Jaké světlo mohu použít pro jahody?

Sluneční světlo je zdrojem energie, oxid uhličitý (oxid uhličitý CO2) vzduchu je zdrojem uhlíku, hlavního stavebního materiálu, a voda je zdrojem kyslíku, který je součástí jejího složení na molekulární úrovni. A všechny tyto tři vitální síly spojuje proces fotosyntézy, při kterém dochází díky energii světla k tvorbě organických látek (sacharidů) za účasti fotosyntetického pigmentu – chlorofylu. Chlorofyl (z řeckého „zelený“ a „list“) je zelený pigment, který způsobuje, že rostliny zezelenají.

Během dne se na světle voda dělí na kyslík a vodík a ukládá se energie. V noci, ve tmě, se oxid uhličitý díky uložené energii spojuje s vodíkem a vznikají molekuly sacharidů, tedy rostlina roste!

Jak spektrální složení slunečního nebo jiného světla ovlivňuje fotosyntézu a tím i růst rostlin?
Podívejme se na spektrum, které chlorofyl využívá, co vidíme?

Přestože se maximum spojitého spektra slunečního záření nachází v „zelené“ oblasti 550 nm (kde se nachází maximální citlivost našeho oka), chlorofyl absorbuje převážně modré a červené světlo ze slunečního spektra, tedy vlnové délky 440 -470 nm a 630-670 nm.

Přemýšleli jste někdy nad tím, proč jsou téměř všechny rostliny zelené? Ne? Trochu si to vysvětlíme – barva předmětů, které naše oko vidí, je odražená část světelného toku (světla). Černá barva je pro předměty, které zcela pohlcují světelné záření. Bílé naopak zcela rozptylují světlo na ně namířené. Zelené odrážejí zelenou část tohoto velmi světelného toku, modré odrážejí modrou část a tak dále. Takže zelené objekty odrážejí zelenou složku světla! Tady to je! To je důvod, proč naše závody odmítají používat tuto část spektra! Chlorofyl, obsažený ve většině listu a zodpovědný za nejdůležitější proces v rostlině, má zelenou barvu, to znamená, že zelenou barvu zcela odráží!

Nyní se podívejme na barevné spektrum, které vyzařuje běžná žárovka.

Jak vidíte, maximum záření je mimo červenou zónu, v oblasti infračerveného záření (tepelného). To je pravda – žárovky se velmi zahřívají. Z tohoto důvodu mohou listy spálit nebo je jednoduše vysušit! Navíc výkon světelného toku z takové lampy je neslušně nízký a pro normální růst rostlin nestačí. Tento typ svítidla má nejnižší užitný koeficient z hlediska poměru intenzity světla na watt výkonu

Podívejme se na typické zářivky, tzv. zářivky. Patří sem i nový typ svítidel – energeticky úsporná svítidla, protože se v podstatě také jedná o zářivky.

Jejich světelný tok požadovaného spektra (nepotřebujeme zelenou) je posunut směrem k modré složce spektra. Modrá barva rozhodně prospívá klíčení! Červená v této lampě je snížena.
Výkon světelného toku této lampy výrazně převyšuje žárovky, ale budeme pokračovat ve studiu možností.

V dnešní době existují specializované zářivky, například FLUORA od OSRAM. Nehledě na to, že produkují mnohem lepší spektrum pro rostliny. Mají parazitní záblesk spektra zřetelně v zelené složce, proto účinnost zdaleka není 100 %. Navíc u těchto svítidel, stejně jako u všech zářivek, dochází k vyčerpání světelného toku – degradaci. Po pouhých 6 měsících provozu klesne intenzita toku takové lampy o 30% a po roce nebo dvou o 50%. Z tohoto důvodu je potřeba tyto žárovky každých šest měsíců až rok vyměnit! Všimněte si, že náklady na specializované lampy jsou 3-5krát vyšší než náklady na konvenční zářivku. To je pro rodinný rozpočet docela zruinující. Navíc, co bychom měli dělat s lampami, které mohou fungovat další 2-3 roky, ale již nejsou schopny poskytnout rostlině světelný tok?

Plynové výbojky. Donedávna zaujímaly nejlepší pozici z hlediska ceny světelného toku. Měly největší světelný výkon na watt výkonu, ale z hlediska spektra nebyly příliš užitečné pro pěstování rostlin. Kromě toho se tyto lampy, stejně jako žárovky, zahřívají, se všemi z toho plynoucími důsledky. Kromě toho jsou ze všech typů svítilen nejvíce požárně nebezpečné, nemluvě o jejich hmotnosti (u běžných zapalovacích systémů je to asi 10 kg, u elektronických – výrazně méně)!

A nyní, s vývojem LED krystalů, se naskytla jedinečná příležitost, jak situaci změnit. Účinnost LED žárovek je nepopiratelná. Pojďme studovat teorii. Mají maximální poměr výkonu světelného toku ke spotřebě energie. Navíc existují diody, které vyzařují nejen bílou, tedy celé spektrum, ale jen jeho určité části – zelenou, žlutou, modrou, červenou. Tady to je! Modrá a červená – to jsou ty potřebné pro aktivní růst rostlin! Právě jejich správná kombinace a potřebný výkon zajistí rostlině potřebný světelný tok. Existuje však také mínus – jejich cena, která je několikrát vyšší než běžná „luma“.

Upozorňujeme, že naše oko je na tyto barvy spektra nejméně citlivé. Proto je pro nás pokles světelného výkonu zářivky nepostřehnutelný. Zdá se nám, že svítí jako předtím, ale ve skutečnosti svítí poloviční silou a přitom spotřebovává stejné množství energie jako předtím! Tento efekt můžete zaznamenat pouze tehdy, když v blízkosti rozsvítíte novou lampu.

Překvapivě existují takové, které vyzařují přesně ty části spektra, které rostliny potřebují!
Mimo jiné teoretická životnost diod je 10 let! Samozřejmě, stejně jako zářivky, ztrácejí některé ze svých vlastností, pokud jde o sílu záření, ale u diod je tato charakteristika lineárnější a časem se rozšiřuje. Ztráta světla je jen asi 10 % za rok provozu.

úspora energie – maximální výkon světelného toku na spotřebovaný watt
záření úzké části spektra (modré a červené) tolik potřebné pro rostliny
nízká degradace světelného toku – několikanásobně menší ve srovnání se zářivkami, tj. životnost je 10x delší!
bezpečnost – diody jsou šetrné k životnímu prostředí
absolutní finanční úspora – nízká spotřeba energie + není potřeba pravidelně měnit žárovky

LED diody pro pěstování rostlin a sazenic.

Výše uvedený článek byl napsán před více než 2 lety, za tu dobu se mnohé změnilo. Získali jsme zkušenosti s používáním LED systémů v reálných podmínkách a je čas „dokončit“ náš článek. Mnoho našich zákazníků se ptá, proč jsme opustili tak „dobré“ LED? Abychom nevysvětlovali všem, rozhodli jsme se tento materiál zveřejnit. Použití (i částečné) je povoleno pouze po dohodě s námi a odkazu na tento článek.

Za poslední 3 roky jsme provedli nejen projekční, inženýrské a experimentální práce, ale také vyrobili skutečně funkční průmyslové vzorky. Kolik úsilí a peněz jsme za ně vynaložili, zůstane v zákulisí.

Uveďme jen podstatu, ke které jsme dospěli. Nebo spíše některé vyrobené materiály. Fotografie budou mluvit samy za sebe. Teprve potom můžete soudit!

Testování probíhalo ve stejných hydroponických pěstebních systémech naší výroby, takže o jejich účinnosti není pochyb, protože to již vícekrát potvrdili.

Jelikož jsou jahody rostlinou, která velmi citlivě reaguje na množství světla, podívejme se v tomto srovnání nejprve na ně.

Vlevo jsou jahody pěstované pod LED diodami.
Vpravo je pod námi vybranými ESB, které jsou nyní dodávány s instalací.

Pojďme si vysvětlit, co na fotografiích vidíme a na co si musíme dát zvláštní pozor.

Intervaly natáčení jsou přibližně stejné a činí 12 dní. LED s celkovým výkonem 30 W a úhlem 120 stupňů, spektrum je namícháno v intervalech 470-630, ESB – 30 W, kazeta E14, spektrum – nebudeme uvádět :).

Takže první věc, které věnujeme pozornost, je velikost plechu. Protože pod LED diodami jsou jahody s rozvinutějším kořenovým systémem (a to mu dává další bonusy v rychlosti získávání vegetativní hmoty), může být hlavním kritériem pouze rychlost nárůstu listové desky a keře jako celku.

Jahody pěstované pod LED lampou mají celkový nárůst čepelí listů v průměru o 90-100%, jahody pěstované pod LED lampou mají prodloužení intervalů z 200% na 250%! Vzhledem k tomu, že ESB výbojky byly vybrány optimálněji, a to se sníženým podílem modrého spektra, pro takové výbojky tradiční, nepozorujeme žádnou inhibici růstu řapíkové části listu.

Naopak u jahodníků rostoucích pod LED lampami je patrná mírná prohlubeň řapíkové části, která je dána sadou LED – 2/1. Jak vidíte, fotka jahody pod ESB se musela dokonce zmenšit, aby se vešla do rámu.

Výsledek:
LEDky jsou dobré, to je jisté, ale chybí jim světelný výkon. I 10wattová úzkospektrální dioda má pouze 320 lumenů! ESB má 950 lumenů při stejném výkonu! Základní ceny: ESB lampa – 60 rublů, LED – 300 rublů. + povinné napájení, což je dalších 200 rublů. I když ESB ztrácí účinnost rychleji než LED, výsledek je zřejmý!

Náklady na provoz jsou naprosto stejné! 3*10=30 W, tedy 3*500=1500 rub. pro diodové osvětlení a 2 * 15 = 30 W, to znamená 2 * 60 = 120 rublů, se současnou technologií tyto lampy normálně fungují při plné zátěži téměř rok, to znamená, že i po 10 letech provozu bude za zbylé peníze je možné dokoupit dalších 20 30 těchto lamp.

Když k tomu přidáme nezbytný systém odvodu tepla a 10W diody vyzařují hodně tepla, pak jsou cenově jednoznačně nižší!

Podívejte se na následující fotografie.

Vlevo jsou rajčata rostoucí pod LED diodami.
Vpravo je pod námi vybranými ESB, které jsou nyní dodávány s instalací.

Pojďme analyzovat i tento obrázek. Intervaly natáčení jsou přibližně stejné a činí 12 dní. LED s celkovým výkonem 18 W (každá 3 W) a úhlem 120 stupňů, spektrum se mísí v intervalech 470-660, ESB – 46 W (2 * 23 W), kazeta E27, spektrum – nebudeme označte :).

Zde byl upraven LED systém: byly použity méně výkonné diody, protože bylo nutné snížit náklady na napájecí a chladicí systém. Celkový pokles výroby tepla je téměř 70 %, při poklesu celkového výkonu pouze o 40 %! ESB byl také zlevněn díky použití běžnějších lamp :)

Takže kvůli sníženému výkonu byl kmen rajčete natažen ve srovnání se sazenicemi rostoucími pod ESB. Zde nelze přesně určit rychlost růstu zelené hmoty (protože jsme neprováděli měření pravítkem), můžeme soudit pouze podle celkového stavu budoucích semenáčků.

Na fotce vpravo – vidíme mohutný klíček s extrémně silným stonkem pro tuto fázi – to je pro sazenice velmi dobré a znamená to jediné – máme přebytek osvětlení, rostlina ho má dostatek, což umožňuje rozvíjet se směrem, který potřebujeme!

LED systém, i když jeho cena klesla o téměř 600 rublů, ponechává mnoho přání. Její parametry se zhoršily. Pod ním už není možné pěstovat dobré sazenice – není dostatek světelného toku. Ano, spektrum je správné a velmi potřebné, ale jeho množství nestačí!

Obecný závěr:
Proběhla i řada srovnávacích testů, testovali to i na akvarijních rostlinách. Získali jsme velmi zajímavé výsledky, které tvoří základ našich hybridních systémů, o které se budeme snažit!

Testovací akvárium – LED osvětlení (20 W).

Skutečné akvárium – LED osvětlení (26 W).

Náš názor je, že čistě LED systém je nevhodný pro použití v pěstování rostlin. Hodí se spíše do akvárií, ale ani tam to nestačí. V každém případě je dnes – 2012 – horší než zářivky v jejich čisté podobě. Je dost možné, že svou implementaci ještě najde v hybridním systému, ale opět se jedná o testy, testy a reálné uplatnění. A ne „sliby“ výrobců diod a jejich teoretické charakteristiky, ale to jsou peníze, a to ne malé.

Bohužel, éra diod u nás ještě nenastala. Praxe se ale jako vždy trochu rozchází s teorií.