Растениям, выращиваемым "на вершине" (салат, укроп, щавель, капуста, лук и т.д.), требуется более длительный период дневного света – 12-14 часов. В этом случае мы выполняем те же действия, что и в предыдущем случае, но включаем лампы раньше утром и выключаем их позже вечером, чтобы получить необходимые часы.
6 причин использовать ультрафиолетовые лампы
Некоторые начинающие растениеводы недооценивают важность освещения. Освещение растений Они улучшают вегетацию и цветение. Их польза была доказана в ходе многочисленных экспериментов. Вы можете обойтись без света, но не стоит ожидать хорошего урожая.
Ультрафиолетовое излучение – это невидимый для человека вид электромагнитного излучения. Это легко объяснить: длина его волны меньше 400 нм, в то время как глаз видит длину волны около 400 нм. Ультрафиолетовое излучение делится на короткие, средние и длинные волны.
- УФ-А (длинные) – 315-400 нм
- UV-B (средний) – 280-315 нм
- UV-C (короткие) – 100-280 нм
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур
Ультрафиолетовый свет так же важен для растений, как и удобрения. Особенно распространены искусственный свет в теплицах. Стекло и поликарбонат блокируют ультрафиолетовые лучи. Это делает необходимым дополнительное освещение.
Важность ультрафиолетового освещения была доказана в ходе многочисленных экспериментов. Первые исследования не показали полного воздействия ультрафиолета, поскольку ученые использовали для исследования только клетки растений. Однако наблюдения за изменениями в листьях показывают другую картину. Например, если микрозелень, свекла или базилик получают дополнительный свет, у них вырастают растения с крупными мясистыми листьями. У олеандра, синеголовника и сорго улучшается фотосинтез. Также были проведены эксперименты с листовым салатом. Листья увеличились в размере, и вес каждого растения возрос.
Химический состав овощей также изменяется под воздействием ультрафиолетового света. Научно доказано, что в плодах огурцов повышается содержание углеводов, особенно по сравнению с растениями, выращенными под красным или желтым светом.
Вредны ли фитосветильники?
Существуют различные типы этих источников света:
- Флуоресцентные;
- ртутные;
- натриевые;
- светодиодные лампы.
В прошлом для освещения растений использовались только лампы накаливания, но они имеют низкий КПД, поэтому сейчас их практически не используют для выращивания рассады. Чтобы понять, вреден ли свет, излучаемый фитолампами, важно узнать больше о том, как работает каждый из этих вариантов. Например, люминесцентные источники света – это лампочки, которые содержат ртуть. Пока пломбы не повреждены, вещество внутри такой лампочки не причинит никакого вреда.
Сообщалось также о негативном влиянии ртути на зрение человека. Это связано с повышенной частотой пульсации флуоресцентных фитоламп (22-70%). Это явление проявляется в виде регулярного "мигания" источника света. Причиной этого являются конструктивные особенности, в частности, использование электромагнитного балласта. Его электронный аналог работает с меньшей погрешностью, но частота пульсаций по-прежнему высока.
Это явление остается невидимым для глаза, но может оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека. В частности, световые импульсы негативно влияют на мозг, вызывая раздражительность и являясь причиной повышенной утомляемости, что приводит к снижению производительности. Кроме того, непрерывная пульсация фитолампы вызывает быструю утомляемость глаз и может сделать их болезненными. Длительное пребывание в помещении с таким светом ухудшает концентрацию внимания.
Экспертная оценка
Алексей Бартош
Эксперт по ремонту, обслуживанию электротехники и промышленной электроники.
Задать вопрос эксперту
Однако это не все негативные факторы. Ультрафиолетовое излучение от люминесцентных источников света также наносит вред. Он может вызвать раздражение наружных покровов кожи. Флуоресцентные фитосветильники не рекомендуется использовать людям с устаревшим искусственным хрусталиком без защиты от ультрафиолета. Такие источники света также противопоказаны пользователям с повышенной чувствительностью.
Влияние на здоровье
Многочисленные исследования подтвердили, что импульсные источники света оказывают негативное влияние на здоровье. Причем фитосветильники наносят вред как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе. Последствия этого явления следующие:
- Негативное воздействие на центральную нервную систему и фоторецепторные элементы сетчатки глаза младшего поколения (до 15 лет), так как органы и системы детей еще формируются;
- Усталость глаз, снижение концентрации внимания, напряжение органов зрения становятся необходимыми.
Негативные свойства различных ртутьсодержащих фитоламп могут ухудшить здоровье пациентов с уже имеющимися заболеваниями (мигрень, головокружение), что быстрее проявляется у людей с эпилепсией. Если постоянно находиться под воздействием такой лампы, кожные заболевания обостряются из-за интенсивного воздействия ультрафиолетового излучения. Люди по-разному реагируют на фитолампу. Одни не испытывают никаких последствий, а другие ощущают негативные эффекты уже через 10-15 минут воздействия ультрафиолета.
Выбор лампы
Итак, начнем с того, что для выращивания растений в основном используются не ультрафиолетовые лампы, а фитолампы, но как правильно выбрать лампу? Ультрафиолетовые лампы используются в случаях, упомянутых выше (для снятия стресса и инициации процесса). Для ускорения роста растений источник света должен иметь длину волны около 440 нм (синий) и 660 нм (красный), которые лежат в видимом, а не ультрафиолетовом диапазоне. Это происходит потому, что эти лучи используются для фотосинтеза, это известно как фотосинтетически активное излучение (ФАР).
На рисунке ниже показан оптический диапазон и активность различных растительных процессов, которая усиливается тем, что хлорофилл (самый распространенный пигмент) наиболее интенсивно поглощает красный и синий цвета.
Поглощение различными типами растительных пигментов – хлорофиллом a, хлорофиллом b и каротиноидами – более наглядно показано на рисунке ниже. Каротиноиды поглощают только часть зеленого спектра, передавая энергию на фотосинтез.
Здесь видно, что зеленая часть видимого спектра слегка поглощается хлорофиллами, другими словами, отражается. Вот почему "трава зеленая, а небо голубое". С научной точки зрения, коротковолновые фотоны имеют слишком высокую энергию и могут повредить клетку (например, коротковолновый ультрафиолетовый свет) и фильтруются озоновым слоем. Энергия длинноволновых фотонов низкая. Верхний график показывает степень поглощения, а нижний – фотосинтетическую активность.
Подводя итоги, давайте разберемся, какая длина волны за что отвечает при выращивании растений:
- 640-660 нм – красные цвета, для репродуктивного развития и укрепления корневой системы взрослых растений;
- 595-610 нм – цвета, близкие к оранжевому, необходимы для цветения и созревания плодов
- 440-445 нм – сине-фиолетовые цвета, необходимы для вегетативного развития
- 380-400 нм – ближний ультрафиолет, для регуляции роста и образования белков;
- 280-315 нм – средний ультрафиолет для растений с целью повышения морозоустойчивости.
Рекомендации по применению
Однако не все цветы и другие растения всегда нуждаются в дополнительном освещении. На рисунке ниже вы можете увидеть признаки недостатка и избытка света; для получения дополнительной информации обратитесь к руководствам для цветоводов по отдельным видам растений.
Общая рекомендация по использованию УФ-ламп и фитоламп заключается в обеспечении достаточного количества светового дня для отдельных видов растений. Также важно помнить, что на стадии прорастания растений рекомендуется использовать освещение с преобладанием синих оттенков, а на стадиях цветения и плодоношения должны преобладать красные волны. Это означает, что для каждого периода следует подбирать соответствующие лампы. Продолжительность работы УФ-ламп также следует выбирать в соответствии с потребностями растения. Многие растения хорошо растут без УФ-ламп, но, например, укроп не такой ароматный, каким он был бы, если бы подвергался воздействию УФ-лучей.
УФ-облучение растений не всегда необходимо и используется для достижения конкретных результатов, описанных в первой части этой статьи.
Также важно помнить, что использование светодиодных ламп не выделяет столько тепла, как, например, ДНаТ. Поэтому, если вы используете ДНаТ, вам также следует следить за температурой листьев, чтобы они не перегревались. Время дополнительного освещения цветов определяется экспериментально и индивидуально. Например, дополнительное освещение может проводиться утром и вечером, при условии, что растения получают достаточно света в течение дня.
Экспертная оценка
Алексей Бартош
Эксперт по ремонту и обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Спросите эксперта
Советы для аквариума аналогичны, но необходимо также учитывать предпочтения и реакции рыб и других обитателей.
Сколько лампочек необходимо и как рассчитать их количество?
Прежде всего, выясните, сколько света нужно растениям. Конечно, каждой культуре требуется разное количество света. Светолюбивые растения требуют до 10 000 люкс, а тенелюбивые – менее 1 000 люкс. Среднее значение достаточной освещенности для дополнительного освещения составляет 1 000 люкс. Это значение следует принять за отправную точку.
Насколько мощные лампы необходимы? Это зависит от их типа, высоты над растением и площади поверхности теплицы. Начнем с предположения, что лампы находятся на высоте 1 м над растениями (не над землей). Для расчета воспользуйтесь приведенной ниже таблицей.
Зависимость площади с освещенностью 1 000 люкс от мощности лампы без отражателя
Мощность, ватт*
Размер освещаемой площади, см
Освещаемая площадь, м 2
Натриевые
Люминесцентные
Лампы накаливания
СВЕТОДИОД
30х30
40х40
1000
50х50
60х60
90х90
110х110
1 000
130х130
* Мощность можно уменьшить вдвое при использовании верхнего отражателя или ламп накаливания с зеркальным отражателем.
Например, люминесцентная лампа мощностью 80 Вт, размещенная над растением на высоте 1 м, обеспечит освещение, необходимое для площади 0,09 м 2 .
Размер площади 30 см х 30 см является приблизительным значением. Поскольку лампа линейная, освещаемая площадь будет не квадратом, а прямоугольником аналогичной площади. То же самое относится и к лампочкам. Они будут освещать не прямоугольник, а круг площадью 0,09 м 2 .
Однако, чтобы ответить на вопрос о мощности, дополнительно необходимо знать, сколько лампочек будет использовано. Это количество зависит от площади поверхности теплицы и размера создаваемой ими световой точки. Лампы, размещенные над растениями, должны обеспечивать равномерное освещение по всей площади без "мертвых", неосвещенных участков. Это означает, что световые точки, создаваемые лампами, должны слегка перекрываться. Это основа для расчета количества ламп. Мощность ламп теперь можно легко рассчитать по той же таблице.
Схема подключения и автоматическое включение
Схема подключения точечного освещения в теплице такая же, как и для домашнего освещения. Лампы делятся на группы (по типу, расположению и т.д.). Каждая группа питается от своей линии, что позволяет легко регулировать интенсивность и спектр освещения. Линии подключаются к основной линии, каждая со своим выключателем. Затем мы устанавливаем устройство защиты от дифференциального тока – групповой автоматический выключатель. Все автоматические выключатели должны быть размещены в электрическом щите и установлены внутри теплицы.
Групповой автоматический выключатель соединяется с распределительным щитом дома кабелем, помещенным в металлическую трубу, или воздушной линией, выполненной с помощью СИП (самонесущего изолированного кабеля). Все металлические корпуса светильников подключены к контуру заземления. В приведенном ниже примере показана электрическая схема для теплицы, оснащенной фито- и обычными лампами. Если групп больше, добавьте столько, сколько необходимо.
В теплице часто бывает очень влажно, и во время полива брызги могут лететь во все стороны. По этой причине выбирайте блок предохранителей с защитой IP54, а лучше IP55. То же самое относится и к светильникам.
А теперь об автоматизации. Вам не обойтись без простого сумеречного реле. Оно будет включать лампы вечером и выключать их утром, что нам не нравится. Другой вариант – установить сумеречное реле с интеллектуальным режимом отключения. Оно активирует сумеречное реле в сумерках (уровень чувствительности можно регулировать) и выключает его через 30 минут – 7 часов.
Однако это реле не обеспечивает утреннее освещение теплицы. Вам придется либо вручную включать утренний свет, либо вообще отказаться от него, продлив время вечернего освещения. Это хорошее решение, которое не повредит растениям.
Среднее ультрафиолетовое излучение
- 290-310 нм.
- 310-350 нм. относительно безвредны.
Что касается растений, то средние длины волн не опасны только при кратковременном воздействии. Непрерывное облучение может убить растение. Это означает, что если облучать его в течение 20 минут в день каждый день, то рост у многих видов прекращается. Самое главное – следить за дозами.
Например, помидоры в результате такого облучения стали в два раза больше, кукуруза – на 26%, рис и хлопок – на 30-50%. Также наблюдалось более раннее цветение. Данных о подобных экспериментах с орхидеями нет. Виды растений, растущие на больших высотах, особенно хорошо реагируют на средние волны. Их рост иногда увеличивается на 100%.
Длинноволновый ультрафиолетовый
Спектр практически безвреден для человека и растений. Но и при сильном, но коротком облучении не наблюдается стимулирующего эффекта. Однако длительное облучение окажет положительный эффект на высокогорные виды. Лучи этого спектра хороши как часть искусственного освещения. Они не наносят вреда растениям.
Ультрафиолетовые лучи активизируют синтез каротиноидов. Это означает, что листья становятся красными. Синтез хлорофилла уменьшается при длительном облучении и увеличивается при коротком. Сообщается также об увеличении синтеза некоторых биологически активных веществ.
Многие растения реагируют на всю часть УФ-спектра, но не на все. Исключение составляют сосновые деревья. Этот вид излучения оказывает хороший эффект при использовании в искусственном освещении. Например, образуются более красочные бутоны. Если световой день длинный, то дополнительное освещение такого типа фактически сокращает его. Это делает цветение более интенсивным для растений с коротким днем. Однако это не вредит растениям, которым нужен длинный день. Они вполне нормально цветут при таком освещении. Соответственно, длинные волны ультрафиолетового света выравнивают КПК растений.
Следует также отметить, что положительное влияние ультрафиолета обычно проявляется при высокой температуре и хорошем освещении.
Такие условия способствуют более быстрому восстановлению поврежденной клетки. Существует практическое правило для расчета доз УФ-излучения. Чем меньше света получает растение в естественных условиях, тем больший ущерб оно может получить от УФ-излучения. Поэтому к УФ-излучению следует относиться с особой осторожностью.