Искусственное освещение растений

13.12.2023 Автор: RastOk Hydroponics

Права: RastOk Hydroponics

Многие коммерческие тепличники до сих пор придерживаются мнения, что лампы HPS ☀️ являются лучшими для выращивания. Тем не менее, рассмотрим утверждение о том, что хорошие светодиодные лампы должны быть выбором для средних и крупных теплиц.

Ненавистники скажут, что это вранье, а гроверы старой школы будут настаивать на натриевом освещении высокого давления (HPS), потому что оно отлично работало в течение десятилетий! Но на сегодняшний день, правда заключается в том, что светодиодное освещение для выращивания, несомненно, вызывает большие волнения в индустрии — и на то есть веские причины!

⚠️ Натриевые лампы высокого давления с течением времени заслужили свое звание тяжеловеса из-за высокого значения микромолей, но в последнее время на ринг выходит много отличных коммерческих светодиодных ламп, которые значительно превосходят то, что предлагает освещение HPS со спектрами, которые можно более точно настроить, производя гораздо меньшее тепло и предлагают более низкую потребляемую мощность.

✅ При выборе правильного света для выращивания любого растения любого сорта есть несколько основных принципов, на которые мы должны обратить внимание, чтобы выбрать правильный свет.

Выбор правильного света для растений

Правильный светильник для выращивания предлагает правильный спектр для наших любимых растений на разных этапах жизни, интенсивное проникновение света, низкое тепловыделение и хорошее энергопотребление. Это не слишком много, чтобы сравнить, не так ли?

Свет для сеянцев и клонов растений

В самом начале жизни растения (для сеянцев и клонов) лучше всего использовать либо флуоресцентное освещение, либо маломощное светодиодное освещение. Интенсивность на этом этапе не важна, но идеально подходит освещение с полным спектром, склоняющимся к большему количеству синего света, чтобы способствовать сокращению междоузлий. Идеальный диапазон интенсивности будет между 350-550 мкмоль/с (PPFD).

Освещение для стадии вегетации

Растениям, которые прижились и находятся в вегетативной фазе, потребуется более интенсивное освещение, чем клонам и сеянцам. В идеале, в такой комнате для вегетирующих растений, должен быть полный спектр, идеальная интенсивность для роста составляет от 1000 до 1300 мкмоль/с (PPFD).

Освещение для стадии цветения

В комнатах для цветущих растений интенсивность и спектр света будут иметь решающее значение для вашего успеха! Многие люди выберут дешевую светодиодную лампу, чтобы протестировать и сравнить с ДНАТ, и на этом этапе НЕ ДОБЬЮТСЯ больших успехов из-за своей экономии лишь только потому, что для наших любимых растений на стадии цветения требуется очень интенсивный свет, такой, чтобы на этой стадии должным образом свет проникал до середины кроны в растения, которые могут достигать высоты более метра, полны бутонов и листьев затеняющих большую часть растения! Ориентируйтесь на уровень PPFD = 1700-2300 мкмоль/с.

👉 Учитывайте то, что большинство светодиодных ламп, которые могут превзойти лампы HPS (ДНАТ) на этапе цветения, стоят более 1000 долларов за 1 шт, и это усложняет тестирование LED ламп для многих, заставляя оставаться во временах HPS…

✔️ Хорошее освещение для цветения должно иметь гораздо больше красного спектра, этот спектр способствует росту крупных цветов. Если брать отдельно спектр красного света, то он будет способствовать более крупному росту листьев и увеличению расстояния между междоузлиями, поэтому его важно смешивать с полным спектром, чтобы получить правильную смесь и верные пропорции растения. Синий свет поможет сохранить структуру нашего любимого растения плотной, чтобы цветы лучше формировались, а во время фазы цветения он по-прежнему необходим для укрепления бутонов. Итак, как говорилось ранее, идеальный диапазон интенсивности света для цветения составляет 1700-2300 мкмоль/с.

Эти идеальные диапазоны интенсивности зависят от расстояния света от растений и переменных параметров растений, таких как стресс или вредители. Нужны идеальные условия для здоровья растений и важно учитывать то, что источники света расположены на правильном расстоянии от кроны. Интенсивность света должна быть снижена наполовину для растений, подвергающихся стрессу любого рода.

Синий свет для растений. Что он даёт?

Синий свет имеет очень короткую длину волны, производит больше энергии и иногда используется в системах освещения для садоводства. Светодиоды синего света используются в теплицах и системах внутреннего освещения растений, где растения выращиваются в контролируемой среде.

Преимущество системы освещения с синими светодиодами заключается в том, что она концентрирует определенные длины волн света, которые производят наибольшее количество энергии для использования растениями во время фотосинтеза.

Диапазон волн синего светодиода намного уже, чем диапазон волн, создаваемых обычными световыми системами, а производимая энергия гораздо более интенсивная, концентрированная и содержит больше фотонов, необходимых для максимального роста растений.

Системы синего света намного меньше, надежнее и долговечнее, чем обычные системы освещения для выращивания. Светодиодные системы с синим светом работают при гораздо более низкой температуре.

Поскольку системы освещения с синем спектром прочны и интенсивны, NASA изучает такие системы с синем спектром для выращивания растений в космосе.

Синий свет вреден для человеческого зрения после длительного воздействия. Поэтому при использовании систем синего света необходимо проявлять некоторую осторожность.

Для чего растениям красный свет?

Красный свет — это свет для выращивания растений, который кажется красным по цвету и имеет длину волны 600–700 нанометров (нм). Эти лампы часто используются для выращивания в помещении, особенно для цветущих растений.

Свет чрезвычайно важен в жизни растения, поскольку он помогает растению производить хлорофилл и подвергаться фотосинтезу. Хотя уличные растения обычно получают естественный свет во всем спектре света, растения, выращиваемые в помещении, иногда могут получать недостаточное количество света необходимой длины волны. Многие садоводы используют лампы для выращивания, чтобы дополнить свет, который получают их растения.

Спектр света, излучаемого солнцем, особенно спектр видимого света, излучает свет семи различных цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый). Цвета на дальних концах этого спектра играют ключевую роль в здоровье и размножении растений. Например, синий свет напрямую влияет на выработку хлорофилла, поэтому растения, выращенные под синим светом, будут иметь крепкие листья и стебли. С другой стороны, красный свет отвечает за образование цветов и плодов, а также очень важен в начале жизни растения для роста семян и корней.

Узлы и междоузлие

Стебель растения 🌱 состоит из узлов. Узлы соединяют листья растения со стеблями. Междоузлия - это промежутки между узлами растения. Междоузлие определяет, насколько высокими в конечном итоге вырастут стебли растения.

Чрезмерное расстояние между узлами часто приводит к ослаблению стеблей, которые не могут удерживать большие бутоны или цветы. Некоторые растения и сорта имеют репутацию вырастающих длинными и долговязыми. Такие растения имеют чрезмерное междоузлие.

Растения, которые известны большим расстоянием между узлами, будут иметь более длинные и высокие стебли, но могут потребовать подвязки на стадии роста бутонов и цветков. Чрезмерное междоузлие, также известное как вытягивание, делает ветви более склонными к изгибу и поломке.

Знание какими должны быть узлы растений и междоузлия полезно для садовода, потому что они могут быть надежным индикатором того, когда и где пришло время обрезать. Эти знания также играют роль, когда приходит время клонировать растения. Например, обрезка в определенных узлах и междоузлиях помогает садоводам получить более желаемое ветвление, что может увеличить общий урожай, производимый растением.

Расстояние между узлами может до некоторой степени контролироваться садоводом, если он уменьшит разницу между дневной температурой и ночной температурой в теплице. Плохое освещение также увеличивает междоузлия. Считается, что междоузлия увеличиваются, когда растение вытягивает стебель в попытке добиться большего освещения. Это только одна из причин, по которой растения всегда должны получать обильное освещение, так как обильное освещение сузит междоузлия растения. (Растение станет более компактным, занимая меньше места.)

Несколько других факторов, таких как циркуляция воздуха, влияют на расстояние между узлами. Если растение получает достаточную циркуляцию воздуха вокруг своих стеблей, у него с большей вероятностью разовьются более широкие (толстые) узлы, а не более удаленные или удлиненные узлы. Помимо этого, синий свет препятствует чрезмерному промежутку между узлами.

Что выбрать: светодиоды или ДНАТ?

Мы будем сравнивать двухцокольные лампы HPS мощностью 1000 Вт и правильные, дорогие светодиодные лампы мощностью 850 Вт с уровнем PPFD = 2100 мкмоль/с, которые быстро окупят себя, если вы выращиваете в коммерческих целях. Коммерческий светодиодный светильник для выращивания растений точно такой же по значению, как и средний двусторонний светильник мощностью 1000 Вт.

2100 мкмоль/с - это минимальная интенсивность света, которая необходима растениям, чтобы иметь возможность правильно проникать в среднюю толщину кроны, чтобы все ваши цветы могли стать плотными. Расстояние будет варьироваться в зависимости от типа освещения, хотя двусторонние ДНАТ должны располагаться намного дальше от кроны, чем светодиодные, но светодиоды не рассеивают свет, как это делает ДНаТ.

Выделение тепла от ламп ДНАТ и светодиодного освещения.

Натриевые лампы высокого давления выделяют много тепла. Почти в два раза больше, чем производит средний мощный коммерческий светодиодный светильник. Это то, о чем следует подумать при строительстве помещения для выращивания, так как вам сразу же нужно будет рассчитать тепловую нагрузку и применить необходимое количество систем ОВКВ (разработанны для обеспечения максимальной мощности отопления и охлаждения). Натриевые лампы высокого давления могут быть дешевле, но кондиционирование воздуха стоит дорого, и покупка более крупных охлаждающих устройств может привести к немедленным, а также к будущим затратам на электроэнергию.

Рисунок. Среднее тепло от светодиода мощностью 850 Вт: 2600 BTU. Среднее тепло от ДНАТ мощностью 1000 Вт: 4000 BTU.

Потребление энергии ДНаТ и светодиодными лампами.

Светодиодные лампы для выращивания значительно более энергоэффективны и экологичны, чем лампы ДНАТ! 100 000 часов работы светодиодов означают значительно меньшую утилизацию по сравнению со старыми лампами типа ДНАТ, которые необходимо, при их использовании, утилизировать после каждого второго урожая. Экономия энергии также эквивалентна сокращению ОВКВ, при этом потребляемая мощность почти вдвое меньше, чем у его аналога. Когда рост затрат на энергию для освещения является одним из самых больших текущих расходов при росте, это следует учитывать.

Рисунок: Среднее энергопотребление светодиода мощностью 850 Вт при напряжении 120 вольт: 5 ампер. Среднее энергопотребление ДНАТ мощностью 1000 Вт при напряжении 120 вольт: 9 ампер.

Распространение света на растения от ламп ДНаТ и светодиодов.

Светораспределение ламп ДНАТ превосходно. Они могут покрывать большую площадь и располагаться дальше друг от друга, однако это не всегда идеально. Вы получаете горячие и холодные точки, где свет интенсивен, а затем резко падает. Гораздо сложнее добиться равномерного покрытия – это как раз то, что предлагают светодиодные светильники. Из-за того, что угол падения света в светодиодных лампах практически не распространяется, садоводы вынуждены размещать их очень близко друг к другу. Частое и равномерное расположение на потолке светодиодных светильников, позволяет вам иметь чрезвычайно равномерное освещение с небольшими горячими и холодными точками.

Рисунок. Распространение света ДНАТ

Рисунок. Распространение светодиодного света

В итоге какой свет лучше для растений?

Если у вас небольшая оранжерея, вы ограничены в средствах или живете в холодном регионе, то ДНАТ — отличный выбор!

Тем не менее, в лампах ДНАТ (где излучение исходит из смеси газов) нет возможности подобрать правильный спектр, в отличие от светодиодных ламп (в которых добавлен правильный спектр).

Мы знаем, что светодиодные светильники холоднее, обеспечивают лучшее распределение света и дешевле в эксплуатации. Единственным существенным недостатком является их цена, поэтому LED является явным чемпионом в супертяжелом весе.

С уважением, ваш 🌱 R`Ok.