第2課｜DLI（每日光積分）：如何量化植物一天需要多少光
一、前言：為什麼需要量化光照
在第1課中已建立一個核心概念：收成量取決於累積光量。
然而，若沒有一個可量化的指標，就無法精確判斷光照是否足夠，也無法進行調整與優化。
DLI（Daily Light Integral）就是用來描述植物在一天內接收到的總光量，是室內水耕與植物工廠中最重要的光照指標之一。
二、DLI 的定義
DLI（每日光積分）是指：
單位面積的植物，在一天內接收到的光合有效光子總量。
單位為：
mol/m²/day（每平方公尺每日接收的莫耳數光子）
三、DLI 的組成：光強與時間
DLI 由兩個變數決定：
- 光照強度（PPFD，μmol/m²/s）
- 照明時間（秒或小時）
其關係如下：
DLI = PPFD × 照明時間（秒） ÷ 1,000,000
若以小時計算：
DLI = PPFD × 照明時間（小時） × 3600 ÷ 1,000,000
簡化後常用公式：
DLI ≈ PPFD × 照明時間（小時） × 0.0036
四、DLI 的實際意義
DLI 可以理解為植物一天的「光攝取總量」。
在相同條件下：
- DLI 越高，植物可累積的生物量越高
- DLI 過低，生長會受到限制
因此，DLI 是連結「光照」與「收成量」的關鍵橋樑。
五、 植物需要多少光 ? 不同作物的 DLI 需求範圍
不同作物對光的需求不同，以下為一般參考範圍：
芽菜（如綠豆芽、黃豆芽）
DLI 約 0–5 mol/m²/day
部分甚至不需光即可完成生長
微綠（如綠花椰菜苗、蘿蔔苗）
DLI 約 5–15 mol/m²/day
葉菜類（水耕萵苣、羽衣甘藍）
DLI 約 12–20 mol/m²/day
果菜類（番茄、辣椒）
DLI 約 20–30 mol/m²/day
以上範圍會因品種與溫度而略有變動，但可作為設計基準。
六、DLI 計算實例
範例一：室內葉菜種植
條件：
PPFD = 200 μmol/m²/s
照明時間 = 16 小時
計算：
DLI = 200 × 16 × 0.0036
DLI ≈ 11.52 mol/m²/day
解讀：
此光量偏低，對葉菜而言可能：
- 生長速度較慢
- 葉片較薄
範例二：提高光照
條件：
PPFD = 300 μmol/m²/s
照明時間 = 16 小時
計算：
DLI = 300 × 16 × 0.0036
DLI ≈ 17.28 mol/m²/day
解讀：
此範圍較適合大多數葉菜，可支持正常產量。
七、如何利用 DLI 進行調整
當光照不足時，有兩種主要調整方式：
1. 提高光強（PPFD）
方法包括：
- 降低燈具與植物距離
- 使用更高效率燈具
- 增加燈具數量
優點：
- 提升效率
- 不增加照明時間
2. 延長照明時間
例如：
- 從 12 小時增加至 16 小時
- 從 16 小時增加至 18 小時
限制：
- 植物仍需暗期（通常至少 4–8 小時）
- 長時間低光強效率較差
八、光強與時間的取捨
相同 DLI 可以由不同組合達成：
例：
方案A
PPFD = 200，照明 16 小時
DLI ≈ 11.5
方案B
PPFD = 300，照明 11 小時
DLI ≈ 11.9
但兩者效果可能不同：
- 高光短時 → 植株較緊密、葉片厚
- 低光長時 → 植株較鬆散
因此，在實務上通常建議：
在合理範圍內優先提高 PPFD，再搭配適當時間
九、家庭水耕的應用策略
結合第1課的收成導向，可以建立實務流程：
- 選擇作物（例如萵苣）
- 查詢建議 DLI（例如 12–18）
- 根據現有燈具測量或估算 PPFD
- 計算需要的照明時間
- 調整距離與時數
不同週期作物對 DLI 的需求差異明顯：
- 短週期作物（芽菜） → 低 DLI
- 中週期（微綠） → 中 DLI
- 長週期（葉菜） → 中高 DLI
十、常見錯誤與修正
錯誤一：只看瓦數
修正：改用 PPFD 與 DLI 判斷
錯誤二：光強不足卻延長時間
修正：先確認是否達到最低 PPFD
錯誤三：忽略暗期
修正：保留每日休眠時間，避免持續照明
錯誤四：光分布不均
修正：確保植物冠層受光均勻
十一、常見問題 Q&A
可透過燈具規格與距離推估 PPFD，再套用公式計算。
或觀察植物型態作為初步判斷，但精準控制仍建議測量。
是。過高 DLI 可能導致：
光抑制
葉片灼傷
能源浪費
應符合作物需求範圍。
不建議。多數植物需要暗期進行代謝與恢復。
長時間連續照明可能影響生理功能。
有關。溫度影響代謝速率。
高溫環境下，植物對光的需求可能提高，但也更容易產生壓力。
在合理範圍內：
提高 PPFD
優化照明時間
確保光分布均勻
同時維持水與養分穩定。
