Досвечивание растений: Фитолампы для растений, как правильно выбрать фитолампу и на сколько ее надо включать

какой свет для растений правильный?

Содержание

• 1. Группы растений по потребностям в свете
• 2. Какие растения требуют досвечивания зимой?
• 3. Чем досвечивать растения? Лампы для растений
• 4. Как организовать досветку растения?
• 5. Как понять, что растению не хватает света?
• 6. Несколько советов напоследок

Самое уникальное и поразительное свойство растений — способность создавать сложные органические вещества с помощью солнечного света. Этим свойством не обладает ни одно другое живое существо на планете! Однако у разных растений неодинаковые требования к свету, и зависят они, прежде всего, от происхождения того или иного вида. Так, Алоэ африканскому, растущему в пустыне и привыкшему находиться под палящими лучами африканского солнца, требуется гораздо больше света, чем Аспидистре — жителю сумрачных тропических лесов Индокитая.

Группы растений по потребностям в свете

По количеству требуемого света комнатные растения можно условно поделить на 2 основные группы: светолюбивые и теневыносливые, довольствующиеся умеренным освещением.

Существует еще и промежуточная группа — растения, предпочитающие полутень. В эту группу входят только некоторые виды светолюбивых или теневыносливых родов. Яркий пример — Аглаонема, природные виды которой растут в лесах, и поэтому теневыносливы. Однако пестролистные («вариегатные») сорта предпочитают рассеянный свет, без которого они могут потерять свой оригинальный окрас.

НА ФОТО: Аглаонема пестролистная не так легко переносит дефицит освещения, как виды с однотонными листьями

К первой группе можно отнести растения пустынь — Седум, кактусы, Хавортию, Хойю, Гастерию, Колеус, Кротон, Эвкалипт. Вторая группа включает в себя Плющ, Драцену душистую, Саксифрагу, Монстеру, Аспидистру, Бегонию.

Определить, к какой группе относится то или иное растение, можно даже визуально. Достаточно внимательно к нему присмотреться. Так, теневыносливые виды имеют темно-зеленую окраску, листья у них широкие, матовые, порой довольно плотные. Побеги у таких растений длинные, чаще всего утолщенные. Светолюбивые виды, наоборот, имеют светло-зеленые, равносторонние, узкие и блестящие листья, часто жесткие и тонкие. Побеги — короткие, с волосками.НА ФОТО: Клейния обожает купаться в лучах солнца

Что касается так называемых «тенелюбивых» видов, то ни одно цветковое растение тень не любит. А вот их «младшие» братья (хотя эволюционно это скорее «дедушки и бабушки») — мхи, лишайники и папоротники предпочитают именно тень, т.к. на свету могут получать ожоги. Поэтому тенелюбивые растения выделяют в отдельную малораспространенную группу со своими специфическими условиями содержания.

Определить, к какой группе растений относится именно ваш цветок, можно, посетив нашу «Энциклопедию». Характеристика «Освещенности» обозначена значком «солнышка». Наведите на него, и вы узнаете, сколько света требуется вашему растению.

Какие растения требуют досвечивания зимой?

Самый простой ответ на этот вопрос: те, от которых вы хотите добиться цветения и/или бурного роста зимой. В зимний период домашние растения испытывают дефицит естественного освещения. Даже на окнах восточного направления, которые купались в солнечных лучах летом, в короткие пасмурные дни света недостаточно.

Некоторые виды флоры неплохо приспосабливаются к таким условиям, и даже зацветают зимой. Это так называемые растения короткого дня, которым для нормального роста и развития нужно не более 8–10 часов света в день — Каланхоэ, Пуансеттия, Хризантема, Бегония, Гербера, Азалия, Астра и другие.НА ФОТО: Некоторые растения цветут даже при недостаточном освещении, например, как этот Эхинопсис 

Тем не менее, цветение без досветки ярким светом у таких растений слабое, так как помимо продолжительности светового дня важно и качество света (подробнее об этом читайте в нашей статье «Как стимулировать цветение у разных растений?».

Но все же большинству видов требуется минимум 10–12 часов естественного или яркого искусственного освещения. К ним относятся Кампанула, Гардения, Фуксия, Олеандр, Гибискус, Глоксиния, Пеларгония, Виола, Дельфиниум, почти все орхидеи.

Итак, когда и в каких случаях нужно досвечивать? Ответ на этот вопрос зависит от нескольких факторов:

• Размещение относительно стороны света. Дополнительного источника освещения требуют абсолютно все растения на северной и западной стороне, а также растения, находящиеся в помещениях с плотными занавесками или жалюзи.
• Период покоя. Зимой некоторые растения нуждаются в отдыхе. Поэтому они устраивают себе каникулы, что-то сродни нашему летнему отпуску. Если ваш цветочек находится в состоянии покоя, достаточно досвечивать его лишь время от времени, для поддержания естественного роста и развития. Узнать о периоде покоя именно вашего растения можно в нашей «Энциклопедии».
• Ваши личные предпочтения. Тут все просто: если вы, например, не хотите собирать «богатый урожай» Сенполий в зимнее время, сократите время подсвечивания вашего цветка. И наоборот, желаете полюбоваться цветением — увеличьте порцию «солнечных лучиков».
• Потребности отдельных видов растений. Как мы уже писали выше, досветки потребуют «вариегатные» сорта растений, например, Аглаонема или Фикус Бенджамина вариегата. Также некоторые декоративнолиственные растения без подсветки теряют рисунок или его оттенки. К таким «привередам» относятся практически все марантовые (Маранта, Ктенанта, Строманта и другие).

Чем досвечивать растения? Лампы для растений

При выборе осветительного прибора следует учитывать не только интенсивность, но и спектр светового излучения. Известно, что растения поглощают не все лучи, а лишь те, которые находятся в синем и красном спектре. Оптимальными являются оранжево-красные и сине-фиолетовые лучи. Оранжево-красный свет способствует прорастанию семян и росту побегов, а сине-фиолетовый стимулирует развитие зеленой массы.НА ФОТО: Растения и люди «видят» свет по-разному. Человеческий глаз различает в солнечном свете желто-зеленые оттенки и совсем не видит синих и красных. Растения, наоборот, чувствительны к синей и красной областям спектра и в меньшей степени к желто-зеленой

В качестве искусственного источника освещения используются люминесцентные, газоразрядные, светодиодные лампы, а также лампы накаливания. В этой обзорной статье мы порекомендуем самые простые и доступные варианты: специальные фитолампы типа T8 (обычные трубчатые) Osram Fluora или ее аналог Sylvania GroLux. Несмотря на низкую мощность (максимум эти лампы бывают 58 ватт при длине более 1.2 м.) они отлично досвечивают даже тропические растения. В частности, Гардения обильно цветет в зимнее время под розовым светом этих ламп. Если возможности их приобрести нет, то рекомендуем максимально яркие люминесцентные лампы Philips или Osram. Часто они имеют тип T5 — это более тонкие трубчатые лампы, для компактных светильников. Светят они лучше, чем обычные T8.

Просите продавцов показать вам лампы с цветовой температурой 5500–6500 Кельвинов. Обычно на упаковках такая цветовая температура соответствует фразе Cool white («холодный белый»). Люминисцентные лампы с маркировкой Warm white («теплый белый») имеют в своем спектре больше оранжево-красных лучей, которые также важны для растений. Идеально, если вы совместите в одном светильнике одну лампу «холодного белого» света и одну «теплого белого».

А вот обыкновенные лампочки накаливания с вольфрамовой нитью для досвечивания лучше не использовать. Интенсивность света у таких приборов низкая, но при этом они выделяют такое количество тепла, что попросту обжигают растения.НА ФОТО: Фитолампа для досветки растений Osram Fluora — хорошая альтернатива естественному освещению

Важную роль в досветке растений играют отражатели, или рефлекторы. Благодаря светоотражающей поверхности, они собирают рассеивающийся свет и направляют его вновь на растение, что в разы увеличивает эффективность ламп. Многие современные осветительные приборы имеют встроенные отражатели, но можно купить их отдельно или изготовить самим из подручных материалов. Лучше всего отражают лучи металлизированные и белые матовые поверхности, например, пищевая фольга (но не глянцевая, а матовая сторона), белая ткань или белый непрозрачный полиэтилен. А вот обычное зеркало отражает всего 40% лучей, необходимых растению, поэтому обычные зеркала лучше не использовать.

Как организовать досветку растения?

Очень важно разместить осветители правильно. Оптимальное положение — когда свет от лампы падает на растение под прямым углом. Начинающие цветоводы часто допускают одну и ту же ошибку: подвешивают осветители слишком высоко, стремясь охватить светом как можно больше растений. В итоге ни одно из них не получает достаточного количества света.

Основной осветитель размещается в 20–25 см. от верхних листьев растения, если оно светолюбивое, и в 55–60 см — если теневыносливое. При установке лампы помните о том, что в скором времени ваш цветок начнет расти, и лучше заранее предусмотреть варианты регулировки высоты осветительного прибора.НА ФОТО: Готовое решение с досветкой для кухни или небольшого садика, предусматривающее регулировку высоты лампы

Если ваши зеленые любимцы «живут» на полке или в шкафу для растений, для досвечивания можно использовать люминесцентные трубки, установленные по ширине полки. В качестве рефлектора подойдет зеркальная самоклейка, наклеенная по бокам.

Увеличить интенсивность естественного освещения для оконных растений помогут зеркала на боковых откосах оконной рамы. Во-первых, эта маленькая хитрость позволит немного продлить световой день. А во-вторых, такой прием создаст иллюзию, будто растений на окне «стало больше», что само по себе очень красиво (но не забывайте, что зеркала отражают меньше нужного растениям света, чем обычные белые поверхности).НА ФОТО: Организация досветки в комнате без окон. На заднем плане светоотражающая пленка для увеличения светового потока

Окно и отражающие поверхности следует регулярно очищать от пыли и грязи, даже если внешне они кажутся чистыми. В течение дня на них оседает тонкий, часто невидимый глазу, слой пыли, который значительно снижает интенсивность естественного освещения.

Как понять, что растению не хватает света?

Для опытного цветовода не составит труда определить, что растению не хватает света. А вот как быть тому, кто только делает первые шаги в выращивании цветов?

Недостаточное или некачественное освещение пагубно сказывается на внешнем виде растения. Прежде всего, изменяется естественная окраска листочков: они становятся бледными и мелкими. Пестролистные растения утрачивают яркость рисунка и становятся просто зелеными. Нижние листья желтеют и со временем опадают.

Рост растения существенно замедляется, новых побегов и листочков появляется все меньше и меньше. У многих видов увеличивается расстояние между побегами. Ростки ищут источник света и тянутся к нему, что приводит к их вытягиванию и искривлению.НА ФОТО: От недостатка света побеги вытягиваются. Особенно это заметно у растений, которые предпочитают яркий, интенсивный свет, как например, Гардения

На цветущих растениях образуется меньше бутонов, сами же бутоны — бледные и вялые. Часто они опадают, так и не успев развиться. Бывает и такое, что растение не цветет и вовсе.

Задумывались ли вы над тем, сколько времени может прожить человек без пищи? И можно ли назвать это жизнью? Для растительного мира свет — то же самое, что для нас с вами пища, которую мы едим, и кислород, которым мы дышим. Без света растения погибают.

Чтобы этого не произошло, давайте растению достаточное количество света. И тогда вы будете наслаждаться красотой вашей мини-оранжереи в любое время года.

Несколько советов напоследок

1. Досвечивать комнатный цветок пора, если он вдруг перестал цвести, стал блеклым и вялым, а его листочки тянутся к окошку в поисках света.
2. Особенно это актуально зимой, когда продолжительность светового дня сокращается вдвое. В это время дополнительной порции лучиков требуют даже растения, «живущие» на южных окнах.
3. Для досвечивания используйте лампы с холодным свечением — люминесцентные, газоразрядные, светодиодные.
4. Помните: избыток освещения вреден не менее, чем его дефицит. Старайтесь не увлекаться, 10–14 часов досветки вполне достаточно для того, чтобы растение правильно развивалось.
5. Включайте лампу за 1–2 часа до рассвета, и выключайте спустя 2 часа после наступления сумерек. Правильное чередование дня и ночи — залог здоровья ваших комнатных цветов.

Освещение растений. Выбор системы подсветки. Искусственное досвечивание. Условия роста. Сделать самому. Инструкция. Фото. — Ботаничка

Освещение растений.

• Часть 1: Для чего освещать растения. Загадочные люмены и люксы
• Часть 2: Лампы для освещения растений
• Часть 3: Выбор системы освещения

В этой части мы рассказываем о расчете мощности ламп, практическом измерении освещенности и т.д.

В предыдущих частях мы говорили об основных понятиях и о различных типах ламп, используемых для освещения растений. В этой части рассказывается о том, какую систему освещения выбрать, сколько потребуется ламп для освещения того или иного растения, как померить освещенность в домашних условиях и для чего нужны рефлекторы в осветительных системах.

Свет — один из самых важных факторов успешного содержания растения. Путем фотосинтеза растения «изготавливают еду» для себя. Мало света — растение ослаблено и либо умирает от «голода», либо становится легкой добычей вредителей и болезней.

Быть или не быть

Итак, вы решили установить новую систему освещения для ваших растений. Прежде всего ответьте на два вопроса.

• Чем ограничен ваш бюджет? Если на всю осветительную систему выделена небольшая сумма денег, которую вы оторвали от стипендии, и вам необходимо уложиться в нее, то эта статья вам не поможет. Единственный совет — купите то, что сможете. Не тратьте силы и время на поиски. К сожалению, система освещения для растений или для аквариума — дело недешевое. Иногда более разумной альтернативой является замена светолюбивых растений на теневыносливые — лучше иметь ухоженный спатифиллум, который не требует много света, чем сокрушаться из-за полудохлой гардении, которой катастрофически его не хватает.
• Вы собираетесь просто перекантоваться до весны, по принципу «не до жиру, быть бы живу»? Тогда просто купите самую простую люминесцентную лампу. Если же вы хотите, чтобы ваши растения полноценно росли и даже цвели под лампами, тогда нужно потратить силы и средства на осветительную систему. Особенно, если вы выращиваете растения, которые круглый год растут в условиях искусственного освещения, например, аквариумные.

Если вы определились с ответами на эти вопросы и решили установить полноценную систему освещения, то тогда читайте дальше.

Что такое хорошее освещение

Три главных фактора определяют — хорошая ли система освещения или плохая:

• Интенсивность света. Света должно быть достаточно для растений. Слабый свет нельзя заменить длинным световым днем. Много света в комнатных условиях не бывает. Достичь освещенности, которая бывает ярким солнечным днем (более 100 тыс. Лк) достаточно сложно.
• Длительность освещения. Различные растения требуют светового дня различной продолжительности. Многие процессы, например, цветение, определяются длительностью светового дня (фотопериодизм). Все видели красную пуансеттию (Euphorbia pulcherrima), продающуюся на Рождество и Новый год. Этот куст растет под окном нашего дома на юге Флориды и каждый год зимой, без ухищрений с нашей стороны, «делает все сам» — у нас есть то, что необходимо для образования красных прицветников — длинные темные ночи и яркие солнечные дни.
• Качество освещения. В предыдущих статьях я затрагивал этот вопрос, говоря о том, что растению необходим свет как в красной, так и синей областях спектра. Как уже было сказано, необязательно применять специальные фитолампы — если вы используете современные лампы с широким спектром, например, компактные люминесцентные или металлогалоидные, то спектр у вас будет «правильным».

Помимо этих факторов, безусловно, важны и другие. Интенсивность фотосинтеза ограничивается тем, чего не хватает в данный момент.

При низкой освещенности — это свет, когда света много, то, например, температура или концентрация углекислого газа и т.д. При выращивании аквариумных растений часто случается, что при сильном освещении, концентрация углекислого газа в воде становится ограничивающим фактором и более сильный свет не приводит к увеличению темпов фотосинтеза.

Сколько растениям нужно света

Растения можно разделить на несколько групп по требованиям к свету. Цифры для каждой из групп достаточно приближенные, поскольку многие растения могут себя хорошо чувствовать как на ярком свету, так и в тени, адаптируясь к уровню освещенности. Для одного и того же растения необходимо разное количество света в зависимости от того развивается ли оно вегетативно, цветет или плодоносит. С энергетической точки зрения, цветение — процесс, который расходует «впустую» большое количество энергии. Растению надо вырастить цветок и снабжать его энергией, при том, что сам цветок не вырабатывает энергии. А плодоношение еще более расточительный процесс.

Чем больше света, тем больше энергии «от лампочки» растение сможет запасти для цветения, тем более красивым будет ваш гибискус, тем больше цветов будет на кусте жасмина.

Ниже приведены некоторые растения, предпочитающие те или иные световые условия. Уровень освещенности выражен в люксах. Про люмены и люксы уже было сказано в первой части. Здесь я повторю только, что люксы характеризуют насколько «светло» растениям, а люмены — характеризуют лампы, которыми вы освещаете эти растения.

• Яркий свет. К этим растениям относятся те, которые в природе растут на открытом месте — большинство деревьев, пальм, суккуленты, бугенвиллия, гардения, гибискус, иксора, жасмин, плюмерия, тунбергия, кротоны, розы. Эти растения предпочитают высокий уровень освещения — не менее 15-20 тыс. люкс, а некоторые растения для успешного цветения требуют 50 и более тыс. Лк. Большинство пестролистных растений требуют высокой освещенности, иначе листья могут «вернуться» к однотонной окраске.
• Умеренный свет. К этим растениям относятся растения «подлеска» — бромелиевые, бегонии, фикус, филодендрон, каладиум, хлорофитум, бругманзия, брунфельсия, клеродендрум, кроссандра, мединилла, пандорея, рутия, барлерия, тибухина. Желаемый уровень освещенности для них составляет 10-20 тыс. Лк.
• Слабый свет. Понятие «тенелюбивые растения» не совсем верно. Все растения любят свет, включая стоящую в самом темном углу драцену. Просто некоторые растения могут расти (скорее существовать) при слабом освещении. Если вы не гонитесь за скоростью роста, то они будут себя хорошо чувствовать и при слабом освещении. В основном, это растения нижнего яруса — хамедорея, вайтфельдия, антуриум, дифенбахия, филодендрон, спатифиллум, эхинантус. Им достаточно от 5 до 10 тыс. люкс.

Приведенные уровни освещенности достаточно приблизительные и могут служить отправной точкой для выбора системы освещения. Еще раз подчеркну, что цифры эти для полноценного роста и цветения растения, а не для «зимовки», когда можно обойтись меньшим уровнем освещенности.

Измерение освещенности

Люксметр

Итак, теперь вы знаете, сколько света необходимо вашему растению и хотите проверить, получает ли оно все, что ему полагается. Все теоретические выкладки хороши, однако лучше померить реальную освещенность там, где стоят растения. Если у вас есть люксметр, то вам повезло (на фото слева). Если люксметра нет, то не отчаивайтесь. Экспонометр фотоаппарата — тот же люксметр, только вместо освещенности выдающий значения выдержки, т.е. времени, на которое нужно открыть затвор камеры. Чем меньше освещенность, тем больше время. Все просто.

Если у вас есть внешний экспонометр, то положите его в то место, где вы измеряете освещенность, так чтобы светочувствительный элемент был перпендикулярен направлению падающего на поверхность света.

Большинство современных цифровых камер выводят значения апертуры и выдержки, упрощая процесс измерения освещенности

Если вы используете камеру, то положите лист белой матовой бумаги перпендикулярно направлению падающего света (не надо использовать глянцевую — она даст неверные результаты). Выберите размер кадра так, чтобы лист занимал весь кадр. Фокусироваться на него необязательно. Выберите чувствительность пленки — 100 единиц (современные цифровые камеры позволяют «имитировать» чувствительность пленки). По значениям выдержки и апертуры определите освещенность в таблице. Если установить значение чувствительности пленки в 200 единиц, то табличные значения необходимо уменьшить вдвое, если установлено значение 50 единиц, то значения увеличиваются в два раза. Переход к следующему, более высокому, диафрагменному числу также увеличивает значения в два раза. Таким способом можно примерно оценить уровень освещенности там, где стоят ваши растения.

Апертура	Выдержка	Освещенность (Лк) для пленки 100 единиц
		Внешний экспонометр	Камера при наведении на лист бумаги
2. 8	1/4	70	8
2.8	1/8	140	15
2.8	1/15	250	30
2.8	1/30	500	60
2.8	1/60	1000	120
2.8	1/125	2100	240
2.8	1/250	4300	1000
2.8	1/500	8700	2000
4	1/250	8700	2000
4	1/500	17000	4000
5.6	1/250	17000	4000
5.6	1/500	35000	8000
5.6	1/1000	70000	16000
8	1/250	35000	8000
8	1/500	70000	16000
8	1/1000	140000	32000

Использование рефлектора

Использование рефлектора позволяет увеличить полезный световой поток в несколько раз

Если вы используете люминесцентную лампу без рефлектора, то вы уменьшаете полезный свет в несколько раз. Как несложно понять, только тот свет, который направлен вниз, попадает на растения. Тот свет, который направлен вверх — бесполезен. Тот свет, который слепит вам глаза, когда вы смотрите на открытую лампу, также бесполезен. Хороший рефлектор напра- вляет свет, слепящий глаза, вниз на растения. Результаты моделирования люминесцентной лампы показывают, что освещенность в центре, при использовании рефлектора возрастает почти в три раза, а световое пятно на поверхности становится более концентрированным — светильник освещает растения, а не все вокруг.

Большинство светильников, продаваемых в магазинах бытовой техники, не имеет рефлектора или имеет то, что рефлектором называть не стоит. Специальные системы для освещения растений или аквариума с рефлекторами стоят очень дорого. С другой стороны, сделать самодельный рефлектор несложно.

Как сделать самодельный рефлектор для люминесцентной лампы

Форма рефлектора, особенно для одной-двух ламп, не имеет принципиального значения — любая «хорошая» форма, у которой число отражений не более одного и возврат света в лампу минимален, будет иметь примерно одинаковую эффективность в пределах 10-15%. На рисунке показан поперечный разрез рефлектора. Видно, что его высота должна быть такой, чтобы все лучи выше граничного (луч 1 на рисунке), перехватывались рефлектором — в таком случае светильник не будет слепить глаза.

Задавшись направлением отраженного граничного луча (например, вниз или под углом), можно построить перпендикуляр к поверхности рефлектора в точке отражения (точка 1 на рисунке), который делит угол между падающим и отраженным лучом пополам — закон отражения. Таким же образом определяется перпендикуляр и в остальных точках (точка 2 на рисунке).

Для проверки рекомендуется взять еще несколько точек, чтобы не получилась ситуация, изображенная в точке 3, где отраженный луч не идет вниз. После этого можно либо сделать многоугольный каркас, либо построить плавную кривую и по шаблону выгнуть рефлектор. Не следует размещать верхнюю точку рефлектора близко к лампе, поскольку лучи будут попадать обратно в лампу. При этом лампа будет греться.

Рефлектор можно сделать либо из алюминиевой фольги, например, пищевой, которая обладает достаточно высоким отражением. Также можно покрасить поверхность рефлектора белой краской. При этом его эффективность будет практически такой же, как и для «зеркального» рефлектора. Обязательно проделайте отверстия сверху рефлектора для вентиляции.

Длительность и качество освещения

На фото: томаты, выращенные под светом различных ламп. 1 — ртутная лампа без фильтров, 2, 3 — ртутная лампа с фильтрами, удаляющими различные части спектра. 4 — лампа накаливания. Из книги Bickford/Dunn “Lighting for Plant Growth” (1972)

Длительность освещения обычно составляет 12-16 часов, в зависимости от вида растений. Более точные данные, а также рекомендации по фотопериодизму (например, о том, как заставить цвести упомянутую выше пуансеттию) можно найти в специальной литературе. Для большинства растений приведенной выше цифры вполне достаточно.

Про качество освещения уже говорилось не раз. Одной из иллюстраций может служить фотография растений, выращенных при освещении ртутной лампой (снимок из старой книги, в то время других ламп практически не было) и лампой накаливания. Если вам не нужны длинные и тощие растения, то не используйте лампы накаливания или натриевые лампы без дополнительной подсветки люминесцентными или газоразрядными лампами с излучением в синей области спектра.

Помимо всего прочего, лампы для растений должны подсвечивать растения так, чтобы на них было приятно смотреть. Натриевая лампа в этом смысле не самая лучшая лампа для растений — на фото показано, как растения выглядят под такой лампой в сравнении с освещением металлогалоидной лампой.

Расчет мощности ламп

Итак мы подошли к самому главному — сколько взять ламп для освещения растений. Рассмотрим две схемы освещения: люминесцентными лампами и газоразрядным светильником.

Количество люминесцентных ламп можно определить, зная средний уровень освещенности на поверхности. Необходимо найти световой поток в люменах (умножив освещенность в люксах на площадь поверхности в метрах). Потери света составляют примерно 30% для лампы, висящей на высоте 30 см от растений, и 50% для ламп на расстоянии 60 см от растений. Это верно, если вы используете рефлектор. Без него потери возрастают в несколько раз. Определив световой поток ламп, можно найти их суммарную мощность, зная, что люминесцентные лампы дают примерно 65 Лм на Вт мощности.

Для примера оценим, сколько ламп потребуется для освещения для полки размером 0.5×1 метр. Площадь освещаемой поверхности: 0.5×1=0.5 кв.м. Допустим, что нам необходимо осветить растения, предпочитающие умеренный свет (15000 Лк). Осветить всю поверхность с такой освещенностью будет сложно, поэтому мы сделаем оценку, исходя из средней освещенности 0.7×15000 =11000 Лк, поставив растения, требующие больше света, под лампу, где освещенность выше средней.

Итого, необходимо 0.5х11000=5500 Лм. Лампы на высоте 30 см должны давать примерно в полтора раза больше света (потери составляют 30%), т.е. около 8250 Лм. Суммарная мощность ламп должна быть около 8250/65=125 Вт, т.е. две компактные люминесцентные лампы по 55 Вт с рефлектором обеспечат нужное количество света. Если вы хотите поставить обычные трубки по 40 Вт, то их потребуется три штуки или даже четыре, поскольку трубки, размещенные близко друг к другу, начинают взаимно экранировать, и эффективность осветительной системы падает. Старайтесь использовать современные компактные люминесцентные лампы вместо обычных, по большей части устаревших, трубок. Если не использовать рефлектор, то в данной схеме придется брать в три или четыре раза больше ламп.

Расчет количества люминесцентных ламп

1. Выберите уровень освещенности.
2. Необходимый световой поток на поверхности:
   L=0.7 x A x B
   (длина и ширина в метрах)
3. Необходимый световой поток ламп с учетом потерь (при наличии рефлектора):
   Lamp=L x C
   (C=1.5 для лампы на высоте 30 см и C=2 для лампы на высоте 60 см)
4. Суммарная мощность ламп:
   Power=Lamp/65

Для газоразрядных ламп расчет аналогичен. Специальный светильник с натриевой лампой мощностью 250 Вт обеспечивает средний уровень освещенности 15 тыс. Лк на площадке размером 1 кв.м.

Схема освещения для подсветки растений

Если известны светотехнические параметры светильника, то рассчитать освещенность совсем просто. Например, из фигуры слева видно, что светильник (OSRAM Floraset, 80W) освещает круг диаметром около метра на расстоянии чуть менее полуметра от лампы. Максимальное значение освещенности 4600 Лк. Освещенность к краю спадает достаточно быстро, поэтому такой светильник может быть использован лишь для растений, которым нужно не очень много света.

На фигуре слева показана кривая силы света (тот же светильник, что и выше). Чтобы найти освещенность на расстоянии от светильника, необходимо значение силы света поделить на квадрат расстояния. Например, на расстоянии полметра под лампой значение освещенности будет равно 750/(0.5×0.5)=3000 Лк.

Очень важный момент — лампы не должны перегреваться. При повышении температуры их светоотдача резко падает. В рефлекторе должны быть отверстия для охлаждения. Если используется много люминесцентных ламп, то следует использовать вентилятор для охлаждения, например компьютерный. Мощные газоразрядные светильники обычно имеют встроенный вентилятор.

Заключение

В этом цикле статей были рассмотрены различные вопросы освещения растений. Многие вопросы остались незатронутыми, например, выбор оптимальной электрической схемы включения ламп, что является важным моментом. Тем, кто интересуется этим вопросом, лучше обратится к литературе или специалистам.

Наиболее рациональная схема проектирования системы освещения начинается с определения необходимого уровня освещенности. Затем следует оценить количество ламп и их тип. И только после этого — спешить в магазин, чтобы купить лампы.

Отдельное спасибо коллективу сайта toptropicals.com, за разрешение публикации статьи на нашем ресурсе.

Дополнительные рекомендации по освещению молодых растений

СКАЧАТЬ ФАЙЛ

24 января 2010 г. — Автор: Э. Ранкл

с технической точки зрения Эрик Ранкл

Рекомендации по дополнительному освещению для молодых растений

Недавнее университетское исследование изучало, как растения реагируют на интегральные значения дневного света в разное время года в различных районах страны.

Эрик Ранкл — адъюнкт-профессор и специалист по распространению знаний в области цветоводства на факультете садоводства Мичиганского государственного университета. С ним можно связаться по адресу [email protected] или (517) 355-5191 доб. 1350.

---

 

Давно известно, что в периоды темной погоды интенсивное дополнительное освещение может увеличить фотосинтез и качество цветочных культур. Однако до недавнего времени определение «темной» погоды было неоднозначным и субъективным. Исследования, проведенные в нескольких университетах США, позволили получить конкретную информацию о том, как декоративные растения реагируют на интеграл дневного света (DLI).

Многие молодые растения, особенно клумбовые растения и травянистые многолетники, коммерчески выращиваются с января по март. Некоторые производители начинают производство еще раньше, в декабре. В это время дни короткие, и общее количество света, получаемого каждый день, относительно невелико, особенно на севере США и в Канаде. Увеличение DLI с помощью дополнительного освещения может существенно повлиять на время, необходимое черенкам для укоренения и подготовки к пересадке. Во многих случаях затраты на дополнительное освещение молодых растений являются экономически эффективными, поскольку плотность растений высока, поэтому затраты на освещение в расчете на одно растение довольно низкие.

Чтобы проиллюстрировать относительную ценность дополнительного освещения, я начал с карт DLI, созданных Джимом Фаустом из Университета Клемсона, предположив, что от 50 до 60 процентов солнечного света достигает растений (что является типичным значением), и, основываясь на исследованиях цветочных культур, предположили, что значение дополнительного освещения было:

• большим при DLI менее 12 моль·м-2·д-1
• умеренная, когда DLI составляет от 12 до 15 моль·м-2·сут-1
• малое, когда DLI больше 15 моль·м-2·д-1

Эти значения основаны на довольно большом количестве исследований цветочных культур с высоким освещением. Как показывают карты, дополнительное освещение для молодых декоративных культур в декабре и январе имеет большое значение. В феврале значение дополнительного освещения относительно невелико на юго-западе, а также на большей части Флориды и юга Джорджии. По мере того, как дни становятся длиннее, а угол наклона солнца к небу продолжает увеличиваться, интеграл естественного дневного освещения увеличивается. В марте, особенно во второй половине месяца, значение дополнительного освещения умеренное только на северо-западе Тихого океана и в восточной части района Великих озер. К апрелю ценность добавления света молодым растениям относительно невелика для большинства видов.

Дополнительное освещение наиболее эффективно при использовании стационарных натриевых ламп высокого давления, поскольку они наиболее эффективно преобразовывают электричество в фотосинтетический свет. Они также излучают много радиации, которая может повышать температуру среды и растений, что является преимуществом для производителей в холодном климате. Например, в исследовании освещения, проведенном нами в конце января и начале февраля в Мичигане, натриевые лампы высокого давления с интенсивностью 680 фут-кандел (90 мкмоль∙м-2∙с-1) повысили среднюю температуру среды свечи на 4,3 ° F по сравнению со средой неосвещенных вилок.

Для увеличения DLI важны как интенсивность света, так и продолжительность использования. Лампы наиболее эффективно используются в периоды слабой освещенности (в пасмурную погоду) и в ночное время. Для получения дополнительной информации о дополнительном освещении посетите веб-сайт цветоводства МГУ здесь.

 

СКАЧАТЬ ФАЙЛ

---

Авторы

• Эрик Ранкл
  [email protected]

Вопросы доступности:

Если у вас есть вопросы о доступности и/или если вам нужны дополнительные приспособления для конкретного документа, отправьте электронное письмо в отдел коммуникаций и маркетинга ANR по адресу anrкоммуникации@anr. msu.edu.

Grower 101: Дополнительное освещение — Новости о продукции для теплиц

Дополнительное освещение используется в теплицах для повышения урожайности в периоды с низким уровнем солнечной радиации. Эти периоды времени обычно приходятся на зимние месяцы, но пасмурные летние дни могут быть такими же темными, как некоторые более темные зимние дни. Таким образом, если выращивание сельскохозяйственных культур происходит в сжатые сроки, дополнительное освещение может потребоваться круглый год. Иногда фотопериодическое освещение также определяют как дополнительное освещение. Но поскольку требуемая интенсивность света очень мала, а фотопериодическое освещение потребляет ограниченное количество энергии, оно не рассматривается в контексте данного обсуждения. Несмотря на затраты на установку и эксплуатацию дополнительных систем освещения, производители открывают для себя их преимущества. Эти системы могут помочь улучшить качество урожая, поддерживать производство в соответствии с графиком и сократить продолжительность цикла выращивания. Таким образом, производители производят продукт более высокого качества, придерживаясь намеченных производственных графиков, и они могут производить больше урожая в год.

Световые единицы

Предпочтительной единицей измерения света для растениеводства является мкмоль м-2 с-1 (произносится: «микромоль на квадратный метр в секунду»). Эта единица выражает количество частиц (фотонов или квантов) света, падающих на единицу площади (м2) в единицу времени (секунду). Часть светового спектра, которую растения используют для фотосинтеза, называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР, 400-700 нм, нм = нанометр) и выражается в мкмоль м-2 с-1. Датчики, используемые для измерения PAR, называются квантовыми датчиками и имеют тщательно разработанные фильтры, так что свет за пределами диапазона волн PAR не измеряется. Наш человеческий глаз способен обнаруживать свет в немного большем диапазоне волн примерно 380-770 нм. Для измерения света в этом диапазоне волн можно использовать измеритель фут-кандел (или люксметр). Но измерения с помощью измерителя в фут-кандел включают некоторое количество света с длинами волн за пределами диапазона волн, используемого растениями для фотосинтеза. Следовательно, использование счетчика на фут-кандел вносит небольшую ошибку, когда нас интересует только измерение количества света, доступного растениям для процесса фотосинтеза. По этой причине не рекомендуется использовать фут-канделометр при оценке световой среды для выращивания растений. Можно преобразовать измерение, сделанное с помощью фут-канделометра, в значение в мкмоль м-2 с-1, но правильный коэффициент преобразования зависит от источника света и, в случае смешанных источников света, не всегда легко определяется. .

MH или HPS

Наиболее эффективными лампами, используемыми для дополнительного освещения в теплицах, являются так называемые газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID). Двумя такими лампами являются металлогалогенные (MH) и натриевые лампы высокого давления (HPS). Лампы MH дают более белый свет, в то время как свет лампы HPS более желтовато-оранжевый (аналогичный свету уличного фонаря). Лампы HPS немного более эффективны в преобразовании электрической энергии в свет PAR и имеют средний номинальный срок службы лампы до трех раз дольше, чем лампы MH. Лампы MH производят немного больше синего света, что важно для правильного развития некоторых видов сельскохозяйственных культур. Из-за более высокой эффективности и номинального срока службы лампы натриевые лампы чаще всего используются для дополнительного освещения в теплицах. Обычные лампы мощностью 400, 600 и 1000 ватт.

Рекомендации по установке

При установке систем дополнительного освещения в теплицах следует учитывать несколько факторов. Во-первых, следует изучить среднее количество солнечной радиации для данной местности.

Это даст представление о диапазоне условий солнечного излучения на объекте. Один из способов определить количество света, доступного для выращивания сельскохозяйственных культур в конкретном месте в Соединенных Штатах, — обратиться к базе данных данных о солнечном излучении, которую ведет Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии в Голдене, штат Колорадо (www. nrel.gov). Эта база данных содержит данные о солнечном излучении для 239локации в США и на их территориях. Для целей производства растений данные о солнечной радиации могут быть преобразованы в единицы моль м-2 d-1, что указывает на дневную сумму (интеграл) света, доступного для фотосинтеза (1 кВтч м-2 d-1 = 7,49 моль м-1). 2 д-1). Во-вторых, тип конструкции теплицы, остекление и установленное оборудование будут влиять на пропускание солнечного света. В-третьих, тип культуры (или культур), выращиваемой в теплице, будет определять требования растения (такие как интенсивность света, продолжительность или световой интеграл). В-четвертых, доступное пространство в теплице для подвешивания светильников будет влиять на равномерность дополнительного освещения (чем меньше места для более высоких культур в более низких теплицах, тем менее равномерным будет распределение света). Наконец, потребности растения следует сравнить с доступным количеством солнечного света, чтобы рассчитать необходимое количество дополнительного освещения.

Обычно установка систем освещения, обеспечивающих высокую интенсивность света, в теплицах экономически невыгодна из-за большого количества необходимых ламп. Таким образом, системы дополнительного освещения могут быть спроектированы так, чтобы обеспечить определенный интеграл света в течение 24-часового периода, чтобы сумма интеграла дополнительного света и интеграла солнечной радиации удовлетворяла потребности растения даже в самый темный день в году. Световой интеграл системы дополнительного освещения зависит от средней силы света, обеспечиваемой светильниками, и продолжительности работы. Интенсивность света, поставляемого коммерческими системами дополнительного освещения, обычно не превышает 200 мкмоль м-2 с-1 (0,72 моль м-2 ч-1 или 17,3 моль м-2 за 24-часовой период).

Равномерность света

Помимо интенсивности света, важным фактором, который следует учитывать при проектировании систем освещения для теплиц, является равномерность освещения. В целом, за исключением случаев, когда над головой пролетают облака или когда элементы конструкции создают узоры затенения, солнечный свет равномерен от одного места к другому внутри теплицы. Однако из-за расстояния между лампами и расстояния между лампами и растениями системы дополнительного освещения всегда будут обеспечивать неравномерное освещение растительного покрова. Задача дизайнера состоит в том, чтобы оптимизировать равномерность света путем тщательного расчета распределения света от каждой лампы и различных путей, по которым свет может проходить от каждой лампы к культуре под ней. К счастью, существуют компьютерные программы, помогающие дизайнеру в решении этой сложной задачи, и в целом тщательное проектирование приводит к очень приемлемому распределению и однородности света по кроне растений.

Отражатели

Большинство дополнительных осветительных приборов оснащены отражателем, который направляет свет, генерируемый лампой, вниз на урожай. Разные производители используют разные материалы и конструкции. Хитрость заключается в том, чтобы спроектировать отражатель, который направляет свет от луковицы и равномерно распределяет его по урожаю. Рефлекторы не должны быть слишком большими, потому что они могут препятствовать попаданию значительного количества солнечного излучения на растение. Установленные в теплицах отражатели со временем загрязняются, и их необходимо периодически чистить для обеспечения оптимальной отражательной способности.

Работа в непиковые часы

Чтобы сделать работу системы дополнительного освещения максимально экономичной, эти системы иногда работают исключительно в периоды дня с непиковыми тарифами на электроэнергию (например, с 22:00 до 6:00). Однако в более темные месяцы это может привести к двум световым периодам для культуры в течение каждых 24 часов (один начинается с восхода солнца, заканчивается на закате и сопровождается (коротким) темным периодом; другой продолжается с периодом дополнительного освещения). и затем короткий темный период перед восходом солнца). Не каждая культура может процветать в этих условиях. Некоторым культурам требуется продолжительный период темноты (например, томатам), что приводит к использованию дополнительного освещения в часы дня с более высокими тарифами на электроэнергию. Тщательный (компьютерный) контроль работы систем освещения поможет снизить эксплуатационные расходы.

Daily Light Integral

Для некоторых культур, особенно для вегетативной фазы роста, существует (линейная) зависимость между общим количеством получаемого света и ростом растений. Эта взаимосвязь породила идею обеспечения растений одним и тем же световым интегралом (или светосуммой) каждый день в году и независимо от количества получаемой солнечной радиации. Всякий раз, когда количество света, обеспечиваемого солнечным светом, будет меньше целевого интеграла света, остаток будет добавлен с помощью дополнительной системы освещения. Всякий раз, когда урожай может получить больше, чем целевой интеграл света, будет развернута затеняющая завеса. Управление такой системой освещения с целью обеспечения одинакового светового интеграла каждый день в году возможно только с помощью компьютерного программного обеспечения. Такое программное обеспечение было разработано, и оно позволяет компьютеру отслеживать количество света, полученного с момента восхода солнца. Сравнивая количество полученного света с расчетным прогнозом общего количества солнечного света, полученного на закате, и зная желаемый интеграл дневного света, компьютер определяет, когда использовать систему освещения или затенения. В дополнение к тому, что растения получают один и тот же интегральный свет каждый день, система управления также может максимально использовать часы дня с непиковыми тарифами на электроэнергию для работы системы дополнительного освещения.

Углекислый газ

Для фотосинтеза растениям необходим как свет (ФАР), так и углекислый газ. Оба должны быть доступны в достаточных количествах, чтобы ни один из них не стал ограничивающим фактором (например, если света достаточно, но недостаточно углекислого газа, углекислый газ становится ограничивающим фактором, и наоборот). Поэтому при использовании дополнительного освещения для повышения продуктивности растений важно поддерживать достаточно высокую концентрацию углекислого газа внутри теплицы. Особенно в холодные месяцы года, когда для поддержания желаемой температуры в теплице необходимы (очень) низкие скорости вентиляции, концентрация углекислого газа внутри теплицы может значительно снизиться, потому что в теплицу поступает мало свежего воздуха (с большим количеством углекислого газа) или совсем его не поступает. . В этих условиях с низкой вентиляцией может быть экономически целесообразно повысить концентрацию углекислого газа внутри теплицы до уровня, в три раза превышающего концентрацию в окружающей среде, что приведет к усилению фотосинтеза и, следовательно, к росту растений.

Исследования показывают, что в определенных пределах можно уменьшить требуемый дневной световой интеграл, в то же время увеличивая концентрацию углекислого газа при той же общей продуктивности растений. Это указывает на возможную значительную экономию, поскольку добавление углекислого газа в окружающую среду теплицы дешевле, чем добавление дополнительного света. Программное обеспечение для компьютерного управления необходимо, чтобы помочь фермеру принять решение о том, когда добавлять углекислый газ в теплицу, какую целевую концентрацию следует использовать и когда использовать систему дополнительного освещения. В теплые месяцы года, когда для поддержания заданной температуры в теплице требуется значительная вентиляция, обогащение углекислым газом экономически нецелесообразно, поскольку выделяемый углекислый газ будет немедленно удален из теплицы.