สเปกตรัมแสงและ dli: วิทยาศาสตร์แสงสำหรับกัญชา

ChillTokin · July 24, 2026, 2:49pm

บทความที่ 12 – ทำความเข้าใจว่าคุณภาพ ปริมาณ และจังหวะเวลาของแสงขับเคลื่อนการเจริญเติบโต การผลิตแคนนาบินอยด์ และผลผลิตกัญชาอย่างไร

1. PAR กับ ePAR – นิยามใหม่ของแสงที่พืชใช้ได้

มาหลายทศวรรษ PAR (Photosynthetically Active Radiation) ถูกกำหนดไว้ที่ 400–700 nm (McCree 1972) ครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นที่คลอโรฟิลล์ a และ b ดูดซับได้ดีที่สุด แต่งานวิจัยล่าสุดได้ขยายขอบเขตความเข้าใจของเรา

ePAR (extended PAR) ครอบคลุม 380–760 nm ตามที่เสนอโดย Zhen & Bugbee (2020–2022) จากมหาวิทยาลัย Utah State ข้อค้นพบสำคัญ: โฟตอนฟาร์เรด (701–750 nm) ไม่ได้ไม่ทำงาน – แต่มันเสริมการสังเคราะห์แสงแบบซินเนอร์จิสติกเมื่อส่งพร้อมกับแสง 400–700 nm

เส้นโค้ง McCree

เส้นโค้ง McCree อธิบายประสิทธิภาพเชิงควอนตัมสัมพัทธ์ของการสังเคราะห์แสงที่แต่ละความยาวคลื่น:

จุดสูงสุดที่ 1: ~630 nm (แดง) – ประสิทธิภาพเชิงควอนตัมสูงสุด
จุดสูงสุดที่ 2: ~440 nm (น้ำเงิน) – จุดสูงสุดรอง
เขียว (500–600 nm): ต่ำกว่าแดงประมาณ 20% แต่ยังคงมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์แสง
หาง UV และฟาร์เรด: เดิมถูกตัดออก ปัจจุบันรวมเข้ามาภายใต้ ePAR

ePAR สำคัญสำหรับผู้ปลูกอย่างไร: หากหลอดไฟของคุณปล่อยฟาร์เรดจำนวนมาก เซนเซอร์ PAR แบบดั้งเดิมจะนับค่าต่ำกว่าความเป็นจริง เซนเซอร์ที่ปรับเทียบตาม ePAR (380–760 nm) ให้ภาพที่แม่นยำกว่า

2. การวัด PPFD อย่างถูกวิธี

การวัดที่ผิดพลาดเป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของความผิดพลาดด้านแสงในการปลูกในร่ม ปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้:

ปัจจัย	แนวทาง
ตำแหน่งเซนเซอร์	ระดับยอดพืช ถือในแนวนอน
จุดวัด	อย่างน้อย 9 จุดต่อโคมไฟ: 4 มุม, 4 จุดกลางด้าน, 1 จุดกลาง
หน่วย	umol/m2/s (PPFD) – ไม่ใช่ลักซ์
เซนเซอร์	ควอนตัมเซนเซอร์ (Apogee, LI-COR)

อัตราส่วนความสม่ำเสมอ

อัตราส่วนความสม่ำเสมอ = PPFD_min / PPFD_avg

ระดับ	อัตราส่วน
ดีเยี่ยม	0.85–0.90
ดี	0.75–0.85
ยอมรับได้	0.65–0.75
ไม่ดี	< 0.65

เป้าหมาย: 0.75–0.90 สำหรับการปลูกเชิงพาณิชย์

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

วัดแค่จุดกลาง – จุดกลางสว่างที่สุดเสมอ ทำให้ค่าเฉลี่ย PPFD สูงเกินจริง 15–30%
ความสูงผิด – วัดที่ระดับยอดพืช ไม่ใช่ระดับโคมไฟ
ใช้ลักซ์มิเตอร์ – ลักซ์ถ่วงน้ำหนักตามการมองเห็นของมนุษย์ (เอนเอียงไปทางเขียว) ไม่ใช่การสังเคราะห์แสงของพืช
ไม่คำนึงถึงการสะท้อน – ผนังสีขาวและไมลาร์เพิ่ม PPFD ที่ขอบอย่างมีนัยสำคัญ
ไม่คำนึงถึงการเสื่อมของ LED – LED สูญเสียแสง 5–15% ใน 25,000–30,000 ชั่วโมง ควรวัดใหม่ทุกปี

3. DLI ตามระยะการเจริญเติบโต

DLI (Daily Light Integral) คือปริมาณโฟตอนสังเคราะห์แสงรวมที่ส่งถึงพืชต่อวัน วัดเป็น mol/m2/day

สูตรคำนวณ

DLI (mol/m2/day) = PPFD (umol/m2/s) x ชั่วโมง x 3600 / 1,000,000

ตัวอย่าง: 800 umol/m2/s x 12h x 3600 / 1,000,000 = 34.56 mol/m2/day

เป้าหมาย DLI ตามระยะ

ระยะ	DLI (mol/m2/day)	PPFD (umol/m2/s)	วงจรแสง
กล้า / โคลน	12–20	100–300	18 ชม.
เวจช่วงต้น	18–25	200–400	18 ชม.
เวจช่วงปลาย	25–35	400–600	18 ชม.
ดอกช่วงต้น (สัปดาห์ 1–3)	25–35	600–800	12 ชม.
ดอกเต็มที่ (สัปดาห์ 4–8+)	35–50	800–1,000	12 ชม.
ดอก + CO2	45–65	1,000–1,500	12 ชม.

จุดที่ดีที่สุดเชิงพาณิชย์: 40–45 mol/m2/day ในระยะออกดอก

Rodriguez-Morrison et al. (2025) แสดงให้เห็นว่าผลผลิตเพิ่มขึ้นเชิงเส้นจาก 131 เป็น 543 g/m2 เมื่อ DLI เพิ่มขึ้น – หนึ่งในความสัมพันธ์ dose-response ที่ชัดเจนที่สุดที่บันทึกไว้ในกัญชา

4. แสงน้ำเงิน (400–500 nm)

แสงน้ำเงินมีบทบาทสำคัญต่อสัณฐานวิทยาของกัญชาผ่านตัวรับแสง cryptochrome และ phototropin

ผลต่อสัณฐานวิทยา

มวลชีวภาพลำต้น: +15.1%
จำนวนใบ: +13.7%
เส้นผ่านศูนย์กลางลำต้น: +10.2%
ความยาวราก: +6.8%
ปริมาณคลอโรฟิลล์: +7.4%

แสงน้ำเงินทำให้พืชเตี้ยและพุ่มกว่า – เหมาะสำหรับการจัดการทรงพุ่ม

ผลต่อแคนนาบินอยด์และเทอร์ปีน

พารามิเตอร์	ภายใต้แสงน้ำเงินสูง
ความเข้มข้น THC	10.17% (สูงสุด)
THC ทั้งหมดต่อต้น	1.44 g (ต่ำสุด – เพราะมวลชีวภาพลด)
Linalool	0.847 mg/g
Alpha-pinene	5.73 mg/g

ข้อแลกเปลี่ยนของแสงน้ำเงิน

Westmoreland (2021) พบว่าทุกๆ 1% ที่เพิ่มสัดส่วนน้ำเงิน ผลผลิตลดลง 0.6% เชิงเส้น น้ำเงินมาก = พืชกะทัดรัดมากขึ้นแต่มีความเข้มข้นแคนนาบินอยด์สูงขึ้น แต่น้ำหนักเก็บเกี่ยวรวมต่ำลง

สัดส่วนน้ำเงินที่เหมาะสมในระยะออกดอก: 4–10%

5. แสงแดง (600–700 nm)

แสงแดงเป็นตัวหลักของการสังเคราะห์แสง มีประสิทธิภาพเชิงควอนตัมสูงกว่าน้ำเงิน ~25%

จุดสูงสุดแดงคู่

งานวิจัยแสดงว่าการรวม 640 nm + 660 nm ให้ผลดีกว่าใช้ 660 nm เพียงอย่างเดียว แนวทางจุดสูงสุดคู่ตรงกับโปรไฟล์การดูดซับของทั้งคลอโรฟิลล์ a และ b ได้ดีกว่า

ระบบไฟโตโครม

ระบบไฟโตโครมเป็นเซนเซอร์แสงแดง/ฟาร์เรดของพืช:

Pr (รูปแบบไม่ทำงาน): ดูดซับแสงแดงที่ 660 nm แปลงเป็น Pfr
Pfr (รูปแบบทำงาน): ดูดซับฟาร์เรดที่ 730 nm แปลงกลับเป็น Pr
Dark reversion: Pfr ค่อยๆ แปลงเป็น Pr ในช่วงมืด

ตัวกระตุ้นการออกดอก: กัญชาจะออกดอกเมื่ออัตราส่วน Pfr:Ptotal ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์วิกฤตในช่วงมืดต่อเนื่อง 9–10+ ชั่วโมง

6. แสงฟาร์เรด (700–780 nm)

Emerson Enhancement Effect

เมื่อโฟตอนแดงและฟาร์เรดส่งพร้อมกัน อัตราการสังเคราะห์แสงสูงกว่าผลรวมของแต่ละตัวที่ส่งแยกกัน นี่คือ Emerson enhancement effect ทำงานผ่านการประสานกันของ Photosystem I (ฟาร์เรด) และ Photosystem II (แดง)

Peterswald et al. (2025) – ผลลัพธ์ที่ก้าวกระโดด

การทดลอง	คำอธิบาย	ผลลัพธ์ (Northern Lights)
12L (ควบคุม)	แสง 12 ชม. ปกติ	แคนนาบินอยด์: 0.25 g/ต้น
10L_2D	แสง 10 ชม. + FR 2 ชม. ต้นช่วงมืด	แคนนาบินอยด์: 0.43 g/ต้น (+70%)
10L_2	แสง 10 ชม. + FR 2 ชม. ท้ายช่วงสว่าง	เพิ่มเล็กน้อย
12L_2_2D	แสง 12 ชม. + FR 4 ชม. รวม	ดอกช้าลง มวลดอกลด

ข้อค้นพบสำคัญ:

โปรโตคอล 10L_2D: ผลผลิตแคนนาบินอยด์ +70%, THCA +25%
ประหยัดพลังงาน: ลดค่าไฟ 5.5% เทียบกับ 12L มาตรฐาน
คำเตือน: ฟาร์เรดมากเกินไป (12L + 4h FR) ทำลายผลผลิตดอกและทำให้ออกดอกช้า

การตอบสนองต่อร่มเงา (Shade Avoidance)

ฟาร์เรดกระตุ้น shade avoidance syndrome ผ่านการกระจายออกซิน ทำให้ลำต้นยืดยาว ไม่พึงประสงค์ถ้าไม่ควบคุม แต่สามารถใช้เชิงกลยุทธ์เพื่อจัดระยะข้อ

7. แสง UV – แยกข้อเท็จจริงออกจากความเชื่อ

ผลกระทบของ UV ต่อกัญชาถูกพูดเกินจริงบ่อยครั้ง นี่คือสิ่งที่งานวิจัยแสดงจริงๆ:

การศึกษา UV-B

Lydon (1987): THC เพิ่มจาก 2.5% เป็น 3.1% (เพิ่มสัมพัทธ์ ~24%) – ผลลัพธ์เล็กน้อย ที่มักถูกอ้างว่าดราม่า
Rodriguez-Morrison (2021): THC และ CBD จริงๆ ลดลง เมื่อเพิ่ม UV-B – ขัดแย้งกับความเชื่อที่นิยม

การศึกษา UV-A

Zheng (2025): UV-A ที่ 395 nm ให้ผลลัพธ์น่าสนใจ:
- ผลผลิต CBD: +44.1%
- ผลผลิต CBG: +91.8%

โปรโตคอล UV ที่แนะนำ

พารามิเตอร์	คำแนะนำ
อัตราส่วน UVA:UVB	99:1
ความเข้ม	~1.8 W/m2
ระยะเวลา	3–4 ชั่วโมง/วัน
ระยะ	ออกดอก (สัปดาห์ 4–8)
วัตถุประสงค์หลัก	เพิ่มเทอร์ปีน

UV-A ดูเหมือนจะเป็นความยาวคลื่นที่ให้ผลดีกว่าสำหรับกัญชา UV-B สร้างความเครียดและผลลัพธ์ไม่สม่ำเสมอ

8. แสงเขียว (500–600 nm) – หักล้างความเชื่อผิดๆ

ความเชื่อผิด

“พืชเป็นสีเขียวเพราะสะท้อนแสงเขียวทั้งหมด – LED เขียวเป็นพลังงานที่เสียเปล่า”

ความจริง

ใบทั้งใบดูดซับ >70% ของโฟตอนเขียว (McCree 1972)
ตัวเลขดูดซับ 5–10% มาจากคลอโรฟิลล์ที่สกัดในสารละลาย ไม่ใช่ใบที่สมบูรณ์
ที่ PPFD สูง โฟตอนเขียวมีประสิทธิภาพมากกว่าการเพิ่มแดงหรือน้ำเงิน (Terashima 2009)
แสงเขียวทะลุลึกเข้าไปในทรงพุ่ม ไปถึงใบล่างและใบด้านในที่แดง/น้ำเงินเข้าไม่ถึง

แสงเขียวไม่ได้เสียเปล่า หลอดไฟสเปกตรัมกว้างที่รวมเขียวให้ทรงพุ่มที่แข็งแรงและให้ผลผลิตมากกว่าสเปกตรัมแดง+น้ำเงินแคบๆ

9. วิทยาศาสตร์วงจรแสง

ข้อกำหนดช่วงแสง

กัญชาเป็นพืชวันสั้นแบบ facultative ต้องการความมืดต่อเนื่อง 9–10 ชั่วโมงเพื่อกระตุ้นและรักษาการออกดอก

เกณฑ์มลพิษทางแสง

แหล่งแสง	ความเข้ม PAR	ปลอดภัย?
แสงจันทร์	~0.002 umol/m2/s	ปลอดภัย
เกณฑ์เข้มงวด	< 0.05 umol/m2/s	ปลอดภัย
ทำให้ล่าช้า	0.1 umol/m2/s (~5–7 ลักซ์)	อันตราย
สายพันธุ์ไวต่อแสง	0.01 umol/m2/s (~0.5 ลักซ์)	อันตราย

ผลที่ตามมาของแสงรั่ว

ออกดอกล่าช้า: 1–3 สัปดาห์
กะเทย: ดอกตัวผู้จากความเครียดบนต้นตัวเมีย
ผลผลิตลดลง: การพัฒนาดอกไม่สมบูรณ์

Gas Lantern Routine (GLR)

ตารางแสงทางเลือกสำหรับระยะเวจ:

12 ชม. สว่าง / 5.5 ชม. มืด / 1 ชม. สว่าง / 5.5 ชม. มืด

ป้องกันการออกดอก (1 ชม. ที่ขัดจังหวะรีเซ็ตช่วงมืด)
ประหยัดไฟ ~28% เทียบกับ 18/6
ไม่ใช้ได้กับทุกสายพันธุ์

10. เปรียบเทียบ LED เชิงพาณิชย์ 2025–2026

หลอดไฟระดับสูง

หลอดไฟ	ประสิทธิภาพ (umol/J)	PPF (umol/s)	วัตต์	หมายเหตุ
Fluence VYPR 4 R8 @400V	3.6	2,660	800W	ล่าสุด 07/2025
Fluence VYPR 4 R8	3.3	2,660	800W	สเปกตรัมกว้าง
HLG Scorpion Diablo	3.2	2,130	~665W	Samsung LM301H
Gavita Pro RS 2400e	3.2	~2,400	~750W	Samsung + Osram
IONFrame EVO4	3.14	~940	300W	Samsung LM301H EVO
Gavita CT 2000e	3.0	2,000	650W	น้ำเงินเสริม

มาตรฐานประสิทธิภาพ 2026

ระดับ	ประสิทธิภาพ (umol/J)
ขั้นต่ำที่ยอมรับได้	2.5
เชิงพาณิชย์ที่ดี	2.8
พรีเมียม	3.0+
ล้ำสมัย	3.3–3.6

หากหลอดไฟของคุณต่ำกว่า 2.5 umol/J การอัปเกรดจะคืนทุนภายใน 12–18 เดือนจากค่าไฟที่ประหยัดได้

11. สรุปคำแนะนำเชิงปฏิบัติ

ปัจจัย	คำแนะนำ
หลอดไฟ	LED สเปกตรัมกว้าง >= 2.8 umol/J
PPFD เวจ	400–600 umol/m2/s (18 ชม.)
PPFD ดอก	800–1,000 umol/m2/s (12 ชม.); 1,000–1,500 กับ CO2
DLI ดอก	40–50 mol/m2/day
สัดส่วนน้ำเงิน	4–10%
ฟาร์เรด	ทดสอบโปรโตคอล EOD 2 ชม. เริ่มจากปริมาณน้อย
UV-A	1.8 W/m2, อัตราส่วน UVA:B 99:1, 3–4 ชม./วัน ช่วงดอกปลาย
ความมืด	สัมบูรณ์ < 0.05 umol/m2/s
CO2	1,000–1,500 ppm เมื่อ PPFD > 800
ความสม่ำเสมอ	อัตราส่วน > 0.75 วัด 9+ จุด

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาและการวิจัยเท่านั้น การปลูกกัญชาในประเทศไทยอยู่ภายใต้การควบคุมตาม พระราชบัญญัติสมุนไพรควบคุม พ.ศ. 2568 และ กฎกระทรวง พ.ศ. 2569 (มีผลบังคับใช้เมษายน 2569) ผู้ปลูกต้องมีใบอนุญาตที่ถูกต้องและปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องทั้งหมด เนื้อหานี้ไม่ส่งเสริมการปลูกที่ผิดกฎหมายหรือการใช้เพื่อสันทนาการ

เอกสารอ้างอิง

Zhen S, Bugbee B (2020). Frontiers in Plant Science
Rodriguez-Morrison V et al. (2025). Scientific Reports (Nature)
Westmoreland FM et al. (2021). PLOS ONE
Danziger N, Bernstein N (2022). Plants 11(21):2982
Peterswald TJ et al. (2025). Scientific Reports 15:17435
Chandra S et al. (2008). Physiology and Molecular Biology of Plants
Zheng Y et al. (2025). Scientific Reports 15:44735
Westmoreland FM et al. (2024). Frontiers in Plant Science
McCree KJ (1972). Agricultural Meteorology
Terashima I et al. (2009). Plant and Cell Physiology
Llewellyn D et al. (2023). Light pollution study, University of Guelph
Viet Growers Community (2015). Viet Grower Handbook