Вирощування рослин за допомогою фітоламп

Останні тенденції розвитку світового сільського господарства свідчать, що дедалі більше надій доручається вирощування продуктів харчування рослинного походження всередині приміщень. Йдеться як про збільшення площ традиційних тепличних господарств, так і створення фабрик з вирощування зелені, які дозволять збільшити інтенсивність виробництва в рази. Ці процеси підштовхнули розвиток технологій штучного освітлення, без якого реалізація таких проектів була б просто неможлива. Щоб зрозуміти необхідність використання фітоламп при вирощуванні рослин усередині приміщення, звернемося до основ фізики, яка допоможе нам розібратися у цьому питанні.

Ультрафіолет, відомий також як УФ-промені, надає фауну величезний вплив. Він є типом електромагнітного випромінювання сонячного світла. Ультрафіолетове світіння залежно від довжини хвилі поділяється на:

• UVA = 400-315 нанометрів (нм);

• UVB = 315-280 нм;

• UVC = 280-100 нм.

У той час як UVC-промені затримуються озоновим шаром земної атмосфери, UVA та UVB відіграють ключову роль для життя на Землі. УФ-промені активізують у живих рослинних організмах природні захисні механізми, в результаті яких виробляється 15 різноманітних протеїнів, що виконують роль своєрідного “сонцезахисного екрану”. Ці протеїни не тільки запобігають згубному впливу сонячної радіації, але й покращують якість продукції, яка набуває властивого їй смаку, запаху, кольору та резистентності хвороботворним мікроорганізмам.

Рослинність, що вирощується не просто неба, має набагато більш прісні смакові характеристики і цінується набагато менше, ніж так звані "грунтові" плоди. Тому якщо перед вами стоїть завдання виростити повноцінний урожай, досвічування закритих плантацій є не опцією, а необхідністю.

Ультрафіолет благотворно впливає на формування зелені та плодів ще на стадії насіння, прискорюючи процес пророщування та закладаючи розвиток сильного та стійкого організму загалом. УФ-опромінення розсади визначає її стійкість до сонячного світла високої інтенсивності.
Ці процедури здавна практикувалися у народі, коли “загартування” сходів було обов'язковим підготовчим етапом перед висаджуванням у грунт. Це знання предків, що формувалося протягом століть, а XX-XXI ст. отримало наукове обґрунтування та застосування: в інтенсивному сільському господарстві з використанням закритих площ стали активно застосовуватися штучні джерела підсвічування.

З правильним досвічуванням у приміщенні можна виростити будь-яку зелень. Найголовніше для успіху – знати потребу кожної конкретної культури в інсоляції. Наприклад, кімнатні рослини та папороті не потребують у тому кількості УФ-променів, яке необхідне салатам або кухонним пряним травам. У той же час томати, орхідеї та будь-які квітучі культури потребують інтенсивного освітлення.
Найбільш поширеною помилкою є неадекватна інсоляція, при якій намагаються покрити максимальну площу мінімально доступною кількістю фітолампочок. Варто пам'ятати, що на меншій ділянці при адекватному підсвічуванні ви можете отримати більший урожай, ніж на більшому за відсутності належного досвічування.

Що відрізняє фітолампу від звичайної лампочки, яка освітлює наш будинок? Традиційні освітлювальні елементи не допомагають рослинності розвиватися, створюючи дві головні проблеми: діапазон світла та нагрівання. Подібні джерела світла мають надто малу потужність, щоб виробляти світлові хвилі потрібної довжини в діапазоні, який ми позначили на початку статті. Крім того, деякі лампочки, що використовуються для освітлення, дуже сильно гріють повітря, висушуючи його, і по суті повільно підсмажуючи чутливу зелень надлишковим теплом.

Таким чином, для досвічування потрібно використовувати саме фітоелементи, які бувають декількома типами.

Лампи розжарювання. Вони не надто змінилися з часу винаходу у 1879 р. Вони недорогі та доступні. Але при цьому найменш ефективні. Для розвитку зелені потрібна блакитна частина спектру, тоді як лампи розжарювання генерують в основному жовтий і помаранчевий діапазон, який є хорошим для плодів, але згубним для листя.

Флуоресцентні. Популярний вибір садівників та городників, які практикують виробництво рослин у приміщеннях. У порівнянні з лампами розжарювання виробляють більше енергії, виділяють менше тепла, працюють довше та продукують світлові промені ширшого діапазону. Але мають свою специфіку в ролі фітолампочок. Флуоресцентні джерела підсвічування хороші для пророщування насіння, виробництва розсади, молодої зелені, пряних трав та іншої рослинності, які потребують інсоляції низької або середньої інтенсивності. При цьому вони неефективні для плодоносних культур, наприклад, томатів.

Існує два види флуоресцентних елементів, які зазвичай використовуються як фітолампи:
T5, T8 і T12 - довгі, циліндроподібні, що відрізняються різним діаметром, які виробляють максимальну кількість енергії з мінімальними енергетичними витратами. Так як не виділяють багато тепла, можуть встановлюватися близько до грядок.
Компактні флуоресцентні (CFLs) - за розміром, а іноді і на вигляд, схожі на лампочки розжарювання, але мають значно більшу ефективність. Найбільш корисні при індивідуальному точковому досвічуванні окремих рослин або розсади.

Газорозрядні (High-intensity Discharge (HID)
HID-лампи найчастіше використовуються для значних площ. Продукуючи більш інтенсивну радіацію, вони ефективніші за флуоресцентні освітлювачі. Але вони також займають більше місця і дорожче обходяться, що робить їх менш популярним вибором для вирощування зелених культур закритих просторах.

Існує кілька типів HID-випромінювачів:
Металологенні дають холодне біле світло, яке найкраще підходить для культур, що дають багату зелень.
Натрієві, що випромінюють тепло забарвлені промені, які, будучи використаними самостійно, а не в комбінації з іншими приладами, призводять до витягування рослин.
Газорозрядні випромінювачі – це вибір між листям та плодами. Тому, якщо ви приймете рішення використовувати HID-фітолампи, варто придбати як перші, так і другі, щоб забезпечити потребу в досвічуванні всіх видів.

Світлодіодні (LED)
LED-освітлювачі порівняно недавно стали використовуватися при вирощуванні агрокультур у закритих приміщеннях, але вони вже зарекомендували себе як неймовірно яскраві, компактні та ефективні. почали витісняти всі перелічені вище фітолампи.

Які ж переваги LED-ламп?

• вони невеликого розміру, тому їх дизайн дозволяє економити простір як розміщення самих приладів, і допоміжного устаткування;

• вони мають оптимізований спектр випромінювання. Технологія LED дозволяє налаштовувати діапазон опромінення, щоб отримувати хвилі різного кольору на різних етапах розвитку саджанців. Енергія може бути сконцентрована на певній частоті, щоб не було потреби витрачати її на виробництво світла в непотрібному діапазоні. Подібна гнучкість не характерна для лампочок розжарювання, флуоресцентних та газорозрядних освітлювальних елементів;

• цей тип економічно вигідний, оскільки споживає значно менше електроенергії;

• ще одна перевага полягає у довговічності світлодіодних освітлювачів. Середній термін їхньої служби коливається в межах 50-100 тисяч годин роботи;

• LED-лампи не генерують багато тепла, що добре не тільки для рослинності, але і для вашого гаманця, тому що відпадає потреба в додаткових охолоджуючих, вентилюючих та зволожуючих комплексах у приміщенні, де вирощується продукція.

Світлодіодні прилади є оптимальним вибором і поступово займають лідируючі позиції серед фітоламп.
Проте вони не є панацеєю: кожен вид рослин унікальний за своїми потребами. І якщо ми диференціюємо підходи у внесенні добрив залежно від потреб агрокультур, то чому б не забезпечити їх також різним світлом, що випромінюється різними типами лампочок?

Фауна поглинає світло, перетворюючи сонячну енергію на хімічну завдяки фотосинтезу. Приказка про те, що ми є те, що ми їмо, абсолютно справедлива також і для рослинності. Тому всі характеристики фітоламп важливі: при виборі не варто нехтувати їх діапазоном, ні потужністю.
 

На що слід звернути увагу під час вибору фітолампи?

Слід
вивчити особливості фотосинтезу агрокультур, перш ніж набувати фітолампу. Загальне правило свідчить, що елементи з колірною температурою вище 5000 Кельвінів дають холодне, біле світло блакитного діапазону, а нижче 3000 Кельвінів - тепле, від жовтого до червоного спектру. Це важливо, оскільки різне випромінювання є тригером різних хімічних процесів – блакитний сприяє вегетації, теплий – цвітінню та плодоутворенню. У будь-якому випадку ви можете зупинити свій вибір на універсальному LED-освітлювачі, який забезпечить повний спектр.

Правильна інтенсивність
Рослинний світ має не лише спектральні переваги. Він також має потребу в різній інтенсивності підсвічування. Нестача ультрафіолету призведе до появи тонких витягнутих стебел. Але з іншого боку, помістити їх під високоінтенсивний прилад і чекати на відмінний результат - теж не вихід. Зазвичай представники тропічної фауни та тінистих лісів потребують приладів меншої потужності, у той час як уродженці сухих, сонячних місць, таких як Мексика або країни, що розташовані у басейні Середземного моря – у збільшеному. Тому базиліку необхідно більше ват, ніж, наприклад, бегонії.

Правильна тривалість інсоляції
Нікому не піде на користь 24-годинне освітлення. Незалежно від того, який вид росте у вас у домашньому саду, всі вони потребують відпочинку. У темний час доби ваші вихованці "відпочивають" і "дихають", у світле ж збільшують об'єм зеленої маси. Баланс часу відпочинку та активного зростання необхідний для багатьох біологічних процесів, включаючи закладання нирок та дозрівання плодів. Тому важливо знати, який тип фауни ви вирощуєте, щоб підібрати правильний фітоприлад, від якого потрібно працювати 12 або навіть 18 годин до ряду.

Правильна кількість елементів
Після того, як ви співвіднесли характеристики рослин з характеристиками освітлювачів, варто прорахувати оптимальну кількість світлових хвиль, яка вам потрібна для грамотної інсоляції приміщення, в якому вирощуються агрокультури. Зазвичай ця величина коливається не більше 10-20 Вт на м².
Хоча немає прямої залежності між ціною і якістю фітолампочок, зазвичай спрацьовує правило - дешеве освітлення найчастіше виявляється дорогим в обслуговуванні.

Багато садівників і городників переконалися на власному досвіді, що навіть сонце іноді потребує допомоги, коли йдеться про грамотну інсоляцію агрокультур. Ультрафіолету може не діставати з багатьох причин: механічних (характеристики покриття теплиць), кліматичних (довгі темні зими), біологічних (короткий вегетаційний період). Використання фітоламп допоможе вирішити ці проблеми. Звичайно ж, урожай завжди залежить від багатьох факторів. Але без правильного освітлення навіть найсучасніші агрокультури не зможуть виявити всіх очікуваних від них якостей.