光合成有効放射（PAR）とは
光合成有効放射（こうごうせいゆうこうほうしゃ）とは、
植物の光合成に利用される光として、
従来400～700nmの波長域を対象として定義されてきた放射です。
英語では
Photosynthetically Active Radiation、
略してPARと表記します。
ここで注意したいのは、
PARは本来、特定の波長域を示す概念であり、PPFDそのものではない
という点です。
施設園芸では、
400～700nmの範囲に含まれる光子の量を評価するため、
PPFDが広く利用されています。
PARとPPFDの違い
PARは、
一般に400～700nmという光の波長範囲を示します。
PPFDは、
Photosynthetic Photon Flux Density
（光合成光量子束密度）の略で、
400～700nmの範囲に含まれる光子が
単位面積へ単位時間あたりどれだけ到達するかを表します。
PPFDの単位は、
μmol m-2 s-1
です。
つまり、
PAR＝どの波長域を見るか
PPFD＝その波長域の光子がどれだけ届いているか
という違いがあります。
「PARが500μmol m-2 s-1」
という表現が使われることもありますが、
光子束密度を示すのであれば
「PPFDが500μmol m-2 s-1」
とする方が明確です。
PPFDと1日の光量
PPFDは、
測定した瞬間の光の強さを示します。
同じPPFDでも、
その光が何時間続くかによって
作物が1日に受け取る光子の総量は変わります。
1日を通して受ける光量は、
DLI（Daily Light Integral：日積算光量）として
mol m-2 day-1などで表されます。
施設園芸では、
瞬間値だけを見るのではなく、
時間帯や天候による変化も含めて評価する必要があります。
400～700nmの光はすべて同じ働きをするのか
PPFDでは、
400～700nmに含まれる光子を原則として同じ1光子として数えます。
植物の反応まで同じという意味ではありません。
波長によって、
葉への吸収、
群落内部への透過、
光合成、
形態形成などへの作用は異なります。
赤色光や青色光はクロロフィルによく吸収されますが、
緑色光も葉を透過しやすく、
葉群内部の光合成に利用されます。
「植物は緑色光をほとんど利用しない」
という理解は適切ではありません。
700nmを超える遠赤色光とePAR
従来のPARは400～700nmです。
近年の研究では、
700～750nm付近の遠赤色光も、
400～700nmの光と同時に与えられた条件では
光合成に寄与することが示されています。
このため、
400～750nmを対象とする
extended PAR（ePAR）
という考え方も提案されています。
現時点では、
従来のPARとePARを同じ意味として扱わない方が明確です。
農業資材の仕様書や光量計では
400～700nmを対象としたPPFDが現在も広く使われているため、
測定器や製品データがどの波長範囲を対象としているか確認してください。
被覆資材を評価する際の注意点
ハウスフィルム、遮光ネット、光質変換フィルムなどは、
施設内へ入る光の量や波長分布を変化させます。
このとき、
「透明だから光が多い」
「赤色だから光合成に有利」
「遮熱するから光合成に影響しない」
とは判断できません。
被覆資材によっては、
特定波長を選択的に反射・吸収したり、
光を散乱させたり、
別の波長へ変換したりするものがあります。
評価では、
全光線透過率だけでなく、
PAR透過率、
PPFD、
波長別の分光透過率などを確認します。
光質変換資材でも、
波長構成を変える過程で入射光子の総量が減少する場合があります。
波長を変換すれば自動的に光合成量が増えるわけではありません。
施設園芸でPAR・PPFDを測定する場合
PPFDの測定には、
一般に量子センサーや光量子計を使用します。
センサーによって測定できる波長範囲や分光感度は異なります。
光質変換フィルム、
着色フィルム、
LEDなど、
通常の太陽光と大きく異なる波長分布を測定する場合は、
使用するセンサーの分光応答特性にも注意が必要です。
波長ごとの光量まで確認する場合は、
分光放射計などを使用します。
また、
日射量とPPFDは同じ値ではありません。
日射計が主に放射エネルギーをW m-2などで測定するのに対し、
PPFDは対象波長域に含まれる光子数を基準として評価します。
農業現場での見方
施設内が暗いと感じても、
人間の目の明るさと植物が受けるPPFDは一致しません。
反対に、
非常に明るく見えても、
作物に必要な光量が十分とは限りません。
遮光や被覆資材の変更前後を比較する場合は、
できるだけ同じ測定位置、
同じ時間帯、
近い屋外日射条件でPPFDを比較します。
長期的な栽培判断では、
温度、
二酸化炭素濃度、
水分状態、
葉面積なども含めて考える必要があります。
光だけを最大化しても、
他の要因が制限していれば
光合成や収量は比例して増えません。
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