В отличие от глаз человека, восприимчивость растений на свет охватывает значительно более широкую часть спектра. В результате, раньше применяемая единица люкс или люмены/м² не описывала надлежащим способ производительность ламп, связанную с максимальной скоростью фотосинтеза растений.       Фотосинтез растений - это сложный процесс, в которым вода и двуокись углерода преобразовываются в крахмал и кислород при участии света. Иначе говоря, энергия света преобразовывается в химическую энергию - это процесс, который происходит во всех зеленых растениях.

       Кроме зеленого красителя листьев или хлорофилла, лист также содержит в себе разные пигменты, которые абсорбируют дифференцированную длину световой волны. Это означает, что лист обладает возможностью абсорбции света с широким спектром, что в свою очередь приводит к тому, что фотосинтез выполняется постоянно при меняющемся спектре света. Это объясняет, почему скорость фотосинтеза почти не зависит от цветов между голубым, и красным цветами в спектре.
       Свет состоит из фотонов с отличающейся длиной волн и на схеме можно заметить, что количество энергии на фотон и число фотонов на единицу энергии варьируется от длины волны.

       Волна длиной 650 нанометров содержит самое большое количество фотонов на единицу энергии. Молекулы хлорофилла активизируются фотонами, а не энергией. Фотосинтез достигает своей верхней точки при длине волны с 600 по 700 нанометров, значит при самой большой численности фотонов на единицу энергии.

       Число фотонов или свет для роста, генерированный источником света, определяется как параметр PPF (анг. Photosynthetic Proton Flux - струя фотонов фотосинтеза). Интенсивность освещения при определенном расстоянии от источника света (примерно при высоте растений) - сумма света для роста на м² выражена в микромолях/м²/с^-1.
      Микромоль - это единица измерения света для роста, исключительное применение которой рекомендуется фирмой Индустрия.

       В Европе существует множество измерительных станций, определяющих уровень и продолжительность солнечного излучения. Когда поверхностная плотность излучения умножается на продолжительность в секундах, то получается значение суммарного излучения. Были рассчитаны среднемесячные значения продолжительности дня и суммарного излучения за период с 1961 по 1980 год для Нидерландов. Для определения потребностей в дополнительном искусственном освещении рекомендуется запросить последние данные по излучению на ближайшей метеорологической станции. Кроме того, можно провести измерения с помощью собственной измерительной станции (или заказать их проведение).

       Плотность фотосинтетического фотонного потока -"необходимая для роста суммарная освещенность" имеет линейную связь с продукцией растениеводства.

      Число фотонов в день на единицу площади в диапазоне от 400 до 700 нм очень важно для роста растений. Это значение называется плотностью фотосинтетического фотонного потока. Исследования показали, что эта "необходимая для роста суммарная освещенность" имеет линейную связь с продукцией растениеводства.
      Чтобы установить более прямую связь между ростом растений и общим суммарным излучением, последнее необходимо преобразовать в суммарное освещение, выраженное числом фотонов в диапазоне от 400 - 700 нм. Этот коэффициент преобразования следующий: 1 МДж/м^-2 д^-1 = 2,15 моль/м^-2 д^-1
Этот коэффициент зависит от степени облачности и положения солнца, поэтому не является постоянным. Лаборатория РРО в г. Альсмеер выполнила одновременные измерения плотности излучения в Дж/м^-2 с^-1 и уровня освещения, необходимого для роста, в µмоль/м^-2 с^-1. Эти измерения показали, что коэффициент 2,15 прекрасно подтверждается на практике, а отклонения составляют не более ± 5%.
*) источник: Van Rijssel, РРО Aalsmeer, Report 42
       Суммарная освещенность в фотонах на единицу площади называется плотностью фотосинтетического фотонного потока (PPFD) и выражается в молях на м² в день ( моль/м^-2 д^-1). Среднюю плотность фотонного излучения в µмоль/м^-2 с^-1 затем можно рассчитать, разделив суммарное освещение на продолжительность излучения (в секундах).
У современных теплиц среднее значение пропускания около 70% Эти значения означают излучение за пределами теплицы. Процент излучения, который достигает растений внутри теплицы (значение пропускания), зависит от степени облачности, положения солнца, положения теплицы, отражающей способности и степени загрязненности крыши, а также количества несущих деталей на крыше и под ней. Для современных теплиц с прозрачной крышей и отсутствием несущих конструкций, производящиих тень, допускается среднее значение пропускания около 80% (летом) 60-70% (зимой). Наиболее важные связи приведены в таблице ниже. Взята средняя продолжительность дня и общее суммарное излучение в Нидерландах за период с 1961 по 1980 год.

Пример вычисления за март:

Общее суммарное излучение за март составило: 7,80 Мдж/м^{-2 -1}

Суммарная освещенность PPFD составила: 2,15 * 7,80 = 16,8 моль/м^-2 д^-1

PPFD в теплице со степенью пропускания 70%: 16,77 * 0,70 = 11,7 моль/м^-2 д^-1

Среднее значение PPFD в µмоль/м^-2 с^-1 внутри теплицы для дня продолжительностью 11,8 часа составляет:
11,7 / (11,8 * 3600) * 1000000 = 275 рµмоль/м^-2 с^-1

• выращивать растения круглый год (контроль за производством);
• повышение урожайности;
• продукция более высокого и стабильного качества -> выше цена;
• значительно повысить сопротивляемость заболеваниям (в основном " грибковым").
        Для достижения этих целей зачастую достаточно незначительного дополнения к естественной суммарной освещенности. Все это делает дополнительное освещение рентабельным в основном в зимние месяцы для большого числа растений. Рекомендуется определить период наилучшего роста конкретной культуры и необходимое значение суммарной освещенности. Например, для роз в Нидерландах таким периодом является март. За счет использования дополнительного освещения мартовской суммарной освещенности можно достичь во время более темных месяцев года.

  Пример расчета объема дополнительного освещения для увеличения естественной суммарной освещенности в декабре, чтобы она соответствовала мартовским значениям:

         Естественная суммарная освещенность в теплице в декабре составляет 2,9 моль·м^-2 д^-1 Естественная суммарная освещенность в теплице в марте составляет 11,7 моль·м^-2 д^-1 Поэтому в декабре за счет дополнительного освещения необходимо добавить 11,7 - 2,9 = 8,8 моль·м^-2 д^-1. Если предположить, что дополнительное освещение может включаться в среднем на 20 часов в день, то среднее значение плотности излучения необходимого дополнительного освещения для роз составит:
  8.8 / (20 * 3,600) = 0,0001222 моль·м^-2 д^-1 = 122,2 µмоль·м^-2 д^-1 = ± 9800 лк при использовании лампы MASTER SON-T PIA Green Power

  Значение суммарной освещенности, необходимой для успешного роста, зависит от выращиваемой культуры.

        Растения, требующие много света, например розы и томаты, могут эффективно использовать сильную суммарную освещенность. Светочувствительные растения, например сенполии, а также некоторые виды папоротника, не могут выдержать освещенность более 5 - 8 моль·м^-2 д^-1. По этой причине эти растения необходимо защищать от прямого солнечного света, чтобы предотвратить их деформацию и повреждения.
        При выращивании растений в теплицах в качестве источников дополнительного освещения используются натриевые лампы высокого давления. Это очень мощный источник освещения в оранжево-красной области спектра, в которой наиболее высока эффективность фотосинтеза. Обычно в дневном свете, попадающем в теплицу, содержится более чем достаточное количество синего света, необходимого для здорового развития растений. Доля дальнего красного света в спектре натриевой лампы высокого давления низка.