Выращивание растений при искусственном освещении

Можно ли выращивать растения при искусственном освещении?

Растения могут расти при искусственном освещении, но искусственный свет не такой интенсивный, как солнечный свет, и имеет меньше красного и синего света, чем солнечный свет. Светодиодные фонари, используемые в специальных комнатных камерах для выращивания, уменьшают разницу между искусственным светом и солнечным светом, что может помочь растениям лучше расти.

У растений есть суперсила — фотосинтез — который позволяет им создавать пищу с нуля. Все, что им нужно, это углекислый газ и немного воды. Чтобы подпитывать процесс приготовления пищи, растению нужна энергия, которую оно получает от солнца.

К сожалению, не во всех уголках планеты солнце светит ярко круглый год. На крайних полюсах Земли, в таких странах, как Исландия и Финляндия на севере или Антарктида на юге, присутствие солнца сокращается до менее 8 часов в день.

Помимо сезонных изменений, города и их бетонные джунгли представляют проблему для домашних растений. Высотные здания и небоскребы могут блокировать попадание солнечного света во многие жилые дома. Что же тогда делать тем из нас, кто занимается садоводством?

Ну, конечно, включить свет!

На самом деле неверно утверждать, что растениям нужно солнце для фотосинтеза. Слово «фотосинтез» происходит от греческих корней; «фото» относится к свету, а «синтез» — к соединению. Другими словами, растениям для фотосинтеза действительно нужен свет, а не солнечный свет.

Точнее, им нужны фотоны.

Фотоны — это частицы, из которых состоит свет, и каждый фотон имеет определенное количество энергии, называемое энергией фотона. Когда фотон попадает в объект, например, в растение, он передает свою энергию этому объекту при попадании в него.

Солнечные лучи — это бесплатный источник фотонов, который существует с тех пор, как зародилась жизнь. В конце концов, жизни удалось эволюционировать, чтобы использовать этот богатый источник энергии для выживания; растения являются одними из тех организмов, которые произошли от ранних фотосинтетических водорослей.

Много миллиардов лет спустя, после того, как появились первые фотосинтетические формы жизни, на сцену вышли люди, и мы выяснили, как сделать наш собственный свет. Сначала появился огонь, а затем (спустя очень долгое время) — лампы накаливания.

Физика не различает, создается ли свет термоядерным синтезом или химическим веществом; весь свет состоит из фотонов. Таким образом, искусственное освещение всё равно позволит вашим растениям расти!

Солнечный свет против искусственного света

Хотя искусственный свет подойдет вашим растениям, между светом солнца и светом искусственной лампочки есть несколько ключевых отличий.

Длина волны света — мы узнали, что белый свет состоит из всех цветов света, но даже в пределах белого света существуют тонкие различия в составе длин волн. В искусственном свете не так много красного и синего света, как у солнца. Фотоны с разной длиной волны света имеют разное количество энергии. Зеленые растения больше всего поглощают энергию света красного и синего длин волн, отражая большую часть зеленого и желтого света (поэтому растения кажутся зелеными).

Интенсивность света — солнечный свет более интенсивен, чем любой искусственный свет. К этой более высокой интенсивности солнца растения лучше всего приспособлены. Более высокая интенсивность также означает, что растение получает больше фотонов и, следовательно, может более эффективно фотосинтезировать.

Спектр поглощения молекулы хлорофилла, который позволяет растениям использовать энергию солнца. На графике показаны две разные молекулы хлорофилла с немного разными химическими структурами. Пики поглощения находятся в красной и синей областях видимого спектра.

Технологии спешат на помощь

Необходимость — мать всех изобретений, и именно это мы наблюдаем в этой области. Искусственное освещение теперь специально разработано, чтобы помочь растениям расти так же хорошо, как если бы они грелись на солнце.

Среди разновидностей искусственного света лучшими являются светодиоды (сокращенно от Light Emitting Diodes). Они наиболее эффективно излучают свет в красной и синей части спектра и имеют более высокую интенсивность, чем люминесцентные лампы. Что еще более важно, они также более энергоэффективны.

Это важный фактор для исследований и растениеводства. В условиях воздействия изменения климата и увеличения численности населения в сельском хозяйстве рост комнатных растений становится все более важным для устойчивого производства продуктов питания.

Воздействие искусственного света на растения

Фотосинтетически искусственное освещение может удовлетворять потребности растения, но растения также используют световые сигналы для контроля за их функционированием и ростом.

У растений, как и у животных, есть внутренние биологические часы, которые отсчитывают время в соответствии с движением солнца в течение дня. Эти биологические часы отвечают за то, чтобы подсолнухи следовали за солнцем в течение дня, а также за то, когда цветут цветы и как растут высокие и длинные растения.

Исследования салата-латука показали, что при выращивании под красным светодиодом, стебель салата-латука был более продолговатым, чем при выращивании в белом свете. Рост стебля — это светозависимый процесс. Исследователи также обнаружили, что добавление голубого света предотвращает слишком сильное удлинение стебля.

Кроме роста, молекулы, которые растениям необходимо фотосинтезировать, также подвержены воздействию искусственного света. Хлорофилл является основной молекулой, которую растения используют для улавливания энергии фотонов, и его накопление в клетке зависит от света. Исследования показали, что хлорофилл накапливается медленно под белым светодиодным светом и красным светодиодным светом, но не под синим светодиодным светом, где производство хлорофилла не затронуто.

Помимо хлорофилла, другие молекулы в растении, которые не участвуют в фотосинтезе, также страдают. Эти молекулы производятся растением для различных других функций, таких как антиоксиданты или гормоны. Эти молекулы, называемые вторичными метаболитами растений, часто являются важными элементами питания животных.

Исследования лекарственного растения под названием «Почечный чай» (Orthosiphon stamineus) показали, что когда растение подвергалось воздействию искусственного света с высокой степенью освещенности (мера того, сколько энергии излучает свет), происходило снижение количества важных вторичных метаболитов. Это говорит о том, что освещенность может быть важным фактором, который следует учитывать.

Заключение

Исследования делают успехи в понимании того, как светодиоды влияют на рост растений. Можно надеяться, что это лучшее понимание приведет к созданию более совершенных технологий, которые однажды помогут решить наши продовольственные проблемы.

Для тех из нас, кто живет в квартирах, которые не получают много солнечного света, есть доступные и небольшие камеры для выращивания, которые должны работать так же хорошо, как и солнце. Только убедитесь, что свет не включен постоянно, так как слишком много света вредно для растения!

Даже при таких искусственных вариантах солнечный свет остается лучшим источником света для растений. Поэтому, если вы можете, выносите растения на день для принятия солнечных ванн!

Искусственное освещение растений. Зачем это нужно и как реализовать

Для того чтобы цветы радовали глаз круглый год, необходимо оптимальное количество света, тепла, влаги, удобрений. Но иногда свету не придают должного значения, а между тем надежное, экономичное и эффективное освещение теплиц, зимних садов и оранжерей способно творить настоящие чудеса. С этой целью обязательно для досветки используется искусственное освещение для растений, о чем и пойдет сейчас речь.

Свет и фотосинтез растений

Процесс фотосинтеза – образование органических веществ из воды и углекислого газа – играет одну из важнейших ролей в жизни растений. Возможен он только при наличии солнечного или искусственного света. У растений фотосинтез происходит с участием хлорофилла – фотосинтетического пигмента, через который поглощается световая энергия. И чем лучше освещение, тем активнее продвигается этот процесс, тем лучше чувствуют себя растительные культуры, активнее их рост, цветение, плодоношение. Конечным этапом фотосинтеза является выделение кислорода.

Но чтобы растение нормально росло, важна не только энергия света сама по себе, спектр тоже играет большую роль. Дело в том, что по спектральному составу свет не однороден.

Человеческому глазу это не видно, но приборы показывают, что световые лучи имеют разную длину электромагнитной волны (измеряется в нанометрах – нм) и разный цвет.

Оранжевые и красные лучи – важней всех остальных для растений, длины их волн составляют 620-595 нм и 720-600 нм соответственно. Лучи этих спектров поставляют энергию для фотосинтеза и несут ответственность за скорость роста, развитие корней, цветение, созревание плодов.

Кроме оранжевых и красных участвуют в фотосинтезе фиолетовые и синие лучи (490-380 нм), в функции которых входят регулировка скорости роста и стимуляция синтеза белков. Пигменты растений, поглощающие в основном энергию синего спектра, отвечают непосредственно за рост листвы. Недостаток синего заставляет растения тянуться за ним вверх, делаясь более тонкими и высокими.

Лучи с волнами 315-380 нм отвечают за производство витаминов и не позволяют стеблю слишком вытягиваться, ультрафиолет с длиной 280-315 нм повышает устойчивость к холодам — таким образом, у каждого спектра есть свое предназначение в развитии растительных культур.

Лампа для выращивания зелени

Эти знания широко используются при выращивании растений при искусственном освещении в теплицах, зимних садах, квартирах с учетом потребностей растений в отдельном световом спектре. Так, например, некоторым из них на стадии вегетативного роста нужен холодный белый свет фитоламп, на стадиях цветения, плодоношения, они больше нуждаются в теплом световом спектре.

Как определить недостаток или избыток освещения для растений

Свет нужен всем растениям, но одни могут прекрасно существовать при его недостатке, в то время как другие в таких условиях долго не проживут. Условно растительные культуры делятся по степени своей потребности в световой энергии на три основные группы:

светолюбивые – требуют хорошего освещения, без него плохо растут, могут погибнуть;
теневыносливые – способны выносить небольшое притенение, расти и развиваться на небольшом отдалении от источника света;
тенеиндифферентные (тенелюбивые) – нуждающиеся в свете гораздо в меньших количествах, чем первые две группы.

Определить недостаток света у растения легко – это сразу начинает отражаться на внешнем виде: зелень листьев тускнеет, стебель начинает вытягиваться, цветоносы отпадают, декоративность комнатных цветов теряется. Адаптируясь к недостаточному количеству света, листья отдельных растений могут не только побледнеть, но и приобрести темно-зеленый оттенок, увеличиться или, наоборот, уменьшиться. Междоузлия вытягиваются, становясь менее прочными. Без достаточного освещения домашних растений светолюбивые цветущие растения перестают цвести.

Все эти явления являются ничем иным как следствием недостаточного фотосинтеза.

Признаки недостатка света

Но переизбыток света тоже вреден для растений. Он может являться причиной разрушения хлорофилла. Это явление можно отследить по желто-зеленому или бронзовому оттенкам листьев, которые при этом становятся короче и шире, чем были раньше, и по более коротким междоузлиям. Само растение становится более приземистым.

Признаки избытка света

Создание искусственного освещения

Для того чтобы создать для растительных культур наиболее благоприятные световые условия с учетом их индивидуальных потребностей, разработаны специальные фитолампы. Пользоваться обычными лампами накаливания в этом случае нельзя: слишком сильно нагреваясь, они могут причинить ущерб растениям, и к тому же, выделяя тепло, они меняют температурный режим помещения.

Выбор специализированного фито освещения для растений сегодня огромен: галогенные, натриевые, энергосберегающие, светодиодные — иногда их комбинируют. Например, галогенные лампы чаще всего используют на этапе вегетативного роста растений – они дают синий и желтый цвета. Натриевые используются на репродуктивной фазе — их излучение красноватого оттенка способствует цветению и плодообразованию, о чем читайте здесь.

Люминесцентные лампы, очень популярные до недавнего времени, из-за постепенного ослабевания светового потока и недолговечности постепенно отходят на второй план. Об их применении в теплицах читайте тут.

Подсветка рассады люминесцентными лампами

Есть наиболее экономичные и долговечные, создающие синие, красные лучи светодиодные лампы, которые хорошо себя зарекомендовали в разных условиях выращивания растений. Они удовлетворяют не только потребность в определенном количестве света, но и в световом спектре, протяженности светового дня. Как подобрать светодиоды для освещения растений, подскажет эта статья.

С помощью таких ламп можно управлять фазами роста, регулировать время, когда растение отдыхает или бодрствует. Многие ошибочно считают, что чем дольше горит свет, тем лучше для растений, но это в большинстве случаев не так: им также, как и людям, нужно время для сна и желательно в одном режиме. Лампы led освещения для растений выпускаются с длиной волн 400 нм, 430 нм, 660 нм, 730 нм.

Такое искусственное освещение улучшает поглощение хлорофилла, ускоряет обменные процессы, содействует росту корней, стимулирует защитные функции.

«Растительная» специфика подразумевает следующие типы освещения:

постоянное – например, для овощных культур, которые лучше всего растут при естественном дневном свете, им в качестве постоянного освещения подходят спектральные галогенные, люминесцентные лампы;
периодическое – может применяться в определенный период года (зимой, осенью, ранней весной) в целях поддержания растений, когда световой день становится для них слишком коротким;
циклическое – обмен веществ у растений имеет циклический характер, поэтому освещение может быть настроено в соответствии с этими циклами, оно должно включаться/выключаться с помощью таймера-реле и зависит от предпочтений растения (короткие дни и длинные ночи или наоборот);
краткосрочное – досветка в определенные часы, соблюдать спектр не обязательно;
декоративное – контурная или подсветка снизу для придания растению или группе растений наибольшего декоративного эффекта.

Расстановка источников света в теплице, зимнем саду и для комнатных растений

При расстановке фитосветильников необходимо учитывать следующие показатели:

размер площади;
длительность освещение;
цикличность освещения;
необходимый световой спектр;
безопасность расстояния от ламп до растений (не менее 20 см от верхнего листа);
возможность сокращать/увеличивать расстояние от лампы до растения по мере необходимости;
угол светового излучения.

Для начала необходимо провести тщательную сортировку растений по видам, их индивидуальным особенностям и периоду вегетации, продумать компактное, удобное размещение растений и лампы – оно не должно мешать перемещению людей, домашних питомцев, техники (если это производство), требуется также соблюдение правил пожарной безопасности.

По отношению к растительным культурам фитолампа может устанавливаться по-разному – это зависит от того, является цель освещения декоративной или имеет вспомогательную функцию.

Искусственное освещение для комнатных растений, размещенных на маленькой площади, и имеющих одинаковую высоту формируется компактными лампами, для высоких растений-одиночек — прожектора одиночного типа. Для растений, стоящих на стеллажах, подставках, подоконниках — светодиодные или компактные лампы, могут также быть использованы и удлиненные люминесцентные с рефлекторами. В больших зимних садах, теплицах и оранжереях целесообразно устанавливать потолочные светильники с мощными газоразрядными лампами.

Освещение для растений — все что нужно знать простыми словами.

Большую часть года, света для растений очень мало. И те, кто выращивают их круглогодично в закрытых помещениях, а не по сезонно на улице, сталкиваются из-за этого с большими проблемами.

Единственный выход их решить — это использовать искусственные источники света. Какие из них лучше выбрать и на что ориентироваться?

В первую очередь, рядовой обыватель обращает внимание на уровень потребления электроэнергии. Чем больше у вас будет растений, тем больше потребуется светильников и лампочек для них.

Неохота платить за электричество больше стоимости урожая. Поэтому при покупке светильников, большое внимание уделяют такому параметру как КПД лампочки.

Всем известные лампочки-груши с нитью накаливания, в процессе работы очень сильно нагреваются. Связано это с тем, что в них большая часть эл.энергии преобразуется не в свет, а в бесполезное тепло.

Поэтому постепенно от них начали отказываться и стали переходить на энергосберегающие лампы. Их КПД примерно в 4 раза выше, чем у обычных.

Однако по факту, мы получили те же самые люминесцентные лампы, хоть и меньшего размера, но содержащие ртуть. Если такая лампочка разобьется, вам придется срочно принять меры безопасности и провести так называемую демеркуризацию всего помещения.

Не только сама ртуть, но и ее пары ядовиты для человека. И даже в сверхмалых концентрациях могут вызвать тяжелые последствия.

Поэтому впоследствии им на замену пришли более безопасные светодиодные источники света. А специально для растений были разработаны фитолампы.

У светодиодов также высокий КПД и минимальный нагрев. А самое главное, они по-прежнему совершенствуются и улучшают свои характеристики год от года.

Однако как оказалось, КПД лампочки это не главное в правильном выращивании растений. Самое важное — это их спектр и насколько он отличается от естественного солнечного излучения. Ведь именно к нему привыкли все цветы, овощи, фрукты, ягоды.

Что же прячется за таким научным названием как спектр излучения? Чтобы понять это, придется вспомнить что такое свет? А свет — это не что иное, как электромагнитная волна.

Причем каждый цвет имеет определенную длину волны, отсюда и получается радуга. Однако разная длина означает не только разный цвет, но самое главное — разное количество энергии.

Если все цвета условно представить не в виде привычной прямой линии, а в виде шариков, то синий шарик будет самым большим по размеру. Зеленый поменьше, а красный окажется самым маленьким.

Все цвета всегда упрощают именно до этих трех видов R-G-B:

Почему синий шарик окажется самым объемным? Потому что длина его волны самая маленькая. Она меньше чем у зеленого цвета. А у зеленого в свою очередь, меньше чем у красного.

В итоге и получается, что красный цвет несет в себе меньше энергии, а синий больше всего.

И тут у многих может возникнуть логичный вопрос: «А есть ли разница в том, каким именно спектром освещать растения?» И если есть, можно ли эти знания как-то применить с пользой для дела?

Ведь если какой-то цвет окажется более эффективным, то нет ничего проще, как направить всю энергию на растение только от него. Если синий цвет самый «жирный», достаточно засвечивать растения только им и получать шикарный урожай круглый год.

Однако все оказывается не так просто. Здесь нужно учитывать еще одну характеристику света — его качественный или спектральный состав.

Чтобы понять как отдельные цвета влияют на эффективность фотосинтеза, проводились научные эксперименты. Из целого листа выделялись отдельные чистые хлорофиллы. После чего, в течение длительного времени, их засвечивали светом различного спектра и проверяли результаты.

При этом в первую очередь, смотрели на эффективность поглощения СО2, то есть интенсивность фотосинтеза. Ниже представлен итоговый график такого эксперимента.

Из него видно, что хлорофилл в основном поглощается в синей и красной областях. В зеленой области эффективность минимальна.

Однако на этом не остановились и провели еще один эксперимент. В растениях также содержатся каротиноиды. Они хоть и играют незначительную роль, но и про них забывать не стоит.

Так вот, аналогичный опыт с каротиноидами показал, что ранее выделенные пигменты листа, поглощают в этом случае свет преимущественно в синей области спектра.

Посмотрев на это, все дружно решили что зеленый цвет абсолютно бесполезен и им можно пренебречь. Основной упор все специалисты предлагали делать только на синий и красный свет.

И соответственно более правильным считалось выбирать лампочки, которые излучают именно эти спектры больше всего.

Но как оказалось, изначальная ошибка экспериментаторов закралась в том, что они использовали не весь лист целиком, а выделяли из него пигменты и смотрели результаты только по ним.

На самом деле, в цельном листе свет очень сильно рассеивается. Провели еще опыты, но уже смотрели на весь лист и использовали разные растения. В итоге получили данные, которые более точно показывали насколько эффективно свет поглощается всем листком, а не его отдельными «кусочками».

С одной стороны, здесь опять доминируют синий и красный свет. Отдельные пики потребления фотонов доходят до 90 процентов.

Однако к удивлению многих, и зеленые лучи оказались не столь бесполезны как думали раньше. Дело в том, что благодаря своей проникающей способности, зеленый снабжает энергией более глубокие участки листвы, куда не долетают ни красный, ни синий.

Таким образом, если полностью отказаться от зеленого, вы можете ненароком погубить растение, и даже не будете понимать в чем причина.

Получается, что все цвета R-G-B нормально усваиваются листьями и нельзя выбрасывать какой-то один из них. Вот только необходимость энергии на разных цветах у разных растений не равноценна.

Для того чтобы объяснить это более наглядно и понятнее, проведем аналогию с чем-то съедобным. Допустим у вас на столе лежит спелый персик, ягода малины и груша.

Для вашего желудка все равно что вы съедите. Он одинаково хорошо переварит все ягоды и фрукты. Но это не означает, что для вас в последствии не будет никакой разницы. Разные продукты все равно по-разному влияют на ваш организм.

Съесть 10 ягод клубники это не то же самое, что 10 груш или персиков. Вы должны найти определенный баланс.

То же самое происходит и со светом для растений. Ваша задача грамотно подобрать, насколько каждого света должно быть в общем спектре. Только таким образом можно рассчитывать на быстрый рост.

Самый главный вопрос — какой свет будет считаться лучшим? Казалось бы, что тут гадать. Лучший вариант это солнечный свет и его близкие аналоги.

Ведь миллионы лет растения именно под ним и развивались. Однако посмотрите на картинку ниже. Вот как реально выглядит интенсивность солнечного света.

Видите, насколько здесь много зеленого. А как мы выяснили ранее, он хоть и полезен, но не в такой степени как другие лучи. Когда говорят, что солнечный свет самый эффективный и нечего отступать от матушки природы, не учитывают один простой факт.

В реальной жизни, а не в экспериментах, растения адаптируются не только к солнечному свету, но также и к условиям окружающей их среды, в которой они произрастают.

Допустим на глубине водоема, где растет какая-то зелень, доминирует синий цвет. А вот в лесу под кроной деревьев, уже победителем выходит зеленый.

А вот по поводу его эффективности в отдельных случаях возникают существенные вопросы. Вот оптимальное распределение спектров для двух самых популярных у нас овощей — огурца и помидора:

Всего на этих двух элементарных примерах между огурцом и томатом хорошо видно, насколько у них разная потребность. И если одной и той же лампочкой засвечивать оба овоща сразу, то результаты будут совершенно непредсказуемыми.

Кроме правильно подобранного спектра, важную роль играет еще два параметра — время и ритм освещения.

Все растения изначально произрастали на улице при естественном солнце. А солнце как известно не висит в зените 24 часа в сутки. Утром всходит, а вечером заходит. То есть естественная интенсивность освещения сначала постепенно растет, а во второй половине дня, достигнув своего пика, начинает падать.

Это и есть так называемый ритм. И растения его хорошо чувствуют. Измените ритм, не меняя ничего другого, и ваши овощи могут начать болеть, почувствовав себя «не в своей тарелке».

Поэтому опытные садоводы выделили три группы растений — короткого, длинного и нейтрального дня.

Вот их некоторые разновидности:

Длинный день — это когда интенсивность света наблюдается более 13 часов. Короткий — до 12 часов. Растениям для нейтрального дня все равно когда созревать, хоть при коротком, хоть при длинном.

Не будете соблюдать заданный природой цикл и у вас упадет урожайность. Сами растения будут какими-то карликовыми.

Поэтому мало просто купить супер разрекламированные сорта, правильно их высадить, удобрять и поливать.

Как оказывается, еще нужно их правильно освещать. Причем и здесь нет универсального светильника для больших групп растений, везде требуется индивидуальный подход.

Только в этом случае результат вас порадует и вкусом и размером.

Искусственное освещение для растений

Свет для любого растения, наряду с питанием и влагой — это жизнь. Световая энергия превращается растением в необходимые для жизни и развития углеводы. При этом из воздуха поглощается углекислота, а возвращается кислород.

В естественной среде растения получают необходимый свет от солнца. В домашних условиях солнечной световой энергии бывает недостаточно, что самым негативным образом сказывается на росте, развитии, урожайности. Особо актуальной проблема становится в осенне-зимний период с коротким световым днем и недостатком прямых лучей от высоко стоящего солнца.

Выращивание растений при искусственном освещении, грамотно организованном с учетом их потребностей, позволяет садоводу создавать для зеленых питомцев благоприятные условия для развития и даже добиваться повышения продуктивности. При этом 100% рабочей формулы искусственного света нет, ведь разные культуры разнятся потребностями и реакцией на избыток и дефицит света.

В то же время, отталкиваться необходимо от выявленных закономерностей и правил, рассчитывая искусственное освещение для комнатных растений.

Критерии необходимости и эффективности ИО для растений в закрытом грунте

Без ИО (искусственного освещения) не обойтись, если пасмурных дней больше, чем солнечных, а также если прямого естественного света растения получают менее 3,5-4 часов в день и/или температура содержания превышает 22°C.

От ИО будет толк, если:

Будет соблюден спектральный состав, чтобы растения получали набор необходимых на том или ином этапе жизни лучей с волной определенной длины – от короткого ультрафиолета, до длинных инфракрасных лучей. Каждый спектр играет свою роль в процессах жизнедеятельности растений.
Режим освещения покроет потребности растений в длине светового дня. Так, например, для вегетативной фазы активного набора зеленой массы света нужно больше, соответственно, световой день будет долгим. Для перехода на цветение и созревание некоторым культурам необходимо не только изменение спектрального состава лучей, но и снижение продолжительности дня до 12-14 часов, а то и до 8-10 часов.
Будет обеспечена необходимая культурам интенсивность света – от 3 до 10 тысяч люкс (от слабого до сильного, яркого света).
Будет соблюдена цикличность по типу смены дня и ночи, можно без плавного утрене-вечернего перехода. Круглосуточное освещение нерационально, растениям необходим также и отдых, во время которого происходит усвоение питательных веществ. Придется переключать свет самостоятельно или настроить цикличность с помощь таймера.

Искусственное освещение для растений: параметры

В деле организации правильного ИО важно не просто учесть все факторы, но и составить необходимую из них комбинацию под потребности выращиваемой культуры.

Мощность света

Под ярким светом понимают освещение мощностью 8-10 тысяч люкс. Такой свет любят кактусы, пальмы, орхидеи, гибикус, розы.

К любителям умеренного света мощностью 4-6 тысяч люкс относятся каланхоэ, некоторые пальмы и кактусы, бегонии.

Тенелюбивые культуры, такие как диффенбахия, спаттифилум, драцена, папаротники хорошо себя чувствуют при свете в 1-3 тыс. люкс.

Спектральный состав

Естественный солнечный свет кажется однородным, однако он обеспечивает растения лучами разных спектров, причем, спектральный состав изменяется по времени. То же необходимо организовать и при ИО.

Условно свет можно разделить на два спектра:

длинноволновой «теплый» (оранжевые и красные лучи) с длиной волны от 620 до 720 нм и цветовой температурой 2700-3000K;
коротковолновой «холодный» (синий, зеленый, фиолетовый) с длиной волны 380-490 нм и цветовой температурой 4000-6500K.

То есть, чем более высокая цветовая температура указана на лампе искусственного освещения для растений, тем «холоднее» свет.

Синий и фиолетовый спектры принимают активное участие в фотосинтезе, стимулируя синтез белков и наращивание зеленой массы. Поэтому в стадии вегетативного роста культуры необходимо в достатке обеспечивать «холодными» лучами, ведь чем крупнее растение, тем выше шансы на обильный урожай. Также привыкшие к короткому дню культуры под таким освещением быстрее зацветут.

Красный и оранжевый свет также влияет на фотосинтез, но отвечают дополнительно за синтез витаминов, цветение и плодоношение, повышая размер и качество плодов. Также «теплые» лучи благотворно влияют на корневую систему, поэтому должны присутствовать в свете даже на вегетации.

Ультрафиолет делает растения более стойкими перед холодом. А вот зеленый и желтый диапазон наименее важны, поэтому в осветительные приборы искусственного освещения для растений в квартире, как правило, их не испускают.

Лампы для ИО в закрытом грунте

Искусственное освещение для растений организуется отдельными видами или комбинацией источников света следующих типов:

Газоразрядные, металлогалогенные – ДНаТ и подобные. Эти лампы богаты теплым спектром, но и часть холодного также есть. Они доступны по цене, обеспечивают яркий свет, однако сильно нагреваются и потребляют много энергии. Однако у лампы ДРИ практически полностью отсутствует красный спектр, а потому такое освещение годится только для вегетации. Также для этих ламп необходимо специальное пускорегулирующее устройство и часто отражатель-рефлектор, а также организация приточно-вытяжной вентиляции, чтобы не перегреть и не обжечь листву.
Люминесцентные, флуоресцентные – так называемые «экономки», или ЭСЛ. Дешевы, просты в использовании, не сильно греются (нагревают воздух вокруг себя на 5-10°C), но не подходят для светолюбивых культур (только в качестве досвета) и испускают ограниченный спектр света, преимущественно зелено-желтый – тот, что не так уж и важен. Однако для выращивания рассады годятся.
Светодиодные, или LED-лампы – самые экономичные и термобезопасные, с высоким КПД, однако с узким спектральным составом. Поэтому для оптимального освещения домашних растений может понадобиться несколько ламп с разной цветовой температурой. Но можно обзавестись и фитосветильником, уже включающим диоды с разными спектрами, важными для растений.

А вот обычные лампы накаливания с вольфрамовой нитью не годятся вовсе. Они преобразуют энергию в основном в тепло и не производят свет хоть сколь-нибудь необходимого спектра.

Признаки недостаточности искусственного освещения для индорных растений

Поскольку влияние искусственного освещения на растения в общих чертах такое же, как и естественного, с высокой вероятностью по внешним признакам можно определить, что зеленым организмам не хватает света (избыток, как правило, встречается гораздо реже):

Слабый рост и отставание в развитии – тонкая и меньшего размера листва, тонкий стебель, вытянутый к источнику свету.
Ненасыщенный, бледный цвет листвы и стеблей.
Увеличение междоузлий из-за вытягивания и деформации стебля.
Пожелтение нижних ярусов листвы.

Садоводы для проверки и получения более детальной картины эффективности освещения обычно проводят замеры, используя такие приборы как фотометры или люксометры, например, Radex Lupin. По показаниям производится корректировка света – замена ламп на более мощные либо регулировка расстояния от растений до источника света. Также можно повысить эффективность освещения путем его перенаправления с помощью отражателя-рефлектора.

Если же под рукой нет люксометра, можно воспользоваться и смартфоном – уже разработано и доступно в «Плеймаркете» приложение, которое проводит приблизительные, но довольно точные замеры через камеру смартфона.

Напрасно некоторые считают ботанику скучной наукой, ведь на нашей планете существует огромное разнообразие удивительных растений, которые стреляют семенами, опыляются крыланами или стоят баснословных денег. Интересные факты про растения докажут это.

Влияние музыки на растения в наши дни не вызывает сомнений у научного сообщества, но для многих растениеводов это может оказаться неожиданным и интересным фактом. Причем на некоторые жанры реакция позитивная, другие – оказывают негативное воздействие.

Влажность воздуха для растений не менее важна, чем температура и режимы полива и питания, ведь параметр, определяемый гигрометром, способен оказать прямое влияние на терморегуляцию растения и его способность всасывать воду, усваивать питательные вещества, а также на интенсивность фотосинтеза.

Вегетация представляет собой совокупность процессов, сопровождающих рост и развитие агрокультуры. В вегетативный период особенно важно, чтобы растение не испытывало дефицита питательных веществ.

Правильно подобранное и применяемое с умом удобрение для огурцов в открытом грунте позволяет повысить плодородные свойства грунта и существенно повлиять на силу и урожайность этой довольно капризной культуры.

О богатом и качественном урожае сочных ароматных помидор опытный садовод начинает беспокоиться заранее, подбирая лучшие удобрения для томатов в открытом грунте и начиная готовить почву заблаговременно.

Чтобы обеспечить зеленых питомцев оптимальными условиями для максимального раскрытия потенциала, нужно не только соблюсти микроклиматический и световой режимы, но и уметь своевременно понять, что не хватает растению того или иного элемента в питании.

Организовывая домашнюю мини-оранжерею, на дорогой угольный фильтр для гроубокса можно не тратиться, ведь эту важную деталь системы вентиляции легко можно смастерить из подручных материалов.

Интернет магазин ООО «АгроДом»
Страна: Россия
E-mail: [email protected]
Телефон: 8 (800) 555–42–84
Мы работаем: пн-пт 9:00–23:00; сб 10:00–19:00; вс 12:00-20:00

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Светодиодное освещение для комнатных растений

Комнатные растения радуют глаз и преображают квартиру в лучшую сторону, но при этом требуют тщательного ухода. Неправильно считать, что их достаточно поливать и поставить на подоконник на солнце. Для того чтобы цветы росли, им требуется и специальная подкормка, и особый световой режим. Давайте разберёмся, какое освещение требуется для растений и как его добиться с учётом особенностей вида.

Зачем нужно дополнительное освещение

Зачем растениям нужен свет, знает каждый из школьного курса ботаники. С помощью света происходит процесс фотосинтеза, в результате которого образуются вещества, необходимые для питания и роста. Фотосинтез происходит под воздействием солнца, разве недостаточно просто поставить горшок с цветком на подоконник? К сожалению, нет, потому что растения бывают разные и климатические условия, в которых они содержатся, могут им не подходить. Поэтому искусственное освещение для комнатных растений необходимо.

В зависимости от необходимости освещения комнатные растения делятся на:

Тенелюбивые — 700-1000 люкс. Это пуансеттия, плющ, калатея, маранта.
Теневыносливые — 1000-2500 люкс. К ним относятся антуриум, монстера, фикус, спатифиллум, фаленопсис, диффенбахия, драцена, фуксия.
Светолюбивые — от 2500 люкс. Это пелларгония, разные виды роз, гибискус, кактусы.

Несмотря на то что нижняя граница для тенелюбивых растений 700 люкс, это не значит, что они будут при таком уровне освещённости хорошо себя чувствовать и цвести. Этого уровня хватает только на поддержание жизни. То же самое касается кактусов и цитрусов. Хоть для светолюбивых и установлена планка в 2500 люкс, для завязи плодов в цветения им необходимо не менее 8000.

Саженцам необходимо круглосуточное освещение для быстрого роста. Планомерно количество света уменьшают до 15 часов в день. В среднем взрослому цветку нужен световой день длительностью 12-13 часов. Круглосуточная освещённость взрослым растениям вредна.

Если сравнить экземпляры, например, два одуванчика, выросших в разных условиях — в тени и на солнце, то у первого будут длинные листья, тянущиеся вверх. Второй, выросший на солнце, будет более приземистый, с широкими, густыми листьями. Это говорит о том, что световой уровень оказывает влияние даже на внешний вид цветка.

Характеристики света

Ошибочно предполагать, что цветам нужен только яркий солнечный свет. В листве кроме хлорофилла содержатся каротиноиды, которые тоже участвуют в процессе фотосинтеза. Они поглощают лучи синего и фиолетового спектра, которые преобладают в пасмурные дни.

Синий и фиолетовый цвета нужны в первую очередь взрослым растениям. А вот молодым побегам нужен больше красный и оранжевый, он же требуется для выращивания молодых побегов семян. Красный свет помогает развитию корней и созреванию плодов. Таким образом, становится понятно, что для полноценной жизнедеятельности комнатных растений им требуется дополнительное освещение, которое будет обеспечивать все цвета спектра.

Важным параметром являются уже упомянутые выше люксы (Лк), которые характеризуют уровень освещённости. Световой поток лампы измеряется в люменах (Лм), чем выше этот показатель, тем ярче лампочка. Эти показатели соотносятся следующим образом: источник света с потоком в 1 Лм, освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создаёт освещённость 1 Лк.

Виды ламп

В зависимости от вышеуказанных показателей нужно выбирать подходящую лампу. Выращивание растений при искусственном освещении осуществляется с помощью люминесцентных, светодиодных и ламп накаливания. Сравним преимущества и недостатки каждого типа.

Лампы накаливания

Всем известные лампочки кажутся самым простым и оптимальным способом подачи дополнительного света. Однако включать их в одиночку строго запрещено. В спектре обычных лампочек нет синего и фиолетового цветов. Они создают дополнительный нагрев и пересушивают побеги. Располагать их на высоте ниже 1 м нельзя — это приведёт к ожогу листьев. Подвешивание выше 1 м тоже нецелесообразно, так необходимый уровень освещения не будет достигнут.

Существуют следующие разновидности ламп накаливания:

галогеновые — внутри смесь ксенона и криптона, обеспечивает более яркий свет;
неодимовые — внутри содержится неодим, который поглощает жёлто-зелёную часть спектра.

Подобные усовершенствования не делают лампу накаливания более эффективной для дополнительного освещения растений. К тому же, их светоотдача слишком мала — 17-25 Лм/Вт.

Люминесцентные лампы

Один из самых распространённых типов светильников среди цветоводов. Он даёт необходимые цвета спектра — синий и красный. Несомненное преимущество — долговечность в использовании и дешевизна. Существует несколько видов люминесцентных ламп:

общего назначения;
специального назначения;
компактные.

Лампы общего назначения используются как для света в помещениях, так и для подсветки декоративных цветов, их можно применять для подачи дополнительного света для аквариумных растений. Высокая светоотдача в 50-70 Лм/Вт, низкая нагреваемость и долговечность служит хорошей характеристикой для таких светильников.

Специальные лампочки отличаются от предыдущих тем, что на поверхность колбы нанесён особый вид люминофора, который делает свет максимально приближенным к нужному спектральному значению. Таким образом, для подсветки декоративных растений целесообразно применять именно лампы спецназначения.

Компактные лампочки подходят для подсветки отдельно взятого растения, использовать их в оранжереях нельзя. Они удобны в установке, при монтаже их достаточно просто вкрутить в плафон. Из недостатков — низкая мощность в 20 Вт, а значит, её можно использовать только для одного экземпляра, повесив на высоте около 30-40 см.

Существуют небольшие фитолампочки с усиленной мощностью, которые можно эксплуатировать вместе с рефлектором для освещения небольшой оранжереи. Их мощность — 36-55 Вт, спектр содержит красный и синий цвета. Среди недостатков — высокая цена.

Газоразрядные лампы

Отличное решение для освещения теплиц или оранжерей. Газоразрядные фитолампы высокого давления подключаются к электросети через специальный балласт. Они небольшие по размерам, но при этом дают много освещённости. Бывают трёх видов:

ртутные;
натриевые;
металлогалоидные.

Ртутные лампы практически вышли из употребления среди цветоводов. Из-за специального покрытия внутри колбы они обладают неприятным синим свечением и низкой светоотдачей.

Натриевая лампа со встроенным отражателем обладает удивительной способностью освещать целую оранжерею или зимний сад. Светоотдача очень высока, а длительность непрерывной работа составляет 12-20 тыс. часов. Недостатком является преобладание красных спектральных цветов, поэтому для полноценного освещения лучше применять ещё один, компенсирующий недостачу синего цвета, светильник.

Самым оптимальным среди газоразрядных светильников считается металлогалоидный. У него подходящий для цветов спектр, высокая светоотдача и мощность. Единственный недостаток — дороговизна. К тому же для установки требуется специальный патрон.

Светодиодные лампы

Стоит сказать, что слово «лампочка» не совсем подходит к ЛЕД-светильникам. В первую очередь это твердотельный полупроводниковый прибор, абсолютно безопасный в эксплуатации, ведь в составе нет опасных газов или ртути.

Свет образуется при помощи электрического тока, который проходит сквозь установленный внутри кристалл. Вся энергия тратится на получение света, а значит, сам прибор не нагревается, что очень важно для цветов.

Светодиодное освещение комнатных растений считается оптимальным по своим характеристикам. Во-первых, длительность работы прибора может достигать нескольких лет при непрерывном включении. Во-вторых, в спектре отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, а значит, светильник безопасен для людей и других живых существ.

Цвет зависит от помещённого внутрь прибора кристалла. Бывают такие светильники, внутри которых содержится несколько кристаллов, они одновременно обеспечивают получение нескольких спектральных цветов. Регулировать яркость отдельного светодиода можно, изменяя силу тока. Светодиодные приборы легко установить своими руками, для этого не требуется специальных знаний и умений электрика.

Единственным недостатком светодиодного освещения считается дороговизна ламп. Но этот недостаток полностью нивелируется преимуществами LED-светильников.

Каждый цветовод решает сам, какой вид дополнительной подсветки ему стоит выбрать. Знание преимуществ и недостатков каждого типа ламп поможет сделать правильный выбор. Исходя из имеющейся на данный момент информации, наиболее оптимальными среди растениеводов считаются светодиодные приборы.