Какие лампы выбрать для рассады и как правильно досвечивать растения

Свет в жизни растений выполняет несколько важных функций:

Является одним из главных компонентов в механизме фотосинтеза. Энергия солнца участвует в образовании органических веществ, которые обеспечивают рост и развитие организма;
Запускает процесс прорастания семени;
Регулирует механизм деления клеток;
Достаточная освещенность препятствует накоплению в растениях нитратов.

Если света недостаточно, саженец будет тянуться. А значит, ему потребуется много энергии, чтобы доставить питательные вещества из почвы верхним листикам. В результате растение будет ослаблено и беззащитно перед болезнетворными бактериями, грибком и инфекциями. Вытянутый и искривленный росток легко ломается, тяжело переносит пикировку и пересадку.

Активное высевание семян на рассаду происходит в феврале – марте, когда световой день еще слишком короткий. Отсутствие достаточного количества света тормозит развитие всходов. Поэтому для получения крепких и здоровых саженцев рекомендуется подсветка рассады в утренние и вечерние часы даже при размещении на подоконнике с южной экспозицией. А если на улице пасмурно, а ящики с всходами стоят на северном или восточном окне, придется включать фитолампу на целый день. Чтобы грамотно выбрать источник искусственного освещения для квартиры и не навредить растениям, нужно хорошо представлять их потребности и учитывать характеристики разных видов ламп.

Влияние спектров света на рассаду

Солнечный свет состоит из волн разной длины и цвета. Каждая из них усваивается определенными пигментами, выполняющими разные функции. Больше всего растениям необходимы красный и синий спектры. Именно они обеспечивают фотосинтез и фотоморфогенез: биологические механизмы роста, цветения и плодоношения. Причем на разных этапах жизни растения важен свой цвет, какого-то одного спектра для полноценного развития рассады недостаточно.

Дальний красный (730 – 740 нм.) препятствует прорастанию семян. Участвует в выработке пигмента, который влияет на размер, форму и количество листьев;
Красный (625 – 730 нм.)– важен для фотосинтеза, он активизирует прорастание семян, образование корневой системы, цветение и плодоношение.
Оранжевая часть спектра (590 – 625 нм.) задействуется в период появления урожая для увеличения количества завязей и ускорения созревания.
Хотя желто-зеленый спектр (500 – 590 нм.) не столь важен для растений, он все же используется ими в процессе фотосинтеза, так как такой свет хорошо проникает к нижним листьям и саженцам в случае густых всходов.
Синий спектр (440 – 485 нм.) влияет на рост уже взошедших семян. Он тормозит растяжение клеток, но в то же время активирует их деление: это позволяет стебелькам рассады утолщаться, не крениться в сторону источника освещения. При досвечивании фитолампами с синим спектром можно получить крепкую, не переросшую рассаду с прямыми стеблями и небольшими междоузлиями.
Ультрафиолетовые лучи UV A (320 – 395 нм.) необходимы в небольших дозах. Они активируют защитные силы растений, обладают бактерицидными свойствами, повышают устойчивость рассады к перепадам температур.

На что обратить внимание при выборе фитолампы

Спектрограмма
Различные цвета и спектры оказывают различное влияние на развитие вашего растения. Есть лампы с разными спектрами, цвет фона – хороший индикатор, свойства которого присутствуют в свете, излучаемым лампой. Цвет, излучаемый лампой, имеет прямое соединение с ССТ (коррелированная цветовая температура), это то, что мы называем соответствующей цветовой температурой. Это выражается в Kelvin (K). Когда вы знаете, какая температура Кельвана на вашей лампе, вы будете знать, какие эффекты будет иметь лампа на вашу систему выращивания.
Ниже мы приведем краткий обзор всех спектров и значений, и чего стоит от них ожидать:
1500 – 3000 Kelvin
Лампы с такими значениями ССТ обычно темно-оранжевые или темно-красного цвета, они стимулируют цветение растений
3000 – 3700 Kelvin
Лампы имеют желтый или нейтральный цвет, они стимулируют фотосинтез на протяжении все фазы роста растения.
3700 – 4000 Kelvin
Эти лампы имеют теплый и нейтральный цвет. Они стимулируют рост.
4000 Kelvin
Большинство ламп с этим значением ССТ обычно являются нейтрально белыми. Они стимулируют нормальный рост ваших растений.
4000 – 5000 Kelvin
Эти лампы испускают светло-голубой цвет, они стимулируют рост листьев и стебля вашего растения.
5000 – 8000 Kelvin
Лампы с таким спектром свечения темно – синий цвет, улучшают развитие листьев и стебля вашего растения.

Par и Pur

Par и Pur – два разных способа выразить количество пригодного для использования света для растений. Оба эти значения являются важными значениями:

PAR означает «фотосинтетическое доступное значение»
PUR означает «фотосинтетическое полезное излучение»

Al свет, который растение получает в полосе частот между 400 – 700 нанометрами, называется PAR. Это свет, который доступен для фотосинтеза.

PUR – это количество света, которое фактически используется для фотосинтеза, но это даже не близко к количеству света, которое фактически получает растение. На этапе роста ваше растение имеет большую потребность в синем спектре света с более короткой длиной волны (400-480 нанометров). На фазе цветения ваше растение будет иметь большую потребность в свете в красном спектре (620-720 нанометров)

Люкс и люмен (Lux / Lumen)

Наконец, определения Lux и Lumen. Разница между Lux и Lumen заключается в следующем:

Люмен говорит о количестве света, излучаемого лампой
Люкс говорит о количестве света, которое фактически получено растением.

Люмен (Lumen)

Количество люмен – это общее количество света, излучаемого лампой, не учитывает количество света, которое фактически достигает растения или отражается от потолка. Lumen – это сумма света, излучаемого независимо от направления, в котором оно излучается. Когда одна мощность подается в источник света, который испускает только одни цвет, например, 550 нм (зеленый), этот источник света будет давать 683 люмена. Между разными оттенками «теплого белого» может быть большое различие, при том же количестве Ваттов может быть большая разница в количестве Lumen. По этой причине важно не только учитывать количество ватт при выборе светодиодного светильника.

Люкс (Lux)

Люкс (Lux) – это единица измерения, которая позволяет сравнить, сколько света получено определенной поверхностью. Это позволяет оценить, насколько эффективно отражатель распространяет излучаемый свет. Также крайне важно, чтобы этот свет эффективно распределялся по растениям. Именно по этой причине освещение почти всегда снабжается отражателем, отражающим свет вниз, обеспечивающим равномерное распространение света. Это обеспечивает максимально эффективное освещение растений. Количество Lux говорит о количестве света, сосредоточенном в определенном месте.

Сколько кельвинов нужно рассаде

Опубликовано Февраль 8, 2012 Автор: Олег Лукоянов

Принципиальная разница между подсвечиванием взрослых растений и молодых сеянцев в том, что свет улавливается не только хлорофиллом, поддерживающим фотосинтез, но и другими пигментами, например, фитохромом и криптохромом, которые влияют на деление и растяжение клеток, а также на их специализацию. Поэтому для формирующихся проростков качество и регулярность освещения, намного важнее, чем для взрослых растений.

А теперь подробнее о качестве света.

Свет из большинства источников характеризуется так называемым спектральным составом, то есть доле света каждого цвета радуги. Так вот свет каждого типа по-своему действует на растения. Например, красный свет стимулирует процессы прорастания семян, а дальний (или отдаленный) красный свет подавляет их.

Красный свет также способствует развитию проростка: в его отсутствие проросток находится в этиолированном состоянии, в котором он имеет бледный вид и крючковатую форму. Как только (достаточно 10 минут) на него станет попадать красный свет, скорость роста стебля снижается, крючок распрямляется, начинается синтез хлорофилла, поэтому семядоли начинают зеленеть.

Оранжевый, желтый и зеленый света не влияют на эти пигменты.

А вот синий цвет за счет торможения растяжения клеток сдерживает рост стебля, особенно его подсемядольной части, поэтому уменьшает «вытягивание» рассады. В то же время он стимулирует деление клеток, позволяя стеблю утолщаться. Кроме того, синий свет вызывает реакции фототропизма, более известного как изгиб проростка: со стороны источника синего света рост клеток тормозится, поэтому стебель изгибается в сторону источника синего света.

Спектр поглощения хлорофилла (по горизонтали — длина волны в nm).

Разница между световым потоком или («световая мощность») и освещенностью.

Люмены и люксы часто путают. Эти величины являются единицами измерения светового потока и освещенности, которые нужно различать.

Электрическая мощность лампы измеряется в ваттах, а световой поток («световая мощность») — в люменах (Лм). Чем больше люменов, тем больше света дает лампа.

Световой поток характеризует источник света, а освещенность — поверхность, на которую падает свет.

Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создает на ней освещенность в 1 Лк.

Зависимость освещенности от расстояния между источником и освещаемой поверхностью.

Освещенность на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности. Если вы передвинули лампу, висевшую над растениями на высоте полметра, на высоту одного метра от растений, увеличив таким образом расстояние между ними в два раза — то освещенность растений уменьшиться в четыре раза. Об этом надо помнить, когда вы проектируете систему для освещения растений.

Если освещенность на расстоянии от источника света 1 м равна 1000 люкс, то на расстоянии 2 м уже 250 люкс, смотри таблицу

Освещенность на поверхности зависит от величины угла, под которым освещается эта поверхность. Например: солнце в летний полдень, находясь высоко в небе, создает на поверхности земли освещенность в несколько раз большую, чем солнце, низко висящее над горизонтом в зимний день. Если вы используете для освещения растений светильник прожекторного типа, то старайтесь, чтобы свет был направлен перпендикулярно растениям.

Необходимая освещенность для рассады и расчет световой мощности ламп.

Необходимая освещенность для большинства растений, которые мы выращиваем рассадным способом, должна быть выше 8000лк. А где брать эти люксы и как их вычислить на упаковке ламп в магазине не пишут. Более того об этом не пишут и большинство советчиков рассуждающих о преимуществах той или иной лампы. Вот и получается, что вроде и лампа “правильная”, а растениям плохо. Они вытягиваются, перерастают…

Особенно часто такое бывает, когда начинающий огородник, начитавшись о достоинствах специальных “фитоламп”, решает устроить рассаде праздник и устанавливает 1 лампу над пятью рядами стаканчиков с рассадой! Это можно сравнить с попыткой накормить одним бутербродом с икрой всех приглашенных гостей… Ведь для растений свет — это жизнь! А хороший свет – роскошная жизнь!

Теперь мы знаем, что люксы характеризуют, насколько «светло» растениям, а люмены характеризуют лампы, которыми вы освещаете эти растения. И именно количество люменов указано на маркировке ламп.

Рассчитаем сколько люменов нужно чтоб растения получали освещенность в 8000лк или выше на ВАШЕМ подоконнике или столике для рассады.

1. для начала рассчитываем площадь, которую будет занимать рассада: Например это стол длиной 1.5м и шириной 1м S=1.5*1=1.5м2

2. теперь определим световой поток в люменах, который нам надо создать. Для этого умножим необходимую нам освещенность на площадь освещаемой поверхности:
8000лк*1.5м2=12000Лм минимум нам нужно чтоб осветить наш стол.

3. Учтем потери, при подвешивании на высоту около 30см они составляют около 30%, значит световой поток должен быть примерно в 1.5раза больше 12000*1.5=18000лм.

Итак, мы рассчитали минимальный световой поток, который должны создавать лампы, предназначенные для досвечивания рассады размещенной на столе длиной 1.5м и шириной 1м.

Какую область сможет осветить та или иная лампа?

Для примерного ориентирования, какую лампу и на какую площадь лучше использовать, можно посмотреть таблицу ниже. Таблица дана для ламп ДНаТ.

Освещаемая площадь в зависимости от мощности.

Как и какие светильники или лампы надо выбирать для подсветки рассады.

Выбирая светильники, следует, прежде всего, обратить внимание на мощность светового потока, цветовой спектр излучения который они создают, на коэффициент полезного действия (КПД) оптической системы, а также на стабильность световых характеристик в течение всего периода эксплуатации. Лучше, конечно, покупать зеркальные лампы с КПД 95% и более. Поскольку отражатель света в них находится внутри лампы, он не поддается воздействия пара, воды, солей, не мутнеет со временем. Итак, оптический эффект светильника с зеркальной лампой остается практически неизменным в течение всего срока его эксплуатации.

Попробуем для примера взять люминесцентные лампы и посмотрим на маркировку:

Срок службы : 20000

Назначение : Лампы отличаются прекрасными характеристиками светового потока и большей экологической безопасностью

Цвет : Холодный белый

Индекс цветопередачи (Ra) : 89

Световой поток лампы (Lm) : 3350 Это и есть те люмены, которые нам нужны!

Длина лампы, мм : 1200

Т.о. для освещения стола площадью 1.5м2 при подвешивании системы освещения на высоте 30см от растений нам понадобится целых 6 ламп (18000лм:3350=5,37 но округляем до 6х).

Теперь берем зеркальную лампу высокого давления ДНаЗ/Reflux 250

Световой поток лампы (Lm) : 26000

Как мы видим из характеристики, светового потока одной лампы нам будет предостаточно, для нужной освещенности нашего стола с рассадой.

Лампа ДHаЗ/Reflux 70

Световой поток лампы (Lm) : 5600

Необходимо 3 лампы.

Преимущество ламп ДНаЗ/Reflux налицо, однако, надо учитывать их высокую стоимость, так например готовый светильник для рассады 250 Вт с ДНаЗ и ЭПРА стоит порядка 4600—5000 рублей.

Многие фирмы-производители люминесцентных ламп предлагают лампы со спектром, оптимизированным для растений. Такую лампу имеет смысл приобрести, если вам необходимо заменить старую лампу: при одинаковой мощности специальная лампа дает больше «полезного» для растений света. Но если вы устанавливаете новую систему для освещения растений, то не гонитесь за этими специализированными лампами, которые намного дороже обычных. Установите более мощную лампу с высоким коэффициентом цветопередачи (маркировка лампы — /9. ). В ее спектре будут все необходимые составляющие, и света она даст намного больше, чем специальная лампа.

Сравнительная светоотдача разных типов ламп.

Лампы накаливания:

Световое излучение такой лампы крайне невысоко – примерно 17 люмен/ватт

Галогенная лампа

Галогенная лампа – кардинально отличается от лампы описанной выше, она имеет другую форму и внутри ее колбы находится галоген (как правило это йод) в виде газа. В результате работы лампы и газообразного йода в колбе, все улетевшие со спиральной нити вольфрама, возвращаются назад. За счет этого увеличивается срок работы лампы, так же увеличивается ее светоотдача (около 25 люмен/ватт) и цветовая температура.

Ксеноновая газоразрядная лампа

Цветовая температура этой лампы находится в пределах 4300 градусов по Кельвину, в то время как галогеновая лампа имеет – 2800 градусов по Кельвину. Солнце имеет световую температуру равную 6000 градусов по Кельвину. Цветовая температура является единицей яркости. По этому чем выше будет это значение, тем ближе будет спектр лампы к естественному, солнечному свету. Теперь становится понятым почему у ксеноновых ламп свечение имеет голубой оттенок, а у галогенновых ламп он желтый.
Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 70)

Люминесцентные лампы:

C диаметром трубки 16мм, 26 мм и цоколями G5 и G13 соответственно, эти лампы обладают специфическими параметрами и характеристиками и используют их чаще всего для аквариумов, домашних животных. Так же их очень часто используют для досветки растений, которые обделены или лишены естественного света. Такие лампы имеют высокий уровень излучения как в синей, так и в красной части спектра, что способствует хорошему процессу фотосинтеза. Благодаря чему ускоряется рост растений. Светоотдача 47-93 люмен на ватт (в среднем 60)

ДНаТ, ДНаЗ (Натриевые лампы высокого давления)

Данный тип ламп очень популярен среди людей занимающихся выращиванием растений, так как излучаемый ими свет почти полностью восполняет потребности растения, поскольку эти лампы излучают достаточное количество красной части спектра. Думаю, что почти все знаю, что растение имеет несколько пигментов, которые воспринимают синюю и красную часть спектра. Для значимости этих частей спектра стоит вспомнить, что к примеру, красная часть спектра способствует росту корневой системы, цветению и вызреванию урожая. Так в свою очередь, пигменты растения восприимчивые к синей части спектра, отвечают за рост листьев и растения в целом. Поэтому растения которые не дополучили необходимое количества нужного спектра вырастают вытянутые и с слабой корневой системой. Светоотдача до 200 люмен на ватт (в среднем 100)

ДНаЗ(дуговая натриевая зеркальная лампа высокого давления) – это тот же самый ДНаТ, в который для удобства и большей производительности добавили зеркальное покрытие.

Особенностью этой лампы является отражающий слой, который нанесен внутри колбы. Колба и зеркальный слой сделаны таким образом, что во время работы отражаемый свет не попадает на газоразрядную трубку, тем самым увеличивается срок службы лампы. Благодаря такому отражающему слою так же достигается большое КПД отражения, который составляет порядка 95%.

Металло-галоидные (-галогенные) лампы (ДРИ)

Эти лампы очень похожи по своей конструкции на ртутные. Внутри колбы кроме ртути присутствуют добавленные иодиды металлов. Поэтому, эти лампы по праву считаются самыми эффективными, на данный момент, источниками света. у этих лампы повышенный коэффициент светопередачи, им уступают даже ртутные лампы. Будьте внимательны и не путайте эти лампы с лампами галогенными, которые не являются газоразрядными. Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 75)

Светодиодные лампы

Этот способ освещения растений сейчас набирает свою популярность, т.к. соотношение КПД большое, а потребляемая мощность маленькая. Эти показатели светодиодной лампы во много раз превышают показатели других ламп , таких как ДНАТ и люминесцентные лампы.

Вывод

Исходя из основных показателей — это цветовой спектр, КПД и цена на единицу освещаемой площади можно сделать выбор в пользу светодиодных светильников.

Полезные дополнения при организации подсветки рассады у окна.

Не смотря на выбранную подсветку, постарайтесь разместить рассаду около южного окна, за счет солнца можно сэкономить и получить лучший результат.

Сделайте дополнительные отражающие экраны сзади и по бокам рассады.

Соблюдайте график досвечивания, изменение времени как в большую, так и в меньшую сторону могут негативно сказаться на рассаде.

Помните, что ничто не заменит солнечный свет, в солнечные дни выносите рассаду закаливаться.