Что такое VPD (дефицит парциального давления пара) и как его рассчитать

• 1. Что такое транспирация?
• 2. Что такое vpd?
• 3. Как vpd влияет на ваши растения каннабиса
• 3. a. Открытие устьиц
• 3. b. Поглощение co2
• 3. c. Транспирация
• 3. d. Поглощение питательных веществ корнями
• 3. e. Стресс растений
• 4. Как рассчитать vpd — таблица vpd
• 5. Идеальный vpd для разных стадий роста растения
• 5. a. Идеальный vpd для клонов
• 5. b. Идеальный vpd для вегетативного этапа
• 5. c. Идеальный vpd для стадии цветения
• 6. Как изменить vpd
• 6. a. Температура
• 6. b. Влажность
• 6. c. Интенсивность света
• 7. Vpd — вопросы и ответы
• 8. Заключение

При выращивании семян каннабиса в помещении вы фактически контролируете каждый аспект условий выращивания, такие как относительная влажность и температура. Эти параметры могут повлиять на то, как ваши растения осуществляют основные процессы жизнедеятельности, и именно здесь на помощь приходит VPD. Дефицит парциального давления пара — это метод, позволяющий регулировать температуру и влажность до оптимальных значений, усиливая рост и обеспечивая максимальное развитие растений.

Существует распространённое заблуждение, что скорость транспирации у комнатной посадки каннабиса (или любой другой культуры) напрямую влияет на относительную влажность в гроубоксе. На самом деле всё наоборот — когда мы полностью контролируем условия окружающей среды, мы можем управлять скоростью транспирации растения. Можно с уверенностью сказать, что транспирация напрямую влияет на рост растения, а VPD — на скорость транспирации. 

В идеальном мире мы бы могли поддерживать температуру и влажность в нашем гроубоксе на постоянном уровне, вне зависимости от происходящего внутри помещения. Увы, это неидеальный мир, но на рынке есть множество систем, которые помогают автоматизировать контроль климата в гроу-руме. Однако главный вопрос: что такое транспирация, что такое VPD и как он влияет на рост и качество урожая каннабиса.

1. Что такое транспирация?

Движение воды в системе каннабиса определяется скоростью испарения влаги с поверхности листьев. Это испарение известно как транспирация. Три основных фактора, влияющих на уровень транспирации: RH (относительная влажность), VPD (дефицит парциального давления пара), и температура на уровне кроны растений (а также немного выше). Вода (и все содержащиеся в ней питательные вещества) поднимается по растению сначала через корневую систему и далее по ксилеме.

Ксилема — это сосудистая ткань растения, состоящая из специализированных клеток, проводящих воду, называемых трахеальными элементами. Ксилема доставляет воду в клетки листьев. Оказавшись в листьях, вода медленно, но неуклонно испаряется через поры листа — устьица. Этот процесс необходим для метаболизма растений каннабиса, так как открытие устьиц также позволяет выводить продукты фотосинтеза, главным из которых является CO2. До 97% всей воды, поступающей через корни, теряется через транспирацию или другой процесс под названием гутации (это когда растение выделяет чистые капли воды). 

2. Что такое VPD?

VPD (дефицит парциального давления пара) — это разность между содержанием водяного пара в воздухе и его максимальным возможным количеством при данной температуре. Как известно, воздух состоит из множества газов, среди которых примерно 78% азота, 21% кислорода и 1% других газов. Одним из этих «других» газов является водяной пар, который формирует так называемое парциальное давление.

Воздух может удерживать только определённое количество водяного пара при определённой температуре, прежде чем пар снова станет жидкостью (например, в виде дождя), и это максимальное содержание назвается SVP или насыщающее парциальное давление пара. По мере повышения температуры воздуха этот предел увеличивается (а значит, SVP растёт). Если воздух остывает, SVP уменьшается — то есть воздух не может удержать столько водяного пара, как раньше. Поэтому, например, после прохладного утра образуется роса: температура опускает способность воздуха удерживать пар. 

3. Как VPD влияет на ваши растения каннабиса

Если вы заинтересовались этой статьёй, значит уже знаете, что VPD важен при домашнем выращивании. Поскольку вы контролируете условия, есть возможность обеспечить почти идеальную среду для ваших растений и добиться лучших результатов, но можно и навредить, если ошибиться...  Так как же VPD влияет на каннабис?

Открытие устьиц

При увеличении VPD устьица растений становятся меньше, так как растение пытается сократить потерю влаги. Это значит, что оно не погибнет от обезвоживания из-за избыточной транспирации, но фотосинтез может замедлиться.

Поглощение CO2

По мере уменьшения устьиц они поглощают меньше CO2. Если VPD снижается и устьица открываются, они поглощают больше CO2. Это позволяет вам регулировать, сколько CO2 получают ваши растения для полноценного фотосинтеза.

Транспирация

Вода перемещается из областей с высокой влажностью в области с низкой. Поэтому с ростом VPD растения быстрее транспирируют влагу из-за разницы парциального давления между листом и воздухом. 

Поглощение питательных веществ корнями

Дополнительно, с ростом VPD и транспирации корни способны поглощать больше питательных веществ.

Стресс растений

С другой стороны, при увеличении VPD растут нагрузки на всё растение (от корней до листьев), поэтому растение испытывает больший стресс. Как видно, VPD может привести к отрицательным последствиям при неправильной настройке. Это мощный инструмент, который требует индивидуальной регулировки на каждом этапе роста растения. Возможно, вы думаете, что улучшаете урожай, но результат может оказаться обратным.

4. Как рассчитать VPD — таблица VPD

Рассчитать VPD в гроу-руме несложно: нужно знать температуру, относительную влажность и насыщающее парциальное давление пара (SVP) для вашей температуры. Вот таблица VPD, показывающая зависимость температуры и SVP.

Когда у вас есть все необходимые данные, используйте следующую формулу:

VPD= ((100-RH) ÷ 100) * SVP

Например, если температура в вашем гроу-руме составляет 26°C, ищем SVP в таблице — для 26°C SVP равен 3361. Теперь, когда у вас есть значение SVP, осталось узнать относительную влажность, которая в нашем примере составляет 65%. Теперь просто подставляем значения в формулу.

VPD= ((100-65) ÷ 100) * SVP

VPD= (35/100) * 3361

VPD= 0.35 * 3361 

VPD= 1176.35 Паскалей

Теперь, когда вы получили значение в Паскалях, нужно перевести его в килопаскали. Это делается просто — делим на тысячу:

1176.35 Паскаль ÷ 1000 ≈ 1.18 килопаскаля

5. Идеальный VPD для разных стадий роста растения

Теперь вы знаете, как рассчитать VPD и как он может влиять на ваши растения. В целом, идеальный VPD составляет 0.5–1.4 кПа (5–14 гПа). Как вы знаете, каннабис проходит разные стадии роста, и для каждой из них нужны свои условия, чтобы достичь оптимального результата.

Имейте в виду, что рекомендуется протестировать условия до применения их на всей площади гроу-бокса, чтобы избежать проблем. Эта таблица VPD адаптирована для температур до 28°C. Полную таблицу VPD можно найти онлайн.

В данной таблице: светло-розовый — неоптимальные значения, тёмно-розовый — оптимальные для укоренения/ранней веги, зелёный — оптимальные для поздней веги/начала цветения, оранжевый — оптимальные для середины/конца цветения.

Идеальный VPD для клонов

Поскольку клоны — это «детские» растения, они плохо переносят стресс до полного развития корней, поэтому здесь нужна высокая влажность и минимальный VPD — старайтесь придерживаться 0.5–0.7 кПа.

Идеальный VPD для вегетативного этапа

На вегетативной стадии растения уже крепче, поэтому влажность можно слегка понизить, увеличивая тем самым VPD. Это ускорит поглощение воды и питательных веществ, но не повышайте VPD слишком сильно — устьица закроются, растения будут хуже усваивать CO2, что очень важно именно в веге.

Это важно потому, что именно CO2 участвует в формировании основных структурных соединений растений. Оптимальный VPD для веги — 0.7–1.0 кПа.

Идеальный VPD для стадии цветения

Когда растения выходят на стадию цветения, они уже достаточно крепки для более высокого VPD, но цветки очень чувствительны, поэтому нельзя допускать высокой влажности и при этом постепенно повышайте VPD. Оптимум для цветения — 1.0–1.4 кПа.

6. Как изменить VPD

Есть несколько способов изменить VPD, для этого можно регулировать:

• Температуру;
• Влажность;
• Или интенсивность освещения.

Вот несколько простых способов сделать это!

Температура

Увеличить VPD: Включение обогревателя или уменьшение мощности кондиционера повышает VPD, потому что воздух нагревается и удерживает больше влаги.

Уменьшить VPD: Включение кондиционера понижает VPD, потому что воздух охлаждается и уже не может удерживать столько воды.

Влажность

Увеличить VPD: Работа увлажнителя уменьшает VPD, потому что количество водяного пара в воздухе увеличивается.

Понизить VPD: Работа осушителя воздуха увеличивает VPD, потому что количество водяного пара уменьшилось.

Интенсивность света

Увеличить VPD: Увеличение интенсивности (опускание ламп ниже или добавление новых) повышает температуру листьев, а значит — и сам VPD.

Понизить VPD: Снижение интенсивности света (поднятие ламп выше или их уменьшение) снижает температуру листьев и понижает VPD.

7. VPD — вопросы и ответы

Вот и всё! Теперь вы знаете всё про VPD и как он влияет на ваши растения. Однако всегда остаются вопросы, поэтому давайте разберём распространённые из них.

Чем VPD отличается от относительной влажности?

VPD — это разница между парциальным давлением пара у растения и в воздухе. Относительная влажность — это количество воды в виде пара в воздухе по отношению к максимальному пределу, который воздух может удерживать.

Стоит ли домашнему гроверу беспокоиться о VPD?

Всё зависит от вашей конечной цели. Если вы хотите получить максимальное качество и урожай, то да. Если же вы просто хотите, чтобы растения были здоровы, можно не беспокоиться об этом параметре сразу. Помните, что VPD — это уже «продвинутый» показатель. На первых порах уделите внимание температуре и влажности, а к VPD переходите позже.

Какой оптимальный VPD для моего гроу-рума?

Это зависит от конкретных растений, ведь у разных сортов свои предпочтения. Но для каннабиса в целом оптимальный VPD составляет 0,5–0,9 кПа на вегетативной стадии и постепенно повышается до 1,2–1,6 кПа к концу цикла.

Есть ли другие факторы, влияющие на VPD (кроме температуры и влажности)?

Да, влияние оказывают целый ряд факторов: высота над уровнем моря, барометрическое давление, а также состав и количество удобрений – всё это следует учитывать при настройке среды в гроу-руме.

Можно ли измерить VPD в гроу-руме?

Да, на рынке есть широкий выбор приборов для измерения VPD. Купив такой прибор, вы получите точные данные в режиме реального времени и сможете корректировать другие параметры среды. Оптимальным для домашнего гровера бюджетным вариантом является Bluelab Guardian Monitor, который измеряет температуру, влажность и VPD одновременно, давая полный контроль над процессом.

Чем опасен неправильный VPD для моих растений?

Если VPD слишком низкий — растения страдают от нехватки питательных веществ из-за слишком высокой влажности. Если VPD слишком высокий — растения испытывают обезвоживание и не могут усваивать питательные вещества. В обоих случаях страдают качество и урожайность. Следите за VPD, чтобы ваши растения росли здоровыми и давали отличный урожай.

Как часто нужно измерять VPD?

Проверьте VPD хотя бы раз в неделю. Регулярный мониторинг среды способствует стабильным и высоким урожаям. Но помните: сперва приведите в порядок основные параметры (температура/влажность), затем уже переходите к контролю VPD.

8. Заключение

Дефицит парциального давления пара может показаться актуальным только для профи, но сделать это может каждый — главное, чтобы было подходящее оборудование. Это лучший способ создать идеальные условия для растений, что даст им здоровье и увеличит урожай.

Если у вас есть советы, которые помогут новичкам вывести культивацию на новый уровень, обязательно поделитесь ими в комментариях ниже!

ВНЕШНИЕ ИСТОЧНИКИ

1. Plant responses to rising vapor pressure deficit. - Grossiord, C. & Buckley, T.N. & Cernusak, L.A. & Novick, K.A. & Poulter, B. & Siegwolf, R.T.W & Sperry, J. & McDowell, N. (2020). 
2. An ecological study of vapor pressure deficit. - Huffaker, & Barton, Carl. (2021). 
3. Prediction of Vapor Pressure Deficit in Greenhouse Environment.  - Shamshiri, Redmond. (2014). 
4. Relative humidity or vapor pressure deficit. Ecology. - Anderson, D.B.. (1936).