VPD: co je deficit tlaku par a jak ho nastavit v growboxu
VPD (deficit tlaku par) říká, jak silně vzduch „vysává“ vodu z listů. Spojuje teplotu a vlhkost do jednoho čísla, a proto podle něj nastavíte klima v growboxu přesněji než jen podle vlhkoměru. V článku najdete vzorec pro výpočet, přehlednou tabulku VPD podle teploty a vlhkosti, orientační cílové hodnoty pro sazenice i plodící rostliny a praktické tipy, jak VPD zvýšit nebo snížit.
Co je VPD
VPD (z anglického vapor pressure deficit) je rozdíl mezi tlakem vodní páry, který by měl vzduch při úplném nasycení, a tlakem páry, který ve vzduchu skutečně je. Udává se v kilopascalech (kPa).
- Nízké VPD: vzduch je blízko nasycení. Transpirace bývá pomalejší a při velmi nízkém VPD může klesat přísun vody a některých živin. Mokré listy i substrát pak obvykle osychají pomaleji.
- Vysoké VPD: vzduch je suchý. Rostliny ztrácejí vodu rychle. Když ji kořeny nestíhají doplňovat, rostlina přivře průduchy, přijímá méně CO₂ a zpomalí fotosyntézu.
- VPD = 0: vzduch je nasycený na 100 %. Pokud má list stejnou teplotu jako vzduch, mizí tlakový rozdíl pohánějící transpiraci. Teplejší list však může ztrácet vodu i v nasyceném vzduchu.
Proč nestačí relativní vlhkost? Teplý vzduch pojme víc vody než studený. Stejná vlhkost 75 % proto znamená při 15 °C VPD asi 0,43 kPa, ale při 35 °C už asi 1,41 kPa. Na tento příklad upozorňuje i výrobce klimatizačních systémů Argus Controls.
Jak se VPD počítá: vzorec
Tlak nasycené vodní páry při dané teplotě spočítáte podle Tetensovy rovnice. Tento tvar používá i metodika FAO pro výpočet evapotranspirace (FAO Irrigation and Drainage Paper 56, rovnice 11):
- Nasycený tlak páry: es(T) = 0,6108 × exp(17,27 × T / (T + 237,3)) [kPa], kde T je teplota ve °C.
- Skutečný tlak páry: ea = es(Tvzduch) × RH / 100, kde RH je relativní vlhkost v %.
- VPD vzduchu: VPD = es(Tvzduch) − ea = es(Tvzduch) × (1 − RH / 100).
- VPD listu: VPDlist = es(Tlist) − ea. Počítá s tím, že vzduch uvnitř listu je nasycený, a s teplotou listu místo teploty vzduchu.
Příklad: při 25 °C a vlhkosti 60 % je es = 3,17 kPa a ea = 1,90 kPa. VPD vzduchu je tedy 1,27 kPa. Pokud mají listy 23 °C, je es listu 2,81 kPa a VPD listu jen 0,91 kPa.
Tabulka VPD podle teploty a vlhkosti
Hodnoty jsme spočítali podle vzorce výše pro VPD vzduchu. S VPD listu souhlasí jen tehdy, když má list stejnou teplotu jako vzduch. Barvy odpovídají rozdělení Michigan State University (MSU): 0,3–0,7 kPa nízké, 0,7–1,5 kPa střední, cílové pro většinu pěstování, nad 1,5 kPa vysoké. Hodnoty jsou v kPa.
| Teplota vzduchu | 40 % | 50 % | 55 % | 60 % | 65 % | 70 % | 75 % | 80 % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 18 °C | 1,24 | 1,03 | 0,93 | 0,83 | 0,72 | 0,62 | 0,52 | 0,41 |
| 20 °C | 1,40 | 1,17 | 1,05 | 0,94 | 0,82 | 0,70 | 0,58 | 0,47 |
| 22 °C | 1,59 | 1,32 | 1,19 | 1,06 | 0,93 | 0,79 | 0,66 | 0,53 |
| 24 °C | 1,79 | 1,49 | 1,34 | 1,19 | 1,04 | 0,90 | 0,75 | 0,60 |
| 26 °C | 2,02 | 1,68 | 1,51 | 1,34 | 1,18 | 1,01 | 0,84 | 0,67 |
| 28 °C | 2,27 | 1,89 | 1,70 | 1,51 | 1,32 | 1,13 | 0,94 | 0,76 |
| 30 °C | 2,55 | 2,12 | 1,91 | 1,70 | 1,49 | 1,27 | 1,06 | 0,85 |
Tabulka se posouvá do strany. Sloupce jsou relativní vlhkost vzduchu, řádky teplota vzduchu.
Cílové VPD podle fáze (orientačně)
Jedno „správné“ VPD neexistuje. Záleží na druhu rostliny, fázi růstu i na tom, jak hustý je porost. Níže uvádíme orientační hodnoty podle MSU (Michigan State University):
Při zakořeňování řízků doporučuje MSU nízké VPD kolem 0,3 kPa, aby mladé rostliny nevysychaly. Rozmezí 0,3–0,7 kPa se hodí pro mladé rostliny, které už mají první kořeny. Pásmo 0,7–1,5 kPa označuje MSU za cílové pro většinu pěstování. Nad 1,5 kPa je vzduch suchý a u některých plodin může klesat fotosyntéza.
| Fáze | Orientační VPD | Co hlídat |
|---|---|---|
| Zakořeňování řízků | asi 0,3 kPa | Řízky bez kořenů nesmí vysychat. |
| Mladé rostliny s prvními kořeny | 0,3–0,7 kPa | Listy už by neměly zůstávat dlouho mokré. |
| Růst a plodící rostliny | 0,7–1,5 kPa | U hustého porostu MSU doporučuje nepouštět VPD pod 0,5 kPa kvůli chorobám listů. |
| Suchý vzduch | nad 1,5 kPa | Riziko rychlého vysychání; při nedostatku vody přivřené průduchy a pomalejší růst. |
Konkrétně u rajčat MSU cituje studii, ve které VPD 0,8 kPa ve dne i v noci zvýšilo fotosyntézu i výnos plodů oproti 0,5 kPa. Ve studii Leonardiho a spoluautorů (2000) zvýšení průměrného VPD za šest nejsušších hodin dne z 1,6 na 2,2 kPa snížilo čerstvou hmotnost a obsah vody v plodech. Tyto výsledky platí pro podmínky daných pokusů, nikoli jako univerzální optimum nebo práh poškození rajčat. Výrobce Argus Controls jako příklad „ideálního“ pásma pro modelovou plodinu uvádí zhruba 0,5–1,2 kPa a zdůrazňuje, že každou plodinu je třeba posoudit zvlášť.
Teplota listu: proč na ní záleží
Vzorec pro VPD listu počítá s teplotou listu, ne vzduchu. Listy se odpařováním vody ochlazují, a proto mohou být chladnější než okolní vzduch. Chladnější list znamená nižší VPD listu, jak ukazuje příklad výše: při 25 °C a 60 % je VPD vzduchu 1,27 kPa, ale u listu o teplotě 23 °C jen 0,91 kPa.
- Měřte teplotu listu: nejjednodušeji bezdotykovým infračerveným teploměrem namířeným na horní, osvětlené listy.
- Pod LED bývají listy chladnější: model Nelsona a Bugbeeho (2015) odhadl při stejném toku fotosyntetických fotonů a srovnatelných podmínkách indoor pěstování teplotu listů pod LED asi o 1,3 °C nižší než pod HPS. Není to pevný rozdíl pro každou sestavu: zásobení vodou a ochlazování transpirací mají podle studie větší vliv než samotný typ světla. Při přechodu z HPS na LED proto může VPD listu klesnout, i když teploměr na stěně ukazuje stejnou teplotu vzduchu.
- Přístroje, které měří jen teplotu a vlhkost vzduchu, bez korekce teploty listu počítají VPD vzduchu. Některé ovladače umožňují zadat teplotní rozdíl listu ručně; přesnost pak závisí na této korekci. Pokud znáte teplotu listu, dopočítáte VPD listu podle vzorce výše.
Jak VPD zvýšit nebo snížit
VPD ovlivníte dvěma veličinami: vlhkostí a teplotou. Než cokoli změníte, měřte teplotu a vlhkost na úrovni rostlin, ne u stropu stanu.
VPD je příliš nízké (vzduch je moc vlhký)
- Odvlhčovač odebere vodu ze vzduchu. Vybírejte podle velikosti prostoru, nabídka je v kategorii odvlhčovače. Pamatujte, že odvlhčovač produkuje odpadní teplo.
- Silnější odtah: zvyšte výkon potrubního ventilátoru. Argus Controls ale upozorňuje, že samotné větrání nemusí vlhkost snížit, pokud přiváděný vzduch obsahuje podobné nebo větší množství vodní páry. Samotné procento relativní vlhkosti nestačí, záleží i na jeho teplotě.
- Mírně vyšší teplota: stejné množství páry dává při vyšší teplotě vyšší VPD. V zimě pomůže topení.
- Cirkulace vzduchu cirkulačními ventilátory pomáhá omezovat vlhké kapsy mezi listy; samotný ventilátor ale vodu z prostoru neodstraňuje.
VPD je příliš vysoké (vzduch je moc suchý)
- Zvlhčovač doplní vodu do vzduchu, viz kategorie zvlhčovače. Hodí se hlavně pro sazenice a v létě.
- Nižší teplota: pokud vysoké VPD způsobuje horko, pomůže stmívání světel nebo klimatizace. Tipy najdete v článku Vysoké teploty při pěstování indoor.
- Nižší výkon odtahu: pokud je teplota v pořádku, snižte otáčky regulátorem. Vlhkost, kterou rostliny vypařily, pak zůstane déle ve stanu.
Pozor na noc
Po zhasnutí světel obvykle teplota klesne a relativní vlhkost stoupne. Příklad při přibližně stálém skutečném tlaku vodní páry, bez jejího přidání či odebrání: vzduch s 25 °C a 60 % ochlazený na 20 °C bude mít vlhkost asi 81 % a VPD jen 0,44 kPa. Proto se vyplatí v noci hlídat vlhkost, zapnout odvlhčovač nebo nenechat teplotu klesnout příliš.
Měření a automatizace VPD
Základem je spolehlivý teplo-vlhkoměr s čidlem na úrovni rostlin. Nabídku najdete v kategorii měření teploty a vlhkosti. Některé přístroje a ovladače VPD rovnou počítají:
- VIVOSUN AeroLab THB1S měří teplotu a vlhkost, z nich počítá VPD a umožňuje sledovat historii v aplikaci.
- AC Infinity Controller AI+ s čidlem AC Infinity Climate Sensor hlídá teplotu, vlhkost a VPD a podle nich řídí připojená zařízení.
- VIVOSUN GrowHub Controller E42A+ zobrazuje VPD a řídí odtah podle teploty a vlhkosti.
- Zvlhčovač AC Infinity CLOUDFORGE T5 a odvlhčovač AC Infinity HYDRONE 7 mají vlastní ovládání podle VPD.
- Jednodušší řešení je hygrostat, který spíná zvlhčovač nebo odvlhčovač podle nastavené vlhkosti. Cílovou vlhkost pro požadované VPD si najdete v tabulce výše.
Další automatizace najdete v kategorii řídicí jednotky. O výměně a proudění vzduchu podrobně píšeme v článku Nepodceňujte výměnu a cirkulaci vzduchu.
Časté dotazy
Jaké VPD je ideální?
Pro většinu pěstování uvádí Michigan State University cílové pásmo 0,7–1,5 kPa, pro mladé rostliny 0,3–0,7 kPa a pro zakořeňování řízků asi 0,3 kPa. Jde o orientační hodnoty, sledujte i reakci rostlin.
Jakou vlhkost nastavit při 24 °C?
Podle tabulky dává při 24 °C pásmo 0,7–1,5 kPa vlhkost zhruba 50–75 % (1,49 až 0,75 kPa). Pro mladé zakořeněné rostliny může být vhodné nižší VPD 0,3–0,7 kPa; při 24 °C mu odpovídá přibližně 77–90 % RH, tedy více než uvedených 50–75 %. Konkrétní cíl volte podle plodiny a fáze, nikoli jen podle této obecné tabulky.
Musím měřit teplotu listů?
Nemusíte, VPD vzduchu je pro běžné pěstování dobrý ukazatel. Teplota listu ale VPD posouvá, takže pokud se rostliny chovají jinak, než by odpovídalo tabulce, změřte ji infračerveným teploměrem.
Proč se VPD v noci mění?
Po zhasnutí klesne teplota a relativní vlhkost stoupne, takže VPD klesne. Argus Controls uvádí, že krátkodobě nízké VPD, například brzy ráno, může být přijatelné, pokud nevznikají problémy s kondenzací nebo s vytlačováním kapek vody z listů (gutací). Dlouhodobě vlhké noci ale zvyšují riziko plísní.
Platí VPD i pro rajčata, chilli a bylinky?
Ano, VPD popisuje sílu vysoušení vzduchu pro všechny rostliny. Cílové hodnoty se ale liší podle druhu. Výše uvedené pokusy u rajčat porovnávaly 0,5 s 0,8 kPa nebo 1,6 s 2,2 kPa za konkrétních podmínek; neurčují jediné optimum ani univerzální hranici poškození.
Udržte VPD pod kontrolou
Začněte spolehlivým teplo-vlhkoměrem, podle tabulky si určete cílovou vlhkost a podle potřeby doplňte zvlhčovač, odvlhčovač nebo cirkulační ventilátor. Kdo chce mít klid, nechá klima řídit řídicí jednotku s měřením VPD. Teplo z osvětlení VPD také ovlivňuje, proto se podívejte i na náš průvodce výběrem LED osvětlení.