Miten valita fluoresoivat lamput sisäkasveille

Asunnon itsensä maisemointi on yksinkertaista. Myynnissä olevat huonekasvit - yli 1000 lajia. Monia kirjoja, artikkeleita lehdissä, ohjeita jne. On julkaistu tästä aiheesta, mutta lähes kaikki heistä harkitsevat sisätilojen löytämistä luonnonvalossa, jopa osittain varjossa.

Miksi kasvit tarvitsevat hyvää valaistusta?

Valaistus vaaditaan fotosynteesilaitoksille, minkä jälkeen esiintyy erityisiä aineita, jotka ovat heille energinen ja perusmateriaali. Ensinnäkin tämän aineen muodostuminen riippuu lähtevän valon energian määrästä ja laadusta. Mutta klorofylli, joka muuntaa suoraan valovirran orgaanisiksi yhdisteiksi, on selvästi ilmaissut absorptiomaksimit sinisellä ja punaisella spektrialueella. Samalla se absorboi melko heikosti keltaista ja oranssia spektriä eikä ime lainkaan infrapuna- ja vihreitä säteitä.

Klorofylin lisäksi pigmentit, kuten karotenoidit, osallistuvat valon absorptioon. Yleensä ne ovat näkymättömiä lehdissä klorofyllin läsnäolon vuoksi, mutta syksyllä, kun se hävitetään, karotenoidit antavat lehtien oranssin ja keltaisen värin. Fotosynteesiprosessissa ne eivät ole kovin tärkeitä, koska ne absorboivat sinisen ja violetin spektrin valonsäteet, nämä värit hallitsevat pilvisinä päivinä.

Mitä tarvitaan sisätilojen kasveille?

Valaistuslaitosten tarve riippuu suuresti huoneen lämpötilasta, sitä lämpimämpi huone on, sitä suurempi on laitoksen tarvitsema valo. Täten talvikauden kasvit ovat pahimmin huonosti lämmitetyssä ja huonosti valaistussa huoneessa.

Valotila. Päivänvalon kestolla on tärkeä merkitys minkä tahansa laitoksen elämässä. Päiväntasaajan väreissä, jotka ovat tottuneet lähes pysyvään luonnonvaloon kello 12, maantieteellinen sijainti ei todennäköisesti ole kuin silloin, kun valon vähimmäispäivä kestää jopa 7 tuntia ja enimmäis - yli 15 tuntia.

Valaistus ja keinotekoinen valaistus kasveille

Ensinnäkin määritämme, milloin kasvien lisävalaistus on todella tarpeen:

• Kasvien ylläpidossa talvella ja syksyllä yli 22 ° C: n lämpötilassa alueilla, joilla on hyvin lyhyt päivänvalo.
• Vaikka kasveja pidetään ikkunalaudoissa, joissa on suora auringonvalo, alle 3,5 tuntia.
• Kasvien taimia talvella ja syksyllä ylläpidettäessä alueilla, joissa vallitsee pilvinen sää.

Muissa tapauksissa lisävalaistuksen asentaminen on yksinkertaisesti perusteeton, ja se on jossain määrin tuhlaa rahaa ja vaivaa.

Kasvien lisäaltistuksen aikana on otettava huomioon seuraavat tekijät:

1. Taimet kasvavat paremmin voidaan järjestää valaistus päivällä ja yöllä. Kun kasvatat sisäisiä kukkia siemenistä, niin heti itämisen jälkeen nuoret versot haluavat kirkasta valoa ympäri vuorokauden. Vähitellen vähennetään päivänvaloa ensin 15: een ja sitten 11-12 tuntiin.
2. Kokeellisella menetelmällä on osoitettu, että huoneenlillen fotosynteesin vähimmäistoimintaan riittää vähintään 120 luxin valotaso, mutta vähintään 1500 luxin taso on tarpeen kosteuden, hiilidioksidin ja muiden mineraalien paremman imeytymisen kannalta.
3. Kevyt päivä ei tarvitse enää 15 tuntia jo juurtuneille kukkille. Erittäin pitkä valo-päivä häiritsee sekä munuaisen muodostumista että kasvi kokonaisuutena on haitallista. Synnytyksestä lähtien kaikki kukat on ohjelmoitu tiettyihin päivänvalon tiloihin. Se on suosittu väärinkäsitys, että mitä pidempi valo putoaa kasveihin, sitä parempi. Mutta todellisuudessa tämä ei ole totta - "yön" kasvien riistäminen on samanlainen, unelma meiltä. On täysin mahdotonta hyväksyä, ettei päivittäistä sykliä noudateta, eikä tiedä jatkuvan valaistuksen laitoksen fotosynteesin erityispiirteitä.
4. Silmien ja kukkivien kasvien muodostamiseen tarvitaan lämmin huone ja hyvä valaistus 12-13 tuntia. On osoitettu, että silmut näyttävät paremmilta pienen muun laitoksen jälkeen, kun pilvinen sää on matala lämpötila ja heikko valo. Kukinnan aikaansaavat kemialliset prosessit tapahtuvat yöllä. Kukkien muodostumisen valmistelun loppuun saattamiseksi pimeää aikaa pitää ylläpitää jatkuvasti noin 9 tuntia.
5. Valaistuksen valinta talvella riippuu laitoksen lämpötilan ominaisuuksista. Termofiiliset kukat ylittävät lämpötilan ja valon heikkenemisen. Kun talvella lämpötila on alle 10 ° C valaistussa ikkunalaudassa, lisävalaistusta ei tarvita.
6. Kasveilla on sellainen ominaisuus kuin fototropismi - reaktio valon suuntaan. Keinotekoisen valaistuksen on oltava kukkien päällä samalla tavalla kuin luonnollinen, nimittäin ylhäältäpäin, tässä tapauksessa värien ei tarvitse kuluttaa energiaa lehtien kääntämiseksi, jotta saadaan mahdollisimman paljon valoa.

Keinotekoinen valaistus sisätilojen kasveille

Klassisten hehkulamppujen käyttö on kiellettyä yksin: spektrissä ei ole violettia ja sinistä väriä, ja infrapunasäteily luo värejä, niiden voimakkaan lämmityksen, lehtien kuivumisen ja hyödytön sähkö.

Tällaisilla hehkulampuilla, joita tänään mainostetaan neodyymipulloissa, ei ole merkittävää parannusta. Näitä ovat mm. Paulmann Phyto -lamput, OSRAM-lamput jne. Huolimatta heijastavasta suihkuttamisesta ja pienestä valokulmasta johtuvasta korkeasta valaistuksesta niiden spektriset indikaattorit eivät eroa suuresti yksinkertaisista hehkulampuista.

Hieman parempi vaikutus voidaan saavuttaa käyttämällä halogeenilamppuja. Huolimatta spektrin positiivisemmasta koostumuksesta ja lisääntyneestä valotehosta tällainen lamppu on tuskin optimaalinen, koska kierre luo suuren lämpöenergian vapautumisen.

Voit ylläpitää houkuttelevaa näkymää kukkiin ja kasvattaa taimia valkoisten loisteputkien avulla, ne muodostavat kylmän valon (niiden spektri on mahdollisimman lähellä aurinkospektriä). Koska nämä valaisimet eivät ole kovin voimakkaita, ne asennetaan samanaikaisesti useisiin paloihin erityisissä heijastimissa, jotka lisäävät valovirtaa ja eivät salli välkkyvän valaistuksen pääsyä huoneeseen.

Yleensä niiden haitat ovat pienempiä valon virtauksen lisääntyneeseen häiriötekijään (riittävä valo vaatii paljon lamppuja) ja luodun valaistuksen laadun. Loisteputkissa on paljon sinistä spektrissä, koska ne on asennettava vain yhdessä muiden kanssa.

Loistelamppujen tarkoituksena on tuoda esille kukkien hyllyt, valaistuen ikkunan kasvit. Täysin kasvava loisteputkissa erittäin vaativa kukat valaistus on lähes mahdotonta.

Putkien muodossa olevat kasvis-loisteputket ovat tosiasiallisesti tehokkaita fotosynteesissä, taloudelliset, muodostavat tasaisen valon pinnalle ja hieman kuumentuvat käytön aikana, mikä mahdollistaa niiden asettamisen lähelle värejä. Mutta vaaleanpunainen taustavalo on luonnostaan ​​ihmisille, ärsyttää limakalvoja ja muuttaa merkittävästi koristeellisten värien visuaalista näkemystä.

Phyto-lamput, joissa on useita säteilyn huippuja sinistä ja punaista spektriä, jotka on erityisesti valmistettu kukkia varten, myös ne sopivat erinomaisesti nuorille versoille ja kasvaville taimia. Voit valita fytolampit luonnollisemmalla valolla, mutta näiden lamppujen tehokkuus on hieman alhaisempi, koska kasvit käyttämättömässä spektrissä säteilevät - vihreitä, jotka samaan aikaan voidaan kompensoida lisäämällä voimakkaita valaisimia.

Natrium-, metallihalogeeni- ja elohopealamput ovat niin kutsuttuja korkeapainelamppuja. Niiden päätarkoitus on luoda voimakas valovirta. Niinpä ne soveltuvat parhaiten kasvihuoneiden, talvipuutarhojen, suurten yksittäisten kukkien, hyvin vaativien valojen kasvattamiseen. Mahdollisuus asentaa näihin lamppuihin asunnoissa on varovainen - tällaiset lamput ovat melko kalliita, käyttävät paljon sähköä ja lämpenevät huomattavasti, monet työskentelevät ultraviolettispektrissä, joka on vaarallinen näkölle.

Nykyään myös korkean intensiteetin fotodiodisipulit mainostetaan voimakkaasti. Kaikilla eduilla näillä valaisimilla on huomattava haitta (jos et edes harkitse hintaa) - alhainen teho.

Sisäkukkien ylä- ja asennusvaihtoehdot sisäkukkien yläpuolella

Valaisimien paras sijainti saavutetaan sillä edellytyksellä, että valaistus putoaa kukkien päälle.

Lamput, jotka ovat erittäin korkeita kasvien enimmäismäärän valaisemiseksi, eivät valaise mitään, koska valaistus pienenee suhteessa etäisyyteen esimerkiksi asettamalla valaistuskorkeus 25 cm: stä mittariin, valaistus pienenee 30 kertaa. Valoa rakastavien värien optimaalinen korkeus on lampun (fluoresoiva) sijainti noin 17-22 cm.

Edullisin vaihtoehto on tehdä valon virtaussuunta kohtisuoraan laitokseen eli asentaa lamppu suoraan kukkien yläpuolelle ja varustaa valonlähde heijastimella. Voit ostaa valmiita heijastimia akvaarioiden myymälöissä. Heijastimen avulla voit poistaa epämukavuuden tunteen, jos valo putoaa silmiin, mutta tärkeintä on lähettää lähes häviämättä suurin osa valaistuksen virtauksesta, joka usein hukkaan. Phyto-lampuilla on täyden valikoiman säteitä, joita tarvitaan vain väreillä, ja siksi ne luovat valoa, joka ärsyttää henkilön näkemystä. Tästä syystä kasvilamput tarvitsevat erityisesti heijastimia.

On suositeltavaa ripustaa lamppu kukkien päälle: sivusta valaistuina kasvit kasvavat, ulottuen kohti valonlähdettä. Jos kukkia valaisee vain keinotekoinen valaistus, lamppujen on toimittava vähintään 12 tuntia päivässä. Jos keinovaloa käytetään lisävalona, ​​esimerkiksi talvella, riittää 4-6 tuntia.

Lamppujen asennuskorkeus parhaalla mahdollisella tavalla säädettäväksi, niin että kun havaitset palovammoja väreillä, voit muuttaa lamppujen korkeutta. Korkeat varret ja vaalea väri osoittavat, että valonlähde on melko korkea. Kukkien pienin etäisyys hehkulamppuun on 35 cm, luminoiva 7 cm, ja natrium on puoli metriä.

Miten lasketaan loistelamppujen määrä?

Taustavalon tehon laskeminen ja lamppujen tyypin valinta riippuu täysin sisätilojen kukkaviljelystä. Kaikki kukat valaistuksen tarpeen mukaan voidaan jakaa:

• varjoa sietävät;
• rakastava kohtalainen valaistus - trooppiset kasvit;
• valoa rakastavat kasvit, joiden syntymäpaikka on suuri aurinkotila.

Valoteho on valittava suhteessa 1 dm. m². Neliön kukka on:

• yli 2,5 W valoa rakastavaan;
• 1,5-2,5 W - niille, jotka rakastavat kohtalaista taustavaloa;
• 0,50-1,5 W - varjo-tolerantti.

Valaistusasteen mukaan 1 watti fluoresoivan lampun tehosta luo 70 lm, hehkulamppu - 4 kertaa vähemmän. Tämän arvon perusteella voit laskea kukkien lamppujen määrän ja tehon. Esimerkiksi ikkunalaudan koko, jossa kasvit sijaitsevat, on 100 dm. m². Täten tarvitaan seuraavaa kokonaisvalotehoa:

Tähän alueeseen tarvitaan noin 2-3 lamppua, joiden teho on 70 W. On syytä sanoa, että tämä laskenta on likimääräinen ja sitä pidetään vain suuntaviivana niiden lukumäärän valinnassa. On toivottavaa käyttää voimakkaita ja pitkänomaisia ​​lamppuja, koska niillä on suuri valovoima. Toisin sanoen kaksi 34W lamppua ovat parempia kuin neljä 17W lamppua.

Yhteenvetona on todettava, että keinotekoisen valaistuksen kesto riippuu suoraan luonnollisesta valaistuksesta. Yleensä tämä on pari tuntia sutraa ja useita yöllä. Toisin sanoen, lamput kytketään päälle aamulla, kunnes tarvitset mennä töihin, ja illalla ennen nukkumaanmenoa.

Yleensä tämä aika on kuitenkin noin 5-7 tuntia. Pilvinen sää jopa 10 tuntia. Jos päivä on aurinkoinen, riittää 4 tuntia. Lisäksi on osoitettu, että taustavalo ei vaikuta positiivisesti, kun se on epäsäännöllinen, koska valaisimien kytkeminen päälle vain ”kun muistat”, vain vahingoitat sisäisiä värejä, pudottamalla niiden biorytmit.

Oikea valaistus kasveille ja miten se voidaan tarjota?

Kasvien täysi kattavuus on yhtä tärkeää kuin vesi ja maaperä. Ulkokasvit kasvavat luonnonvalo-olosuhteissa ja tarvitsevat vain kastelua ja lannoitusta. Huonevärit ovat "onnekkaita" vähemmän, koska sisätiloissa he kärsivät lähes aina sähkökatkoksesta.

Miten valo vaikuttaa kasveihin?

Penumbrassa kasvavat kasvit ”aliarvioivat” ja aivan kuten kaikki elävät asiat lakkaavat kasvamasta, kehittymästä ja kukkavasta. Fotosynteesin prosessit tarjoavat kukkia täydelliseen orgaaniseen ravintoon, jota he tarvitsevat vähintään vedestä ja maaperästä peräisin olevista mineraalisuoloista.

Mutta valon puutteella fotosynteesi hidastuu dramaattisesti. Tämän seurauksena versot ohentuvat ja venyvät, lehdet muuttuvat vaaleiksi ja eivät kasva normaalikokoisiksi.

Tutkijat totesivat, että minimi fotosynteettinen aktiivisuus alkaa jo 100 luxin valaistuksessa. Kehittämisen tulisi olla vähintään 1000 luksia ja parempi - vielä enemmän. Mutta se on myös mahdotonta liioitella sitä, koska ylimääräinen valo on haitallista joillekin kasveille. Tästä johtuen niiden lehdet voivat rypistyä, värjätä palovammoja.

Mikä on hyvä valaistus kasveille

Valon pitäisi olla:

Laadun.
Jokainen kasvuvaihe vastaa niiden tarvetta valonsäteiden spektrikoostumukselle. Esimerkiksi vihreän massan kehittämiseksi tarvitaan sinertävää valoa, ja juurijärjestelmän kasvun ja kukkaistumisen valmistelussa spektrin tulisi olla keltaisen ja punaisen sävyjä. Vihreät säteet stimuloivat fotosynteesiä tiheässä rakenteessa olevissa lehdissä.

Pitkäikäinen.
Useimmat kasvit saavat voimaa ja kukkivat vain silloin, kun valopäivä on vähintään 14 tuntia eli kesällä. Mutta myös poinsettia ja kalanchoe ovat sellaisia. Heidän on oltava valossa kukinnan kannalta enintään 8-10 tuntia päivässä 2 syksyn kuukaudessa.

Intensiivistä.
Huono kasvivalo on tuhoisa. Ihanteellinen valoa rakastaville lajeille - 100 000 luxia, kuten auringonvaloa. Koska on mahdotonta tarjota tällaisia ​​olosuhteita kotona, on vain yksi tapa: pyrkiä parhaaseen, "kodin vihreän nurkan" tarpeisiin.

Miten luodaan normaali valoympäristö sisäkukkille

Kuten edellä mainittiin, kasvien päivänvalon keston tulisi olla keskimäärin 13-14 tuntia päivässä. Korostuksen intensiteetti on myös erittäin tärkeää. Esimerkiksi, jos käytät pienitehoisia lamppuja valaisemaan luonnossa kasvavia kasveja avoimissa aurinkoisissa tiloissa, kukat saattavat sairastua. Tämän välttämiseksi on toivottavaa noudattaa tiukasti valotilaa.

Aktiiviseen kehitykseen ja kukintaan suunnatut valaistusnormit:

kirkas

kohtalainen

kehno

Bilbergia, bougainvillea, gardenia, hibiscus, kaktukset (paitsi epifyyttiset), callistemon, croton, orkideat, palmuja, pelargonium, ruusut, mehikasvit, sitrushedelmät.

Amaryllis, begonia, bertoloniya, hibiscus, zamia, kallium, kalanchoe, mikania, muratti, ficus, philodendron, fatsia, klorofyttum, krysanteemi.

Anthurium, bilbergia, diphenbachia, dracaena, kalatea, cordilina, arrowroot, saniaiset, spattifillum, tradescantia, fatsia, hamedorea.

Fotosynteesi käynnistetään osallistumalla vähintään vähimmäismäärään valoenergiaa, joten luonteeltaan ei ole varjoa rakastavia lajeja. On varjo-suvaitsevainen eli vähemmän vaativa valaistus. Mutta he tarvitsevat myös päivittäistä dosachivaniea, joka on vähintään 1000 luksia.

Miten lasketaan valaisimien teho hyllyjen valaisemiseksi kasveilla

Valaistus on valovirran lumenien määrä neliön neliömetriä kohti. Oletetaan, että 80 cm pitkä ja 30 cm leveällä hyllyllä on kukkia, joiden valon voimakkuus vaatii kohtalaisia ​​vaatimuksia. Hyllyn pinta-ala on 0,8x0,3 = 0,24 (neliö M). Keskimääräisen 5000 lux-valaistuksen aikaansaamiseksi tarvitaan lamppuja, joiden valovirta on 5000x0,24 = 1200 (lm). Jos ne sijaitsevat 30 cm: n korkeudella, menetys on noin 30% eli valovirta kasvaa noin 1700 lm: iin.

Nyt kun tiedämme valovirran kokonaisarvon ja eri valaistuslaitteiden valotehon, voimme laskea valaisimien tehon kasvien normaaliin valaistukseen hyllyllä:

• Hehkulamput. Valoteho - 12-13 lm / W. Teho - 1700 ÷ 12 = 141 (W). Nämä ovat kaksi 75 W: n lamppua.
• Loisteputki. Valoteho - 65 lm / W. Teho - 1700 ÷ 65 = 26 (W). Tarvitset esimerkiksi 2 lamppua, joiden heijastin on 13-15 wattia.
• LED. Valoteho - 100 lm / W. Teho - 1700 ÷ 100 = 17 (W). Enough 2 lamppua 8-9 wattia.

Hehkulamput korostettaviksi - eivät ole paras valinta, koska niillä ei ole sinistä ja sinistä sävyä. Fluoresoivien valaistuslaitteiden puute - lämpö, ​​joka voi häiritä vihreän massan normaalia kehitystä. LEDeillä ei ole näitä haittoja, vaan ne kuluttavat huomattavasti vähemmän sähköä, kestävät kauemmin ja eivät sisällä elohopeaa.

Nämä ovat teoreettisia laskelmia, jotka ovat hyvin likimääräisiä. RADEX LUPINE luxmeter -laitteen avulla voit määrittää tarkat parametrit hyllyvalolle. Se määrittää myös valaisimien todellisen valovirran, joka ei aina vastaa valmistajan ilmoittamaa arvoa.

Miksi ja miten mitata vihreän nurkan valaistus

Jos tiedät valovirran ja valaisimien valon valaistuksen, voit arvioida valaistuksen suunnilleen edellä kuvatun algoritmin mukaisesti. Mutta tämä arvo on kaukana tarkasta. Ja ehkä kasvit, jotka saavat vähemmän valoa, jatkavat heikkenemistä huolimatta normaalista valaistuksesta.

Saadaksesi tarkimman kuvan, voit mitata RADEX LUPINE -laitteen valomittarin. Tämän laitteen avulla voit helposti ratkaista suosikkikasvien valaistuksen ongelman.

Laite on erittäin helppokäyttöinen, se voidaan kuljettaa kukkarossa tai taskussa. Ilman valomittaria järjestää optimaalinen valoympäristö kasveille on vaikeaa. Virheellisesti valittujen lamppujen laskennassa tai ostamisessa on aina virheiden vaara. Siksi "kehittyneiden" kukkaviljelijöiden arsenaalissa on laadukas valomittari.

Jos sisätiloissa ei ole tarpeeksi valoa, auta heitä. Laske valaistus, asenna sopivat lamput ja ohjaa valotilaa luxmeterillä. Kiitokset, kasvit reagoivat voimakkaalla kasvulla, niiden lehdet ja varret täytetään mehulla, ja siellä on voimaa pitkään kukintaan!

Kasvien valaistus: laitteen toiminta, menetelmät ja laitteet

Valoa ilman liioittelua voidaan kutsua kasvien elämänlähteeksi ja niiden onnistuneen kasvun tärkeimmäksi edellytykseksi. Ilman valoa fotosynteesireaktio, joka tuottaa kasvin ravitsemukselle, on mahdotonta, ja se voi hitaasti kuolla nälkään. Valon puutteen vuoksi kasvit heikkenevät ja eivät voi vastustaa tuholaisia ​​ja sairauksia. Huonetilanteissa sekä kasvihuoneissa ja kasvihuoneissa luonnonvalo ei riitä paitsi talvella, myös kesällä, ja siksi sähköisten valaistuslaitteiden kasvien lisävalaistus on edelleen yksi tärkeimmistä tekijöistä koristeellisten, akvaarioiden ja jopa vihreiden lemmikkieläinten kasvun ja kasvun kannalta. talvipuutarhat ja ikkunalaudat.

pitoisuus

Sähkölaitteiden ominaisuudet ↑

Keinotekoisen valaistuksen luominen sisätilojen kasveille on ymmärrettävä selvästi, mitkä kahdesta mahdollisesta toiminnasta:

Jos vihreät lemmikkisi sijaitsevat ikkunoiden lähellä, lasitetulla terassilla tai loggialla, he tarvitsevat todennäköisesti jaksoittaista valaistusta, joka kompensoi luonnonvalon puutteen ja vaikuttaa myönteisesti niiden kasvuun, kehitykseen ja kukintaan. Tällöin valaisimien valinta ei ole merkityksellinen, ja kaksitoimisen ajastinreleen käyttö antaa kasveille automaattisesti tarvittavan valon aamuisin ja iltaisin.

Usein kasvit viljellään keinotekoisessa valossa, toisin sanoen huoneissa, joissa ei ole ikkunoita tai huoneiden kulmissa, jotka ovat kaukana ikkunoista. Tilanteessa, jossa kasvit eivät tunne luonnollista päivänvaloa ollenkaan, on välttämätöntä valita lamput, joilla on erityinen spektri, joka täyttää koristeellisten sisä- tai akvaarioiden vihreiden istutusten tarpeet.

Watts, sviitit, lumenit ↑

Jotta valaisisi oikeat valaisimet kasvien valaistukseen, jokaisen kukkakaupan on muistettava koulun fysiikan kurssista, mitä lampun teho, valovirta, valaistus, mitä he vaikuttavat ja mihin yksiköihin mitataan.

Sähkölampun tehoa mitataan watteina.

Valovirta - valonlähteen pääominaisuus, mitattuna lumeneina ja mitä suurempi merkkivalo, sitä enemmän valo syttyy.

Valaistus on valonlähteen valaistun pinnan ominaisuus, mitattuna luxissa. Merkkivalosta riippuu, kuinka kauan kestää tietyn pinta-alan valaiseminen.

[sisältää id = "1 ″ title =" Mainostaminen tekstissä "]

Näin ollen 1 lm: n valovirta, joka valaisee 1 neliömetrin aluetta, antaa sille 1 lx: n valaistuksen. Kun suunnittelet kodin kasvihuonekaasujärjestelmää, on otettava huomioon kaksi tärkeää sääntöä:

1. Valon määrä on kääntäen verrannollinen valonlähteen ja pinnan välisen etäisyyden neliöön. Tämä tarkoittaa, että lampun nostaminen vain 50 cm edellisen tason yläpuolelle, esimerkiksi puoli metriä kasvien yläpuolelle, nostamme valaistusaluetta, mutta vähennämme valaistustasoa 4 kertaa.
2. Valaistuksen taso riippuu kulmasta, jossa valo suuntautuu pintaan. Analogisesti sinisellä auringonvalolla projektorityypin valonlähde antaa maksimaalisen valaistuksen, jos se sijaitsee kohtisuorassa valaistun alueen kanssa.

Mitä valon spektri ja väri vaikuttavat?

Luonnollinen tai keinotekoinen valo on eri pituisia sähkömagneettisia aaltoja, joita kutsutaan valon spektriksi. Valon spektri koostuu spektriosista, joista jokaisella on oma osa tietyn värin spektristä, näkyvä tai näkymätön. Silmä näkee spektrin näkyvän osan valkoisena valona, ​​ja näkymätön on ultravioletti- ja infrapunasäteily. Valon spektrin kaikilla osilla on tärkeä merkitys kasvien kehityksessä.

Fotosynteesin, klorofyllin ja muiden kasvipigmenttien prosessissa, jossa valo on mukana, imevät hiilidioksidia ja vapauttavat happea, muuntamalla valon energia elämään tarvittavaksi energiaksi. Lisäksi "työ" pigmenttien reaktiossa käyttää spektrin punaisen ja sinisen osan valoa. Juurijärjestelmän, kukkien ja hedelmien kypsymisen kehitystä ohjaavat pigmentit, joiden herkkyyshuippu sijaitsee spektrin punaisessa osassa. Järjestämällä asianmukaisesti keinotekoinen valaistus kasveihin yhdessä tai toisessa osassa taajuutta ja muuttamalla valo- ja pimeiden jaksojen kestoa, on mahdollista nopeuttaa tai hidastaa laitoksen kehitystä, lyhentää kasvukautta tai hallita muita prosesseja.

Valaisimien tärkeimmät spektrivärien ominaisuudet on merkitty niiden merkinnöissä seuraavilla indikaattoreilla:

• CCT-lampun värilämpötila ilmaisee säteilyn värin, joka on mitattu asteina Kelvin-asteikolla ja vastaa lämpötilaa, jossa kuuman metallin väri on lähinnä valaisimen valon väriä;
• CRI-lampun värinmuodostuskerroin kuvaa valaistun esineen värin vastaavuutta sen todelliseen väriin mitattuna välillä 0-100.

Valaisimen merkintä ”/ 735” tarkoittaa esimerkiksi, että tämä laite, jonka ominaisuudet ovat CRI = 70-75% ja ССТ = 3500 ° К, ja merkintä ”/ 960” merkitsevät lamppua CRI = 90% ja ССТ = 6000 ° К, väri säteily, joka on lähellä päivänvaloa.

On tärkeää muistaa! Kasvien valaisemaan tarkoitetun lampun valossa on oltava sekä punaisen että sinisen osan värit.

Kasvien valaisimien tyypit ↑

Koristeellisten sisätilojen valaistukseen tai täydelliseen keinotekoiseen valaistukseen käytetään seuraavia valaistuslaitteita:

• hehkulamput;
• kaasupurkauslamput;
• LED-valaisimet.

Käytetyt hehkulamput ↑

Vanhin on tunnettu lampun tyyppi, jossa valonlähde on kuuma volframi-spiraali, joka on asetettu lasipulloon. Ne ruuvataan kasettiin ja ne eivät vaadi erityisiä laitteita kytkemistä varten. Hehkulamppujen ryhmään kuuluvien tavanomaisten "lamppujen" lisäksi niissä on myös muita parannettuja valaistustyyppejä:

Halogeenilamppujen ominaisuudet ↑

Näiden lamppujen polttimoon pumpataan ksenon- ja kryptonkaasujen seos, joka antaa hehkulampun kirkkaamman hehkun ja kestävyyden. Ei saa sekoittaa kaasupurkausmetallihalidivalaisimiin.

Mitkä ovat hyviä neodyymi-tassuja? ↑

Tämän tyyppisten lamppujen lasiin lisätään neodyymiseosta, joka absorboi spektrin kelta-vihreän osan säteilyn. Tämän seurauksena valaistu pinta heijastuu neodyymilampun valossa kirkkaammaksi, vaikkakin säteilevän valon määrä ei kasva.

Hehkulamppujen yleinen haittapuoli on sinisen värin puuttuminen niiden emissiospektrissä ja liian alhainen valoteho 17–25 Lm / W, joten ne eivät ole kovin sopivia valaistuslaitoksille. Lisäksi hehkulamput tulevat liian kuumiksi, ja kun ne asetetaan alle 1 metrin korkeudelle, ne voivat aiheuttaa palovammoja kasveille, ja korkeudella yli 1 m ne eivät pysty tarjoamaan tehokasta valaistusta.

Poistolaitteet hehkulamput ↑

Toisin kuin hehkulamput, kaasupurkauslamppujen valonsäteily on seurausta kahden elektrodin välisestä sähkökaasusta kaasuseoksessa. Kaasuseoksen koostumuksesta riippuen ne voivat säteillä spektrin minkä tahansa osan valoa. On purkauslamppuja

• matala paine - loisteputket, joita käytetään laajalti asuin- ja muiden tilojen valaistukseen;
• Korkea paine - tämäntyyppisen lampun laajuus on paljon laajempi, katuvalaistuksesta valaistuskohteisiin erityistarkoituksiin.

Kaikentyyppisten kaasupurkauslamppujen liittämiseen, lukuun ottamatta viimeisimpiä energiansäästölamppujen malleja, tarvitaan erityinen ohjauslaite - liitäntälaite, huolimatta siitä, että joidenkin niiden pohja näyttää samalta kuin tavallinen hehkulamppu.

Matalapaineiset loistelamput ovat lasiputki, jonka molemmilla puolilla on pari elektrodia, jotka on kytketty volframikelalla. Putken sisällä on seos, jossa on inerttiä kaasua ja elohopeahöyryä, ja lasipulloputken sisäpinta on päällystetty erityisellä yhdisteellä - fosforilla. Elohopeahöyryn sähköisen purkauksen seurauksena syntyy silmälle näkymätön ultraviolettisäteily, joka muuttaa fosforin näkyväksi valkoiseksi valoksi. Lamppuja on kolme.

Loistelamput yleiskäyttöön ↑

Tämän tyyppisiä lamppuja käytetään laajalti tilojen valaistukseen, niille on ominaista korkea valovoima 50-70 lm / W, alhainen lämpösäteily ja pitkä käyttöikä. Niitä voidaan käyttää sisätilojen kasvien ajoittaiseen valaistukseen, mutta rajoitetun spektrin vuoksi tällaisten lamppujen käyttö kodin kasvihuoneen säännölliseen valaistukseen ei ole aina optimaalista.

Erikoiskäyttöiset loisteputket ↑

Tämäntyyppinen loistelamppu eroaa lasiputken sisäpinnalle kerrostuneen fosforin edellisestä koostumuksesta. Parannuksen seurauksena lampun lähettämän valon spektri on lähellä kasvitarpeen spektriä. Samalla teholla lamppu säteilee enemmän valoa spektrin "hyödyllisestä" osasta, ja siksi se soveltuu kaikkiin tarpeisiin: tarvitsetko täyden valaistuksen sisätilojen kasveille, ajoittaisen valaistuksen tai koristevalon.

Kompaktit loisteputket ↑

Tämän tyyppisten loistelamppujen pääasiallinen ero kahdesta edellisestä lampusta on pohjaan rakennetussa liitäntälaitteessa, jonka ansiosta ne voidaan helposti integroida mihin tahansa asunnon tai talon valaistusjärjestelmään ilman muita kalliita laitteita, toisin sanoen ne on yksinkertaisesti kierretty mihin tahansa sopivan kokoiseen kasettiin. Koska hehkulamppu on kelvollinen korvaava valaisin, riittävän laaja valikoima kompaktia energiansäästölamppua ei kykene tarjoamaan sisätilojen tehokasta valaistusta. Lisäksi niiden merkittävä haittapuoli on lampun koko: kompakti loistelamppu, jonka kapasiteetti on 20 W (joka vastaa hehkulampun tehoa 100 W), voidaan käyttää vain pienen ryhmän tai itsenäisen tehtaan valaisemiseen, asettamalla se 30-40 cm: n korkeuteen

Kompaktit loisteputket, joiden teho on 36-55 W, ovat tehokkaampia kasvien valaistuslaitteiden roolissa. Niille on tunnusomaista suurempi valovoima ja pitkä käyttöikä tavanomaisilla loistelampuilla, ja niiden erinomainen CRI = 90% valonläpäisevyys ja laaja valikoima punaisia ​​ja sinisiä värejä pystyvät tarjoamaan kasveille mukavan valaistuksen. Tällaisia ​​lamppuja on suositeltavaa käyttää heijastimella tapauksissa, joissa valaistuslaitteiden kokonaisteho on enintään 200-300 W koti- puutarhan valaistuksessa. Toistaiseksi niiden ainoa haittapuoli on korkea hinta ja tarve yhdistää sähköinen liitäntälaite.

Korkeapainepurkauslamput ovat yksi kirkkaimmista valonlähteistä, ja niille on ominaista korkea valovoima ja kätevät kompakti mitat. Yksi lamppu voi tehokkaasti valaista kasveja melko leveällä alueella. Tämäntyyppiset lamput on liitetty verkkoon erityisellä liitäntälaitteella, ja niitä suositellaan käytettäväksi valaistuslaitoksissa tapauksissa, joissa tarvitaan paljon valoa, jota valaisimet, joiden kokonaisteho on 200-300 W, eivät tarjoa. Kotitalouksien kasvihuoneiden ja kasvihuoneiden valaistuksessa käytetään seuraavia korkeapainepurkauslamppuja:

• elohopea;
• natrium;
• metallihalogenidi, jota kutsutaan joskus metallihalidiksi.

Korkeapainelamput ↑

Kaasupurkauslamppujen vanhin sukupolvi. Jos polttimon sisäpintaa ei päällystetä, ne erottuvat hyvin pienellä värinmuodostuskertoimella ja epämiellyttävällä sinertävällä säteilyn värillä. Viimeisimmät sukupolven elohopeapätät peitetään sisäpuolelta erityisellä yhdisteellä, joka parantaa niiden spektrisiä ominaisuuksia, ja jotkut valmistajat ovat jopa mukauttaneet tämän tyyppisiä lamppuja valaisemaan kasveja. Mutta tällaista haittaa, koska valon heikkeneminen ei ole vielä poistettu.

Natriumhöyrylamput ↑

Tehokkaat kirkaslamput, joilla on korkea valovoima, jolle on ominaista erittäin suuri resurssi 12-20 tuhatta tuntia, natriumlamppujen spektriä edustaa pääasiassa punainen vyöhyke, joka säätelee kasvien juurenmuodostuksen ja kukinnan prosesseja. Yksi natriumputkilamppu, jonka kapasiteetti on 250 W ja jossa on sisäänrakennettu heijastin, voi tehokkaasti valaista talvipuutarhan vaikuttavan alueen tai suuren kasvien kokoelman. Päästöjen spektrin tasapainottamiseksi on suositeltavaa vaihtaa natriumlamppuja elohopeaa tai metallihalidia käyttäen.

Täydelliset metallihalidilamput ↑

Täydellisin kaasupurkauslamppujen tyyppi kasvien valaistuslaitteina. Ne erottuvat suurteholla, suurilla resursseilla ja optimaalisesti tasapainoisella taajuusalueella, joka on mukava kasveille. Metallihalidilampun kytkemiseksi tarvitaan erikoispatruuna, vaikka sen ulkoinen pohja ei käytännössä poikkea hehkulampun kannasta. Haittapuoli on liian korkea verrattuna muihin lamppukustannuksiin.

LED-valaistuslaitteet ↑

Toisin kuin kaikki laitteet, joita käytetään kasvien valaisemiseen tai valaistukseen, LED-valaistuslaite ei ole lamppu, vaan kiinteän tilan puolijohdelaite, jossa ei ole herkkää lasilamppua, joka on täytetty vaarallisella kaasulla, hehkulangalla ja epäluotettavilla liikkuvilla elementeillä. LED-säteily syntyy, kun sähkövirta kulkee erityisen keinotekoisen kiteen läpi. Pääenergiaa käytetään valovirran luomiseen, prosessi tapahtuu ilman lämmön vapautumista - erittäin tärkeä etu, jonka avulla voit luoda täydellisen valaistuksen akvaarioiden kasveille, jotka kärsivät ylikuumenemisesta.

[sisältää id = "2 ″ title =" Mainostaminen tekstissä "]

Progressiivista LED-valaistusta minkä tahansa tyyppisille kasveille pidetään tulevaisuuden teknologiana. LEDeillä on vertaansa vailla oleva resurssi jopa 100 tuhatta tuntia jatkuvaa toimintaa, kuluttaa 75% vähemmän sähköä perinteisiin valaistuslaitteisiin verrattuna ja pystyvät tarjoamaan säteilyspektrin, joka on mukava laitoksen kehitykselle. On erittäin tärkeää, että spektrin ultravioletti- ja infrapunaosien puuttuminen säteilyltä takaa ihmisten ja kasvien LED-laitteiden täydellisen turvallisuuden.

LED-valaistuksen väri riippuu kiteen koostumuksesta, jonka läpi sähkövirta virtaa, ja säteilyintensiteettiä voidaan säätää muuttamalla tehoa. Jos yksi valaistuslaite koostuu useista kiteistä, joista jokainen säteilee spektrin tietyn osan valoa, jokaisen niistä voidaan säätää virran intensiteettiä. LED-valonlähteiden ainoa haittapuoli on, että ne ovat melko kalliita verrattuna perinteisiin lamppuihin.

Valaisimien valinta mahdollistaa siten, että jokainen puutarhuri voi budjetista riippumatta luoda normaalia valaistusta kasveilleen.

Halvin vaihtoehto on hehkulamput tai pienloistelamput, joissa on sisäänrakennettu liitäntälaite ja jotka sopivat tavanomaisiin luotiin.

Kompaktit loisteputket ovat erinomaisia ​​valaisemaan pienen määrän läheisesti sijaitsevia pieniä kasveja. Korkeat irrotetut kasvit valaistaan ​​parhaiten valonheittimillä, joissa on pieniä teholtaan enintään 100 wattilamppuja.

Hyllyissä tai ikkunalaudoissa sijaitsevia noin yhden korkeuden kasveja valaisevat parhaiten pitkät tai pienikokoiset loisteputket. Heijastimen käyttö loistelampuilla lisää huomattavasti hyödyllistä valovirtaa.

Valaisemaan suurta talvipuutarhaa tai laajaa kasvien kokoelmaa, voit käyttää yhtä tai useampaa kattovalaisinta, jossa on voimakkaita (250 tonnia) kaasupurkausliuosta tai metallihalogenidilamppuja.

Lopuksi moderni LED-valaistus sopii erinomaisesti kullekin näistä tapauksista, joiden korkeat kustannukset kompensoivat lemmikkisi lemmikkieläinten viihtyisyyttä, kirkkautta ja vihreitä silmuja.

Kasvien valaistus valkoisilla LEDeillä

Kulutuksen ekologia. Tiede ja tekniikka: Millaista valaistusta tarvitaan täysin kehittyneen, suuren, tuoksuvan ja maukkaan kasvin saamiseksi, jolla on kohtalainen virrankulutus?

Fotosynteesin voimakkuus punaisen valon alla on suurin, mutta punaisen pelkästään kasvit kuolevat tai niiden kehitys on häiriintynyt. Esimerkiksi korealaiset tutkijat [1] osoittivat, että kun valaistu puhtaalla punaisella, kasvatetun salaatin paino on suurempi kuin kun se valaistaan ​​punaisen ja sinisen yhdistelmällä, mutta lehdet sisältävät huomattavasti vähemmän klorofylliä, polyfenoleja ja antioksidantteja. Biotyyppi Moskovan valtionyliopistosta [2] totesi, että kiinalaisten kaaliiden lehdissä kapeakaistainen punainen ja sininen valo (verrattuna natriumlampun valaistukseen) sokerien synteesi vähenee, kasvu estyy ja kukintaa ei tapahdu.

Kuva 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarms

Millaista valaistusta tarvitaan täysin kehittyneen, suuren, tuoksuvan ja maukkaan kasvin saamiseksi, jolla on kohtalainen energiankulutus?

Miten arvioidaan lampun energiatehokkuutta?

Fytosetin energiatehokkuuden arvioinnin tärkeimmät mittarit ovat:

• Fotosynteettinen fotonivuo (PPF), mikromooleina joulua kohti, eli valon kvanttina alueella 400–700 nm, jonka lamppu päästää, mikä kului 1 J sähkötehoa.
• Saanto-fotonivirta (YPF), efektiivisissä mikromooleissa Joulea kohti eli kvanttimäärä 1 J: n sähkötehoa kohden, ottaen huomioon kerroin, McCree-käyrä.

PPF osoittautuu aina hieman korkeammaksi kuin YPF (McCree-käyrä normalisoidaan yhdeksi ja suurimman osan alueesta on vähemmän kuin yksi), joten on edullista käyttää ensimmäistä mittaria valaisimien myyjille. Toisen mittarin käyttö on kannattavampaa asiakkaille, koska se arvioi paremmin energiatehokkuutta.

HPS: n tehokkuus

Suuret maatalousyritykset, joilla on laaja kokemus, laskevat rahaa, käyttävät silti natriumlamppuja. Kyllä, he suostuvat mielellään ripustamaan LED-valaisimien antamien reunojen yli, mutta eivät suostu maksamaan niistä.

Kuviosta 1. Kuvio 2 osoittaa, että natriumlampun tehokkuus riippuu suuresti tehosta ja saavuttaa maksimiarvon 600 wattia. Natriumlampun tyypillinen optimistinen YPF-arvo 600–1000 W on 1,5 eff. µmol / j. 70-150 W: n natriumlampuilla on puolitoista kertaa vähemmän tehokkuutta.

Kuva 2. Kasville tyypillinen natriumlampun spektri (vasen). Cavita-, E-Papillon-, Galad- ja Reflax-tuotemerkkien kasvihuoneiden tehokkuus lumentteina watteina ja tehokkaina mikromooleina natriumlampuissa (oikea)

Mikä tahansa LED-lamppu, jonka tehokkuus on 1,5 eff. μmol / W ja kohtuullinen hinta voidaan pitää arvokkaana vaihtoehtona natriumlampulle.

Punaisen ja sinisen kasvien valaistuksen epäilyttävä tehokkuus

Tämä artikkeli ei anna klorofyllin absorptiospektrejä, koska on väärin viitata niihin keskustelussa siitä, miten elävä kasvi käyttää valovirtaa. Eristetty ja puhdistettu klorofylli-invitro imee vain punaisen ja sinisen valon. Elävässä solussa pigmentit imevät valoa koko alueella 400–700 nm ja siirtävät sen energiaa klorofylliin. Levyn valon energiatehokkuus määräytyy ”McCree 1972” -käyrän avulla (kuva 3).

Kuva 3. V (λ) on henkilön näkyvyyden käyrä; RQE - laitoksen suhteellinen kvanttitehokkuus (McCree 1972); σ_R ja σ_FR - fytokromin punaisen ja punaisen valon absorptiokäyrät; B (λ) - sinisen valon fototrooppinen tehokkuus [3]

Huomautus: punaisen alueen suurin tehokkuus on puolitoista kertaa pienempi kuin vihreä. Ja jos keskimäärin tehokkuus ylittää minkä tahansa laajakaistan, ero muuttuu vieläkin vähäisemmäksi. Käytännössä osan energian uudelleenjako punaiselta alueelta valon vihreän energian funktiolle joskus päinvastoin parantaa. Vihreä valo läpäisee lehtien paksuuden alemmille tasoille, laitoksen tehokas lehtialue kasvaa dramaattisesti ja esimerkiksi salaatin saanto nousee [2].

Kasvien valaistus valkoisilla LEDeillä

Tehdasvalojen valaistuksen energiatehokkuutta yhteisten LED-valonheittimien avulla tutkittiin [3].

Valkoisen LED-spektrin tyypillinen muoto määräytyy seuraavasti:

• lyhyen ja pitkän aallon tasapaino, joka korreloi värilämpötilaan (kuvio 4, vasen);
• spektrin täyteyden aste, joka korreloi värinsiirron kanssa (kuvio 4, oikea).

Kuva 4. Valkoisen LED-valon spektrit, joissa on yksi värintoisto, mutta erilainen värilämpötila CCT (vasen) ja yksi värilämpötila ja erilainen värintoisto R(Oikea)

Valkoisten diodien ja yhden värilämpötilan väliset erot ovat tuskin havaittavissa. Siksi voimme arvioida spektririippuvaiset parametrit vain värilämpötilan, värinsiirron ja valovoiman avulla - parametrit, jotka on kirjoitettu tavallisessa valkoisessa valaisimessa etiketissä.

Sarjan valkoisten LEDien spektrien analyysitulokset ovat seuraavat:

1. Kaikkien valkoisten LEDien spektrissä, vaikka värilämpötila on alhainen ja värinsiirto on mahdollisimman suuri, kuten natriumlampuilla, on hyvin vähän punaista (kuva 5).

Kuva 5. Valkoisen LEDin spektri (LED 4000K R= 90) ja natriumvalo (HPS) verrattuna kasvin sinisen (B), punaisen (A_r) ja suuren punaisen valon (A_fr) herkkyyden spektritoimintoihin

Luonnonolosuhteissa ulkomaalaisen lehtien katoksen varjostama kasvi saa enemmän punaista kuin naapuri, joka valoa rakastavissa kasveissa laukaisee "varjon välttämisen oireyhtymän" - kasvi ulottuu ylöspäin. Tomaatit, esimerkiksi kasvuvaiheessa (ei taimia!) Kaukopunaa tarvitaan venyttämiseksi, kasvun lisäämiseksi ja miehitetyn alueen kokonaismääräksi, ja näin ollen myös satoa tulevaisuudessa.

Niinpä valkoisten LEDien ja natriumvalon alla kasvi tuntuu olevan avoimen auringon alla eikä venytä ylöspäin.

2. “Auringon seuranta” -reaktiossa tarvitaan sinistä valoa (kuva 6).

Kuva 6. Phototropism - lehtien ja kukkien kääntäminen vetämällä varret valkoisen valon siniseen komponenttiin (kuva Wikipediassa)

Yhdessä watissa valkoista LED-valoa 2700 K: n fytoaktiivinen sininen komponentti on kaksi kertaa niin suuri kuin yksi wattia natriumvaloa. Lisäksi fytoaktiivisen sinisen osuus valkoisessa valossa kasvaa suhteessa värilämpötilaan. Jos esimerkiksi on tarpeen muuttaa koristekukkia ihmisten suuntaan, ne olisi valaistava tästä puolelta voimakkaalla kylmällä valolla, ja kasvit paljastuvat.

3. Valon energia-arvo määräytyy värilämpötilan ja värinsiirron mukaan ja 5%: n tarkkuudella voidaan määrittää kaava:

Esimerkkejä tämän kaavan käytöstä:

A. Arvioimme valkoisen valon parametrien perusarvot, mitä valaistuksen tulisi olla, jotta saadaan esimerkiksi 300 eff. Tietyn värinsiirron ja värilämpötilan aikaansaamiseksi. μmol / s / m2:

On havaittu, että lämpimän valkoisen, väriltään väriltään valon valon käyttö mahdollistaa hieman alemman valotason käytön. Jos kuitenkin katsomme, että lämpimän valon LED-valojen, joiden väri on suuri, luovutus on hieman pienempi, on selvää, että värilämpötilan ja värinsiirron valinta ei voi olla energisesti merkittävää voittaakseen tai menettää. Voit säätää vain fytoaktiivisen sinisen tai punaisen valon osuutta.

B. Arvioimme tyypillisen yleiskäyttöisen LED-valaisimen soveltuvuutta mikrogreenin kasvattamiseen.

Anna lampun, jonka koko on 0,6 × 0,6 m, kuluttaa 35 W, värilämpötila 4000 K, värinmuodostus Ra = 80 ja valo palaa 120 lm / W. Sitten sen tehokkuus on YPF = (120/100) (1,15 + (35⋅80 - 2360) / 4000) eff. µmol / j = 1,5 eff. µmol / j. Tämä kerrotaan kulutetulla 35 watilla 52,5 eff. µmol / s

Jos tällaista lamppua lasketaan riittävän alhaiseksi mikroruudun kerroksen yläpuolelle, jonka pinta-ala on 0,6 x 0,6 m = 0,36 m 2 ja näin vältetään valon menetys sivulle, valaistustiheys on 52,5 eff. μmol / s / 0,36 m 2 = 145 eff. µmol / s / m 2. Tämä on noin puolet tavallisista suositelluista arvoista. Sen vuoksi lampun teho on myös kaksinkertaistettava.

Eri tyyppisten lamppujen fytoparametrien suora vertailu

Verrataan vuonna 2016 valmistetun tavallisen toimistokattokalusteisen LED-valaisimen fysioparametreja erikoistuneisiin fytolampeihin (kuva 7).

Kuva 7. Kasvihuoneiden tyypillisen 600 W: n natriumlampun vertailuarvot, erikoistunut LED-kasvien valaistus ja lamppu yleistä huonevalaisua varten

On havaittavissa, että tavanomainen valaistus valaisimella, jossa on diffuusori, joka on poistettu kasvien valaisemiseen, ei ole energiatehokkuudeltaan huonompi kuin erikoistunut natriumlamppu. On myös havaittu, että punaisen sinisen valon fito-valaisin (valmistaja ei ole tarkoituksellisesti nimetty) tehdään alemmalla teknologisella tasolla, koska sen kokonaistehokkuus (valovirran suhde watteihin verkkoon kulutetusta tehosta) on pienempi kuin toimistovalaisimen tehokkuus. Mutta jos punaisen sinisen ja valkoisen lampun tehokkuus oli sama, myös fytoparametrit olisivat suunnilleen sama!

Myös spektreistä voidaan nähdä, että punainen-sininen kasvi-lamppu ei ole kapeakaistainen, sen punainen humppu on leveä ja sisältää paljon paljon punaisempaa kuin valkoinen LED ja natriumvalo. Tapauksissa, joissa on tarpeeksi punaista, tällaisen valaisimen käyttö yksin tai yhdessä muiden vaihtoehtojen kanssa voi olla tarkoituksenmukaista.

Valaistusjärjestelmän energiatehokkuuden arviointi:

Kirjoittaja käyttää manuaalista spektrometriä UPRtek 350N (kuva 8).

Kuva 8. Fyt-valaistusjärjestelmän tarkastus

Seuraava UPRtek-spektrometri PG100N valmistajan mukaan mittaa mikromoolia neliömetriä kohti, ja mikä tärkeintä, valovirta watteina neliömetriä kohti.

Valovirran mittaaminen watteina on erinomainen ominaisuus! Jos valotettu alue kerrotaan valovirran tiheydellä watteina ja verrataan lampun kulutukseen, valaistuksen energiatehokkuus tulee selväksi. Ja tämä on tällä hetkellä ainoa kiistaton tehokkuuskriteeri, käytännössä erilaisille valaistusjärjestelmille, se eroaa suuruusluokittain (eikä useaan kertaan tai jopa prosentteina, koska energian vaikutus muuttuu, kun taajuuden muutokset muuttuvat).

Valkoisen valon esimerkkejä

Esimerkkejä hydroponisten tilojen valaistuksesta punaisella ja valkoisella valolla kuvataan (kuva 9).

Kuva 9. Vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas maatiloille: Fujitsu, Sharp, Toshiba, kasvatuslaitosten kasvatuslaitos Etelä-Kaliforniassa

Maatilojen Aerofarms-järjestelmä (kuva 1, 10), josta suurin on rakennettu New Yorkin lähellä, on tunnettu. Valkoisten LED-lamppujen alla Aerofarmsissa kasvaa yli 250 lajia vihreyttä, jotka kuvaavat yli kaksikymmentä satoa vuodessa.

Kuva 10. Farm Aerofarms New Jerseyssä ("State of the Gardens") New Yorkin rajalla

Suorat kokeet, joissa verrataan valkoista ja punaisen sinistä LED-valaistusta
Suorien kokeiden tuloksia on hyvin vähän, kun verrataan valkoisen ja punaisen sinisen LEDin alla kasvatettuja kasveja. Esimerkiksi Moskovan maatalouden akatemiasta näki tällainen tulos. Timiryazev (kuva 11).

Kuva 11. Kullakin parilla vasemmalla oleva kasvi kasvaa valkoisilla LEDeillä, oikealla - punaisen ja sinisen alapuolella (Timiryazevin niminen Moskovan maatalouden akatemian laitos I. G. Tarakanovan esityksestä)

Pekingin ilmailu- ja astronautikorkeakoulu julkaisi vuonna 2014 suuren tutkimuksen erilaisista LEDeistä valmistetusta vehnästä. [4] Kiinalaiset tutkijat ovat todenneet, että on suositeltavaa käyttää valkoista ja punaista valoa. Mutta jos tarkastelet artikkelin digitaalisia tietoja (kuva 12), huomaat, että erilaisten valaistustyyppien parametrien ero ei ole lainkaan radikaali.

Kuva 12. Tutkittujen tekijöiden arvot vehnän kasvun kahdessa vaiheessa punaisella, punaisella, punaisella ja valkoisella LEDillä

Tutkimuksen pääpaino on kuitenkin korjata kapeakaistaisen punaisen sinisen valaistuksen puutteita lisäämällä valkoista valoa. Esimerkiksi japanilaiset tutkijat [5, 6] havaitsivat salaatin ja tomaattien massan ja ravintoarvon kasvun, kun valkoinen lisätään punaiseen valoon. Käytännössä tämä tarkoittaa, että jos laitoksen esteettinen vetovoima kasvun aikana ei ole tärkeää, ei ole välttämätöntä hylätä jo ostettuja kapeakaistaisia ​​punaisen sinisiä lamppuja, valkoisia valaisimia voidaan käyttää lisäksi.

Valon laadun vaikutus tulokseen

Ekologian peruslaki "Liebigin tynnyri" (kuva 13) sanoo: kehitys rajoittaa normista poikkeavaa tekijää enemmän kuin toiset. Esimerkiksi, jos vesi, mineraalit ja CO ovat täynnä ₂, mutta valaistuksen intensiteetti on 30% optimaalisesta arvosta - laitos antaa enintään 30% suurimmasta mahdollisesta saannosta.

Kuva 13. Kuva rajoittavan tekijän periaatteesta YouTubessa

Laitoksen reaktio valoon: kaasunvaihdon intensiteetti, ravinteiden kulutus liuoksesta ja synteesimenetelmät määräytyvät laboratoriossa. Vastaukset kuvaavat vain fotosynteesiä, mutta myös kasvu-, kukinnan-, maun ja aromin edellyttämien aineiden synteesin prosesseja.

Kuviossa 1 Kuviossa 14 on esitetty laitoksen vaste valon aallonpituuden muutokselle. Mitattu natriumin ja fosforin kulutuksen intensiteetti mintun, mansikoiden ja salaatin ravinteiden liuoksesta. Tällaisten kuvioiden piikit ovat merkkejä spesifisen kemiallisen reaktion stimuloinnista. Kaaviot osoittavat, että poistaaksesi kaikki alueet koko spektristä säästämisen vuoksi - se on kuin osan piano-näppäinten poistaminen ja melodian toistaminen jäljellä olevista.

Kuva 14. Valon stimuloiva rooli typen ja fosforin mintun, mansikoiden ja salaatin kulutuksessa.

Rajoittavan tekijän periaate voidaan laajentaa yksittäisiin spektrikomponentteihin - täydellistä tulosta varten tarvitaan joka tapauksessa täysi spektri. Tietyn alueen ottaminen pois koko spektristä ei johda energiatehokkuuden merkittävään kasvuun, mutta "Liebig-tynnyri" voi toimia - ja tulos on negatiivinen.
Esimerkit osoittavat, että tavallisella valkoisella LED-valolla ja erikoistuneilla "punaisen sinisen fytosmilla", kun kasvit valaisee, on noin sama energiatehokkuus. Mutta laajakaistavalkoinen tyydyttää monimutkaisesti laitoksen tarpeet, joita ei ole pelkästään fotosynteesin stimuloinnissa.

Vihreän poistaminen jatkuvasta spektristä siten, että valo muuttuu violetiksi, on markkinointiliike ostajille, jotka haluavat "erityisen ratkaisun", mutta eivät toimi pätevinä asiakkaina.

Valkoisen valon korjaus

Yleisimpiä valkoisia yleiskäyttöisiä LED-valoja on alhainen värinmuodostus Ra = 80, mikä johtuu pääasiassa punaisen värin puuttumisesta (kuva 4).

Punaisen pinnan puute spektrissä voidaan täydentää lisäämällä lamppuun punaisia ​​LEDejä. Tällainen ratkaisu edistää esimerkiksi CREE-yritystä. "Liebigin tynnyrin" logiikka viittaa siihen, että tällainen lisäaine ei sattuisi, jos se on todella lisäaine, eikä energian uudelleenjako muista alueista punaisen puolesta.

IMBP RAS teki mielenkiintoisen ja tärkeän työn vuosina 2013–2016 [7, 8, 9]: he tutkivat, miten valkoisten 4K-LEDien 660 nm valo valkoisten LED-valojen 4000 K / Ra = 70 valossa vaikuttaa kiinalaisen kaalien kehitykseen.

Ja löysi seuraavat tiedot:

• LED-valossa kaali kasvaa samalla tavalla kuin natrium, mutta sillä on enemmän klorofylliä (lehdet ovat vihreämpiä).
• Kasvin kuivapaino on melkein verrannollinen laitoksen tuottaman moolin kokonaismäärään. Lisää valoa - enemmän kaalia.
• C-vitamiinin pitoisuus kaaliissa kasvaa hieman valaistuksen lisääntyessä, mutta kasvaa merkittävästi, kun valkoiseen valoon lisätään punainen valo.
• Punaisen komponentin osuuden merkittävä kasvu spektrissä lisäsi merkittävästi nitraattien pitoisuutta biomassassa. Ravinto- liuoksen optimointi oli välttämätöntä ja lisättiin osa typpeä ammonium- muotoon, jotta nitraattien MPC-arvo ei ylittäisi. Mutta puhtaassa valkoisessa valossa oli mahdollista työskennellä vain nitraattimuodossa.
• Punaisen osuuden lisääntymisellä valon kokonaisvirrassa ei ole lainkaan vaikutusta sadon massaan. Toisin sanoen puuttuvan spektrikomponentin valmistuminen ei vaikuta sadon määrään, vaan sen laatuun.
• Korkeampi hyötysuhde mooleina punaisen LEDin watteina johtaa siihen, että punaisen ja valkoisen lisääminen on myös energiatehokkaampaa.

Näin ollen punaisen ja valkoisen lisääminen on suositeltavaa, kun kyseessä on kiinalainen kaali, ja se on täysin mahdollista yleisessä tapauksessa. Tietenkin, biokemiallinen valvonta ja asianmukainen valinta lannoitteita tietyn sadon.

Vaihtoehdot, joilla rikastetaan spektriä punaisella valolla

Kasvi ei tiedä, mistä se tuli kvantista valkoisen valon spektristä ja mistä - "punainen" kvantti. Erityistä spektriä ei tarvita yhdessä LEDissä. Ja ei ole tarvetta loistaa punaisella ja valkoisella valolla yhdestä erityisestä fytolampista. Riittää, kun käytetään valkoista valoa, joka on yleiskäyttöinen ja erillinen punainen valo, joka valaisee kasvin lisäksi. Ja kun laitoksen vieressä on henkilö, liiketunnistin voi sammuttaa punaisen lampun, jotta tehdas näyttää vihreältä ja kauniilta.

Mutta päinvastainen päätös on myös perusteltua - korostamalla fosforin koostumusta, laajentamalla valkoisen LED-säteilyn spektriä pitkiin aaltoihin ja tasapainottamalla sitä siten, että valo pysyy valkoisena. Ja saat valkoisen valon ekstravaganttisen värin, joka soveltuu sekä kasveille että ihmisille.

Erityisen mielenkiintoista on lisätä punaisen osuutta nostamalla yleistä värinmuodostusindeksiä, kun kyseessä on kaupunkien viljely, sosiaalinen liike, joka kasvattaa tarvittavia kasveja kaupungissa olevalle henkilölle, usein asuintilaan integroimalla ja siten ihmisten ja kasvien valoympäristöön.

Avoimet kysymykset

Voit tunnistaa kauko- ja lähellä olevan punaisen valon suhteen ja "varjon välttämisen oireyhtymän" käyttökelpoisuuden eri kulttuureissa. On mahdollista väittää, mitkä alueet analyysin aikana on suositeltavaa rikkoa aallonpituuden asteikko.

Voidaan keskustella siitä, tarvitaanko laitosta stimulointia tai sääntelyfunktiota, jonka aallonpituudet ovat lyhyempiä kuin 400 nm tai yli 700 nm. Esimerkiksi on yksityinen viesti, että ultravioletti vaikuttaa merkittävästi kasvien kuluttajien ominaisuuksiin. Muun muassa salaatinpunaisia ​​lajikkeita kasvatetaan ilman ultraviolettisäteilyä, ja ne kasvavat vihreiksi, mutta ne säteilytetään ultraviolettisäteilyllä ennen myyntiä, ne muuttuvat punaisiksi ja menevät laskuriin. Ja onko uusi metrinen PBAR (kasvien biologisesti aktiivinen säteily), joka on kuvattu julkaisussa ANSI / ASABE S640, Kasvien sähkömagneettisen säteilyn määrät ja yksiköt (fotosynteettiset organismit, määritetty oikein 280–800 nm: n alueelle)?

johtopäätös

Ketjukaupat valitsevat vanhanaikaisempia lajikkeita ja sitten ostaja äänestää ruplaa kirkkaampien hedelmien vuoksi. Melkein kukaan ei valitse makua ja aromia. Mutta heti kun meistä tulee rikkaampia ja alkaa kysyä enemmän, tiede antaa heti oikeat lajikkeet ja reseptit ravinteiden ratkaisulle.

Ja jotta kasvi syntetisoi kaiken, mitä tarvitaan makuun ja aromiin, valaistus, jossa on kaikki aallonpituudet, joihin kasvi reagoi, eli yleisessä tapauksessa, on jatkuva spektri. Ehkä perusratkaisu on valkoinen valo, jossa on korkea värintoisto.

kirjallisuus
1. Poika K-H, Oh M-M. Lehtien muoto, kasvu, kasvu ja antioksidanttiset fenoliset yhdisteet, jotka ovat kahdenlaisia ​​valo- ja punaisia ​​valoa lähettäviä diodeja // Hortscience. - 2013. - Voi. 48 - s. 988-95.
2. Ptushenko VV, Avercheva OV, Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin AN, Smolyanina SO, Zhigalova TV, 2015. Kiinalaisen kaalien kapea kasvu kasvussa paine natriumlamppu. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, koko korkealaatuinen kevyt ympäristö ihmisille ja kasveille. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu H. Liu, 2014, kasvu, Triticum aestivum L., tunnusnumero Id Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex
5. Lin K. H., Huang M.Y., Huang W.D. et ai. Hydrodynaamisesti kasvatettu salaatti (Lactuca sativa L. var. Capitata) // Scientia Horticulturae. - 2013. - V. 150. - P. 86–91.
6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., et ai. Esimerkiksi on osoitettu, että lisävalaistuksen vaikutuksia tulisi vähentää. Ohjaus. Biol. - 2012. Voi. 50. - s. 63–74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Jakovlev, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. Vitacycle-T-tilan kasvihuoneen optimaalisten valaistusjärjestelmien perustelut. Ilmailu ja ympäristöterveys. 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. Vitamiinitilan kasvihuoneen LED-valaistuksen optimointi. Ilmailu ja ympäristöterveys. 2016. T. 50. № 3.
9. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Smolyanin, SO, Pomelova, MA, Erokhin, AN, Jakovleva, OS, Tarakanov, I.G. Kevytjärjestelmän parametrien vaikutus nitraattien kertymiseen kiinan kaali (Brassica chinensis L.) maapallon biomassaan, kun sitä kasvatetaan LED-säteilijöillä. Maatalouskemikaaleja. 2015. № 11.

Jos sinulla on kysyttävää tästä aiheesta, kysy heiltä projektimme asiantuntijoita ja lukijoita.