Cum de a alege lămpi fluorescente pentru plantele de interior

Problema amenajării teritoriului apartamentului este simplă. Plante de casa aflate în vânzare - peste 1000 de specii. Multe cărți, articole în reviste, instrucțiuni etc. au fost publicate pe această temă, dar aproape toate dintre ele consideră că găsirea plantelor din interior în lumină naturală, chiar și în nuanțe parțiale.

De ce plantele au nevoie de un iluminat bun?

Iluminarea este necesară pentru plantele pentru fotosinteză, după care apar substanțe speciale, care sunt pentru ele un material energetic și de bază. Mai întâi de toate, formarea acestei substanțe va depinde de cantitatea și calitatea energiei luminii care iese la suprafață. Dar clorofila, care transformă direct fluxul de lumină în compuși organici, a exprimat clar maximele de absorbție în intervalele spectrale albastre și roșii. În același timp, absorb destul de slab spectrul galben și portocaliu și nu absorb deloc razele infraroșii și verde.

În plus față de clorofila, pigmenți precum carotenoizii participă la absorbția luminii. De regulă, ele sunt invizibile în frunze din cauza prezenței de clorofilă, dar în toamnă, când este distrusă, carotenoizii dau frunzelor portocaliu și galben. În procesul de fotosinteză, ele nu au nici o importanță mică, deoarece absorb radiațiile de lumină în spectrul albastru și violet, aceste culori predomină în zilele tulbure.

Ce necesită o plantă de casă?

Nevoia de plante pentru iluminat depinde în mare măsură de temperatura din cameră, cu cât este mai caldă în cameră, cu atât este mai mare cantitatea de lumină necesară instalației. Astfel, plantele din sezonul de iarnă au cel mai rău într-o cameră slab încălzită și slab luminată.

Modul luminos. Durata zilei are un rol important în viața oricărei plante. Pentru culorile ecuatoriale, care se obișnuiesc cu lumina naturală aproape constantă la ora 12, locația noastră geografică nu este cea mai mare ca atunci când ziua minimă de lumină durează până la 7 ore, iar maximul - mai mult de 15 ore.

Iluminat și iluminat artificial pentru plante

În primul rând, vom determina când este într-adevăr necesară iluminarea suplimentară a plantelor:

În timpul întreținerii plantelor în timpul iernii și toamnei la o temperatură mai mare de 22 ° C în regiunile cu o oră de dimineață foarte scurtă.
În timp ce plantele sunt ținute pe ferestre cu lumină directă a soarelui pentru mai puțin de 3,5 ore.
În timpul întreținerii răsadurilor de plante în timpul iernii și toamnei în regiunile unde predomină vremea tulbure.

În alte cazuri, instalarea iluminatului suplimentar este pur și simplu nejustificată și, într-o anumită măsură, va fi o pierdere de bani și efort.

În timpul expunerii suplimentare a plantelor este necesar să se ia în considerare următorii factori:

Răsadurile pentru o creștere mai bună pot fi aranjate luminile zi și noapte. Când cresc flori de interior din semințe, imediat după germinare, lăstarii tineri doresc lumină strălucitoare în jurul ceasului. Treptat, lumina zilei este redusă, mai întâi la 15, apoi la 11-12 ore.
Printr-o metodă experimentală sa demonstrat că un nivel minim de lumină de 120 lux este suficient pentru activitatea minimă de fotosinteză a unei flori de cameră, dar este necesar un nivel de cel puțin 1500 lux pentru o absorbție mai bună a umidității, a dioxidului de carbon și a altor minerale.
Ziua de lumină nu are nevoie de mai mult de 15 ore pentru florile deja înrădăcinate. O zi foarte lungă de lumină împiedică formarea atât a rinichiului, cât și a plantei în ansamblu, este dăunătoare. De la naștere, toate florile sunt "programate" pentru anumite moduri de lumină naturală. Este o concepție greșită populară că lumina mai lungă cade pe plante, cu atât mai bine. Dar, în realitate, acest lucru nu este adevărat - privarea plantelor din "noapte" este similară, de a ne lua un vis de la noi. Este absolut inacceptabil să nu se respecte ciclul zilnic, neștiind particularitățile fotosintezei plantei cu iluminare constantă.
Pentru formarea de muguri și plante cu flori necesită o cameră caldă și un iluminat bun timp de 12-13 ore. Se dovedește că mugurii apar mai bine după o mică rest de plantă în timpul vremii noroase, cu temperatură scăzută și lumină slabă. Procesele chimice care produc înflorire au loc noaptea. Pentru a finaliza pregătirea pentru formarea de flori, timpul minim de întuneric trebuie să fie menținut continuu timp de aproximativ 9 ore.
Alegerea iluminării în timpul iernii va depinde de caracteristicile de temperatură ale instalației. Florile termofilice se înmoaie cu o ușoară scădere a temperaturii și a luminii. Atunci când temperatura pe timp de iarnă este mai mică de 10 ° C pe pervazul iluminat, nu este necesară iluminarea suplimentară.
Plantele au o astfel de proprietate ca fototropismul - o reacție la direcția de intrare a luminii. Luminile artificiale trebuie să cadă pe flori în același mod ca și naturale, și anume de deasupra, în acest caz, culorile nu vor mai trebui să cheltuiască energie pentru a întoarce frunzele pentru a obține cantitatea maximă de lumină.

Iluminat artificial pentru plante de interior

Se interzice utilizarea becurilor clasice cu incandescență: în spectrul lor nu există culori violete și albastre, iar iradierea prin infraroșu creează o întindere a culorilor, încălzirea lor puternică, uscarea frunzelor și electricitatea inutilă.

Astfel de becuri speciale incandescente anunțate astăzi în flacoane de neodim nu arată o îmbunătățire semnificativă. Printre acestea se numără lămpile de iluminat de iluminat Paulmann, lămpile OSRAM etc. În ciuda iluminării lor înalte datorită pulverizării reflectorizante și a unui mic unghi de iluminare, indicatorii spectrali nu diferă mult de lămpile simple cu incandescență.

Un efect ușor mai bun poate fi atins în timp ce se utilizează becuri cu halogen. Dar, în ciuda compoziției mai pozitive a spectrului și a intensității luminii, acest tip de lampă nu este foarte optim, deoarece firul creează o eliberare mare de energie termică.

Puteți păstra o vedere atractivă a florilor și crește răsadurile cu ajutorul lămpilor fluorescente albe, ele creează lumină rece (spectrul lor este cât mai aproape posibil de spectrul solar). Deoarece aceste lămpi nu sunt foarte puternice, ele sunt instalate în același timp prin mai multe piese în reflectori speciali care măresc fluxul de lumină și nu permit să lumineze tremurând în cameră.

De regulă, dezavantajele lor sunt reduse la distragerea mai mare a fluxului de lumină (pentru suficientă lumină necesită multe lămpi) și la calitatea iluminatului creat. Lămpile fluorescente au multă albastru în spectrul lor, deoarece trebuie instalate numai în combinație cu celelalte.

Scopul lămpilor fluorescente este de a evidenția rafturile cu flori, pentru a lumina plantele de pe fereastră. Cresterea totala a becurilor fluorescente foarte solicitante pentru flori de iluminat este aproape imposibila.

Tuburile fluorescente sub formă de tuburi sunt de fapt eficiente în procesul de fotosinteză, economice, creează o lumină uniformă pe suprafață și se încălzesc puțin în timpul funcționării, ceea ce face posibilă apropierea de culori. Dar lumina lor de fundal roz este inacceptabilă pentru oameni, irită membranele mucoase și schimbă semnificativ percepția vizuală a culorilor decorative.

Fito-lămpi cu mai multe vârfuri de radiații de lumină în spectrul albastru și roșu, special făcute pentru flori, de asemenea, ele sunt perfecte pentru lăstari tineri și răsaduri în creștere. Puteți alege fitoamalele cu mai multă lumină naturală, dar eficiența acestor lămpi este puțin mai scăzută, datorită radiațiilor în spectrul neutilizat de plante - verde, care, în același timp, pot fi compensate prin adăugarea de lămpi puternice.

Lămpile cu sodiu, metal-halogen și mercur sunt așa-numitele lămpi de descărcare de înaltă presiune. Scopul lor principal este de a crea un flux luminos puternic. Deci, ele sunt cele mai potrivite pentru iluminarea serelor, a grădinilor de iarnă, a unor mari flori unice, a plantelor care sunt foarte solicitante de lumină. Posibilitatea instalării acestor lămpi în apartamente este indicată cu prudență - astfel de lămpi sunt destul de scumpe, folosesc o cantitate mare de energie electrică și se încălzesc considerabil, mulți lucrează în spectrul ultra-violet, periculos pentru vederea.

Astăzi, becurile de înaltă intensitate fotodiodă sunt, de asemenea, foarte publicate. Cu toate avantajele, aceste lămpi au un dezavantaj semnificativ (dacă nu vă gândiți nici măcar la preț) - puterea redusă.

Înălțime și opțiuni de instalare pentru becuri deasupra florilor de interior

Cea mai bună locație a lămpilor este realizată cu condiția ca lumina să cadă pe florile de sus.

Becurile care sunt foarte mari pentru iluminarea numărului maxim de plante nu se iluminează, deoarece iluminarea scade proporțional cu distanța, de exemplu, setând înălțimea de iluminare de la 25 cm la un metru, iluminarea va scădea de 30 de ori. Înălțimea optimă pentru culorile luminoase este poziția lămpii (fluorescente) de aproximativ 17-22 cm.

Opțiunea cea mai economică este de a face direcția fluxului de lumină perpendiculară pe instalație, adică să instalați lampa direct deasupra florilor și să echipați sursa de lumină cu un reflector. Puteți cumpăra reflectori gata făcuți în magazinele de acvariu. Cu ajutorul unui reflector, puteți elimina senzația de disconfort, dacă lumina cade în ochi, dar cel mai important lucru este să trimiteți aproape fără pierdere partea principală a fluxului de iluminare, care este adesea risipit. Fito-lămpile au un spectru complet de raze necesare numai prin culori și, prin urmare, creează lumină care irită viziunea unei persoane. Din acest motiv, fito-lămpile au nevoie în special de reflectoare.

Este recomandabil să atârnați un bec peste flori: când luminează din lateral, plantele cresc, întinzându-se spre sursa de lumină. În cazul în care florile sunt iluminate numai prin iluminare artificială, lămpile trebuie să lucreze cel puțin 12 ore pe zi. Dacă lumina artificială este folosită ca lumină suplimentară, de exemplu, iarna, atunci sunt suficiente 4-6 ore.

Înălțimea de instalare a lămpilor în cel mai bun mod de a face reglabile, astfel încât atunci când detectezi arsuri pe culorile poți schimba înălțimea lămpilor. Înaltele tulpini și culoarea palidă indică faptul că sursa de lumină este destul de ridicată. Cea mai mică distanță a unei flori la un bec cu incandescență este de 35 cm, la o luminiscență de 7 cm, iar sodiul este de o jumătate de metru.

Cum se calculează numărul de lămpi fluorescente?

Calculul puterii luminii de fundal și alegerea tipului de becuri va depinde în întregime de necesitatea de a avea flori de interior pentru iluminat. Toate florile în funcție de gradul necesar de iluminare pot fi împărțite în:

umbra-tolerant;
iubitoare de iluminare moderată - plante tropicale;
plante iubitoare de lumină, locul nașterii care este un spațiu solar mare.

Puterea de iluminare trebuie selectată proporțional: 1 dm. sq. Pătrat floare ar trebui să fie:

mai mult de 2,5 W pentru iubitor de lumină;
1,5-2,5 W - pentru cei care iubesc fundalul moderat;
0,50-1,5 W - pentru toleranță la umbră.

În funcție de gradul de iluminare, 1 Watt de putere a unui bec fluorescent creează 70 Lm, un bec incandescent - de 4 ori mai puțin. Pe baza acestei valori, puteți calcula numărul și puterea becurilor pentru flori. De exemplu, mărimea pervazului ferestrei, în care sunt situate plantele, este de 100 dm. sq. Astfel, va fi necesară următoarea putere totală a lămpii:

Aproximativ 2-3 becuri cu o putere de 70 W vor fi necesare pentru această zonă. Trebuie spus că acest calcul este aproximativ și este considerat doar o orientare în alegerea numărului acestora. Este de dorit să se utilizeze lămpi puternice și alungite, având o eficiență luminată ridicată. Cu alte cuvinte, două lămpi de 34W sunt mai bune decât cele patru lămpi de 17W.

În rezumat, trebuie spus că durata iluminării artificiale va depinde direct de natura. De regulă, aceasta este o pereche de ore de sutra și mai multe pe timp de noapte. Asta înseamnă că lămpile vor fi aprinse dimineața, până la momentul în care trebuie să mergi la serviciu și seara înainte de ora de culcare.

Dar, în general, acest timp trebuie să fie de aproximativ 5-7 ore. În condiții de noros până la 10 ore. Dacă ziua este însorită, suficientă și 4 ore. În plus, se demonstrează că luminile de fundal nu prezintă un efect pozitiv atunci când este neregulat, deoarece, aprinzând lămpile numai "când vă aduceți aminte", vă faceți rău numai culorile interioare, bătându-le bioritmurile.

Iluminarea adecvată pentru plante și cum să le furnizați?

Acoperirea completă a plantelor este la fel de importantă ca apa și solul. Culturile în aer liber cresc în condiții de lumină naturală și au nevoie doar de udare și fertilizare. Culorile camerelor sunt mai puțin "norocoase", deoarece în interior aproape întotdeauna suferă de întreruperi.

Cum influențează lumina plantele?

Plantele care cresc în penumbra "subnutratează" și la fel cum toate lucrurile vii se opresc în creștere, în dezvoltare și înflorire. Procesele de fotosinteză furnizează flori cu o nutriție organică completă, care au nevoie de nu mai puțin de apă și săruri minerale derivate din sol.

Dar, cu o lipsă de lumină, fotosinteza încetinește dramatic. Ca urmare, lăstarii devin mai subțiri și întinși, frunzele devin palide și nu cresc la dimensiuni normale.

Cercetatorii au descoperit ca activitatea minima fotosintetica incepe deja la o iluminare de 100 lux. Pentru dezvoltarea ar trebui să fie de cel puțin 1000 de lux, și mai bine - chiar mai mult. Dar este, de asemenea, imposibil de exagerat, deoarece un exces de lumină este dăunător pentru unele plante. Din aceasta, frunzele lor se pot ridica, se pot pata cu arsuri.

Ce este un bun iluminat pentru plante

Lumina ar trebui să fie:

Calitate.
Fiecare fază de creștere corespunde nevoilor lor pentru compoziția spectrală a razelor de lumină. De exemplu, pentru dezvoltarea de masă verde este nevoie de lumină albastră, iar pentru creșterea sistemului radicular și în pregătirea pentru înflorire în spectrul ar trebui să fie nuanțe de galben și roșu. Razele verzui stimulează fotosinteza în frunze cu o structură densă.

De lungă durată.
Cele mai multe plante câștigă putere și înfloresc numai când ziua luminoasă este de cel puțin 14 ore, adică în timpul verii. Dar există, de asemenea, astfel de pickups ca poinsettia și kalanchoe. Ei trebuie să fie în lumina pentru înflorire nu mai mult de 8-10 ore pe zi pentru 2 luni toamna.

Intens.
Iluminarea slabă a instalației este distructivă. Ideal pentru speciile iubitoare de lumină - 100.000 lux, ca lumina soarelui. Din moment ce este imposibil să se acorde astfel de condiții la domiciliu, există o singură cale de ieșire: să se străduiască pentru cele mai bune, pe baza nevoilor "colțului verde"

Cum se creează un mediu normal de lumină pentru florile de interior

După cum sa menționat mai sus, durata orelor de zi pentru plante ar trebui să fie, în medie, de 13-14 ore pe zi. Intensitatea evidențierii este, de asemenea, de mare importanță. De exemplu, dacă utilizați lămpi cu putere redusă pentru a ilumina plantele care cresc în natură în zonele însorite, florile se pot "îmbolnăvi". Pentru a evita acest lucru, este de dorit să respectați cu strictețe modul de lumină.

Norme aproximative de iluminare pentru dezvoltarea activă și înflorire:

luminos

moderat

sărac

Bilbergia, bougainvillea, gardenia, hibiscus, cacti (cu excepția epifitelor), callistemon, croton, orhidee, palmieri, pelargonium, trandafiri, suculente, citrice.

Amaryllis, begonia, bertoloniya, hibiscus, zamia, caladiu, kalanchoe, mikania, ierburi, ficus, filodendron, fatsia, clorofit, crizanteme.

Anthurium, bilbergia, diphenbachia, dracaena, calatea, cordilina, arborea maro, ferigi, spattifillum, tradescantia, fatsia, hamedorea.

Fotosinteza este lansată cu participarea cel puțin a cantității minime de energie lumină, astfel încât nu există specii care iubesc umbrele în natură. Există toleranță la umbră, adică, mai puțin solicitantă de iluminare. Dar, de asemenea, au nevoie de zilnic dosachivanie de cel puțin până la 1000 de lux.

Cum se calculează puterea lămpilor pentru iluminarea raftului cu plante

Iluminarea este numărul de lumeni ai fluxului luminos pe metru pătrat de suprafață. Să presupunem că există flori pe un raft de 80 cm lungime și 30 cm lățime, cu cerințe moderate asupra intensității luminii. Suprafața raftului este 0,8x0,3 = 0,24 (m2 M). Pentru a crea o iluminare medie de 5000 lux, sunt necesare lămpi cu un flux luminos de 5000x0,24 = 1200 (lm). Dacă acestea sunt situate la o înălțime de 30 cm, pierderea va fi de aproximativ 30%, adică fluxul luminos ar trebui să crească la aproximativ 1700 lm.

Acum, cunoscând valoarea totală a fluxului luminos și a puterii luminoase a diferitelor tipuri de dispozitive de iluminat, putem calcula puterea lămpilor pentru iluminarea normală a plantelor pe raft:

Becuri cu incandescență. Puterea luminii - 12-13 lm / W. Putere - 1700 ÷ 12 = 141 (W). Acestea sunt 2 lămpi de câte 75 W fiecare.
Fluorescent. Puterea luminii - 65 lm / W. Putere - 1700 ÷ 65 = 26 (W). Veți avea nevoie, de exemplu, de 2 lămpi cu un reflector de 13-15 wați.
LED-uri. Puterea luminii - 100 lm / W. Putere - 1700 ÷ 100 = 17 (W). Sunt suficient 2 lămpi de 8-9 wați.

Becurile cu incandescență pentru evidențiere - nu cea mai bună alegere, deoarece acestea nu au în spectrul tonurilor albastre și albastre. Lipsa dispozitivelor fluorescente de iluminat - căldură, care poate interfera cu dezvoltarea normală a masei verzi. LED-urile sunt lipsite de aceste dezavantaje, pe lângă faptul că consumă mult mai puțină energie electrică, durează mai mult și nu conțin mercur.

Acestea sunt calcule teoretice care sunt foarte aproximative. Utilizați luxmetrul RADEX LUPINE pentru a seta parametrii exacți pentru iluminarea raftului. De asemenea, va determina fluxul luminos real al lămpilor, care nu corespunde întotdeauna cu valoarea indicată de producător.

De ce și cum să măsurați iluminarea colțului verde

Dacă cunoașteți fluxul luminos și puterea utilizată pentru a ilumina lămpile, puteți calcula aproximativ iluminarea, urmând algoritmul de mai sus. Dar această valoare va fi departe de a fi exactă. Și, probabil, plantele care primesc mai puțină lumină vor continua să se usuce, în ciuda iluminării presupuse a fi normală.

Pentru a obține cea mai exactă imagine, utilizați un aparat de măsură pentru lumină de uz casnic RADEX LUPINE pentru a măsura. Cu acest dispozitiv puteți rezolva cu ușurință problema iluminării plantelor preferate.

Dispozitivul este foarte simplu de utilizat, poate fi transportat într-o geantă sau în buzunar. Fără un contor de lumină pentru a organiza mediul optim de lumină pentru plante este dificil. Va exista întotdeauna un risc de eroare - inexactități în calcularea sau achiziționarea lămpilor selectate incorect. Prin urmare, în arsenalul cultivatorilor de flori "avansați" există un indicator de calitate a luminii.

Dacă florile dvs. de interior nu au suficientă lumină, ajutați-le. Calculați iluminarea, instalați lămpile corespunzătoare și controlați modul luminos cu un luxmetru. În recunoștință, plantele vor răspunde cu o creștere puternică, frunzele și tulpinile lor vor fi umplute cu suc și va exista tărie pentru o înflorire îndelungată!

Iluminatul pentru plante: funcția, metodele și dispozitivele dispozitivului

Lumina fara exagerare poate fi numita sursa de viata pentru plante si principala conditie pentru cresterea lor cu succes. Fără lumină, reacția de fotosinteză care furnizează plantei hrănirea este imposibilă și poate înceta încet de foame. Cu o lipsă de lumină, plantele slăbesc și nu pot rezista dăunătorilor și bolilor. În condițiile încăperilor, precum și în sere și în sere, lumina naturală nu este suficientă nu numai în timpul iernii, ci și în timpul verii și, prin urmare, iluminarea suplimentară a plantelor cu aparatură electrică de iluminat rămâne unul dintre principalii factori pentru creșterea și sănătatea crescândă a animalelor de casă verde decorative, acvariu și chiar vegetale grădini de iarnă și pervazuri de ferestre.

conținut

Caracteristicile aparatelor electrice

Crearea iluminatului artificial pentru plantele de interior ar trebui să fie clar înțeleasă care dintre cele două posibile funcții pe care le va realiza:

Dacă animalele dvs. verzi sunt situate în apropierea ferestrelor, pe terasa în pardoseală sau în loggia, atunci acestea au probabil nevoie de iluminare periodică, care va compensa lipsa de lumină naturală și va avea un efect benefic asupra creșterii, dezvoltării și înfloririi lor. În acest caz, alegerea lămpilor nu contează prea mult, iar utilizarea unui timer-releu cu două moduri va furniza automat plantelor cantitatea necesară de lumină în dimineața și în seara.

Destul de des există o cultivare a plantelor sub lumină artificială, adică în camere fără ferestre sau în colțurile camerei care sunt îndepărtate de ferestre. Într-o situație în care plantele dvs. nu sunt familiarizate cu lumina naturală naturală, pentru ele este necesar să selectați lămpi cu un spectru special care să răspundă nevoilor plantelor decorative de interior sau acvariu.

Watte, suite, lumeni ↑

Pentru a alege lămpile potrivite pentru iluminatul plantelor, fiecare florar trebuie să își amintească de la cursul de fizică a școlii ce este puterea lămpii, fluxul luminos, iluminarea, ce influențează și ce unități sunt măsurate.

Puterea unei lămpi electrice este măsurată în wați.

Fluxul luminos - principala caracteristică a sursei de lumină, măsurată în lumeni și cu cât este mai mare indicatorul, cu atât mai multă lumină emită lampa.

Iluminarea este o caracteristică a suprafeței iluminate de o sursă de lumină, măsurată în lux. Din indicatorul de lumină depinde de cât timp va dura pentru a ilumina o anumită suprafață.

[include id = "1" title = "Publicitate în text"]

Astfel, fluxul luminos de 1 Lm, care ilumineaza o suprafata de 1 mp M, il ofera o iluminare de 1 Lx. Atunci când proiectați un sistem de iluminare artificială pentru sera de origine, trebuie luate în considerare două reguli importante:

Cantitatea de lumină este invers proporțională cu pătratul distanței de la sursa de lumină la suprafață. Adică ridicarea lămpii la numai 50 cm deasupra nivelului anterior, de exemplu, la jumătate de metru deasupra plantelor, creștem zona de iluminare, dar diminuăm nivelul iluminării de 4 ori.
Nivelul de iluminare depinde de unghiul în care lumina este direcționată către suprafață. Prin analogie cu soarele la zenit, sursa de lumină a tipului de proiector va oferi o iluminare maximă dacă este amplasată perpendicular pe zona iluminată.

Ce influențează spectrul și culoarea luminii?

Lumina naturală sau artificială este o colecție de unde electromagnetice de diferite lungimi, numite spectrul luminii. Spectrul de lumină constă în părțile spectrale constituente, fiecare având o parte din spectrul unei anumite culori, vizibilă sau invizibilă. Partea vizibilă a spectrului este percepută de ochi ca lumină albă, iar invizibilul este radiația ultravioletă și infraroșu. Toate părțile spectrului luminos joacă un rol important în dezvoltarea plantelor.

În procesul de fotosinteză, clorofila și alte pigmenți de plante, cu participarea luminii, absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigenul, transformând energia luminii în energia necesară pentru viață. Mai mult, "lucrul" în reacția pigmenților utilizează lumina părților roșii și albastre ale spectrului. Dezvoltarea sistemului radicular, înflorirea și maturarea fructelor sunt "ghidate" de pigmenți, vârful sensibilității căruia este localizat în partea roșie a spectrului. Prin aranjarea corectă a iluminării artificiale a plantelor în una sau alta parte a spectrului și prin modificarea duratei perioadelor de lumină și întuneric este posibilă accelerarea sau încetinirea dezvoltării plantei, scurtarea perioadei de vegetație sau controlul altor procese.

Cele mai importante caracteristici ale culorilor spectrale ale dispozitivelor de iluminat sunt indicate pe eticheta acestora cu următorii indicatori:

temperatura de culoare a lămpii CCT indică culoarea radiației măsurată în grade pe scara Kelvin și corespunde temperaturii la care culoarea metalului fierbinte este cea mai apropiată de culoarea luminii dispozitivului de iluminare;
Coeficientul de redare a culorilor unei lămpi CRI caracterizează corespondența dintre culoarea obiectului iluminat și culoarea sa adevărată, măsurată de la 0 la 100.

De exemplu, marcarea pe lampa "/ 735" înseamnă că acest dispozitiv cu caracteristicile CRI = 70-75% și ССТ = 3500 ° К, iar marcajul "/ 960" caracterizează lampa cu CRI = 90% și ССТ = 6000 ° К, radiație care este aproape de lumina zilei.

Este important să vă amintiți! În lumina unei lămpi concepute pentru a ilumina plantele, trebuie să fie prezente culorile părților roșii și ale celei albastre.

Tipuri de lămpi de iluminat de plante ↑

Următoarele tipuri de dispozitive de iluminat sunt utilizate pentru iluminarea sau iluminarea artificială completă a plantelor decorative din interior:

becuri incandescente;
lămpi cu descărcare de gaz;
Lămpi LED.

Lămpile cu incandescență folosite ↑

Cel mai vechi este un tip bine cunoscut de lampă, în care sursa de lumină este o spirală de tungsten fierbinte plasată într-un balon de sticlă. Ele sunt înșurubate în cartuș și nu necesită echipamente speciale pentru conectare. În plus față de "lămpile Ilyich" obișnuite cu grupul de becuri incandescente și includ alte tipuri îmbunătățite de iluminat:

Caracteristicile lămpilor cu halogen ↑

Un amestec de gaze xenon și krypton este pompat în interiorul becului acestor lămpi, oferind o stralucire mai strălucitoare și durabilitate a spiralei incandescente. A nu se confunda cu lămpile cu halogenuri metalice cu descărcare în gaz.

Care sunt labele bune de neodim? ↑

Sodul de neodim este adăugat la paharul de acest tip de lămpi, care absoarbe radiația din partea galben-verde a spectrului. Ca urmare, în lumina unei lămpi neodimice, suprafața iluminată pare mai strălucitoare, deși cantitatea de lumină emisă nu crește.

Un dezavantaj obișnuit al becurilor incandescente este absența unei culori albastre în spectrul de emisie și o putere luminii prea scăzută de 17-25 Lm / W și prin urmare nu sunt foarte potrivite pentru iluminarea plantelor. În plus, becurile incandescente devin prea calde și, atunci când sunt plasate la o înălțime mai mică de 1 m, pot provoca arsuri la plante și la o înălțime mai mare de 1 m nu sunt capabile să asigure o iluminare eficientă.

Dispozitive de descărcare incandescente ↑

Spre deosebire de lămpile cu incandescență, radiația luminii din lămpile cu descărcare în gaz este rezultatul unei descărcări electrice între doi electrozi într-un amestec de gaze. În funcție de compoziția amestecului de gaze, ele pot emite lumină din orice parte a spectrului. Există lămpi cu descărcare

lămpi fluorescente cu presiune joasă, utilizate pe scară largă pentru iluminatul clădirilor rezidențiale și altor încăperi;
Presiune înaltă - domeniul acestui tip de lampă este mult mai larg, de la iluminatul stradal până la obiectele de iluminat pentru scopuri speciale.

Pentru a conecta toate tipurile de lămpi cu descărcare în gaz, cu excepția celor mai recente modele de dispozitive fluorescente de economisire a energiei, este necesară o instalație specială de control - balast, în ciuda faptului că baza unora dintre ele arată asemănătoare cu cea a unei lămpi cu incandescență obișnuită.

Lămpile fluorescente cu presiune joasă sunt un tub de sticlă, pe ambele părți ale căruia există o pereche de electrozi conectați printr-o bobină de tungsten. În interiorul tubului este un amestec de gaz inert și vapori de mercur, iar suprafața interioară a tubului de sticlă este acoperită cu un compus special - un fosfor. Ca urmare a deversării electrice în vapori de mercur, radiația ultravioletă, invizibilă pentru ochi, este generată, transformând fosforul în lumină albă vizibilă. Există trei tipuri de lămpi fluorescente.

Lămpi fluorescente de uz general ↑

Becurile de acest tip sunt utilizate pe scară largă pentru iluminarea clădirilor, fiind caracterizate de o eficiență luminată ridicată de 50-70 lm / W, o radiație termică scăzută și o durată lungă de viață. Acestea pot fi utilizate pentru iluminarea periodică a plantelor din interior, dar datorită spectrului limitat, folosirea unor astfel de lămpi pentru iluminarea regulată a serii acasă nu este întotdeauna optimă.

Dispozitive fluorescente cu destinație specială ↑

Acest tip de lampă fluorescentă diferă de compoziția anterioară a fosforului depus pe suprafața interioară a tubului de sticlă. Ca urmare a îmbunătățirii, spectrul luminii emise de lampă este aproape de spectrul necesar pentru plante. Cu aceeași putere, lampa emite o cantitate mai mare de lumină din partea "utilă" a spectrului și, prin urmare, este adecvată pentru orice nevoie: aveți nevoie de iluminare completă pentru plante interioare, iluminare periodică sau iluminat decorativ.

Lămpi fluorescente compacte ↑

Diferența principală a acestui tip de lămpi fluorescente din cele două anterioare se află în balastul construit în bază, datorită căruia ele pot fi ușor integrate în orice schemă de iluminare a unui apartament sau casă fără echipamente costisitoare, adică sunt simplu înșurubate în orice cartuș de dimensiune corespunzătoare. Fiind o înlocuire demnă pentru o lampă cu incandescență ca dispozitiv de iluminat, o gamă largă de lămpi compacte de economisire a energiei nu este capabilă să ofere o iluminare eficientă a plantelor de interior. În plus, un dezavantaj important al acestora este dimensiunea lămpii: o lămpi fluorescente compacte cu o putere de 20 W (corespunzătoare unei puteri a lămpii cu incandescență de 100 W) poate fi utilizată pentru a ilumina doar un grup mic sau o instalație autonomă, plasându-l la o înălțime de 30-40 cm.

Lămpile fluorescente compacte cu putere crescută de 36-55 W sunt mai eficiente în rolul dispozitivelor de iluminat pentru plante. Ele se disting printr-o eficiență luminată superioară și o durată lungă de viață a lămpilor fluorescente obișnuite, iar CRI-ul lor excelent = transmisie de lumină de 90% și o gamă largă de culori roșii și albastre sunt capabile să furnizeze instalații cu iluminare confortabilă. Se recomandă utilizarea unor astfel de lămpi cu un reflector în cazurile în care puterea totală a dispozitivelor de iluminat nu este mai mare de 200-300 W pentru iluminarea grădinii de flori de acasă. Până în prezent, singurul lor dezavantaj este prețul ridicat și necesitatea conectării unui balast electronic.

Lămpile de descărcare de înaltă presiune reprezintă una dintre cele mai strălucite surse de lumină, fiind caracterizate de o eficiență luminată ridicată și de dimensiuni compacte convenabile. O lampă poate ilumina eficient plantele pe o zonă destul de largă. Becurile de acest tip sunt conectate la rețeaua de alimentare printr-un balast special și sunt recomandate pentru a fi utilizate în instalațiile de iluminat în cazul în care este necesară o cantitate mare de lumină pe care dispozitivele de iluminare cu o putere totală de 200-300 W nu le furnizează. Pentru iluminarea casei sere și a serelor se utilizează următoarele tipuri de lămpi cu descărcare de înaltă presiune:

mercur;
sodiu;
halogenură de metal, denumită uneori halogenură metalică.

Lămpi cu mercur de înaltă presiune ↑

Cea mai veche generație de lămpi de descărcare. Dacă suprafața interioară a bulbului nu este acoperită, acestea se disting printr-un coeficient foarte redus de redare a culorii și o culoare neplăcută de albastru a radiației. Ultima generație de labe de mercur este acoperită din interior cu un compus special care îmbunătățește caracteristicile spectrale, iar unii producători chiar au adaptat lămpile de acest tip pentru a ilumina plantele. Dar un astfel de dezavantaj, ca de exemplu scăderea luminii, nu a fost încă eliminat.

Lămpi cu vapori de sodiu ↑

Lămpi eficiente, cu eficiență luminată ridicată, caracterizate printr-o resursă foarte mare de 12-20 mii de ore. Spectrul lămpilor de sodiu este reprezentat în principal de zona roșie, care reglementează procesele de formare a rădăcinilor și de înflorire a plantelor. O singură lampă de descărcare de sodiu cu o capacitate de 250 W și echipată cu un reflector încorporat poate lumina eficient zona impresionantă a grădinii de iarnă sau o colecție mare de plante. Pentru a echilibra spectrul de emisii, se recomandă înlocuirea lămpilor de sodiu cu mercur sau halogenuri metalice.

Lămpi cu halogenuri metalice perfecte ↑

Cel mai perfect tip de lămpi cu descărcare în gaz ca dispozitive de iluminat pentru plante. Ele se disting prin putere mare, resurse mari și un spectru echilibrat optim pentru plante. Pentru a conecta lampa cu halogenuri metalice, este necesar un cartuș special, în ciuda faptului că baza sa externă practic nu diferă de baza unei lămpi cu incandescență. Dezavantajul este prea mare în comparație cu alte tipuri de costuri pentru lămpi.

Dispozitive de iluminat cu LED ↑

Spre deosebire de toate dispozitivele utilizate pentru iluminarea sau iluminarea plantelor, dispozitivul de iluminat cu LED-uri nu este o lampă, ci un dispozitiv semiconductor solid, în care nu există nici un bec de sticlă fragil, umplut cu elemente de siguranță nesigure pentru gaz, filament și fiabile. Radiația LED-ului este generată atunci când un curent electric trece printr-un cristal artificial special. Energia principală este cheltuită pentru crearea fluxului luminos, procesul are loc fără eliberarea căldurii - un avantaj foarte important, permițându-vă să creați iluminatul perfect pentru plantele de acvariu care suferă de supraîncălzire.

[include id = "2" title = "Publicitate în text"]

Luminile LED progresive pentru plantele de orice tip sunt considerate a fi tehnologia viitorului. LED-urile au o resursă de neegalat de până la 100 mii de ore de funcționare continuă, cheltuiesc cu 75% mai puțină energie electrică în comparație cu dispozitivele de iluminat tradiționale și sunt capabile să furnizeze un spectru de radiații confortabil pentru dezvoltarea plantelor. Este foarte important ca absența părților cu radiații ultraviolete și infraroșu ale radiației să garanteze siguranța completă a dispozitivelor LED pentru oameni și plante.

Culoarea iluminării cu LED-uri depinde de compoziția cristalului prin care curge curentul electric, iar intensitatea radiației poate fi reglată prin schimbarea amperajului. Dacă un dispozitiv de iluminare constă din mai multe cristale, fiecare emite lumină dintr-o anumită parte a spectrului, atunci intensitatea curentă a fiecăruia dintre ele poate fi controlată. Singurul dezavantaj al surselor de lumină cu LED-uri este că ele sunt destul de costisitoare în comparație cu lămpile tradiționale.

Astfel, alegerea corpurilor de iluminat permite fiecărui grădinar, indiferent de buget, să creeze iluminare normală pentru plantele lor.

Opțiunea cea mai ieftină este becurile cu incandescență sau lămpile fluorescente compacte cu balast încorporat care se potrivesc cu gloanțe convenționale.

Lămpile fluorescente compacte sunt excelente pentru iluminarea unui număr mic de plante joase apropiate. Plantele de înaltă definiție sunt cel mai bine iluminate de lămpi cu lămpi cu descărcare de sodiu de putere mică până la 100 W.

Plantele de aproximativ o înălțime situate pe rafturi sau praguri sunt cel mai bine iluminate de lămpi fluorescente lungi sau compacte cu putere mare. Utilizarea unui reflector cu lămpi fluorescente crește semnificativ fluxul util de lumină.

Pentru a ilumina o grădină mare de iarnă sau o colecție extinsă de plante, puteți folosi una sau mai multe lămpi de plafon cu lămpi puternice (de la 250 tone) cu gaz de sodiu sau halogenuri metalice.

În cele din urmă, iluminatul cu LED-uri modern este ideal pentru fiecare dintre aceste cazuri, costul ridicat al căruia compensează mai mult confortul, strălucirea frunzelor verzi și varietatea mugurilor înfloritoare ale animalelor de companie.

Iluminarea instalației cu LED-uri albe

Ecologia consumului. Știință și tehnologie: Ce fel de iluminare este necesar pentru a obține o plantă complet dezvoltată, mare, parfumată și gustoasă, cu un consum moderat de energie?

Intensitatea fotosintezei sub lumina roșie este maximă, dar numai sub roșu plantele mor sau dezvoltarea lor este perturbată. De exemplu, cercetătorii coreeni [1] au arătat că, atunci când sunt iluminați cu roșu pur, greutatea salatei crescute este mai mare decât atunci când este iluminată cu o combinație de roșu și albastru, dar frunzele conțin substanțial mai puțin clorofilă, polifenoli și antioxidanți. Un biofacter al Universității de Stat din Moscova [2] a constatat că, în frunzele de varză chinezească, în lumină roșie și albastră în bandă îngustă (comparativ cu iluminarea cu o lampă de sodiu), sinteza zaharurilor este redusă, creșterea este inhibată și nu are loc înflorire.

Fig. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarme

Ce fel de iluminare este necesar pentru a obține o plantă complet dezvoltată, mare, parfumată și gustoasă, cu un consum moderat de energie?

Cum se evaluează eficiența energetică a lămpii?

Principalele valori pentru evaluarea eficienței energetice a fitosvetului sunt:

Fotosintetice foton flux (PPF), în micromoli pe joule, care este, printre quanta de lumină în intervalul 400-700 nm, lampă emisă, care a consumat 1 J de energie electrică.
Randamentul fluxului foton (YPF), în micromoli efectivi per Joule, adică în numărul de cante la 1 J de energie electrică, luând în considerare multiplicatorul, curba McCree.

PPF se dovedește a fi ușor mai mare decât YPF (curba McCree este normalizată la una și în cea mai mare parte a intervalului este mai mică decât una), prin urmare, este avantajos să se utilizeze prima metrică pentru vânzătorii de corpuri de iluminat. Este mai profitabil să se utilizeze a doua măsură la clienți, deoarece aceasta evaluează în mod mai adecvat eficiența energetică.

Eficacitatea HPS

Întreprinderile agricole mari cu experiență vastă, numărau bani, folosesc încă lămpi de sodiu. Da, ei de bună voie sunt de acord să atârne peste bordurile furnizate de ele cu LED-uri, dar nu sunt de acord să le plătească.

Din fig. 2 arată că eficiența lămpii de sodiu depinde în mare măsură de putere și atinge un maxim la 600 de wați. Valoarea caracteristică optimistă YPF pentru o lampă de sodiu de 600-1000 W este de 1,5 ef. μmol / j. Lămpile de sodiu 70-150 W au o eficiență de 1,5 ori mai mică.

Fig. 2. Spectru tipic de lampă de sodiu pentru plante (stânga). Eficiența în lumeni per watt și în micromoli eficienți de lămpi de sodiu seriale pentru serele mărcilor Cavita, E-Papillon, Galad și Reflax (dreapta)

Orice lampă cu LED având o eficiență de 1,5 ef. μmol / W și un preț rezonabil poate fi considerat un înlocuitor demn pentru lampa de sodiu.

Eficiența ezitantă a iluminării plantelor roșii și albastre

Acest articol nu oferă spectre de absorbție a clorofilei, deoarece este incorect să se facă referire la acestea în discuția privind utilizarea fluxului luminos de către o plantă vie. Clorofila invitro, izolată și purificată, absoarbe într-adevăr numai lumina roșie și albastră. Într-o celulă vie, pigmenții absorb lumină în întreaga gamă de 400-700 nm și își transferă energia în clorofilă. Eficiența energetică a luminii din tablă este determinată de curba "McCree 1972" (figura 3).

Fig. 3. V (λ) este curba vizibilității unei persoane; RQE - randamentul cuantic relativ pentru o plantă (McCree 1972); σ_r și σ_fr - curbele de absorbție de lumină roșie și roșie departe de planocrom; B (λ) - eficiența fototropică a luminii albastre [3]

Notă: randamentul maxim în intervalul roșu este de unu și jumătate mai mare decât minimul - în verde. Și dacă vom media eficiența peste orice bandă largă, diferența va deveni și mai puțin vizibilă. În practică, redistribuirea unei părți a energiei de la gama roșie la funcția de energie verde a luminii uneori, dimpotrivă, crește. Lumina verde trece prin grosimea frunzelor până la nivelul inferior, suprafața efectivă a frunzei plantei crește dramatic, iar randamentul, de exemplu, de salată se ridică [2].

Iluminarea instalației cu LED-uri albe

Fezabilitatea energetică a iluminării plantelor prin lămpi cu LED-uri luminoase obișnuite a fost investigată în [3].

Forma caracteristică a spectrului alb al LED-urilor este determinată de:

balanța undelor scurte și lungi, corelate cu temperatura culorii (figura 4, stânga);
gradul de plenitudine al spectrului care se corelează cu predarea culorii (figura 4, dreapta).

Fig. 4. Spectra de lumină albă cu LED, cu o singură transmisie de culoare, dar cu o temperatură diferită a culorii CCT (stânga) și cu o temperatură de culoare și o difuzare a culorilor diferite R _o (Dreapta)

Diferențele în spectrul de diode albe cu o culoare și o temperatură de culoare sunt abia perceptibile. Prin urmare, putem estima parametrii dependenți de spectru numai de temperatura culorii, de extinderea culorii și de eficiența luminii - parametrii care sunt scrise în lampa obișnuită de lumină albă de pe etichetă.

Rezultatele analizei spectrelor LED-urilor seriale albe sunt următoarele:

1. În spectrul tuturor LED-urilor albe, chiar și cu o temperatură scăzută a culorii și cu o extindere maximă a culorilor, ca și în cazul lămpilor de sodiu, este foarte puțin roșu (fig.5).

Fig. 5. Spectru de LED alb (LED 4000K R _o = 90) și a luminii de sodiu (HPS) în comparație cu funcțiile spectrale ale susceptibilității unei plante la albastru (B), roșu (A_r) și lumină roșie înaltă (A_fr)

În condiții naturale, planta umbrită de baldachinul frunzișului extratereștrilor primește mai mult roșu decât vecinul, care la plantele care iubesc lumina declanșează "sindromul de evitare a umbrelor" - planta se întinde în sus. Roșiile, de exemplu, în stadiul de creștere (nu răsaduri!) Roșu este necesar pentru a întinde, crește creșterea și suprafața totală ocupată și, prin urmare, recolta în viitor.

În consecință, sub LED-uri albe și sub lumină de sodiu, planta se simte sub soarele deschis și nu se întinde în sus.

2. Este necesară lumina albastră pentru reacția "urmărirea soarelui" (figura 6).

Fig. 6. Fototropismul - întoarcerea frunzelor și a florilor, tragerea tulpinilor către componenta albastră a luminii albe (ilustrare de la Wikipedia)

Într-un watt de lumină albă cu LED-uri, componenta albastră fito-activă de 2700 K este de două ori mai mare decât un watt de lumină de sodiu. În plus, proporția de albastru fitoactiv în lumină albă crește proporțional cu temperatura culorii. Dacă este necesar, de exemplu, pentru a transforma florile ornamentale în direcția oamenilor, acestea ar trebui să fie iluminate din această parte cu lumină rece intensă, iar plantele se vor desfășura.

3. Valoarea energetică a luminii este determinată de temperatura culorii și de extinderea culorii și cu o precizie de 5% poate fi determinată de formula:

Exemple de utilizare a acestei formule:

A. Să estimăm pentru valorile de bază ale parametrilor luminii albe ce ar trebui să fie iluminarea pentru a oferi, de exemplu, 300 ef. Pentru o anumită predare de culoare și o temperatură de culoare. μmol / s / m2:

Se observă că utilizarea luminii calde albe cu randament ridicat de culori permite utilizarea unor niveluri de lumină ușor mai mici. Dar dacă luăm în considerare faptul că producția de lumină a LED-urilor cu lumină caldă cu o predare de culori ridicată este puțin mai mică, devine clar că alegerea temperaturii de culoare și a predării culorilor nu poate fi semnificativă din punct de vedere energetic pentru a câștiga sau a pierde. Puteți ajusta numai proporția de albastru fitoactiv sau lumină roșie.

B. Să evaluăm aplicabilitatea unui corp de iluminat tipic cu utilizare generală pentru creșterea microgreen.

Lăsați o lampă cu o dimensiune de 0,6 x 0,6 m să consume 35 W, o temperatură de culoare de 4000 K, o randare a culorii Ra = 80 și o întoarcere ușoară de 120 lm / W. Atunci eficiența sa va fi YPF = (120/100) (1,15 + (35⋅80 - 2360) / 4000) eff. μmol / j = 1,5 ef. μmol / j. Că, înmulțit cu 35 de wați consumat va fi de 52,5 eff. μmol / s

Dacă o astfel de lampă este coborâtă suficient de jos deasupra patului unui microgreen cu o suprafață de 0,6 x 0,6 m = 0,36 m 2 și astfel evitând pierderea de lumină în lateral, densitatea de iluminare va fi de 52,5 cm. μmol / s / 0,36m2 = 145 ef. μmol / s / m2. Aceasta este aproximativ jumătate din valorile recomandate în mod obișnuit. Prin urmare, puterea lămpii trebuie de asemenea să fie dublată.

Compararea directă a fitoparameterelor cu lămpi de diferite tipuri

Să comparăm fitoparamerele cu corpuri de iluminat cu LED-uri de tavan obișnuite, produse în 2016, cu fito-lanțuri specializate (figura 7).

Fig. 7. Parametrii comparativi ai unei lămpi tipice de 600W de sodiu pentru sere, o iluminare specializată a instalațiilor LED și o lampă pentru iluminarea generală a încăperilor

Se poate observa că un corp de iluminat obișnuit cu un difuzor eliminat atunci când iluminarea plantelor nu este inferior în ceea ce privește eficiența energetică la o lampă de sodiu specializată. De asemenea, se observă că fito-iluminatorul luminii roșu-albastru (producătorul nu este denumit în mod intenționat) se face la un nivel tehnologic inferior, deoarece eficiența sa totală (raportul fluxului luminos în wați la puterea consumată de rețea) este inferioară eficienței unei lămpi de birou. Dar dacă eficiența lămpilor roșu-albastru și alb era aceeași, atunci fitoparamerele ar fi la fel!

De asemenea, din spectre se poate observa că fito-lampa roșu-albastră nu este bandă îngustă, ciocul roșu este larg și conține mult mai mult roșu decât LED-ul alb și lumina de sodiu. În cazul în care este necesar un roșu, utilizarea unui astfel de corp de iluminat ca unic sau în combinație cu alte opțiuni poate fi adecvată.

Evaluarea eficienței energetice a sistemului de iluminat în ansamblu:

Autorul folosește un spectrometru manual UPRtek 350N (figura 8).

Fig. 8. Auditul sistemului fito-iluminat

Următorul model UPRtek - spectrometrul PG100N conform producătorului măsoară micromol pe metru pătrat și, mai important, fluxul luminos în wați pe metru pătrat.

Măsurarea fluxului luminos în wați este o caracteristică excelentă! Dacă înmulțiți zona luminată cu densitatea fluxului luminos în wați și comparați cu consumul lămpii, eficiența energetică a sistemului de iluminare va deveni clară. Și acest lucru este în prezent singurul criteriu incontestabil de eficiență, în practică, pentru diferite sisteme de iluminare, diferă de un ordin de mărime (și nu de mai multe ori chiar de procente, deoarece efectul energetic se schimbă odată cu modificarea formei spectrului).

Exemple de lumină albă

Exemple de iluminare a fermelor hidroponice cu lumină roșie-albastră și albă sunt descrise (figura 9).

Fig. 9. Fermele de la stânga la dreapta și de sus în jos: Fujitsu, Sharp, Toshiba, o fermă pentru cultivarea plantelor medicinale din California de Sud

Sistemul de ferme Aerofarme (Figura 1, 10), cel mai mare din care a fost construit lângă New York, este bine cunoscut. Sub lămpile cu LED-uri albe din Aerofarms cresc mai mult de 250 de tipuri de verdeață, fotografiind peste douăzeci de recolte pe an.

Fig. 10. Aerofarme agricole din New Jersey ("statul grădinilor") la granița cu New York

Experimente directe care compară iluminatul alb și albastru cu LED-uri
Există foarte puține rezultate publicate ale experimentelor directe care compară plantele cultivate cu LED-uri albe și roșu-albastru. De exemplu, o bucatica a unui astfel de rezultat a arătat Academia Agricolă din Moscova. Timiryazev (figura 11).

Fig. 11. În fiecare pereche, planta din stânga este cultivată sub LED-uri albe, pe dreapta - sub roșu și albastru (din prezentarea de către I. G. Tarakanova, Departamentul de Fiziologie a Plantelor, Academia de Agricultură din Moscova numită după Timiryazev)

Universitatea din Aviation și Astronautică din Beijing a publicat în 2014 rezultatele unui studiu amplu al grâului cultivat sub LED-uri de diferite tipuri [4]. Cercetătorii chinezi au concluzionat că este recomandabil să se utilizeze un amestec de lumină albă și roșie. Dar dacă vă uitați la datele digitale din articol (Figura 12), observați că diferența dintre parametrii cu diferite tipuri de iluminare nu este deloc radicală.

Figura 12. Valorile factorilor studiați în cele două faze ale creșterii grâului sub LED-uri roșii, roșu-albastru, roșu-alb și alb

Cu toate acestea, principala atenție a cercetării de azi este de a corecta deficiențele luminii roșii albastre cu bandă îngustă prin adăugarea de lumină albă. De exemplu, cercetătorii japonezi [5, 6] au descoperit o creștere a valorii de masă și nutritivă a salatei și a tomatelor atunci când culoarea albă este adăugată la lumina roșie. În practică, aceasta înseamnă că, dacă atracția estetică a instalației în timpul creșterii este lipsită de importanță, nu este necesar să se renunțe la lămpile roșii albastre de bandă deja achiziționate, iar lămpile cu lumină albă pot fi folosite suplimentar.

Efectul calității luminii asupra rezultatului

Legea fundamentală a ecologiei "barilul lui Liebig" (figura 13) afirmă: dezvoltarea limitează factorul care se abate de la normă mai mult decât altele. De exemplu, dacă apa, mineralele și CO sunt furnizate pe deplin ₂, dar intensitatea iluminării este de 30% din valoarea optimă - instalația nu va da mai mult de 30% din randamentul maxim posibil.

Fig. 13. Ilustrația principiului factorului de limitare pe YouTube

Reacția plantei la lumină: intensitatea schimbului de gaz, consumul de nutrienți din soluție și procesele de sinteză - este determinată de laborator. Răspunsurile caracterizează nu numai fotosinteza, ci și procesele de creștere, înflorire, sinteză a substanțelor necesare pentru gust și aromă.

În fig. 14 prezintă răspunsul unei plante la o modificare a lungimii de undă a luminii. S-a măsurat intensitatea consumului de sodiu și fosfor din soluția nutritivă de mentă, căpșuni și salată. Picurile pe astfel de grafice sunt semne de stimulare a unei reacții chimice specifice. Graficele arată că pentru a exclude orice gamă din întregul spectru, de dragul salvării, este ca și cum ai elimina o parte din cheile de piană și ai reda melodia pe cele rămase.

Fig. 14. Rolul stimulativ al luminii pentru consumul de mentă de azot și fosfor, căpșuni și salată.

Principiul factorului de limitare poate fi extins la componente spectrale individuale - pentru un rezultat complet, în orice caz, este nevoie de un spectru complet. O anumită distanță din întregul spectru nu duce la o creștere semnificativă a eficienței energetice, dar poate funcționa un "butoi Liebig" - și rezultatul va fi negativ.
Exemplele demonstrează că lumina albă obișnuită cu LED-uri și "fitosvetul roșu-albastru" specializat, atunci când sunt iluminate de plante, au aproximativ aceeași eficiență energetică. Dar banda în bandă largă satisface în mod complex nevoile plantei, care sunt exprimate nu numai în stimularea fotosintezei.

Eliminarea verde de la un spectru continuu, astfel încât lumina de la alb se transformă în violet este o mișcare de marketing pentru cumpărători care doresc o "soluție specială", dar nu acționează ca clienți calificați.

Reglarea luminii albe

Cele mai obișnuite LED-uri de uz general au o redare redusă a culorilor Ra = 80, care se datorează în principal lipsei de culoare roșie (figura 4).

Lipsa de roșu în spectru poate fi completat prin adăugarea de LED-uri roși la lampă. O astfel de soluție promovează, de exemplu, compania CREE. Logica "barilului lui Liebig" sugerează că un astfel de aditiv nu ar face rău dacă este într-adevăr un aditiv și nu o redistribuire a energiei din alte game în favoarea roșului.

O lucrare interesantă și importantă a fost realizată de IMBP RAS în 2013-2016 [7, 8, 9]: au investigat modul în care lumina albelor 4K LED-uri de 660 nm la lumina LED-urilor albe 4000 K / Ra = 70 afectează dezvoltarea varză chineză.

Și a aflat următoarele:

În conformitate cu varza LED varza crește aproximativ la fel ca sub sodiu, dar are mai multă clorofilă (frunzele sunt mai verzi).
Greutatea uscată a culturii este aproape proporțională cu cantitatea totală de lumină din molii produs de plante. Mai multă lumină - mai mult varză.
Concentrația de vitamina C în varză crește ușor cu creșterea iluminării, dar crește semnificativ cu adăugarea de lumină roșie la lumina albă.
O creștere semnificativă a proporției componentei roșii din spectru a crescut semnificativ concentrația de nitrați din biomasă. A fost necesară optimizarea soluției nutritive și introducerea unei porțiuni de azot sub formă de amoniu, pentru a nu depăși MPC pentru nitrați. Dar în lumina albă pură era posibil să se lucreze numai cu forma de azotat.
Creșterea cotei de roșu în fluxul total de lumină nu are aproape niciun efect asupra masei culturii. Adică finalizarea elementului spectral lipsă nu afectează cantitatea de cultură, ci calitatea acesteia.
Eficiența crescută în molii pe watt a unui LED roșu duce la faptul că adăugarea de roșu în alb este, de asemenea, mai eficientă din punct de vedere energetic.

Astfel, adăugarea de roșu la alb este recomandabil în cazul particular de varză chineză și este destul de posibil în cazul general. Desigur, cu controlul biochimic și selecția adecvată a îngrășămintelor pentru o anumită cultură.

Opțiuni pentru îmbogățirea spectrului cu lumină roșie

Planta nu știe de unde provine dintr-un cuantum din spectrul luminii albe, și de unde - din cuantumul "roșu". Nu este nevoie să faceți un spectru special într-un LED. Și nu este nevoie să strălucești cu lumină roșie și albă dintr-o lumină specială. Este suficient să folosiți lumină albă de uz general și o lumină roșie separată pentru a ilumina planta suplimentar. Și când există o persoană lângă plantă, lampa roșie poate fi oprită de senzorul de mișcare pentru a face planta să arate verde și drăguță.

Dar decizia inversă este, de asemenea, justificată - prin ridicarea compoziției fosforului, extind spectrul emisiei de LED-uri albe către valurile lungi, echilibrându-l astfel încât lumina să rămână albă. Și obțineți culoarea extravagantă a luminii albe, potrivită atât pentru plante, cât și pentru oameni.

Este deosebit de interesant să se mărească proporția de roșu prin creșterea indicelui general de redare a culorilor, în cazul urbanismului, o mișcare socială pentru a crește plantele necesare unei persoane într-un oraș, adesea cu integrarea spațiului de locuit și, prin urmare, a mediului de lumină umană și vegetală.

Deschiderea întrebărilor

Puteți identifica rolul raportului dintre lumina roșie și apropiată și fezabilitatea utilizării "sindromului de evitare a umbrelor" pentru diferite culturi. Este posibil să se argumenteze pe care domenii în timpul analizei este recomandabil să se rupă scara de lungime de undă.

Se poate discuta dacă o plantă este necesară pentru stimulare sau o funcție de reglare a lungimilor de undă mai scurte de 400 nm sau mai mari de 700 nm. De exemplu, există un mesaj privat că ultravioletul afectează în mod semnificativ calitățile consumatorilor de plante. Printre altele, soiurile de salată cu frunze roșii sunt cultivate fără radiații ultraviolete, iar ele cresc verde, dar sunt iradiate cu ultraviolete înainte de vânzare, devin roșii și se duc la tejghea. Și este noua metrică a PBAR (radiație biologic activă a plantelor), descrisă în ANSI / ASABE S640, Cantități și unități de radiație electromagnetică pentru plante (organisme fotosintetice, prescrise corect pentru a lua în considerare gama de 280-800 nm)?

concluzie

Magazinele cu lanț aleg mai multe soiuri de modă veche, iar apoi cumpărătorul votează cu o ruble pentru fructe mai luminoase. Și aproape nimeni nu alege gustul și aroma. Dar, de îndată ce devenim mai bogați și începem să cerem mai mult, știința va da instantaneu soiurile și rețetele potrivite pentru soluția nutritivă.

Și pentru ca planta să sintetizeze tot ce este necesar pentru gust și aromă, va fi necesară iluminarea cu un spectru care conține toate lungimile de undă la care planta reacționează, adică în cazul general, un spectru continuu. Poate că soluția de bază va fi o lumină albă, cu randare înaltă a culorii.

literatură
1. Fiul K-H, Oh M-M. Forma de frunze, creșterea, creșterea și compușii fenolici antioxidanți ai două tipuri de diode emițătoare de lumină și roșii / / Hortscience. - 2013. - Vol. 48. - p. 988-95.
2. Ptushenko VV, Avercheva OV, Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin AN, Smolyanina SO, Zhigalova TV, 2015. Creșterea îngustă a varzei chinezești sub acombined lampă de sodiu cu presiune. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, Întregul mediu de înaltă calitate pentru oameni și plante. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu H. Liu, 2014, Creștere, Triticum aestivum L., Identificare ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex
5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. și colab. Lactuca sativa L. var. Capitata) // Scientia Horticulturae. - 2013. - V. 150. - P. 86-91.
6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., și colab. De exemplu, sa demonstrat că efectele iluminatului suplimentar ar trebui reduse. Controlul. Biol. - 2012. Vol. 50. - p. 63-74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Yakovlev, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. Motivele pentru regimurile optime de iluminare a plantelor pentru sera Vitacycle-T. Industria aerospațială și medicina de mediu. 2016. T. 50. № 4.
8. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Erokhin, AN, Smolyanina, S.O., Yakovleva, OS, Znamensky, AI, Tarakanov, IG, Radchenko, S.G., Lapach S.N., Trofimov Yu.V., Tsvirko V.I. Optimizarea sistemului de iluminare cu LED-uri a serii de vitamine. Industria aerospațială și medicina de mediu. 2016. T. 50. № 3.
9. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Smolyanin, SO, Pomelova, MA, Erokhin, AN, Yakovleva, OS, Tarakanov, I.G. Influența parametrilor regimului luminos asupra acumulării de nitrați în biomasa de suprafață a varzii chinezești (Brassica chinensis L.) atunci când sunt cultivate cu iradiere LED. Agrochemicals. 2015. № 11.

Dacă aveți întrebări pe această temă, întrebați-i pe experți și pe cititorii proiectului nostru aici.