Zaujímavé

Čo sú Grow Lights: Tipy na používanie Grow Lights na rastlinách

Čo sú Grow Lights: Tipy na používanie Grow Lights na rastlinách


Autor: Mary H. Dyer, autorka záhradnej redakcie

Čo sú pestovateľské svetlá? Ľahká odpoveď je, že svetlá pre pestovanie fungujú ako náhrady slnečného žiarenia pre pestovanie rastlín v interiéroch. Prečítajte si základné informácie, ktoré vám pomôžu začať.

Typy rastúcich svetiel

Žiarivky - Pretože sú lacné, ľahko použiteľné a ľahko dostupné v rôznych veľkostiach a tvaroch, sú fluorescenčné rastové svetlá prvou voľbou pre mnohých domácich záhradníkov. Žiarivky, ktoré poskytujú svetlo predovšetkým na modrom konci spektra, sú na dotyk chladné, takže sa dajú bezpečne použiť aj nad nežnými sadenicami. Kompaktné žiarivky sú ideálne pre záhradné práce na malom priestore. Môžete tiež použiť novšie plnospektrálne fluorescenčné rastové svetlá, ktoré poskytujú svetlo na oboch koncoch spektra a sú veľmi podobné prirodzenému dennému svetlu.

LED svetlá - Táto nová technológia ponúka pestovateľom v interiéroch a majiteľom skleníkov mnoho výhod, pretože sú kompaktné, nízkoteplotné, ľahké a ľahko sa montujú. LED svetlá sa môžu ľudským očiam javiť tlmené, pretože žiarovky neposkytujú veľa žltozeleného svetla, ale ponúkajú veľa červeného a modrého svetla, ktoré maximalizuje rast rastlín.

Žiarovky - Staromódne žiarovky sú horúce a nemožno ich umiestniť príliš blízko k nežným rastlinám. Niektorí záhradníci však používajú žiarovky, ktoré poskytujú svetlo iba na červenom konci spektra, na doplnenie štandardných žiariviek, ktoré poskytujú väčšinou modré svetlo. Väčšina pestovateľov interiérov sa však rozhodne pre novšiu technológiu LED alebo žiarivky, ktoré sa používajú ľahšie a sú energeticky efektívnejšie.

Medzi ďalšie typy vnútorných svetiel patria halogenidové žiarovky alebo vysokotlakové sodíkové žiarovky.

Používanie Grow Lights na rastlinách

Výber pestovateľských svetiel pre rastliny si vyžaduje starostlivé zváženie, pretože rastliny majú veľmi odlišné požiadavky na osvetlenie. Napríklad rastliny ako dracaena alebo papradie vyžadujú slabšie svetlo, zatiaľ čo africkým fialkám a podobným rastlinám sa darí pri slabom až miernom svetle.

Všeobecne platí, že sukulenty, väčšina bylín a mnoho druhov orchideí potrebuje intenzívnejšie svetlo. Sadenice vyžadujú veľa jasného svetla, aby sa zabránilo ich premnoženiu.

Majte na pamäti, že takmer všetky rastliny potrebujú najmenej šesť hodín tmy. Lacný časovač zjednoduší postup.

Tento článok bol naposledy aktualizovaný dňa

Prečítajte si viac o starostlivosti o všeobecné izbové rastliny


Prečo používať grow light?

Rastliny sa spoliehajú na svetlo, že prežijú! Prostredníctvom procesu fotosyntéza, rastliny využívajú energiu zo slnečného žiarenia a premieňajú ju na chemickú energiu, ktorá sa používa na podporu ich rastu. Vo väčšine prípadov množstvo svetla, ktoré rastlina prijíma, priamo súvisí s tým, ako energicky bude rásť. Používanie rastrových svetiel je ľahký a vynikajúci spôsob zabezpečenia doplnkového svetla a podporovať rastliny, kde chýba dostatočné prirodzené slnečné svetlo.

Videli ste sadenice, ktoré sú mimoriadne vysoké alebo sa dokonca nakláňajú k oknu? Rozťahujú sa pri hľadaní viac svetla. Vo svete sadeníc vyššia neznamená lepšie! Bez dostatku svetla sú vegetariánske sadenice lankovité, tenké a slabé (tiež známe ako „nohy“) a hrozí im prevrátenie alebo zlomenie. Iné izbové rastliny môžu mať problém s rastom, produkciou alebo iným spôsobom prosperovať naplno bez dostatku svetla.

Jeden z najlepších spôsobov, ako zabráňte nožným sadeniciam a pestovať tie najzdravšie a najúspešnejšie rastliny pomocou pestovateľských žiaroviek vo vnútri. Nerád to hovorím, ale častejšie jasné slnečné okno samotné neposkytne dostatok svetla na spustenie semien v interiéri. Najmä v zimných mesiacoch, keď je denné svetlo už obmedzené, väčšina záhradkárov začína s osivom na jarné a letné obdobie dopredu. Dostatok svetla poskytovaného pestovateľskými svetlami udrží sadenice krátke, zavalité a silné. Pre väčšinu domácich rastlín však zvyčajne postačujú jasné okná a okolité svetlo.

Zverejnenie: Tento príspevok môže pre vaše pohodlie obsahovať pridružené odkazy na produkty, napríklad na položky na Amazone. Homestead and Chill získava malú províziu z nákupov uskutočnených prostredníctvom týchto odkazov, bez ďalších nákladov!

Napriek tomu, že nad nimi vyrastie svetlo, tieto semiačka už vyzerajú trochu vysoko a nohami. Sadenice Leggy nie sú koncom sveta, ale nie sú ideálne. Tento článok obsahuje viac informácií o prevencii a oprave vysokonohých sadeníc.

Niektoré z týchto sadeníc sú trochu vysoké, ale oveľa menej dlhé ako predchádzajúca fotografia. Príklad zdravých sadeníc, ktoré dostávajú dostatočné svetlo. Táto fotografia bola urobená v našom skleníku, ktorý nedostáva celodenné slnko, takže používame aj doplnkové pestovateľské svetlá.

Svetelná dióda (LED) rastie

LED diódy verzus HID sú jednou z najväčších diskusií, pokiaľ ide o porovnanie svetla.

LED diódy - alebo svetlo emitujúce diódy - si za posledných pár rokov obľúbili. Niektorých začínajúcich pestovateľov zastrašuje cenovka pestovateľských svetiel LED. Ale nad rámec počiatočných nákladov je prevádzka LED oveľa lacnejšia ako HID. Vysoko kvalitné, energeticky efektívne LED diódy spotrebujú asi polovicu energie, ktorú HID žiarovky vyžadujú na výrobu rovnakého množstva svetla.

Rastové LED svetlá tiež vydržia dlhšie ako HID svetlá, vrátane CMH a LEC. Väčšina svietidiel sa pripája priamo do štandardnej sieťovej zásuvky, takže inštalácia je jednoduchá bez predradníkov. Nepotrebujete ani reflektorové kukly, pretože svetelné diódy LED už smerujú celé svoje svetlo dole na vrchlík. A ak nastavujete rozsiahlu operáciu rastu, výber LED môže spôsobiť, že budete mať nárok na energetické zľavy.

Stačí stačiť povedať, keď uvažujete o nákladoch na porovnanie rastúceho svetla, LED diódy vám dajú viac na zamyslenie než počiatočná nákupná cena.

Pokiaľ ide o kvalitu svetla, mali by ste vedieť, že nie všetky LED sú vytvorené rovnako. Svetlá najvyššej úrovne však poskytujú spektrálne svetlo pre každú fázu rastu. A medzi najlepšie z najlepších patrí riadenie variabilného spektra. Preklad: Môžete skutočne zmeniť množstvo modrého alebo červeného svetla, aby ste riadili vývoj svojich rastlín.

Mnoho pestovateľov od prechodu na pestovateľské žiarovky LED uvádza lepšie výnosy a celkovú kvalitu. Pre veľa záhradkárov diskusia LED verzus HID nie je o tom, ktoré svetlo je lepšie. Ide o to, či im stojí za to zaplatiť viac za svoje svetlá vpredu.


Osvetľovací plán pre transplantácie

Novo objavené sadenice a mladé rastliny dobre rastú pomocou spektrálneho svetla, a to ako modrých, tak aj červených vlnových dĺžok. Špeciálne LED a fluorescenčné „rastúce svetlá“ budú fungovať, ale budú fungovať aj lacnejšie žiarovky. Najlepšie výsledky dosiahnete, ak je svetelný zdroj v rozmedzí 6 palcov od listov rastlín. Pre ľahký pohyb pozastavte upevnenie na reťaziach alebo povýšte svoje rastliny na stôl alebo podnos. Ak chcete, aby svetlá fungovali efektívne, pred každým rokom jemne utrite svetelné trubice, aby ste odstránili prach a špinu.


Osvetľovací plán pre kvitnúce rastliny

Vlny červeného svetla sú nevyhnutné na podnietenie kvetín a plodov v interiéroch. Nakupujte žiarovky LED a žiarovky, ktoré sú špeciálne určené na pestovanie rastlín. Zvyčajne sú označené ako „grow lights“, pretože sú vytvárané tak, aby produkovali veľké množstvo vĺn červeného svetla.

Niektoré elektrické značky vyrábajú žiarovky LED vhodné pre rastliny, ktoré sa nazývajú „vysoko výkonné LED“. Vysokovýkonné LED diódy sú zvyčajne dvakrát také jasné ako štandardné LED svetlá. Tieto ultra jasné svetlá sú vynikajúce na pestovanie rastlín, ktoré sú pôvodom z úplného slnka, suchého podnebia, ako sú kaktusy, citrusy, rozmarín a pelargónie. Plánujte zapáliť kvitnúce a plodiace rastliny na 16 až 18 hodín denne. Umiestnite svetelný zdroj približne 12 palcov od listov rastlín.


Obsah

  • 1 Typické použitie
  • 2 bežné typy
    • 2.1 Vysoko intenzívne výbojky (HID)
      • 2.1.1 halogenid kovu (MH)
      • 2.1.2 Keramický halogenid kovu (CMH, CDM)
      • 2.1.3 Kombinácia MH a HPS („duálny oblúk“)
      • 2.1.4 Vysokotlakový sodík (HPS)
      • 2.1.5 Konverzné žiarovky
      • 2.1.6 Prepínateľné predradníky
    • 2.2 Svetelné diódy (LED)
    • 2.3 Žiarivka
      • 2.3.1 Žiarivkové žiarovky
      • 2.3.2 Kompaktné žiarivky (CFL)
      • 2.3.3 Fluorescenčné svetlo so studenou katódou (CCFL)
  • 3 Požiadavky na svetlo rastlín
    • 3.1 Množstvo svetla
    • 3.2 Kvalita svetla
    • 3.3 Fotoperiodizmus
    • 3.4 Fotosynteticky aktívne žiarenie (PAR)
  • 4 Pozri tiež
  • 5 Odkazy

Grow svetlá sa používajú na záhradníctvo, záhradníctvo, množenie rastlín a výrobu potravín vrátane vnútorných hydroponických a vodných rastlín. Aj keď sa väčšina svetiel Grow používa na priemyselnej úrovni, dajú sa použiť aj v domácnostiach.

Podľa zákona o inverznom štvorci je intenzita svetla vyžarujúceho z bodového zdroja (v tomto prípade žiarovky), ktorý dosiahne povrch, nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti povrchu od zdroja (ak je objekt dvakrát tak ďaleko , prijíma iba štvrtinu svetla), čo je pre pestovateľov v interiéroch vážna prekážka a na čo najefektívnejšie využitie svetla sa používa veľa techník. Vo svetlách sa preto často používajú reflektory na maximalizáciu svetelnej účinnosti. Rastliny alebo svetlá sa pohybujú čo najbližšie k sebe, aby dostali rovnaké osvetlenie a aby všetko svetlo pochádzajúce zo svetiel dopadalo skôr na rastliny ako na ich okolie.

Na pestovanie žiaroviek je možné použiť celý rad žiaroviek, napríklad žiarovky, žiarovky, žiarovky s vysokou svietivosťou (HID) a svetelné diódy (LED). Dnes sú najpoužívanejšími svetlami na profesionálne použitie HID a žiarovky. Vnútorní pestovatelia kvetov a zeleniny zvyčajne používajú vysokotlakové sodíkové (HPS / SON) a halogenidové výbojky (MH) HID, ale vďaka svojej účinnosti a hospodárnosti halogenidy kovov nahradzujú žiarovky a LED. [1]

Metalhalogenidové žiarovky sa pravidelne používajú pre vegetatívnu fázu rastu rastlín, pretože emitujú väčšie množstvo modrého a ultrafialového žiarenia. [2] [3] Zavedením keramického halogenidového osvetlenia a širokospektrálneho halogenidového osvetlenia sa čoraz viac využívajú ako exkluzívny zdroj svetla pre vegetatívne aj reprodukčné fázy. Modré spektrum svetla môže u rastlín vyvolať väčšiu vegetatívnu reakciu. [4] [5] [6]

Vysokotlakové sodíkové žiarovky sa tiež používajú ako jediný zdroj svetla počas vegetatívneho a reprodukčného štádia. Môžu sa tiež použiť ako dodatok k plnospektrálnemu osvetleniu počas reprodukčnej fázy. Červené spektrum svetla môže u rastlín vyvolať väčšiu odozvu kvitnutia. [7] Ak sa pre vegetatívnu fázu používajú vysokotlakové sodíkové výbojky, rastliny rastú mierne rýchlejšie, ale budú mať dlhšie internódie a môžu byť celkovo dlhšie.

V posledných rokoch bola na rastúci trh so svetlom uvedená technológia LED. Návrhom vnútorného pestovateľského svetla pomocou diód možno vytvoriť špecifické vlnové dĺžky svetla. NASA testovala LED pestovateľské svetlá na ich vysokú účinnosť pri pestovaní potravy vo vesmíre pre mimozemskú kolonizáciu. Nálezy ukázali, že rastliny sú ovplyvnené svetlom v červenej, zelenej a modrej časti spektra viditeľného svetla. [8] [9]

Svetlá s vysokou svietivosťou (HID) Upraviť

Fluorescenčné osvetlenie bolo predtým najbežnejším typom vnútorného pestovateľského svetla, ale HID svetlá ich prekonali. [10] Vysoko intenzívne výbojky majú vysokú účinnosť lumen na watt. [11] Existuje niekoľko rôznych typov žiaroviek HID vrátane ortuťových pár, halogenidov kovov, vysokotlakových sodíkových žiaroviek a žiaroviek na konverziu. Halogenidové výbojky a žiarovky HPS vytvárajú farebné spektrum, ktoré je do istej miery porovnateľné so slnkom a je možné ich použiť na pestovanie rastlín. Ortuťové výbojky boli prvým typom HID a boli široko používané na pouličné osvetlenie, ale pokiaľ ide o záhradné interiéry, produkujú relatívne slabé spektrum pre rast rastlín, takže boli väčšinou nahradené inými typmi HID pre pestovanie rastlín. [11]

Všetky rastrové svetlá HID vyžadujú na fungovanie elektrický predradník a každý predradník má konkrétny výkon. Populárne hodnotenia HID zahŕňajú 150W, 250W, 400W, 600W a 1000W. 600 W HID svetlá sú najelektrickejšie najefektívnejšie z hľadiska výroby svetla, potom nasleduje 1 000 W. 600 W HPS produkuje o 7% viac svetla (lúmen na watt) ako 1 000 W HPS. [11]

Aj keď všetky žiarovky HID fungujú na rovnakom princípe, rôzne typy žiaroviek majú odlišné požiadavky na štartovanie a napätie, ako aj odlišné prevádzkové vlastnosti a fyzický tvar. Z tohto dôvodu žiarovka nebude fungovať správne bez zodpovedajúceho predradníka, aj keď sa žiarovka fyzicky zaskrutkuje. Okrem toho, že produkuje nižšiu úroveň svetla, nesprávne párované žiarovky a predradníky prestanú pracovať skoro alebo môžu dokonca okamžite vyhorieť. [11]

Metalhalogenid (MH) Upraviť

Halogenidové žiarovky sú typom HID svetla, ktoré vyžaruje svetlo v modrej a fialovej časti svetelného spektra, ktoré je podobné svetlu dostupnému vonku na jar. [12] [ vlastnoručne publikovaný zdroj? ] Pretože ich svetlo napodobňuje farebné spektrum slnka, niektorí pestovatelia zisťujú, že rastliny vyzerajú pod halogenidom kovu príjemnejšie ako iné typy žiaroviek HID, napríklad HPS, ktoré narúšajú farbu rastlín. Preto je bežnejšie, keď sa halogenidy kovov používajú, keď sú rastliny vystavené v domácnosti (napríklad okrasné rastliny), a dáva sa prednosť prírodnej farbe. Halogenidové žiarovky je potrebné vymieňať približne raz ročne, v porovnaní so žiarovkami HPS, ktoré vydržia dvakrát dlhšie.

Halogenidové výbojky sú široko používané v záhradníckom priemysle a sú vhodné na podporu rastlín v skorších vývojových štádiách podporou silnejších koreňov, lepšej odolnosti proti chorobám a kompaktnejšieho rastu. [12] Modré spektrum svetla podporuje kompaktný, listnatý rast a môže byť vhodnejšie na pestovanie vegetatívnych rastlín s veľkým počtom listov.

Halogenidová výbojka produkuje 60-125 lúmenov / watt, v závislosti od príkonu žiarovky. [13]

Teraz sa vyrábajú pre digitálne predradníky vo verzii s impulzným štartom, ktoré majú vyššiu elektrickú účinnosť (až 110 lúmenov na watt) a rýchlejšie zahrievanie. [14] Jedným z bežných príkladov halogenidu kovu s impulzným štartom je keramický halogenid kovu (CMH). Halogenidové žiarovky s impulzným štartom môžu byť dodávané v ľubovoľnom spektre od studenej bielej (7 000 K) po teplú bielu (3000 K) a dokonca až ultrafialové (10 000 K). [ potrebná citácia ]

Halogenid keramického kovu (CMH, CDM) Edit

Keramické halogenidové výbojky (CMH) sú relatívne novým typom HID osvetlenia a pokiaľ ide o pestovanie svetiel, táto technológia sa označuje niekoľkými názvami. keramický výboj halogenid kovu (CDM), [15] halogenid kovu keramického oblúka.

Halogenidové žiarovky z keramického kovu sa štartujú pulzným štartérom, rovnako ako iné halogenidy kovov s „pulzným štartom“. [15] Výboj halogenidovej výbojky z keramického kovu je obsiahnutý v druhu keramického materiálu známeho ako polykryštalický oxid hlinitý (PCA), ktorý je podobný materiálu použitému pre HPS. PCA znižuje stratu sodíka, čo zase znižuje farebný posun a odchýlky v porovnaní so štandardnými žiarovkami MH. [14] Ponuky záhradníckych CDM od spoločností, ako je Philips, sa ukázali ako účinné zdroje rastového svetla pre aplikácie so stredným príkonom. [16]

Kombinácia MH a HPS („duálny oblúk“)

Kombinované žiarovky HPS / MH kombinujú halogenid kovu a vysokotlakový sodík v tej istej žiarovke a poskytujú červené aj modré spektrum v jednej žiarovke HID. Kombinácia modrého svetla halogenidu kovu a červeného vysokého tlaku sodíka je pokusom o poskytnutie veľmi širokého spektra v rámci jednej žiarovky. To umožňuje jediné riešenie žiarovky počas celého životného cyklu rastliny, od vegetatívneho rastu cez kvitnutie. Pre pohodlie jednej žiarovky z hľadiska výťažnosti existujú potenciálne kompromisy. Existuje však niekoľko kvalitatívnych výhod pre širšie svetelné spektrum.

Vysokotlakový sodík (HPS) Upraviť

Vysokotlakové sodíkové žiarovky sú účinnejším typom HID osvetlenia ako halogenidy kovov. Žiarovky HPS vyžarujú svetlo v žlto-červenom viditeľnom svetle aj v malých častiach všetkého ostatného viditeľného svetla. Pretože rastové svetlá HPS dodávajú viac energie v červenej časti svetelného spektra, môžu podporovať kvitnutie a plodenie. [10] Používajú sa ako doplnok prirodzeného denného svetla pri osvetlení skleníka a pri plnom spektre osvetlenia (halogenid kovu) alebo ako samostatný zdroj svetla pre vnútorné / pestovateľské komory.

HPS grow svetlá sa predávajú v nasledujúcich veľkostiach: 150W, 250W, 400W, 600W a 1000W. [10] Zo všetkých veľkostí sú 600 W HID svetlá najelektrickejšie najefektívnejšie z hľadiska výroby svetla, potom 1 000 W. 600 W HPS produkuje o 7% viac svetla (watt na watt) ako 1 000 W HPS. [11]

Žiarovka HPS produkuje 60 - 140 lúmenov / watt v závislosti od príkonu žiarovky. [17]

Rastliny pestované pod HPS svetlami majú tendenciu sa predlžovať kvôli nedostatku modrého / ultrafialového žiarenia. Moderné záhradnícke žiarovky HPS majú oveľa lepšie upravené spektrum pre rast rastlín. Väčšina žiaroviek HPS poskytuje dobrý rast a ponúka vykreslenie so zníženým indexom podania farieb (CRI). Vo výsledku môže žltkasté svetlo HPS sťažiť sledovanie zdravia rastlín v interiéroch. CRI nie je problém, keď sa žiarovky HPS používajú ako doplnkové osvetlenie v skleníkoch, ktoré využívajú prirodzené denné svetlo (ktoré kompenzuje žlté svetlo HPS).

Vysokotlakové sodíkové žiarovky majú dlhú použiteľnú životnosť žiarovky a šesťkrát vyšší svetelný výkon na jeden watt spotrebovanej energie ako štandardné žiarovky. Vďaka vysokej účinnosti a skutočnosti, že rastliny pestované v skleníkoch získavajú prirodzene potrebné modré svetlo, sú tieto žiarovky preferovaným doplnkovým skleníkovým svetlom. Ale vo vyšších zemepisných šírkach sú obdobia roka, kedy je slnečné svetlo nedostatočné, a pre správny rast sú indikované ďalšie zdroje svetla. Svetlá HPS môžu spôsobiť výrazné infračervené a optické podpisy, ktoré môžu priťahovať hmyz alebo iné druhy škodcov, čo môže následne ohroziť pestovanie rastlín. Vysokotlakové sodíkové žiarovky vyžarujú veľa tepla, čo môže spôsobiť dlhší rast, aj keď je to možné regulovať pomocou špeciálnych vzduchom chladených žiarovkových reflektorov alebo krytov.

Konverzné žiarovky Upraviť

Konverzné žiarovky sa vyrábajú tak, aby fungovali buď s predradníkom MH alebo HPS. Pestovateľ môže prevádzkovať HPS konverznú žiarovku na predradníku MH alebo MH konverznú žiarovku na HPS predradníku. Rozdiel medzi predradníkmi je v predradníku HPS má zapaľovač, ktorý zapaľuje sodík v žiarovke HPS, zatiaľ čo predradník MH nie. Z tohto dôvodu môžu všetky elektrické predradníky spaľovať žiarovky MH, ale iba prepínateľný predradník alebo predradník HPS môže žiarovku HPS vypaľovať bez konverznej žiarovky. [19] Zvyčajne sa v predradníku HPS použije žiarovka na premenu halogenidu kovu, pretože žiarovky na premenu MH sú bežnejšie.

Prepínateľné predradníky Upraviť

Prepínateľný predradník je predradník HID, ktorý možno použiť s halogenidom kovu alebo s žiarovkou HPS s ekvivalentným príkonom. Takže 600W prepínateľný predradník by pracoval buď s 600W MH alebo HPS. [10] Pestovatelia používajú tieto prípravky na rozmnožovanie a vegetatívne pestovanie rastlín pod halogenidom kovov, potom prechádzajú na vysokotlakovú sodíkovú žiarovku v štádiu plodenia alebo kvitnutia rastlín. Ak chcete prepínať medzi svetlami, je potrebné vymeniť iba žiarovku a musí byť nastavený spínač na príslušné nastavenie.

Svetelné diódy (LED) Upraviť

Rastové LED svetlá sú zložené z niekoľkých samostatných svetelných diód, zvyčajne v kryte s chladičom a zabudovanými ventilátormi. Rastové LED svetlá zvyčajne nevyžadujú samostatný predradník a je možné ich zapojiť priamo do štandardnej elektrickej zásuvky.

Jednotlivé LED diódy zvyčajne poskytujú iba jednu úzku škálu farieb, a tak sú rôzne farebné LED diódy zmiešané v rastúcich svetlách v pomeroch v závislosti od zamýšľaného použitia. Zo štúdie fotomorfogenézy je známe, že spektrá zeleného, ​​červeného, ​​ďaleko červeného a modrého svetla majú vplyv na tvorbu koreňov, rast rastlín a kvitnutie, ale nie je k dispozícii dostatok vedeckých štúdií alebo testov uskutočnených v teréne s použitím LED grow light na odporúčajte konkrétne farebné pomery pre optimálny rast rastlín pod LED svetlami. [20] Ukázalo sa, že veľa rastlín môže rásť normálne, ak dostanú červené aj modré svetlo. [21] [22] [23] Mnohé štúdie však naznačujú, že červené a modré svetlo poskytuje iba nákladovo najefektívnejšiu metódu rastu, rast rastlín je stále lepší pri svetle doplnenom zelenou farbou. [24] [25] [26]

Biele pestovateľské svetlá LED poskytujú celé spektrum svetla určené na napodobňovanie prirodzeného svetla a poskytujú rastlinám vyvážené spektrum červenej, modrej a zelenej. Použité spektrum sa líši, biele pestovacie svetlá LED sú však navrhnuté tak, aby vyžarovali podobné množstvo červeného a modrého svetla a pridané zelené svetlo vyzeralo ako biele. Biele LED rastové svetlá sa často používajú na doplnkové osvetlenie domácich a kancelárskych priestorov.

V skleníkových pokusoch bolo hodnotené veľké množstvo rastlinných druhov, aby sa zabezpečilo, že rastliny majú vyššiu kvalitu biomasy a biochemických zložiek ešte vyššiu alebo porovnateľnú s poľnými podmienkami. Výkonnosť mäty, bazalky, šošovice, šalátu, kapusty, petržlenu, mrkvy sa merala hodnotením zdravia a sily rastlín a úspechu v podpore rastu. Taktiež sa zaznamenala podpora bohatého kvitnutia vybraných okrasných rastlín vrátane prvosienky, nechtíka lekárskeho a kmeňových rastlín. [27]

V testoch spoločnosti Philips Lighting na LED svetlách pre pestovanie s cieľom nájsť optimálny recept na svetlo na pestovanie rôznych druhov zeleniny v skleníkoch zistili, že nasledujúce aspekty svetla ovplyvňujú rast rastlín (fotosyntéza) a vývoj rastlín (morfológia): intenzita svetla, celkové svetlo v priebehu času, svetlo v ktorom okamihu dňa, svetlé / tmavé obdobie za deň, kvalita svetla (spektrum), smer svetla a distribúcia svetla po rastlinách. Je však potrebné poznamenať, že pri testoch medzi paradajkami, mini uhorkami a paprikou nebol optimálny recept na svetlo rovnaký pre všetky rastliny a líšil sa v závislosti od plodiny aj regiónu, takže v súčasnosti musia optimalizovať osvetlenie LED v skleníkoch na základe pokusu a chyba. Ukázali, že LED svetlo ovplyvňuje odolnosť voči chorobám, chuť a nutričné ​​hodnoty, ale od roku 2014 nenašli praktický spôsob, ako tieto informácie využiť. [28]

Diódy použité v počiatočných dizajnoch LED s rastúcim svetlom mali zvyčajne výkon 1/3 watt až 1 watt. V pestovateľských LED svetlách sa však dnes bežne používajú diódy s vyšším príkonom, ako sú 3 wattové a 5 wattové diódy. Pre vysoko zhutnené oblasti môžu byť použité čipy COB od 10 do 100 wattov. Z dôvodu odvádzania tepla sú tieto čipy často menej efektívne.

Aby sa zabránilo popáleniu listov, mali by byť pestovateľské žiarovky LED udržiavané vo vzdialenosti najmenej 30 palcov od rastlín pre žiarovky s nízkym príkonom (do 300 W) a až 36 palcov (91 cm) od rastlín pre žiarovky s vyšším výkonom (1 000 W alebo viac). ).

Historicky bolo LED osvetlenie veľmi drahé, ale náklady sa časom výrazne znížili a vďaka ich životnosti sa stali populárnejšími. Rastúce LED svetlá sú často cenovo vyššie watt za watt ako iné LED osvetlenie vďaka dizajnovým funkciám, ktoré im pomáhajú dosiahnuť vyššiu energetickú účinnosť a dlhšiu životnosť. Najmä preto, že pestovateľské žiarovky LED majú relatívne vysoký výkon, sú pestovateľské žiarovky LED často vybavené chladiacimi systémami, pretože nízka teplota zlepšuje jas aj životnosť. LED zvyčajne vydržia 50 000 - 90 000 hodín, kým sa nedosiahne hodnota LM-70. [ potrebná citácia ]

Fluorescenčné úpravy

Žiarivky prichádzajú v mnohých formách, vrátane dlhých, tenkých žiaroviek, ako aj menších žiaroviek v tvare špirály (kompaktné žiarivky). Žiarivky sú k dispozícii pri teplotách farieb od 2700 K do 10 000 K. Svetelná účinnosť sa pohybuje od 30 lm / W do 90 lm / W. Dva hlavné typy žiariviek používaných na pestovanie rastlín sú žiarovkové žiarovky a kompaktné žiarivky.

Trubicové žiarivky Upraviť

Fluorescenčné pestovateľské žiarovky nie sú také intenzívne ako žiarovky HID a zvyčajne sa používajú na pestovanie zeleniny a bylín v interiéroch alebo na zakladanie sadeníc, aby ste mohli na jarné výsadby nastartovať. Na spustenie týchto typov žiariviek je potrebný predradník. [17]

Štandardné žiarivkové osvetlenie má niekoľko tvarových faktorov, vrátane T5, T8 a T12. Najjasnejšou verziou je T5. T8 a T12 sú menej výkonné a sú vhodnejšie pre rastliny s menšou potrebou svetla. Vysokovýkonné žiarivky produkujú dvakrát viac svetla ako štandardné žiarivky. Vysokovýkonné žiarivkové svietidlo má veľmi tenký profil, takže je užitočné vo vertikálne obmedzených oblastiach.

Žiarivky majú priemernú použiteľnú životnosť až 20 000 hodín. Fluorescenčné rastové svetlo produkuje 33-100 lúmenov / watt, v závislosti od tvaru a výkonu. [13]

Kompaktné žiarivky (CFL) Upraviť

Kompaktné žiarivky (CFL) sú menšie verzie žiariviek, ktoré boli pôvodne navrhnuté ako predhrievacie žiarovky, ale teraz sú k dispozícii vo forme rýchleho spustenia. CFL žiarovky v domácnostiach do veľkej miery nahradili žiarovky, pretože vydržia dlhšie a sú oveľa elektricky efektívnejšie. [17] V niektorých prípadoch sa CFL používajú aj ako rastrové svetlá. Rovnako ako štandardné žiarivky sú vhodné na šírenie a situácie, kde je potrebná relatívne nízka úroveň osvetlenia.

Zatiaľ čo na pestovanie rastlín sa dajú použiť štandardné CFL v malých veľkostiach, v súčasnosti existujú aj CFL žiarovky vyrobené špeciálne pre pestovanie rastlín. Tieto väčšie kompaktné žiarovky sa často predávajú so špeciálne navrhnutými reflektormi, ktoré nasmerujú svetlo na rastliny, podobne ako žiarovky HID. Medzi bežné veľkosti výbojok CFL patria 125W, 200W, 250W a 300W.

Na rozdiel od žiaroviek HID sa žiarovky CFL zmestia do štandardnej objímky magnátového svetla a nepotrebujú samostatný predradník. [10]

Kompaktné žiarovky sú k dispozícii v prevedení teplá / červená (2700 K), s plným spektrom alebo za denného svetla (5000 K) a studená / modrá (6500 K). Na kvitnutie sa odporúča teplé červené spektrum a na vegetatívny rast chladné modré spektrum. [10]

Použiteľná životnosť kompaktných fluorescenčných rastrových svetiel je asi 10 000 hodín. [17] CFL produkuje 44-80 lúmenov / watt v závislosti od príkonu žiarovky. [13]

Príklady lúmenov a lúmenov / watt pre rôzne veľké CFL:

CFL príkon Počiatočné lúmeny Lúmenov / watt
23 W. 1,600 70
42W 2,800 67
85 W 4,250 50
125 W 7,000 56
200 W 10,000 50

Fluorescenčné svetlo so studenou katódou (CCFL) Edit

Studená katóda je katóda, ktorá nie je elektricky ohrievaná vláknom. Katóda sa môže považovať za „studenú“, ak vyžaruje viac elektrónov, ako je možné dodať samotnou termionickou emisiou. Používa sa v plynových výbojkách, ako sú neónové žiarovky, výbojky a niektoré typy vákuových žiaroviek. Druhým typom katódy je horúca katóda, ktorá sa ohrieva elektrickým prúdom prechádzajúcim vláknom. Studená katóda nemusí nutne pracovať pri nízkej teplote: na svoju prevádzkovú teplotu sa často zahrieva inými metódami, napríklad prúdom prechádzajúcim z katódy do plynu.

Množstvo, kvalita a trvanie svetla regulujú rast a vývoj rastlín. Všeobecne platí, že ak rastlina nemá dostatok svetla, bude zakrpatená, bude mať zníženú pigmentáciu alebo začne reagovať na vyhýbanie sa tieňom. Rastlina, ktorá nedostáva správnu kvalitu svetla, môže vykazovať fyziologické rozdiely v porovnaní s rovnakými rastlinami pestovanými za optimálnych svetelných podmienok. [29] [30]

Množstvo a kvalita ľahkého rastu boli v minulosti technologicky obmedzené. Vysoký tlak sodíka (HPS) a halogenidu kovu (MH) boli a stále sú bežnými doplnkovými možnosťami osvetlenia skleníkov a niektorých prevádzok ako jediný zdroj. [31] Staršie LED pestujú svetlá zložené výhradne z modrých a červených LED diód, a to jednak kvôli ich účinnosti pri premene elektriny na fotóny, jednak vďaka účinnosti pri fotosyntéze. Keď sú LED čoraz lacnejšie a efektívnejšie, vzrástol záujem o štúdium kvality svetla v oblasti rastlinnej vedy. [32]

Množstvo svetla Upraviť

Množstvo svetla predstavuje množstvo svetla, ktoré rastlina každý deň vyžaduje pre optimálny rast. Historicky bolo množstvo svetla vyjadrené v jednotkách W m −2, lúmenoch alebo luxoch. Aj keď sú tieto jednotky užitočné pri výpočtoch energie, W m −2 alebo pri ľudskom osvetlení (lúmeny a luxy), vedci v oblasti rastlín teraz uprednostňujú meranie hustoty fotosyntetického toku fotónov (PPFD) v jednotkách μmol m −2 s −1. PPFD je explicitná miera množstva fotónov dopadajúcich na povrch na meter štvorcový za sekundu, presnejší spôsob merania interakcie rastlín s fotónmi. [33]

Ďalším užitočným spôsobom na meranie množstva svetla je denný svetelný integrál alebo DLI. DLI zohľadňuje PPFD a celkový počet hodín, počas ktorých je rastlina vystavená tomuto PPFD, aby získala celkové množstvo fotónov za deň, v jednotkách mol m −2 d −1. Rovnica pre prevod PPFD na DLI za predpokladu konštantnej PPFD je uvedená nižšie. [34]

DLI (mol m −2 d −1) = 0,0036 * PPFD (μmol m −2 s −1) * hodiny svetla

Požiadavky na množstvo svetla pre plodiny sa líšia, všeobecne je potreba svetla pre konkrétnu plodinu vyššia pre plodiny a kvitnúce plodiny a je menšia pre plodiny, ktoré zostávajú vegetatívne. Listová zelenina, ako je šalát, špenát a kel, sa zvyčajne považuje za plodinu so slabým osvetlením, ktorá vyžaduje DLI medzi 12 a 17 mol m −2 d −1. Paradajky, uhorky a papriky vyžadujú medzi 20 - 30 mol m −2 d −1. Konope má jednu z najvyšších svetelných požiadaviek na pestované rastliny a vyžaduje DLI až 40 mol m −2 d −1. [35] [36] [37]

Kvalita svetla Upraviť

Kvalita svetla sa týka spektrálneho rozloženia svetla dodaného rastline. Kvalita svetla je zoskupená do farieb na základe vlnovej dĺžky 320 - 400 nanometrov (nm) je UVA, 400 - 500 nm je modrá, 500 - 600 nm je zelená, 600 - 700 nm je červená a 700 - 750 nm je ďaleko červená, niekedy označovaná ako blízka infračervená oblasť. Kvalitu svetla je možné vyjadriť aj pomermi, napr. Pomer červená: modrá 3: 2, alebo niekedy ako vrcholná ožiarenosť, napr. 450 nm modré svetlo a 660 nm červené svetlo. Fotomorfogenéza je termín pre svetlo sprostredkované reakcie rastlín na svetelné spektrum. Rastliny sú schopné snímať časti elektromagnetického spektra prostredníctvom siete fotoreceptorov vrátane fytochrómov, kryptochrómov, fototropínov a zeiltupov. Každý receptor je schopný snímať rôzne časti elektromagnetického spektra. Informácie o svetelnom spektre môžu ovplyvniť klíčenie semien, signál k prechodu z vegetatívneho na kvitnutie a produkciu sekundárnych metabolitov, ako sú antokyány. [38]

Fotoperiodizmus Upraviť

Mnoho rastlín navyše vyžaduje na spustenie kvitnutia aj tmavé aj svetlé obdobia, čo je efekt známy ako fotoperiodizmus. Preto môžu byť svetlá zapnuté alebo vypnuté v stanovených časoch. Optimálny pomer foto / tmavé obdobie závisí od druhu a rozmanitosti rastlín, pretože niekto uprednostňuje dlhé dni a krátke noci a iný uprednostňuje opačné alebo stredné „dĺžky dňa“.

Pri diskusiách o vývoji rastlín sa kladie veľký dôraz na fotoperiódu. Je to však počet hodín tmy, ktoré ovplyvňujú reakciu rastliny na dĺžku dňa. [39] „Krátky deň“ je vo všeobecnosti ten, v ktorom fotoperióda nie je dlhšia ako 12 hodín. „Dlhý deň“ je deň, v ktorom fotoperióda nie je kratšia ako 14 hodín. Rastliny krátkeho dňa sú tie, ktoré kvitnú, keď je dĺžka dňa kratšia ako kritické trvanie. Rastliny dlhého dňa sú tie, ktoré kvitnú iba vtedy, ak je fotoperióda dlhšia ako kritické trvanie. Denne neutrálne rastliny sú tie, ktoré kvitnú bez ohľadu na fotoperiódu. [40]

Rastliny, ktoré kvitnú v reakcii na fotoperiódu, môžu mať voliteľnú alebo povinnú odpoveď. A facultative response means that a plant will eventually flower regardless of photoperiod, but will flower faster if grown under a particular photoperiod. An obligate response means that the plant will only flower if grown under a certain photoperiod. [41]

Photosynthetically Active Radiation (PAR) Edit

Lux and lumens are commonly used to measure light levels, but they are photometric units which measure the intensity of light as perceived by the human eye.

The spectral levels of light that can be used by plants for photosynthesis is similar to, but not the same as what's measured by lumens. Therefore, when it comes to measuring the amount of light available to plants for photosynthesis, biologists often measure the amount of photosynthetically active radiation (PAR) received by a plant. [42] PAR designates the spectral range of solar radiation from 400 to 700 nanometers, which generally corresponds to the spectral range that photosynthetic organisms are able to use in the process of photosynthesis.

The irradiance of PAR can be expressed in units of energy flux (W/m 2 ), which is relevant in energy-balance considerations for photosynthetic organisms. However, photosynthesis is a quantum process and the chemical reactions of photosynthesis are more dependent on the number of photons than the amount of energy contained in the photons. [42] Therefore, plant biologists often quantify PAR using the number of photons in the 400-700 nm range received by a surface for a specified amount of time, or the Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD). [42] This is normally measured using mol m −2 s −1 , but the value relevant for plant growth is the Daily light integral (DLI), the PPFD integrated over 24 hours.
Most plant species will grow well with a DLI of 5-15 mol m −2 day −1 . Shade-tolerant species can grow with DLI values of 1-3 mol m −2 day −1 , light-demanding species easily handle 30-50 mol m −2 day −1 . [43]