Искусственное освещение для растений: выбираем лампы

Вряд ли кому-то нужно объяснять, почему растения в комнате должны стоять там, где светлее всего. Фотосинтез – единственный способ их существования.

Есть минимальная граница освещенности – это то количество света, без которого молодые растения просто не смогут приращивать зеленую массу и в конце концов обязательно загнутся на темном подоконнике, несмотря на первоначальный рост.

Подсветка рассады овощей и цветов

Нам не стоит ориентироваться и на минимальное количество света, его нам мало, так как на пороге выживания получаются растения, не способные потом нормально плодоносить.

Нам нужно, чтобы света было вдоволь, только тогда в почках заложатся сильные зародыши соцветий, которые впоследствии и дадут урожай. Например, у томатов будущий урожай закладывается уже на стадии первых настоящих листьев, поэтому овощеводы знают, что в первые две недели выращивания рассады томатов или перцев условия должны быть идеальными. И в первую очередь – солнечными.

Лично я, прежде чем сеять семена на рассаду, дожидаюсь благоприятного прогноза погоды, чтобы хотя бы первые дней десять всходы ловили прямые солнечные лучи. Гораздо хуже, если посеять, а первые две недели после прорастания семян окажется пасмурная погода.

Место для размещения емкостей с сеянцами можно выбрать постоянное, скажем, самый светлый подоконник, но лучше комбинированное, так, чтобы днем рассада стояла в одном месте, а ночью – в другом.

Днем температуру для рассады можно поддерживать в пределах 20 – 22°C, не выше, иначе растения сильно вытянутся да и окажутся не закаленными. Если на подоконнике теплее, то поддоны с сеянцами можно отгородить от теплого комнатного воздуха пленкой так, чтобы растения оказались между пленкой и холодным стеклом. Солнце и прохлада создадут лучшую рассаду. С этой целью ее полезно днем выносить в застекленную лоджию. Ночью температура должна быть на несколько градусов прохладнее, но не слишком холодная, иначе рассада не будет расти: для всех культур ночью она может быть 15 – 18°C.

Рассаду нельзя выращивать загущенной, то есть уплотненной – это прописная истина. Растения должны отстоять достаточно далеко друг от друга – это тоже способствует более сильному и равномерному их освещению. Требование такое: стебли тоже должны освещаться, это сказывается на мощи будущих кустов. Для этого всходы своевременно пикируют – рассаживают в более крупные емкости, чтобы они не соприкасались листвой. Этот вопрос необходимо продумать заранее: свободного места для рассады у вас должно иметься с запасом.

ВАЖНО! Для рассады важен каждый день, и если вдруг выпадает возможность перенести поддоны на прямой солнечный свет, это стоит делать. Чем больше солнечных часов идет в копилку фотосинтеза, тем сильнее получится наш посадочный материал.

Конечно, солнце может сыграть отрицательную роль: во-первых, рассада может перегреться под пленкой (парниковый эффект), которой вы накрывали всходы для увеличения влажности воздуха, во-вторых, на солнце земля в лотках и горшочках быстро пересыхает, вплоть до того, что растения могут засохнуть. Тут уже нужно следить: почаще проведывайте своих питомцев и выверяйте условия их жизнеобеспечения.

Какие лампы лучше подходят для растений

Как правило, любители растений имеют опыт работы с фитолампами (и не жалеют об этом!). Даже если у вас солнечная сторона, дополнительная подсветка для комнатных растений зимой просто необходима. В феврале и марте темнеет еще рано, световой день очень короток, поэтому для растений устанавливают досветку фитолампами - утром на 2 часа и вечером на 2 часа. Тем самым световой день как бы растягивают в обе стороны и увеличивают его с 7 – 8 часов до 11 – 12 ч.

Различные фитолампы продаются в садовых магазинах, их практичнее использовать, чем обычные лампы, например, люминесцентные, потому что фитолампой в дальнейшем можно подсвечивать комнатные растения, что, несомненно, пойдет им на пользу.

Лампы накаливания использовать для подсветки растений не стоит. Они не подходят по двум причинам - в их спектре отсутствуют синие цвета, и у них малая светоотдача (17-25 Лм/Вт).

Люминесцентные лампы общего назначения

Лампы этого типа известны каждому - это стандартные источники света в помещениях. Люминесцентные лампы более приспособлены для подсветки растений, чем лампы накаливания. Из "плюсов" можно отметить высокую светоотдачу (50-70 Лм/Вт), низкое тепловое излучение и большой срок службы. Недостатком таких ламп является то, что их спектр не совсем эффективен для подсветки растений.

Люминесцентные лампы специального назначения

Эти лампы отличаются от ламп общего назначения только покрытием на стеклянной колбе. За счет этого спектр этих ламп приближен к спектру, который требуется растениям.

Газоразрядные ртутные лампы

Газоразрядные ртутные лампы - достаточно яркий, но энергоемкий источник света. Они компактны по размерам; их высокая светоотдача позволяет осветить одной лампой растения, занимающие большую площадь. Вместе с этими лампами необходимо использовать специальные балласты. Следует отметить, что такие лампы имеет смысл использовать, если вам необходимо много света; при суммарной мощности менее 200-300 Вт лучшее решение - использование компактных люминесцентных ламп.

Это наиболее исторически старый тип из всех газоразрядных ламп. Бывают лампы без покрытия, которые обладают низким коэффициентом цветопередачи (под светом этих ламп всё кажется мертвенно-синим), и более новые лампы с покрытием, которое улучшает спектральные характеристики. Светоотдача этих ламп невелика.

Натриевые лампы высокого давления

Это один из наиболее эффективных, с точки зрения светоотдачи, источников света. Спектр этих ламп воздействует преимущественно на пигменты растений красной зоны спектра, отвечающие за корнеобразование и цветение. Эти лампы изготовлены со встроенным отражателем, допускают эксплуатацию в светильниках без защитного стекла (в отличие от других натриевых ламп), имеют весьма значительный ресурс (12-20 тыс. часов). Натриевые лампы дают большое количество света, поэтому потолочным светильником большой мощности (250 Вт и выше) можно осветить сразу большую площадь - наилучшее решение для подсветки зимних садов и больших коллекций растений. Правда, в таких случаях их рекомендуется чередовать с ртутными или металлогалоидными лампами для балансировки спектра излучения.

Металлогалогенные лампы

Это наиболее совершенные лампы для подсветки растений - высокая мощность, большой ресурс, оптимальный спектр излучения. К сожалению, эти лампы, особенно с улучшенным спектром излучения, дороже других ламп. В продаже есть новые лампы с керамической горелкой производства Philips (CDM), OSRAM (HCI) с повышенным коэффициентом цветопередачи (CRI=80-95). Отечественная промышленность выпускает лампы серии ДРИ. Область применения - та же, что и для натриевых ламп высокого давления.

Несмотря на то, что цоколь металлогалогенные лампы лампы похож на цоколь лампы накаливания, для нее нужен специальный патрон.

Светодиодные фитолампы

Это особая конструкция на основе сверхъярких светодиодов. Лампы очень экономичные, обладают высоким КПД, позволяют успешно выращивать растения в условиях недостаточной освещённости. Такое искусственное солнце станет настоящим спасением при выращивании рассады, подсветки комнатных растений, освещения зимнего сада и крупных промышленных теплиц.

Преимущества светодиодных фитоламп:

1. Оптимальный для растений спектр: красно-синее свечение достигается без применения специальных фильтров.
2. Экономия электроэнергии, о которой можно слагать легенды.
3. Минимальное выделение тепла при максимальной мощности, что делает светодиодные лампы для растений абсолютно безопасными: они не могут обжечь или пересушить листочки.
4. Возможность создания направленного свечения, недоступная  для других видов ламп.
5. Пожаробезопасность.
6. Простота в использовании: фитосветильники полностью готовы к использованию. Для них не требуются ни системы охлаждения, ни стабилизаторы напряжения. Единственное условие – наличие розетки.
7. Долговечность светодиодов доказана временем.
8. Универсальность: светодиоды можно использовать для всех типов растений.
9. Возможность излучать световые волны разной длины, оптимальные для процессов фотосинтеза и правильного развития растений.
10. Экологичность светодиодов, отсутствие вредных излучений и опасного содержимого, такого, например, как в ртутных лампах, делает их незаменимыми для всех видов сельскохозяйственных работ.

Влияние света для развития растений

Солнечный свет – один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Он поглощается хлорофиллом и используется при построении первичного органического вещества. Основными характеристиками света являются его спектральный состав, интенсивность, суточная и сезонная динамика. Из всего спектра для жизни растений важна фотосинтетическая активная (380-710 нм) и физиологически активная радиация (300-800 нм).

1. Наибольшее значение имеют красные (720-600 нм) и оранжевые лучи (620-595 нм). Именно они являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и влияют на процессы, связанные с изменением скорости развития растения (избыток красной и оранжевой составляющей спектра задерживает переход растения к цветению).
2. Синие и фиолетовые (490-380нм) лучи, кроме непосредственного участия в фото-синтезе, стимулируют образование белков и регулируют скорость развития растения. У растений, живущих в природе в условиях короткого дня, эти лучи ускоряют наступление периода цветения.
3. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 315-380 нм задерживают «вытягивание» растений и стимулируют синтез некоторых витаминов, а ультрафиолетовые лучи с длиной волны 280-315 нм повышают холодостойкость.
4. Желтые (595-565 нм) и зеленые (565-490 нм) не играют особой роли в жизни растений.

Учет потребностей растений в определенном спектральном составе света необходим при правильном подборе источников искусственного освещения. В комнатных условиях в качестве таковых наиболее удобно использовать люминесцентные лампы ЛБ и ЛДЦ.

При избытке света хлорофилл частично разрушается, и цвет листьев становится желто-зеленым. На сильном свету рост растений замедляется, они получаются более приземистыми с короткими междоузлиями и широкими короткими листьями. Появление бронзово-желтой окраски листьев указывает на значительный избыток света, который вреден растениям. Если срочно не принять соответствующие меры, может возникнуть ожог.

Важными характеристиками светового режима является суточная и сезонная динамика. Длина светового дня меняется в течение года. В умеренных широтах самый короткий день равен 8 ч., а самый длинный – более 16 ч. Для закладывания цветочных почек, цветения и созревания плодов большинству растений нужен солнечный свет, но есть и такие, которым необходима темнота.

К нарушениям светового режима относится и избыток света. Для многих растений попадание на листья прямых солнечных лучей в течение нескольких часов весной или летом также может привести к повреждениям или даже к гибели. Признаки того, что растению хронически не хватает света, могут быть различными, но в первую очередь страдают молодые, образующиеся в этих условиях побеги. Их листовые пластинки становятся бледновато окрашенными, междоузлия удлиняются, размер листовой пластинки уменьшается.

Следует помнить, что освещенность уменьшается пропорционально удалению ос-вещаемой поверхности от лампы, поэтому в зависимости от мощности лампы растение должно находиться недалеко от источника освещения. Если на листьях появились следы ожогов, то лампы повешены слишком низко; вытянутые стебли и бледные листья свидетельствуют о том, что источник света слишком далеко.

В первую очередь страдают от прямых солнечных лучей молодые растения, проростки, свежеукорененные черенки. Они должны получать только рассеянный свет. Для информации приводится статья по влиянию света на растения, а также по расчету освещенности.

Фотосинтeз

Многочисленными исследованиями установлено, что сухая масса растения на 45% состоит из углерода, который растение получает только из воздуха, но не из почвы.

Усвоение растениями углекислоты происходит при участии света, в сложном физиологическом процессе, называемом фотосинтезом.

Интенсивность фотосинтеза зависит от многих внешних условий, но, в первую очередь, от света.

Наиболее часто интенсивность фотосинтеза соответствует цифрам в пределах от 5 до 25 мг СO₂/дм²/час.

Спектральный состав света

Этот сугубо теоретический вопрос имеет важное практическое значение.

Многие любители не придают ему должного внимания, а порой совершенно игнорируют.

Каждый любитель растений должен знать, какие процессы в растении и почему происходит в часы утренние, дневные и вечерние, чем отличается свет искусственных источников от естественного.

Свет можно рассматривать как энергию электромагнитных колебаний с определенной длиной волны. Единицей измерения длины волны служит миллимикрон.

По спектру всю солнечную энергию можно подразделить на три основные части:

1. ультрафиолетовые лучи (10-400 ммкн);
2. видимое излучение (400-760 ммкн);
3. инфракрасное излучение (более 760 ммкн).

По физиологическому действию на растения, определенные участки спектра различаются следующий образом:

1. Лучи с длиной волны до 280 ммкн - убивают растение.
2. Лучи с длиной волны 280-315 ммкн - губительны для большинства растений.
3. Лучи с длиной волны 315-400 ммкн - растение становится короче, а листья толще.
4. Лучи с длиной волны 400-510 ммкн - второй максимум поглощения хлорофиллом.
5. Лучи с длиной волны 510-610 ммкн - зона спектра ослабленного фотосинтеза.
6. Лучи с длиной волны 610-700 ммкн - зона максимального поглощения хлорофиллом и максимальной фотосинтетической активности.
7. Лучи с длиной волны 700-1000 ммкн - мало изучены.

Длина волны ультрафиолетовых лучей, доходящих до земли, в которых растение испытывает потребность, колеблется в пределах 280-400 ммкн.

Обыкновенное оконное стекло сильно задерживает ультрафиолетовые лучи.

Прохождение ультрафиолетового излучения через оконное стекло толщиной 2
мм (по Леману)

Если учесть, что корпус люминесцентной лампы изготовлен из стекла, близкого по составу к оконному, можно прямо сказать, в ультрафиолетовой области спектра излучение весьма незначительно.

Имейте в виду

Лампу на переносном шнуре можно установить в самом темном уголке квартиры или застекленной лоджии, превратив это место в пригодное для выращивания каких-либо растений. Если есть лампа, то отражатели уже не нужны (зеркальные отражатели устанавливают на подоконнике для усиления естественного освещения в случае отсутствия подсветки). Для начала приучайте сеянцы к лампе постепенно. Лампа может перегреть их, поэтому ее укрепляют на высоте не менее 50 см от молодых листьев.

На заметку

Садоводы часто затевают обсуждения, каким лампам отдавать предпочтение, не подходите к этому слишком строго, ведь это всего лишь растения! Как показывает опыт, они бывают рады любому свету как источнику жизни, и даже обычные энергосберегающие (спиралевидные) лампы с белым светом уже дадут улучшение освещенности, хотя старые модели ламп накаливания желтого света действуют хуже всего на растения, и садоводы их не применяют.