Можно ли выращивать растения при искусственном освещении

Содержание

Можно ли выращивать растения при искусственном освещении

Растения могут расти при искусственном освещении, но искусственный свет не такой интенсивный, как солнечный свет, и имеет меньше красного и синего света, чем солнечный свет. Светодиодные фонари, используемые в специальных комнатных камерах для выращивания, уменьшают разницу между искусственным светом и солнечным светом, что может помочь растениям лучше расти.

У растений есть суперсила — фотосинтез — который позволяет им создавать пищу с нуля. Все, что им нужно, это углекислый газ и немного воды. Чтобы подпитывать процесс приготовления пищи, растению нужна энергия, которую оно получает от солнца.

К сожалению, не во всех уголках планеты солнце светит ярко круглый год. На крайних полюсах Земли, в таких странах, как Исландия и Финляндия на севере или Антарктида на юге, присутствие солнца сокращается до менее 8 часов в день.

Помимо сезонных изменений, города и их бетонные джунгли представляют проблему для домашних растений. Высотные здания и небоскребы могут блокировать попадание солнечного света во многие жилые дома. Что же тогда делать тем из нас, кто занимается садоводством?

Ну, конечно, включить свет!

На самом деле неверно утверждать, что растениям нужно солнце для фотосинтеза. Слово «фотосинтез» происходит от греческих корней; «фото» относится к свету, а «синтез» — к соединению. Другими словами, растениям для фотосинтеза действительно нужен свет, а не солнечный свет.

Точнее, им нужны фотоны.

Фотоны — это частицы, из которых состоит свет, и каждый фотон имеет определенное количество энергии, называемое энергией фотона. Когда фотон попадает в объект, например, в растение, он передает свою энергию этому объекту при попадании в него.

Солнечные лучи — это бесплатный источник фотонов, который существует с тех пор, как зародилась жизнь. В конце концов, жизни удалось эволюционировать, чтобы использовать этот богатый источник энергии для выживания; растения являются одними из тех организмов, которые произошли от ранних фотосинтетических водорослей.

Много миллиардов лет спустя, после того, как появились первые фотосинтетические формы жизни, на сцену вышли люди, и мы выяснили, как сделать наш собственный свет. Сначала появился огонь, а затем (спустя очень долгое время) — лампы накаливания.

Физика не различает, создается ли свет термоядерным синтезом или химическим веществом; весь свет состоит из фотонов. Таким образом, искусственное освещение всё равно позволит вашим растениям расти!

Солнечный свет против искусственного света

Хотя искусственный свет подойдет вашим растениям, между светом солнца и светом искусственной лампочки есть несколько ключевых отличий.

Длина волны света — мы узнали, что белый свет состоит из всех цветов света, но даже в пределах белого света существуют тонкие различия в составе длин волн. В искусственном свете не так много красного и синего света, как у солнца. Фотоны с разной длиной волны света имеют разное количество энергии. Зеленые растения больше всего поглощают энергию света красного и синего длин волн, отражая большую часть зеленого и желтого света (поэтому растения кажутся зелеными).

Интенсивность света — солнечный свет более интенсивен, чем любой искусственный свет. К этой более высокой интенсивности солнца растения лучше всего приспособлены. Более высокая интенсивность также означает, что растение получает больше фотонов и, следовательно, может более эффективно фотосинтезировать.

Спектр поглощения молекулы хлорофилла, который позволяет растениям использовать энергию солнца. На графике показаны две разные молекулы хлорофилла с немного разными химическими структурами. Пики поглощения находятся в красной и синей областях видимого спектра.

Технологии спешат на помощь

Необходимость — мать всех изобретений, и именно это мы наблюдаем в этой области. Искусственное освещение теперь специально разработано, чтобы помочь растениям расти так же хорошо, как если бы они грелись на солнце.

Среди разновидностей искусственного света лучшими являются светодиоды (сокращенно от Light Emitting Diodes). Они наиболее эффективно излучают свет в красной и синей части спектра и имеют более высокую интенсивность, чем люминесцентные лампы. Что еще более важно, они также более энергоэффективны.

Это важный фактор для исследований и растениеводства. В условиях воздействия изменения климата и увеличения численности населения в сельском хозяйстве рост комнатных растений становится все более важным для устойчивого производства продуктов питания.

Воздействие искусственного света на растения

Фотосинтетически искусственное освещение может удовлетворять потребности растения, но растения также используют световые сигналы для контроля за их функционированием и ростом.

У растений, как и у животных, есть внутренние биологические часы, которые отсчитывают время в соответствии с движением солнца в течение дня. Эти биологические часы отвечают за то, чтобы подсолнухи следовали за солнцем в течение дня, а также за то, когда цветут цветы и как растут высокие и длинные растения.

Исследования салата-латука показали, что при выращивании под красным светодиодом, стебель салата-латука был более продолговатым, чем при выращивании в белом свете. Рост стебля — это светозависимый процесс. Исследователи также обнаружили, что добавление голубого света предотвращает слишком сильное удлинение стебля.

Кроме роста, молекулы, которые растениям необходимо фотосинтезировать, также подвержены воздействию искусственного света. Хлорофилл является основной молекулой, которую растения используют для улавливания энергии фотонов, и его накопление в клетке зависит от света. Исследования показали, что хлорофилл накапливается медленно под белым светодиодным светом и красным светодиодным светом, но не под синим светодиодным светом, где производство хлорофилла не затронуто.

Помимо хлорофилла, другие молекулы в растении, которые не участвуют в фотосинтезе, также страдают. Эти молекулы производятся растением для различных других функций, таких как антиоксиданты или гормоны. Эти молекулы, называемые вторичными метаболитами растений, часто являются важными элементами питания животных.

Исследования лекарственного растения под названием «Почечный чай» (Orthosiphon stamineus) показали, что когда растение подвергалось воздействию искусственного света с высокой степенью освещенности (мера того, сколько энергии излучает свет), происходило снижение количества важных вторичных метаболитов. Это говорит о том, что освещенность может быть важным фактором, который следует учитывать.

Заключение

Исследования делают успехи в понимании того, как светодиоды влияют на рост растений. Можно надеяться, что это лучшее понимание приведет к созданию более совершенных технологий, которые однажды помогут решить наши продовольственные проблемы.

Для тех из нас, кто живет в квартирах, которые не получают много солнечного света, есть доступные и небольшие камеры для выращивания, которые должны работать так же хорошо, как и солнце. Только убедитесь, что свет не включен постоянно, так как слишком много света вредно для растения!

Даже при таких искусственных вариантах солнечный свет остается лучшим источником света для растений. Поэтому, если вы можете, выносите растения на день для принятия солнечных ванн!

Делаем подсветку для рассады – профессиональные советы

Подсветка рассады своими руками – это один из важных элементов, благодаря которому растения развиваются правильно, становятся более крепкими и здоровыми. В статье подробно расскажем, как при минимальных затратах и в домашних условиях создать дополнительную подсветку для растений.

Особенности применения подсветки для рассады – что необходимо знать?

Опытные хозяйственники и садоводы высаживают семена в период с января по февраль, сезон, когда количество дневного света минимально. Поэтому необходимо вовремя позаботиться о дополнительных источниках освещения. Они должны непросто давать дополнительный свет, но и быть полезными для листьев и почвы, а для этого он должен быть максимально приближен к спектру солнечного света.

Известно, что для нормального роста и развития любого садового растения ему необходимо как можно больше дневного света. Это обеспечивает нормальное протекание процесса фотосинтеза и фотоморфогенез (процесс завязки плодов) и способствует здоровому и правильному росту всех составляющих растений. Однако, использовать обычные лампы накаливания или лампы дневного света при конструировании дополнительного освещения для рассады не рекомендуется, так как эффективность подобных ламп стремится к нулю.

Для качественной подсветки чаще всего используются специализированные фитолампы, которые состоят из светодиодов, способных производить лучи с различным спектром. Специалисты рекомендуют использовать приборы освещения, которые способны постоянно давать три цветовых спектра с излучением в узком диапазоне, необходимых для нормального роста:

  • Красный. Основной цвет, который способствует росту, цветению и плодородности садового растения;
  • Синий и оттенки фиолетового. Эти цвета обеспечивают подпитку клеток и нормализуют процесс правильного прорастания.
  • Зеленый. Вопреки заблуждению, этот цвет также необходим для хорошего развития домашней рассады, поэтому приобретение дополнительной лампы или интегрирование в существующую систему зеленых светодиодов только поспособствует лучшему развитию и росту листьев и плодов.

После подключения дополнительного светильника на основе диодов, дневных или фитоламп очень важно контролировать освещение растений, то есть определить, хватает ли растениям света и насколько высок уровень теплового излучения. Досвечивать растения днем рекомендуется только в пасмурную погоду или в темное время суток, при солнечном освещении использовать искусственный свет не стоит.

Как правильно делать подсветку – выбор ламп и способа освещения

Следует отметить, что при небольшой площади посева комнатных растений, например, на домашнем подоконнике, иногда можно обойтись без применения дополнительных ламп для досвечивания. Это возможно тогда, когда подоконник находится на южной стороне квартиры или дома, с относительно постоянным солнечным светом. В этом случае можно сделать простую конструкцию из картонной коробки. Борта коробки вырезаются и обклеиваются обычной фольгой, после чего ими необходимо окружить рассаду.

Фольга при попадании на нее солнечного света будет служить отражателем, который обеспечивает подсвечивание под разными углами и спектрами. Однако подобный экономичный способ не всегда эффективен, особенно в зимнее время года. Поэтому без использования специальных ламп порой не обойтись. Чтобы сделать подсветку для рассады, опытные садоводы и любители используют следующие типы ламп:

  • Фитолампы. Самый распространенный и доступный вариант. Они светят постоянным сине-фиолетовым спектром, экономичны и долговечны. Однако устанавливать их следует вместе со специальными отражателями, так как фитосвет и спектр их свечения полезен для растений, но является постоянным раздражителем для человека.
  • Ртутные или натриевые лампы высокого давления. Обеспечивают качественную подсветку “теплым” белым цветом, абсолютно безопасным для человека, но и недостаточно эффективным для развития растений. Установка освещения на их основе требует использование дополнительных регуляторов мощности, кроме того, они обладают достаточно высокой ценой.
  • Люминесцентные лампы. Также популярный вариант для создания дополнительного освещения. Они светят стандартным “холодным” дневным светом, долговечны и практичны, при этом многим растениям может не хватать красного спектра в освещении, а значит эффективность их применения не будет максимальной.
  • Светодиоды. Самый удобный и эффективный способ для создания дополнительной подсветки. С помощью светодиодов можно подобрать нужный спектр освещения, регулировать его. Кроме того, светодиоды имеют ряд дополнительных особенностей и преимуществ перед другими типами ламп, о которых поговорим далее.

Использовать для подсветки стандартные лампы накаливания не только бессмысленно, но и в некоторых случаях вредно для растений.

Постоянное преобразование световой энергии в тепловое излучение при выращивании может привести к постепенному высыханию листьев и плодов растений, при этом тратиться большое количество электроэнергии, что также делает этот способ невыгодным.

Подсветка для рассады – используем люминесцентные лампы

Перед тем как покупать дополнительные приборы или самостоятельно создавать искусственное освещение, необходимо правильно организовать место. При необходимости соорудить стеллажное оборудование, подумать над креплениями, освободить достаточно пространства и т.д. Самым удобным способом создать дополнительное освещение в домашних условиях является использование Led подсветки или светодиодов. Далее опишем два способа, как создать простую и в то же время качественную подсветку своими руками.

Первый вариант – создание простой подсветки с помощью Led-светильников. Для этого необходимо:

  • 1-2 светильника типа ЛПО-01 размерами 2х36;
  • две лампы дневного света средней мощности;
  • неплотная ткань белого цвета или фольга;
  • деревянные бруски и проволока;

В светильник дополнительно нужно встроить лампы дневного света. Из ткани или фольги необходимо сделать что-то вроде занавеса, который будет служить отражателем. Деревянные бруски используются для создания специальных полочек, а проволоку следует использовать для создания петель, на которые будут подвешены наши светильники.

Расстояние, на которое размещаются лампы, рассчитывается в зависимости от конкретного вида растения, например, клубника или лобелия более светолюбивы, чем, например, петуния и многие другие цветы. На нижнюю полку, на которой меньше всего света, рекомендуется ставить молодую рассаду, только-только “проклюнувшуюся”, которая не любит слишком высоких температур. Вместо обычных ламп можно также использовать готовые светодиодные аналоги, которые закрепляются на металлическом или алюминиевом профиле.

Светодиоды с различным спектром – создаем хорошее освещение

Более сложный, но при этом гораздо более эффективный способ подсвечивать рассаду – использовать светодиодную ленту с матрицами двойного спектра. Такая система освещения предполагает использование радиатора охлаждения и вентилятора (от компьютера), специальных коннекторов, матриц и другого оборудования, которое можно приобрести в специализированном магазине.

Для сооружения подобного светильника вам потребуется:

  • два блока питания(инверторы) на 12В и 24В;
  • корпус от стандартной люминесцентной лампы;
  • кулер от компьютера (для системы охлаждения);
  • три матрицы типа 10W Integrated Power LED синего и красного цвета;
  • анодированный алюминий, проводка и термоклей.

Концы проводов необходимо зачистить и припаять к концам светодиодных матриц, строго соблюдая полярность. Оставшиеся провода подключите к блоку питания, мощность диодов при этом рассчитывается исходя из мощности блока питания. Компьютерный кулер необходимо закрепить к полосе анодированного алюминия с помощью термопасты или клея и подключить к блоку питания (на 12В).

Далее сюда же крепятся и светодиодные лампы на ленте, после чего необходимо изогнуть ленту таким образом, чтобы она приняла форму отражателя, и интегрировать в корпус светильника. На корпусе при этом необходимо просверлить несколько отверстий под кулер, из которых будет уходить воздух. Электросхему следует реализовать так, чтобы можно было контролировать цветовой спектр и включать параллельно диоды синего или красного цвета и при необходимости отключить один из цветов. Использование светодиодов – это эффективно, их можно расположить как угодно, просто монтировать и потребляют они мало электроэнергии.

Опытные садоводы и хозяйственники знают, что многие растения сами показывают, когда им необходимо больше или меньше света. Например, некоторые сорта в вечернее время суток могут как бы смыкать свои листья: это означает, что освещенность на нужном уровне и дополнительные лампы необходимо отключить. Кроме того, различные сорта растений по-разному восприимчивы к цветовым спектрам и уровню тепла. При соблюдении всех рекомендаций по освещению и уходу даже самое требовательное растение будет развиваться равномерно и правильно, а листья и плоды будут радовать вас своей красотой.

9 советов по выбору фитолампы для рассады

В зимние месяцы рассаде остро не хватает солнечного света, так как день длится недолго. Растения нуждаются в искусственном досвечивании. Чтобы обеспечить достаточное количество света, садоводы используют фитолампы. Но не все из них позволяют на выходе получить прекрасный посадочный материал.

На что обратить внимание при выборе фитолампы? Узнайте в нашей статье.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФИТОЛАМПАМ

  • правильный световой спектр (синий и красный)
  • правильная мощность
  • нужная вам форма
  • минимальное выделение тепла
  • энергоэффективность
  • надежность

КАКОЙ ВЫБРАТЬ ТИП ФИТОЛАМПЫ

Лампа накаливания

Не подходит для досвечивания рассады, поскольку дает низкие результаты. Обычные лампы светят в основном в желтом и зеленом спектрах, которые не оказывают никакого влияния на вегетативные процессы. Кроме этого, они сильно нагревают рассаду, что может нанести ей вред, потребляют много энергии, недолговечны и неэффективны.

Люминесцентные

Весьма распространенный тип для выращивания рассады. Люминесцентные фитолампы экономные и недорогие, не выделяют тепло и не обжигают растения. Они покрывают потребности растений в синем спектре, однако красного излучают мало и не совсем в правильном диапазоне. Нельзя говорить о долговечности таких ламп, поскольку через полгода светящееся вещество будет светить хуже. Люминесцентные лампы уступают по мощности другим видам ламп, долго зажигаются, мерцают и плохо влияют на зрение.

Вам могут пригодиться

Энергосберегающие

Это подвид люминесцентных ламп, которыми удобно досвечивать отдельные растения в горшках. Их можно вставлять даже в обычные настольные лампы. Они не могут обжечь растение, так как выделяют мало тепла. Можно подобрать нужный спектр для каждого вегетативного периода. Энергосберегающие лампы потребляют мало энергии и служат долго.

Натриевые

Обычно используются в крупных тепличных хозяйствах и плохо подходят для домашнего использования. Среди плюсов стоит отметить хорошую светоотдачу и долговечность. Однако они слишком мощны для дома, способны обжечь растения, их свет вреден для глаз. Присутствует трудность фокусировки потока света, поэтому много энергии уходит впустую. Натриевые лампы светят в красном спектре и не могут покрыть потребности рассады в синем спектре. Кроме этого, они дороги, долго включаются, и их трудно утилизировать.

Вам могут пригодиться

Светодиодные

Будущее за светодиодными фитолампами, поскольку в них нет минусов, присущих остальным видам ламп. Они способны излучать именно тот спектр света, который нужен вашим растениям на различных этапах. Вы можете изменить спектр в любой момент времени, просто поставив другие светодиоды.

Такие фитолампы обладают невысоким теплоотделением, поэтому они не способны нанести вред рассаде. Это экономичные и энергоэффективные устройства, потребляющие на 70% меньше энергии, чем лампы накаливания. Светодиодные лампы надежны, они не ломаются при скачках напряжения и долговечны — работают до 50000 часов. Хватит на много лет, при этом интенсивность излучения со временем не слабеет. Они безопасны для здоровья, экологичны и не требуют особых условий при утилизации. Светодиодные фитолампы компактны и удобны в использовании — лампу с цоколем E27 можно вкрутить в обычный настольный прибор.

Единственным кажущимся недостатком является цена, однако, если у вас серьезные намерения, светодиодная фитолампа окупится в течение нескольких лет, и все её плюсы с лихвой покроют данный минус. Кроме того, технологии не стоят на месте, светодиоды получают большее распространение, а цены на них становятся ниже.

КАКОЙ СПЕКТР НУЖЕН РАССАДЕ

Для роста растениям требуется не просто свет, а свет определенного спектра. Зеленый и желтый не оказывают какого-либо влияния на развитие — ими можно пренебречь. Лучше всего растения реагируют на красный и синий, причем обычно красных светодиодов должно быть больше.

Синий помогает прорасти семенам, стимулирует корневую систему, способствует развитию крепкого стебля. Красный нужен для цветения и развития плодов. Сочетание синего и красного наиболее гармонично воздействует на рост рассады.

При этом не любой синий и красный свет будет полезен. Для эффективного фотосинтеза требуются волны конкретной длины: 440-460 нм для синего, 640-660 нм для красного (см. значения на упаковке). Если эти цифры сильно отклоняются в ту или иную сторону, такую лампу не стоит покупать.

Также распространены светодиодные фитолампы с добавлением белого света. Их можно размещать в жилых помещениях, и их свет не будет раздражать людей.

КАКАЯ ФОРМА ФИТОЛАМПЫ ВАМ НУЖНА

Круглая

Подходит для радиусных стоек, отдельных горшков, небольшого количества рассады. Такие лампы часто имеют стандартный цоколь, поэтому их можно вкрутить в обычную настольную лампу.

Линейная

Лучше всего подходит для тех, кто располагает рассаду в длинный ряд, например, на подоконнике или полке.

Квадратная

Светодиодная фитопанель квадратной формы нужна для подсветки большого количества рассады, размещенной на стеллаже.

Лента

Если вы хотите сделать всё своими руками, можно купить синюю и красную светодиодные ленты и сконфигурировать подсветку любого размера и формы под ваши нужды.

Прожектор

Примерно то же, что одиночная круглая фитолампа, однако он способен осветить большую площадь с большого расстояния.

УЧИТЫВАЙТЕ ПЛОЩАДЬ РАДИАТОРА

Поскольку фитолампы работают по 12-16 часов в сутки, светодиоды нагреваются. Поэтому лампы оснащены алюминиевыми радиаторами для отвода выделяемого тепла. В круглых лампах они по кругу сзади лампы, в линейных и квадратных его роль выполняет сам корпус. Вы должны убедиться, что радиатор достаточно большой, и светодиоды не перегреваются. Температура на диоде не должна быть выше 70 градусов, иначе он долго не проработает. Хорошо сбалансированные светодиодные лампы имеют низкую теплоотдачу, не греются сами и не нагревают растения.

СКОЛЬКО ФИТОСВЕТА ВАМ ПОНАДОБИТСЯ (В ВАТТАХ)

Площадь зоны, которую вам требуется подсветить, определяет то, сколько фитоламп и какой мощности нужно будет купить.

  • 40-45 Вт/м? для подоконников
  • 90-160 Вт/м? если освещение искусственное

При этом нужно учитывать, что диоды не запитываются на полную мощность, иначе они быстро перегорят. Чтобы узнать реальную мощность диода, следует разделить номинальную мощность на два.

КАЧЕСТВО МАТЕРИАЛОВ

Долговечность — одно из главных преимуществ светодиодных ламп. Если лампа сделана на совесть, она прослужит вам много лет. Ищите фитолампы, которые изготовлены из качественных материалов: алюминия, стали, прочного пластика.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА СРОК ГАРАНТИИ

Как уже упоминалось, светодиоды рассчитаны на много лет работы. Поэтому следует с подозрением относиться к производителям, которые дают гарантию на год и меньше. Это может свидетельствовать о плохом качестве и дешевых материалах. Приобретайте лампы, которые имеют гарантию не менее двух лет.

РАССТОЯНИЕ ОТ ФИТОЛАМПЫ ДО РАСТЕНИЙ

Чем ближе к рассаде фитолампа, тем лучше будет эффект от ее работы. Однако при этом она не должна быть размещена слишком близко, иначе растения могут перегреться или получить ожог.

Покупая фитолампу для рассады, посмотрите инструкцию. Правильный производитель всегда пишет рекомендуемое расстояние от лампы до растений. Обычно оно составляет 20-45 сантиметров. Это расстояние до верха растений, поэтому не забывайте поднимать лампу по мере их роста.

ВРЕМЯ ДОСВЕЧИВАНИЯ

Разные растения нужно досвечивать разное количество часов в сутки:

  • помидоры — 14-16 часов
  • огурцы — 14-15 часов
  • капуста — 15-16 часов
  • перец — 9-10 часов
  • баклажаны — 8-13 часов
  • салат — 9 часов
  • редис, сельдерей — 12-16 часов

Не забывайте, что рассаде также требуется и полная темнота. На ночь делайте перерыв.

Кроме этого, фитолампы можно использовать и для полной замены естественного света, если вы выращиваете рассаду в помещении без окон (в подвале, например).

Пожалуйста, будьте осторожны при покупке фитоламп в непроверенных местах. Особенно это касается светодиодных ламп. Рынок переполнен дешевыми подделками, которые могут светить не в том спектре, может быть неправильной длина волны, лампы могут быть изготовлены из некачественных материалов и поэтому не прослужат долго, заявленная мощность может не соответствовать реальности. Учитывайте наши рекомендации, внимательно изучайте предложения и выбирайте идеальный для себя вариант!

Успейте купить все необходимое для выращивания рассады в домашних условиях в обновленном каталоге ОБИ.