Jakiego światła potrzebują rośliny w szklarni
Prawidłowe oświetlenie szklarni jest warunkiem wstępnym zapewnienia odpowiedniego poziomu reakcji biochemicznych wymaganych do fotosyntezy. Przy niewystarczającym lub nieodpowiednim oświetleniu reakcje biochemiczne są spowolnione, co grozi niepowodzeniem upraw, a nawet samym roślinom.
Jakość oświetlenia jest szczególnie ważna jesienią i zimą, kiedy światło słoneczne jest znacznie ograniczone. Brak światła w szklarni można zrekompensować dobrze zaprojektowanym sztucznym oświetleniem. Nie zaleca się jednak korzystania z niego przez cały rok ze względu na możliwe negatywne skutki. Sztuczne światło będzie odpowiednie w zimnych porach roku – od końca października do końca marca.
Oświetlenie szklarni w zimie powinno być tak zorganizowane, aby gęstość energii świetlnej w ciągu dnia wynosiła 400-1000 mmol/m². Oświetlenie nocne powinno mieć gęstość energii świetlnej 5-10 mmol/m². Oświetlenie powinno być włączane okresowo w celu spowolnienia lub, przeciwnie, przyspieszenia kwitnienia roślin. W tym drugim przypadku oświetlenie powinno być włączane co pół godziny.
Następujące zasady mają również zastosowanie do sztucznego oświetlenia w szklarni:
• Dla wzrostu roślin, oświetlenie musi być włączone przez 12-15 godzin dziennie.
• Rośliny szklarniowe muszą mieć okres odpoczynku trwający co najmniej 6 godzin (w tym czasie wszystkie urządzenia oświetleniowe muszą być wyłączone).
• Czas oświetlenia powinien być dobrany zgodnie z etapem rozwoju danej rośliny. Na przykład, niektóre warzywa wymagają 20 godzin światła w początkowej fazie i 12 godzin w późniejszej fazie.
Rośliny owocujące potrzebują więcej światła niż rośliny zielone (koper, pietruszka).
• Strumień światła powinien być równomierny i jednolity. Zapewniają to odbłyśniki, które sprawiają, że światło jest mniej rozproszone i bardziej skupione.
• Temperatura barwowa (zakres emisji) powinna być taka, która jest korzystna dla rośliny na danym etapie rozwoju.
Kolory światła i ich wpływ na rośliny
Światło niebieskie (400-500 Nm) – ważne dla dobrego wzrostu wegetatywnego roślin. Temperatura barwowa w zakresie 6000-6500 kelwinów (K). Sadzonki preferują to niebieskie światło. Jeśli sadzonki rosną, można użyć lamp rtęciowych, ponieważ mają one zwiększone promieniowanie zbliżone do ultrafioletu. Warto jednak pamiętać o ryzyku: jeśli lampa rtęciowa pęknie, cała uprawa będzie bezużyteczna.
Zielony (500-600 Nm) – jest potrzebny na etapie fotosyntezy. Odpowiedni zakres temperatury barwowej to 4000–4500 K.
.
Czerwony (600-700 Nm) jest wymagany dla roślin w okresie kwitnienia, ponieważ odgrywa ważną rolę w owocowaniu. Temperatura barwowa mieści się w zakresie 2700-3200 K (zdominowanym przez wskazane długości fal).
Pomarańczowy (590-620 Nm) jest również odpowiedzialny za kwitnienie i owocowanie, procesy fotosyntezy oraz wpływa na tempo wzrostu i rozwoju. Pomarańczowy jest przydatny do uprawy kwiatów, cytryn, pomidorów i papryki. Ciepłe promienie widma są przydatne do wzrostu korzeni, a także do przygotowania do kwitnienia.
Fioletowy (380-490 Nm) dodatkowo stymuluje produkcję białka i wzrost zielonej masy liści. Przydatny do uprawy zieleni, sadzonek, korzeni. Przyspiesza kwitnienie u odmian naturalnie przyzwyczajonych do krótkich godzin dziennych.
Jak wydajność fotosyntezy zależy od długości fali światła
Światło w zakresie 380–400 Nm i 700–750 Nm pełni funkcję regulacyjną i dlatego jest potrzebne w minimalnych ilościach. Zakres poniżej 380 nm i powyżej 750 nm ma negatywny wpływ na rośliny szklarniowe.
Przy obliczaniu oświetlenia szklarni często konieczne jest połączenie kilku lamp o różnych zakresach widmowych, ponieważ wszystkie one są niezbędne do normalnego wzrostu roślin. Wynika to z faktu, że na świecie nie opracowano jeszcze lamp, które dokładnie naśladowałyby białe światło słoneczne. Sztuczne światło może jedynie wytwarzać strumień jak najbardziej do niego zbliżony.
Dlatego właśnie stosowanie lamp z diodami elektroluminescencyjnymi (LED) do oświetlania szklarni stało się najbardziej rozpowszechnione. Powodem jest właśnie wysokie podobieństwo do naturalnego światła słonecznego. Pracownicy NASA byli nawet w stanie uprawiać rośliny w statkach kosmicznych, obliczając koszt oświetlenia szklarni lampami LED.
Ponadto, połączenie kilku obszarów spektralnych w diodach LED daje efekt podobny do zastosowania specjalnego nawozu w glebie. Lampy LED są najczęściej instalowane jako konwencjonalne systemy liniowe na elastycznych przewodach. Zalety stosowania lamp LED w szklarniach obejmują zmniejszenie parowania wilgoci z gleby, możliwość zainstalowania systemu oświetleniowego w pobliżu roślin, ponieważ lampy LED nie nagrzewają się ani nie przegrzewają powietrza wokół nich, niskie zużycie energii oraz możliwość osiągnięcia pożądanego zakresu emitowanego widma światła.
Jak łączyć różne kolorowe światła dla roślin
Wybierając oświetlenie do szklarni, eksperci łączą różne diody LED:
• 1 niebieska (470 Nm) + 6 pomarańczowych (612 Nm) + 12 czerwonych (660 Nm).
• 1 niebieska (ok. 450 Nm) w początkowej fazie wzrostu, a następnie 1 czerwona (660 Nm).
Oprawy montowane na ziemi powinny mieć kąt padania większy niż 90°. Ważny jest również rozmiar opraw: im bardziej kompaktowa oprawa, tym mniej blokuje naturalne światło słoneczne.
