²/s | 约 8–13 mol/m²/天 | 16–17 小时 |
| 四品种连续光照试验(《Frontiers in Plant Science》,2022) | PPFD 作为处理变量梯度 | 未以目标值形式给出 | 短光期与连续光照对比 |
第四步:把目标值变成灯具设置
有了 PPFD 目标,剩下就是几何问题。对小尺寸光源而言,PPFD 随距离平方衰减,所以把灯条从苗盘上方 30 厘米抬到 40 厘米,读数不是减少四分之一,而是减少得远比这更多。做法是先定高度,再测量,最后微调。
多层苗架可按下述顺序操作:
- 按所种品种,从表 2 选一个 DLI 目标。
- 按采收排期定下光周期(14–18 小时)。
- 用 DLI 目标除以光周期、再除以 0.0036,得到所需的 PPFD。
- 调整灯具高度,使苗盘中心实测 PPFD 与该数值一致,并同时检查苗盘四角。
- 记录该设置。微型菜冠层较矮,同一高度可贯穿整个周期,因此设置可在批次之间重复使用。
苗盘最容易欠光的位置
反复出现的只有三种原因,而且都可以量化。
- 苗盘长边两端。一条灯条居中吊装在较宽的苗盘上方时,正下方读数最高,长边两端偏低。这是灯具配光特性造成的,与作物无关。
- 多层苗架的四角。按架面尺寸选灯,通常只是让平均 PPFD 达标,而该架面的四角会系统性地低于平均值。
- 苗盘在架内的摆放高度。真正起作用的距离,是灯具出光面到冠层顶部的距离,而不是到架面的距离。作物从几毫米长到几厘米时,这段距离在缩短。有种植者试验测得,当作物从约 4 厘米长到约 10 厘米时,部分点位的 PPFD 因距离减小而上升超过 25%。
常见问题
微型菜每天需要多少小时光照?
多数面向种植者的方案采用每天 14 至 18 小时,16 小时是被引用最多的单值。光周期不能单独看待:它是把 PPFD 读数折算成每日光剂量的两个输入之一,因此缩短小时数,就必须提高光强,才能维持同一个 DLI。
微型菜是不是光越多越好?
不是。超出光能被有效利用的区间后,额外的光子只会推高电费与热负荷,却不再增加产量;光强过高还会灼伤或漂白柔嫩的子叶。表 2 之所以是区间而非单一值,正是因为响应曲线会趋于平缓。
微型菜播种后需要遮光期吗?
常见做法是在催芽阶段遮光两到四天,有时覆盖或压盘以保持湿度、促进胚轴伸长。遮光期不产生 DLI,因此它实际上缩短了整个周期的有效光照窗口。
多层苗架上微型菜该用多少 PPFD?
目标值与单层种植台相同,但要在每一层的四角测量,而不是只测中心。多层架最常见的问题不是平均水平不够,而是层中心与四角之间的落差。
随着作物生长,微型菜的 PPFD 目标要调整吗?
目标值不用改,但实际收到的光会变,因为长高的冠层离固定的灯具更近。若苗盘转绿不均,先按采收高度重新测量 PPFD,再决定是否调整灯具——读数上升往往只是作物长高造成的。
关于发布者
中山市瑞显电子厂(XineLam)拥有 17 年 LED 照明行业经验,并持有 300+ 项专利(中国及海外)。本文作为面向种植者与选型人员的技术参考资料撰写,不是产品宣传页。文中标明出处的数值均来自下列公开来源;标注为“常见做法”的内容,反映的是面向种植者的指南,而非正式标准。
参考来源
- Virginia Cooperative Extension,Calculating and Using Daily Light Integral (DLI): An Introductory Guide(弗吉尼亚理工大学合作推广,DLI 计算与使用入门指南),VCE Publications SPES-720。
- Iowa State University Extension and Outreach,Important Considerations for Providing Supplemental Light to Indoor Plants(室内植物补光的注意事项),Yard and Garden。
- Frontiers in Plant Science,Continuous lighting can improve yield and reduce energy costs while increasing or maintaining nutritional contents of microgreens(连续光照可提高微型菜产量、降低能耗并保持或改善营养品质),2022 年。
- PMC,Effect of Low Light Intensity With Supplemental Far-Red Light on Growth, Yield and Quality of Broccoli Microgreens(低光强配合补充远红光对西兰花微型菜生长、产量与品质的影响)。
- Urban Micro,Microgreens Light Part V – Understanding PPFD and DLI with Calculations(微型菜光照系列第五篇:PPFD 与 DLI 的计算),种植者试验系列,2025 年。