1. Зачем нужно искусственное освещение в теплице?
2. Принципы организации подсветки в тепличном хозяйстве
3. Подбор оборудования
3.1. Кабельные линии
4. Какие лампы можно использовать в теплицах?
4.1. Лампы накаливания
4.2. Натриевые
4.3. Металлогалогенные
4.4. Ртутные лампы
4.5. Газоразрядные
4.6. Люминесцентные
5. Освещение теплиц при помощи светодиодов
5.1. Режим использования светодиодов в теплице
6. Как подобрать оптимальный светодиодный спектр?
6.1 Синий спектр (430-355 нм)
6.2. Красный спектр (660 нм)
В большинстве регионов нашей страны довольно сложные климатические условия, что мешает выращивать растения в открытом грунте и повышает актуальность использования теплиц. Но, чтобы получить хороший урожай достойного качества, недостаточно установить парник, нужно еще и правильно организовать в нем искусственное освещение. Как лучше это сделать? Какие лампы будут работать в теплицах наиболее эффективно? И какой свет нужен растениям для гармоничного развития и активного роста? Разбираемся в вопросе.
Зачем нужно искусственное освещение в теплице?
О том, что свет очень важен для нормального развития растений в целом, и сельскохозяйственных культур в частности, знают все. Но, когда речь идет о выращивании овощей, ягод, цветов и корнеплодов в промышленных масштабах его роль многократно возрастает. Все дело в том, что из-за короткого светового дня в осенне-зимний период, который во многих регионах России длится девять месяцев, все вегетативные процессы замедляются или вовсе останавливаются. В результате недостатка света:
- прекращается рост растений;
- стебли становятся хрупкими, истончаются и ломаются;
- листья подвергаются деформации;
- цветение и плодоношение становится невозможным.
А фотоны света, аналогичного солнечному, позволяют стимулировать фотосинтез и буквально спасти культуры от гибели. При правильно организованном искусственном освещении биомасса будет нарастать, рассада постепенно окрепнет и со временем сможет завязать бутоны, а потом и плоды.
Искусственное освещение не является абсолютной альтернативой солнечному свету, и в идеале растения должны регулярно получать «порцию» ультрафиолета (его беспрепятственное проникновение в теплицу может обеспечить прозрачный поликарбонат). А недостаток дневного света уже можно компенсировать при помощи ламп.
Принципы организации подсветки в тепличном хозяйстве
Чтобы искусственное освещение в теплице было максимально эффективным, нужно учитывать, что у каждой культуры своя потребность в свете, а на результат влияет не только количество света, но и цвет освещения.
Так, овощи и цветы нуждаются в красных и синих лампах, для цветущих растений из категории декоративных оптимален фиолетовый свет, усиливающий окраску их лепестков, а вот для выращивания рассады специалисты рекомендуют применять оранжевые лампы.
Желтые лампы в теплицах использовать не стоит, поскольку они не способствуют нормальному развитию растений и часто вызывают деформации листьев и побегов.
Для получения хорошего урожая надо:
- Использовать для обшивки парников прозрачные или полупрозрачные материалы, которые не будут препятствовать проникновению солнечных лучей. Солнце жизненно необходимо растениям, и полностью заменить его искусственным освещением не получится.
- Располагать лампы подсветки на расстоянии около полуметра от верхних листьев. Если же растениям при таком размещении не будет хватать света, можно попробовать пустить светильники ниже, а при избытке – поднять.
- Применять лампы разного цвета и использовать их поочередно. Оптимальное решение – сочетание синей подсветки и инфракрасного освещения.
- При необходимости устанавливать светоотражатели – они могут быть заводскими или самодельными (экраны из фольги).
Подбор оборудования
При выборе ламп для подсветки грядок в теплицах нужно учитывать их:
- мощность;
- световой спектр;
- материалы, использованные при производстве, – они должны иметь высокую коррозионную стойкость, чтобы выдержать повышенную влажность.
Кабельные линии
Чтобы избежать замыканий, в небольших теплицах лучше прокладывать воздушные кабельные линии. Если же речь идет о промышленных объектах крупных агрохолдингов, где парники используются круглогодично, для прокладки кабеля следует задействовать специальные лотки, которые обычно интегрируются в конструктивные элементы. А для управления подсветкой рекомендуется применять автоматику – она будет контролировать и длительность, и интенсивность освещения.
Особое внимание при монтаже систем электропитания нужно уделять проверке качества изоляции кабелей. В теплицах повышенная влажность и даже незначительное повреждение изоляционного слоя может привести к замыканию и возгоранию.
Какие лампы можно использовать в теплицах?
Обычно для освещения теплиц применяются:
Лампы накаливания
Лампы накаливания одни из самых распространенных, но, являясь источником световых лучей красного спектра, стать полноценной заменой солнечному свету они не могут. Да и постоянно держать их включенными не рекомендуется, поскольку это чревато ожогами листьев и стеблей (лампы сильно нагреваются при работе) и приостановкой вегетации. Так что использовать их для освещения теплиц можно только периодически и в сочетании с люминесцентными. При этом надо отметить, что лампы накаливания идеальны для выгонки зелени. А одним из главных минусов таких источников света являются значительные затраты на энергоснабжение.
Натриевые
Натриевые лампы часто применяются для выращивания рассады и радуют своей экономичностью – мощные экземпляры 400 Вт можно использовать и для освещения, и для обогрева теплиц. Но в таких лампах преобладающими являются лучи желто-красного спектра, и ощущается явный недостаток синего. Поэтому, чтобы обеспечить полноценное развитие тепличных культур, придется дополнять систему освещения другими источниками света.
Металлогалогенные
Металлогалогенные лампы являются одними из наиболее адаптированных для применения в теплицах. Они дают свет необходимого спектра, и растения при таком освещении чувствуют себя прекрасно. Но, к сожалению, у них есть целый ряд недостатков, среди которых:
- высокая стоимость по сравнению с другими моделями ламп;
- короткий срок службы – он напрямую зависит от того, насколько часто будет включаться лампа;
- чувствительность к любым перепадам напряжения – при нестабильном энергоснабжении спектр излучения может меняться, что негативно скажется на растениях;
- риск выхода из строя (взрыва) при резком повышении напряжения.
Ртутные лампы
Ртутные лампы – прекрасный источник ультрафиолета и поэтому востребованы для выращивания рассады. К их несомненным преимуществам можно отнести:
- энергоэффективность – они гарантируют высокую светоотдачу при достаточно низком потреблении электричества;
- легкий и быстрый монтаж;
- нетребовательность в плане обслуживания.
Но утилизация ламп, отработавших свой ресурс, может стать серьезной проблемой – ртуть токсична и просто выбросить лампы в контейнер с бытовыми отходами нельзя. Кроме того, ртутные лампы часто перегреваются, что может создать дополнительные трудности при их эксплуатации.
Газоразрядные
Разработанные специально для тепличных хозяйств газоразрядные лампы реалистично имитируют солнечный свет и больше других подходят для организации искусственного освещения. Они:
- отличаются минимальным энергопотреблением, что важно при охвате больших площадей;
- долго служат (срок работы одной лампы составляет примерно 20 000 часов) и доступны по цене;
- осуществляют не только освещение, но и обогрев;
- характеризуются высокой светоотдачей – лучшие показатели демонстрируют модели с зеркальными отражателями;
- оптимизируют процесс образования бутонов и повышают плодоношение благодаря преобладающему действию оранжевого и красного спектра.
Если говорить о коэффициенте полезного действия, то у газоразрядных ламп он составляет порядка 39 %, что считается очень неплохим показателем. Но у таких осветительных приборов есть и минус – частый перегрев, который почти всегда приводит к выходу из строя.
Люминесцентные
Многие дачники и руководители тепличных хозяйств при организации искусственного освещения отдают предпочтение люминесцентным лампам. Высокий спрос на них объясняется их экономичностью и низким энергопотреблением, а также редкой вариативностью: такие источники света можно размещать как горизонтально, так и вертикально. А это дает дополнительные преимущества при выращивании рассады. Но, планируя установку таких моделей, следует учитывать, что:
- люминесцентные лампы с характерным холодным белым светом больше подходят для фонового освещения парника, чем для точечной подсветки;
- лучи более теплого спектра с присутствием красных фотонов «работают» лучше и намного полезней для растений;
- обеспечить оптимальное освещение, которое будет хорошо стимулировать развитие культур, можно только при сочетании ламп холодного и теплого света.
Теоретически люминесцентные лампы идеальны для теплиц, но на практике часто происходят сбои оборудования, поскольку они чувствительны к показателю напряжения. И если оно нестабильно, лампы будут работать не на полную мощность и толку от них будет мало. А при резком падении напряжения они могут и вовсе не включиться.
Освещение теплиц при помощи светодиодов
В последнее время возрос спрос на светодиодные лампы для освещения теплиц. И это неудивительно, ведь LED-подсветка:
- экологична и безопасна;
- энергоэффективна;
- отличается низкой теплоотдачей и не обжигает листья и стебли растений;
- долговечна – светодиоды прослужат не меньше 15-20 лет, и все это время могут эксплуатироваться со значительной суточной нагрузкой (не менее пятнадцати часов активной работы);
- может обеспечить освещение различного спектра (синего, красного, комбинированного);
- дает направленное излучение – это значит, что устанавливать отражатели не придется;
- позволяет регулировать спектр и интенсивность излучения в зависимости от погодных условий и обстоятельств;
- экономически выгодна – при эксплуатации светодиодных светильников можно сэкономить до 40 % энергии без снижения качества подсветки;
- не требует особых условий при утилизации.
Независимо от напряжения светодиоды обеспечивают равномерный яркий свет и демонстрируют отличную работоспособность в условиях повышенной влажности. Они также не меняют температурный режим в помещении, поскольку не нагреваются выше 50*C.
Что же касается минусов, то у светодиодов он всего один – высокая стоимость. Но, учитывая значительный срок службы и пониженное энергопотребление, рентабельность светодиодного освещения очевидна.
Режим использования светодиодов в теплице
Для освещения теплицы подходят как светодиодные ленты, так и точечные светильники, что очень удобно при организации системы освещения для разных культур. При этом использовать светодиодное освещение можно в двух режимах:
- Как дополнительный источник света при необходимости искусственно увеличить продолжительность светового дня.
- Для круглосуточного освещения, когда искусственный свет полностью заменяет собой солнечный, – этот вариант часто применяют в теплицах, где выращиваются цветы.
Устанавливаются светильники обычно в 15-30 см от растений, но возможна корректировка расстояния в зависимости от вида культуры. А при покупке фитоламп нужно обращать внимание на:
- рабочее напряжение;
- плотность расположения диодов;
- цвет спектра.
Как подобрать оптимальный светодиодный спектр?
Формируемый светодиодами спектр излучения зависит от того, какие именно полупроводники используются в светильниках. Например, при сочетании синего, красного и желтого диодов получается видимый белый спектр. А в тепличных хозяйствах ставку делают на красно-синее излучение, которое часто дополняется белым.
Синий спектр (430-355 нм)
Необходим для «запуска» вегетации, поскольку он повышает уровень стрессоустойчивости у рассады, а также позитивно влияет на формирование и развитие растений.
Красный спектр (660 нм)
Широко применяется в период цветения и плодоношения. Также красно-оранжевый диапазон отлично «работает», когда нужно нарастить зеленую массу и укрепить корневую систему.
Если в подсветке доминирует синий спектр, растения будут невысокими, но максимально пышными, А красный, напротив, стимулирует рост и выработку хлорофилла. Таким образом, грамотно сочетая диоды, можно активизировать любой вегетативный процесс и значительно увеличить урожайность.
Сегодня в большинстве теплиц используются фитолампы, в которых на один синий диод приходится четыре красных. По результатам многочисленных исследований ученые выяснили, что такая пропорция делает подсветку универсальной и максимально эффективной.
Итак, подведем итог. Правильно организованное искусственное освещение в теплице способно увеличить не только урожайность, но и рентабельность сельхозпроизводства. Главное – правильно подобрать оборудование, и профессионально выполнить монтаж.
Источник BRANDHUB