Свет для растений

Смена сезонов в течение года требует создания растениям искусственного типа подсветки.
Для этого необходим не только правильный расчет, но и учет особенностей зимнего периода в вопросе освещенности.

Сколько света необходимо растениям?
Без светодиодного освещения уже не мыслят своей деятельности специалисты многих сфер народного хозяйства, и одна из них – сельское хозяйство, цветочный бизнес и все, связанное с выращиванием растений.

Led лампы для растений открывают в этом направлении новые сферы и горизонты. Почему так происходит? Настолько ли важно для растений освещение? Сколько света необходимо растениям? Давайте попробуем разобраться.

Вспомним школьные уроки ботаники: для нормальной жизнедеятельности растениям необходимы влага, воздух и свет. От количества световой энергии зависит активность процесса фотосинтеза.

И если влагу и воздух в условиях искусственного взращивания растений мы можем им обеспечить в оптимальном количестве, то свет – тот фактор, который мало от нас зависит, если надеяться только на природное освещение. Освещение теплиц, выращивание рассады в период с коротким световым днем – в этих случаях не обойтись без искусственных источников освещения. Да и комнатные растения даже на восточных и западных окнах получают в лучшем случае 50% необходимого для полноценного развития освещения, что уж говорить о северных окнах.

О преимуществах светодиодного освещения для растений сегодня слышал каждый, но вот как подобрать оптимальное количество ламп, на какие параметры обращать внимание при выборе, для каких целей используются лампы и светодиодные ленты, а для каких прожекторы – эти вопросы возникают у каждого человека, решившего воспользоваться этими преимуществами.

При покупке лампы для растений основной параметр выбора – световой поток, измеряемый в люменах. Но заинтересовавшись, какая освещенность нужна тому или иному растению, находим информацию об освещенности, измеряемой в люксах. Разным растениям нужна разная освещенность.

В таблице приведен рекомендуемый уровень освещенности для комнатных растений:




А вот оптимальная освещенность овощных культур и продолжительность их досвечивания:



Как видите, о люменах тут ни слова. Но не пугайтесь, все не так уж сложно.
Освещенность в 1 люкс создает лампа со световым потоком в 1 люмен при условии что она равномерно освещает 1 м2 площади.



То есть для того, чтобы перевести люмены, указанные в характеристиках лампы, в люксы, воспользуемся формулой

К люкс = К люмен / S,

где К люкс – освещенность (кол-во люкс); К люмен – световой поток лампы (кол-во люмен); S – площадь, которую нужно освещать.

И наоборот, рассчитать световой поток, зная, какой Вам нужен уровень освещенности, можно так:

К люмен = К люкс х S.

Конечно, при расчетах не стоит забывать и о естественном освещении, ведь Ваши растения не находятся в абсолютной темноте без досвечивания. Уровень освещения в нужном месте удобнее всего определить с помощью специального прибора – люксметра, но и без него вполне можно обойтись, вооружившись минимальными знаниями.

В этом Вам поможет наша таблица:



Давайте попробуем произвести расчеты. Допустим, мы будем досвечивать рассаду гербер, выращиваемую на подоконнике площадью 1,2 м2 в зимнее время. Потребность в освещенности этого растения – 6000 люкс.
К люмен = 6000 х 1,2 = 7200 люмен.

Следует также учитывать, на каком удалении от источника освещения будет находиться рассада.



Предположим, что наш светильник находится прямо над рассадой. Значит, нам нужно купить лампы или светодиодные ленты с суммарным световым потоком 7200 люмен, часть из которых (около 2000 люмен) мы сможем выключать на те часы, когда есть естественное освещение.

В описании каждой лампы обязательно есть информация о световом потоке, и необходимое количество ламп рассчитать совсем несложно, к примеру, если взять лед лампу Oasisled со световым потоком 580 Лм, таких ламп понадобится 12-13 штук.



По такому же принципу производятся и расчеты необходимого светооборудования для теплиц. Понятно, что если в комнате над подоконником лучше всего использовать светодиодные ленты, то в теплицах как нельзя более кстати окажутся светодиодные прожекторы, имеющие больший световой поток и угол свечения.

Ссылка

Достаточное количество света является залогом нормального роста и развития комнатных растений.
Освещение дает энергию для протекания процессов фотосинтеза, а фотосинтез обеспечивает рост и развитие растения.

Цветущие виды и тропические растения нуждаются в большем количестве света, чем декоративно-лиственные.
Кроме того, виды отличаются и по интенсивности освещения: яркий свет, рассеянный или полутень.

По другой классификации комнатные растения разделяют на светолюбивые, теневыносливые и индифферентные.

ЯРКИЙ СВЕТ предпочитают растения, растущие в природе на открытом месте (суккуленты, гардения, жасмин,
кротон, бугенваллия, гибискус, розы, пеларгония и др.).
Для них уровень освещения должен быть не 15-20 тыс. люкс.

РАССЕЯННЫЙ (умеренный) свет предпочитают растения «подлеска» (бегония, бругманзия, клеродендрум, фикус,
хлорофитум, филодендрон и др.).
Яркость освещенности должна составлять от 8 до 20 тыс. люкс.

ПОЛУТЕНЬ (слабый свет) к этой группе относятся растения нижнего яруса (антуриум, вайтфельдия, дифенбахия,
драцена, калатея, маранта, монстера, спатифиллум, хамедорея и др.).
Им вполне достаточно 5-10 тысяч люкс.

Эти данные усредненные и касаются полноценного развития, максимального роста и цветения.
Для того чтобы пережить зимний период времени растения могут получать меньше света.



Большинству комнатных растений достаточно уровня освещенности в 1500-3000 люкс.
1000 люкс – это минимально рекомендуемый уровень освещенности для нормального усваивания
растениями углекислоты и других веществ.
При уровне в 500 и менее люкс могут расти лишь очень теневыносливые растения.

СВЕТОЛЮБИВЫЕ растения: агава, алоэ, бильбергия, хлорофитум, лимон, хойя, жасмин,
сансивьера, стрелиция и другие. ТЕНЕВЫНОСЛИВЫЕ растения: абелия, аспарагус,
аспидистра, бегония, ктенанта, диффенбахия, эухарис, фикус, гибискус, папоротник, филодендрон,
маранта, монстера, османтус, сциндапсус и другие.

ИНДИФФЕРЕНТНЫЕ растения: из теневыносливых – кливия, эухарис, фикус, гибискус,
монстера, филодендрон, сциндапсус, туя, зигокактус и другие.
Из светолюбивых видов – хлорофитум, драцена, хойя, сансивьера, стрелиция и другие.

Примеры потребности в освещении для некоторых садовых цветов: настурция 2,7-4,8 тысяч люкс,
пеларгония 3.7-5.9 тысяч люкс, гвоздика 7 тысяч люкс, астра 5,35-22,2 тысяч люкс, молочай 8,6

Большинство тепличных растений растет и плодоносит при уровне освещенности в 8-20 тысяч люкс.

Примерный уровень освещенности
На открытом месте в полдень при перпендикулярном расположении к лучам солнца освещенность
летом бывает 80-100 тысяч люкс, но при этом уровень освещенности для горизонтальной поверхности
(листья растений) падает до уровня 60-65 тысяч люкс.

Максимальная освещенность в полдень для умеренных широт: январь – 5 тысяч люкс, апрель – 4-5
тысяч люкс, октябрь – 25 тысяч люкс.

Освещение для комнатных растений зимой
• 1000 — 3000 лк — растущие в полутени. Такие растения нуждаются в дополнительном освещении
только при значительном удалении от окон.

• 3000 — 4000 лк — предпочитающие рассеянный свет.

• 4000 — 6000 лк — предпочитающие прямые солнечные лучи.

• 6000-12000 лк – требовательные экзоты, особенно плодоносящие.

Так что в этом вопросе все индивидуально и нужно исходит из выращиваемых Вами видов комнатных растений.
На потребность растений в солнечном свете влияет температура в помещении: чем она более высокая,
тем больше света нужно цветку. Зимний период времени тяжелее всего переносят растения в отапливаемом
и плохо освещенном помещении. У большинства видов растений снижается декоративность, многие прекращают
расти (большинство орхидей, пеперомия, драцена). На южной стороне также наблюдается дефицит света.

Некоторые комнатные цветы (сенполия, хризантема, шлюмбергера, каланхоэ, пуансеттия) несмотря на это
зацветают зимой.
Для некоторых растений более важным фактором выступает длина светового дня, а не интенсивность освещения
(гардения, кампанула, олеандр, фуксия). .



КАК ПОНЯТЬ, ЧТО РАСТЕНИЮ МАЛО СВЕТА?
Недостаток света (хлороз) симптомы: замедление роста, увеличение расстояния между молодыми побегами и
листьями, утончение стебля, более мелкий размер новых листьев, пожелтение нижних листьев с последующим
опадением, образование меньшего количества и более бледных бутонов на цветах и их последующее опадение,
снижается упругость (тургор) листьев.

Рост растения – это универсальный показатель уровня достатка света.
При соблюдении правильного полива и достаточном количестве питательных веществ, именно количество света
влияет на рост растений. Также обращайте внимание на яркость листьев.
Молодые растения быстрее адаптируются к более низкому уровню освещенности, но при этом могут больше
пострадать, чем взрослое растение.

КАК БОРОТЬСЯ?
Самый очевидный и действенный метод – это переставить
растение в более светлое место (другая сторона света, приближение к окну).
Другие способы читайте далее.



КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ПЕРЕИЗБЫТОК СВЕТА?
Избыток света: чаще всего страдают теневыносливые растения, оказавшиеся на солнечной стороне.
Листья начинают желтеть по краям и постепенно желтеют полностью.
Нередко листья коричневеют и засыхают от солнечного ожога. У многих растений теряется насыщенность
зеленого цвета или пестрота на листьях, они становятся блеклыми.

КАК БОРОТЬСЯ?
Перемещение растения в другое место или затемнение у окна (шторы, жалюзи).

НА КАКИХ ОКНАХ ЛЕГЧЕ ПОЛУЧИТЬ ЛУЧШЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ?
Для получения лучшего освещения комнатными растениями на окне влияет его направление, размер,
высота над землей, наличие навеса, высоких деревьев и зданий рядом.

ЮЖНАЯ сторона окон обеспечивает максимальное количество яркого света и длительность освещения,
что особенно важно для зимы.
При этом с другой стороны из-за яркого света многие растения могут получить ожог листьев летом.

СЕВЕРНЫЕ окна подходят для теневыносливых растений.

Западные и восточные окна являются более универсальными вариантами с умеренным освещением и
могут подойти для большинства видов домашних растений.

Какой спектр света лучше для растений?
Солнечный свет имеет цветовой спектр: красный, оранжевый, синий, желтый, фиолетовый, голубой и зеленый.
Для растений наиболее важными являются красная и синяя часть спектра так, как именно эти цвета хлорофилл
поглощает лучше всего.
Знание этого факта поможет подобрать оптимальное искусственное освещение для комнатных растений.
Поэтому, для эффективного освещения растений требуются лампы с лучами красного и синего свечения.

Умеренная зона северного полушария в зимний период времени характеризуется преобладанием голубовато-
сине-фиолетовых лучей и недостатком красно-оранжевых.
Поэтому, в прежние времена пламя свечей, а позже свет от лампы накаливания благотворно влияли на
оранжерейные растения.

Температура света для роста растений и цветов:
Фотосинтез происходит при поглощении энергии лучей красной части спектра, в то время как лучи синей
части спектра регулируют процессы его «включения-выключения».
При этом, сине-фиолетовые лучи ускоряют рост корневой системы, созревание плодов и цветение, а
красный свет способствует быстрому прорастанию семян, росту и развитию растения в целом.

Для красиво цветущих видов растений рекомендуют использовать лампы с повышенным уровнем красного цвета,
а для декоративно-лиственных видов — с повышенным уровнем синего.

Таким образом, для роста растений нужен синий и красный спектр света.
По некоторым данным пик фотосинтеза происходит на двух волнах длиной 420 нм (синий) и 660 нм красный,
другие ученые говорят о 435 и 675 нм.



ПОЯВЛЯЮТСЯ ЛИ СЕМЕНА У РАСТЕНИЙ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ОСВЕЩЕНИИ?
Овощи, однолетние цветы и некоторые многолетние виды растений успешно дают семена при искусственном освещении,
а также могут позже пересаживаться в природные условия.
Первая статья из цикла «Освещение для комнатных растений и цветов» завершена.
Читайте дополнения к статье, чтобы знать, как правильно освещать растения и цветы в домашних условиях!
Желаем отличного настроения и удачи!

Ссылка

Выращивание овощей и фруктов в искусственных условиях не является принципиально новой технологией. Однако, интенсивный рост населения планеты в последние годы приводит к повышению уровня потребления продуктов. Это делает актуальными вопросы повышения производительности и эффективности систем искусственного выращивания растений.

Введение
Производительность всей системы выращивания определяет количественный критерий оценки – например, полезная масса сухого вещества или объем целевого экстракта из листьев/корней. Для качественной оценки можно анализировать  химический состав растений и морфология (отклонение формы и размеров стебля/листьев/плода).

Для большинства культур лучший урожай и качество продукции могут быть получены при обеспечении растениям комфортных условий, где все основные физиологические потребности максимально приближены к естественным уровням.

Таким образом, в большинстве практических задач за эталон для сравнения и оценки результатов искусственного выращивания можно брать растение, выращенное в естественных условиях. Естественные условия для конкретной культуры, как правило, соответствуют климату в регионе его изначального происхождения.

Основы
Рассматривая процесс выращивания растений как замкнутую систему, можно  выделить следующие основные факторы, влияющие на  результат (см. рис. 1):

- солнечный свет, основной источник энергии
- содержание диоксид углерода (СО2) в воздухе (углерод - основной элемент, используемый для формирования новых клеток)
- вода, в основном, как источник кислорода, входящего в ее состав, необходимого для реакции фотосинтеза
- температура окружающего воздуха.



Рис. 1

Оптимальная температура фотосинтеза для большинства растений средней полосы составляет примерно 20—25°С. Например, для подсолнечника повышение температуры в интервале от 9 до 19°С увеличивает интенсивность фотосинтеза в 2,5 раза. [1]

Так, при фотосинтезе за счет энергии света происходит образование органических веществ (углеводов) при участии хлорофилла.  Хлорофилл (от греч. χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет [1].

Таким образом, количество света является важным фактором, влияющим на интенсивность роста растений. [2]

Также на протяжении многих лет эволюции этот процесс адаптировался к суточному циклу “день/ночь”. Днем под воздействием света вода разделяется на кислород и водород, а растение запасает энергию и питательные вещества. Ночью, в темноте углекислый газ под воздействием запасенной энергии соединяется с водородом, образуя молекулы углеводов, т.е. происходит собственно рост культуры.

Таким образом, при искусственном выращивании растений важно обеспечить не только высокую освещенность, но и правильную цикличность включения света, чтобы получить лучший результат.

О спектрах
Современные светодиодные технологии позволяют форматировать сложные спектры освещения растений. Рассмотрим, каким образом спектр влияет на процесс роста.

На рис. 2 детально показаны энергетические спектры поглощения базовых пигментов растения.



Видно, что помимо традиционно упоминаемых пигментов хлорофилла с пиками поглощения в диапазоне 400-500 нм и 650-700 нм, на процессы роста также влияют вспомогательные пигменты из семейства светособирающих фикобилипротеинов.

В некоторых исследованиях спектры поглощения основных пигментов суммируются для формирования “универсального” спектра, форма которого показана на рис. 3.



Для количественной оценки светового воздействия на растения используется фотосинтетически активная радиация (ФАР). В англоязычной литературе - Photosynthetic Photon Flux (PPF). Поток ФАР/PPF измеряется как число фотонов, излучаемых источником света, которые могут быть поглощены растением при фотосинтезе (диапазон длин волн от 400 до 700 нм).

Величина PPF рассчитывается без учета неравномерного поглощения растением различных энергии различных длин волн. Поэтому в дополнение к PPF иногда используется величина YPF – Yield Photon Flux  - т.н. усваиваемый растением поток фотонов. Для расчета YPF используется взвешенное значение ФАР и спектр эффективности фотосинтеза как весовые коэффициенты.

Спектр эффективности фотосинтеза показан на рис. 4.



Кривая весового коэффициента для фотонов (Photon-weighted) позволяет перевести PPFD в YPF; кривая весового коэффициента энергии (energy-weighted) позволяет сделать то же самое для ФАР, выраженной в ваттах или джоулях.



Рассмотрим подробнее, как влияет на растения излучение в различных участках этого диапазона.

Ультрафиолет C (280 -  315 нм)
Облучение растений таким излучением имеет негативные последствия, может приводить к гибели клеток и обесцвечиванию листьев/плодов.

Ультрафиолет B (315-  380 нм)
Это излучение не имеет видимого эффекта на растения.

Ультрафиолет A (380 -  430 нм)
Передозировка ультрафиолетового излучения может быть опасна для листвы, однако малые дозы излучения поглощаются в процессе цветения и созревания плодов и влияют на цвет и биохимический состав (вкус). Как правило, дозы, получаемые растением под воздействием естественного света, достаточны для поддержания этих процессов.

Синий свет (430-450 нм)
Как показано выше, эта часть спектра хорошо поглощается большинством основных пигментов растения. Эта часть спектра может влиять на морфологию растения: размер и форму куста/листьев, длину стебля. Ряд исследований показывает лучшую эффективность синего цвета на раннем этапе развития растения (вегетативная фаза).
Синий свет способствует открытию устьиц, увеличению количества белка, синтезу хлорофилла, делению и функционированию хлоропластов, сдерживанию роста стебля.

Зеленый свет (500-550 нм)
Значительная часть этого диапазона отражается от листьев, однако нельзя недооценивать роль и этого участка спектра на полноценное развитие растений. Так, например зеленое излучение, отражаясь от верхних листьев растения, обладает лучшей проникающей способностью и способствует более равномерному развитию листьев, на нижних уровнях, находящихся в тени более крупных соседей (рис. 5)



Также, управление уровнем зеленого в спектре облучения позволяет контролировать время наступления и длительность фаз прорастания и цветения.

Оранжевый свет (550-610 нм)
С точки зрения рассмотренных выше спектров поглощения хлорофиллов, этот диапазон имеет незначительный уровень отклик. Однако, успешный опыт применения натриевых ламп, излучение которых в основном лежит в этом диапазоне, подтверждает, что фактически растения способны развиваться даже при не оптимальном спектральном составе освещения.

Красный (610-720 нм)
Наиболее эффективный диапазон, с точки зрения количества фотонов, поглощаемых растением в процессе на всех этапах развития.
Красный свет способствует цветению, прорастанию почек, росту стеблевых листьев, опадению листьев, спячке почек, этиоляции и т.д.

Дальний красный (720-1000 нм)
Несмотря на незначительный отклик в спектрах поглощения основных пигментов, дальний красный диапазон выполняет своего рода “сигнальную” функцию – как и в случае с зеленым цветом, корректировка уровня дальнего красного позволяет повлиять на время наступления и длительность фазы цветения и плодоношения.

Инфракрасный  (1000 нм и выше)
Все излучение в этом диапазоне конвертируется в тепло, дополнительно влияющее на температуру растения.

Следует помнить, что для естественного солнечного света более 50% энергии излучается именно в  инфракрасном диапазоне. Если растение в искусственных условиях облучается только в диапазоне 400-700 нм, то нужно дополнительно предусмотреть запас мощности в системе отопления для поддержания комфортной температуры.


Потребности растения на разных этапах роста
Как было отмечено выше, свет является не только источником энергии, контролирующим фотосинтез. Различные участки спектра воспринимается растением как сигналы, влияющие на многие аспекты роста и развития (прорастания, деэтиоляция) Изменения в развитии растений, связанные со светом являются результатом фотоморфогенеза.

На схеме на рис.6 показаны основные эффекты, стимулируемые различными цветами на протяжении жизненного цикла растения.



Рассмотрим более подробно влияние света на различных этапах

Синтез хлорофилла
Самое большое количество хлорофилла вырабатывается при синем свете, меньшее – при белом и красном, самое меньшее - при зеленом свете и в тени. При разном свете, соотношение хлорофилла A и B также не одинаковое. Самая большая разница в соотношении А и B при желтом и синем свете. Красный свет способствует большой выработке хлорофилла типа A.

Для светолюбивых растений подходит синий свет, для тенелюбивых растений подходит красный свет.

Цветение
Соотношение между длительностью светового периода и периода темноты называется фотопериодом. Общая протяженность суток – 24 часа, однако в зависимости от разной широты и времени года, протяженность дня и ночи неодинаковая. В зависимости от разных климатических условий и места произрастания, фотопериод у разных растений неодинаков. Цветение, опадение листьев, спячка почек – всё это является реакцией растения на изменение фотопериода.

Растения, которые готовы начать цвести, зацветут при наступлении подходящего фотопериода. Количество дней до начала цветения определяется возрастом растения. Чем старше растение, тем оно быстрее зацветет. Под воздействием фотопериода оказываются листья растений. Чувствительность листьев к изменению фотопериода связана с возрастом растения. Чувствительность старых листьев и молодых листьев неодинаковая. Наиболее чувствительными к изменению фотопериода являются растущие листья.

Накопление питательных веществ и рост растений регулируются  излучением в красном и дальним красном диапазоне.  Размножение определяется, синим светом. Фитохром, содержащийся в листьях, может принимать сигналы красного света и дальнего света. Растение готовое к цветению, зацветет, если последнее излучение будет красным дальним светом.

На рис. 7 показаны спектры поглощения растений при синтезе хлорофилла, фотосинтезе и фотоморфогенезе.



Светодиоды
Современные мощные светодиоды, применяемые в искусственном освещении растений, позволяют сформировать монохромное излучение фактически в любой части спектра, рассмотренной выше.
Примеры спектров светодиодов показаны на рис. 8



Стоит отметить светодиоды с длиной волны 450 нм (“глубокий синий”) и 660 нм (“дальний красный”), как составляющие, совпадающие с пиками поглощения хлорофиллов. Как было отмечено выше, наличие светодиодов пиком излучения в других частях спектра, позволяет дополнительно стимулировать другие участки спектра поглощения. Белые люминофорные светодиоды (серая кривая на рис. имеют в составе своего спектра относительно широкую область излучения люминофора, а также синий пик непоглощенного люминофором излучения синего кристалла.

Комбинация светодиодов различных цветов в одном светильнике с возможностью независимого управления позволяет сформировать фактически любой спектр для конкретной культуры и фазы ее развития.
Примеры спектров, используемых в различных сценариях освещения растений,показаны на рис. 9



Отдельно стоит рассмотреть спектр облучения, получаемый растением, когда на него воздействует одновременно естественное излучение и излучение системы светодиодной досветки.
Предположим. что в светильнике для досветки используются синие и красные светодиоды в соотношении примерно 1:2 (по уровню энергии), для стимуляции хлорофиллов на стадии вегетативного роста.

Пример такого спектра показан на рис. 10



В реальности же на листья растений будет также воздействовать спектр солнечной радиации, и суммарный спектр облучения будет выглядеть следующим образом (рис. 11).



Видно, что в этом случае растение монохромная досветка в сочетании с широкополосным естественны излучением дает спектр, стимулирующий все основные зоны поглощения растений. Результирующий спектр по форме близок к суммарному спектру поглощения всех основных пигментов растения, рассмотренному выше.

Заключение
Подводя итоги данного обзора можно отметить следующее:

Спектральный состав света является важным фактором для продуктивного выращивания культур в искусственных условия, однако, не первичным. Получить прирост урожая за счет оптимизации спектра можно при обеспечении растению достаточного уровня базовых потребностей (температура, вода, CO2, вентиляция). Количество света также является более приоритетным параметром по сравнению с его спектральным составом.

Современные светодиоды позволяют эффективно сформировать излучение в спектральном диапазоне поглощения растений. Причем возможно применение т.н. монохромных светодиодов с различными цветами (длиной волны излучения) и традиционных белых “люминофорных” светодиодов, обеспечивающих равномерное широкополосное излучение.

Наличие в светильнике светодиодов с различными цветами и технологии независимого управления ими позволяет исследовать влияние спектра на эффективность выращивание отдельно взятой культуры в конкретных условиях и выработать оптимальный баланс цветов для лучшей урожайности.


Список литературы
Физиология растений. Н.И. Якушкина. Издательство: "Владос". Год: 2004
Исследования над образованием хлорофилла у растений. Монтеверде Н. А., Любименко В. Н. Известия Императорской Академии наук. VII серия. — СПБ., 1913. — Т. VII, № 17. — С. 1007–1028.
Создание эффективных светодиодных фитосветильников. Cакен Юсупов, Михаил Червинский, Екатерина Ильина, Владимир Смолянский. Полупроводниковая светотехника N6’2013
Contributions of green light to plant growth and development. Wang, Y. & Folta, K. M.  Am. J. Bot. 100, 70-78 (2013).

Ссылка

Нет нужды создавать в квартире уровень освещенности, идентичный природному (который
может достигать 120 000 лк).
Для нормального развития достаточно в случае нехватки естественного освещения обеспечить
следующие режимы досветки:

1 000 - 3 000 лк - для растений, растущих в полутени.
Как правило, такие растения нуждаются в искусственном освещении только при размещении
на значительном удалении от окон;
3 000 - 5 000 лк - для растений, предпочитающих рассеянный свет.
Пяти тысяч люкс вполне достаточно для нормального развития большинства растений,
и это наибольший уровень освещенности для жилых помещений, не вызывающий
зрительного дискомфорта;
более 5 000 лк - для растений, предпочитающих прямые солнечные лучи.
При выращивании требовательных экзотов, особенно плодоносящих, потребуется создать уровень
освещенности не менее 6-8 тысяч лк.

Растение                                              Рекомендуемая освещенность, лк

Агавовые (агава, бокарнея, кордилина, драцена) 2600-3000
Аизооновые (делосперма, литопс, конофитум, фаукария) 3000-3900
Акантовые (афеландра, кроссандра, фиттония, гипестес, пахистахис) 2600-3000
Амариллисовые (амариллис, кливия, гемантус, гиппеаструм) 4000-6000
Аралиевые (дизиготека, фатсхедера, фатсия, плющ, полисциас) 2500-2700
Ароидные (аглаонема, алоказия, диффенбахия, монстера, филодендрон, спатифиллум) 2500-2700
Банановые (банан, геликония, стрелиция) 4000-6000
Бегонии 3000-3900
Бигнониевые (кампсис, жаккаранда, пандорея, текома) 4000-6000
Бобовые (акация, альбиция, кассия, ракитник, мимоза) 4000-6000
Бромелиевые (ананас, бильбергия, гузмания, криптантус, эхмея) 2600-3000
Вербеновые (кариоптерис, дуранта, клеродендрум, лантана) 3000-3900
Вересковые (азалия, вереск, пернеттия) 4000-6000
Виноградовые (ампелопсис, циссус, тетрастигма) 2500-2700
Геснериевые (гипоцирта, эписция, стрептокарпус, сенполия) 2600-3000
Гранатовые (гранат) 4000-6000
Губоцветные (колеус, плектрантус) 2500-2700
Кактусы (за исключением эпифитных) 6000-7800
Камнеломковые (камнеломка, толмия, корокия) 3000-3900
Коммелиновые (дихоризандра, каллизия, традесканция, рео) 2500-2700
Кутровые (адениум, алламанда, катарантус, олеандр, пахиподиум) 6000-7800
Ластовневые (хойя, церопегия, стапелия, дисхидия) 4000-6000
Мальвовые (абутилон, анизодонтея, гибискус, павония) 3000-3900
Марантовые (калатея, маранта, строманта) 2500-2700
Мареновые (гардения, иксора, пентас, копросма, серисса) 3000-3900
Маслинные (маслина, жасмин, османтус) 6000-7800
Меластомовые (центрадения, мединилла, бертолония) 3000-3900
Миртовые (мирт, метросидерос, каллистемон, эвкалипт, лептоспермум) 6000-7800
Молочайные (акалифа, кодиеум, молочай, ятрофа) 2600-3000
Норичниковые (кальцеолярия, хебе, родохитон) 3000-3900
Ночецветные (бугенвиллея) 6000-7800
Орхидные 4000-6000
Пальмовые (хамедорея, кариота, ховея, ливистона, финик) 3000-3900
Папоротники 2500-2700
Пасленовые (броваллия, брунфельсия, дурман, паслен) 3000-3900
Пеларгониевые (пеларгония) 4000-6000
Перечные (пеперомия, перец) 3000-3900
Розовые (роза) 6000-7800
Рутовые (хоизия, цитрусы, скиммия, муррайя) 6000-7800
Саговниковые (цикас, замия) 3000-3900
Сложноцветные (гербера, хризантема, микания) 4000-6000
Стеркулиевые (брахихитон, фремонтодендрон) 4000-6000
Страстоцветные (пассифлора) 6000-7800
Толстянковые (эониум, каланхоэ, пахифитум) 4000-6000
Тутовые (фикус, инжир, дорстения) 2600-3000
Чайные (камелия, клейра) 3000-3900
Эпифитные кактусы (эпифиллум, шлюмбергера, хатиора, рипсалис) 3000-3900

Также при досветке растений нужно учитывать следующие факторы:

Световой день не должен превышать 14 часов в сутки для взрослых растений. Реакция на продолжительность
светового дня (фотопериодизм) различна у конкретных растений.
Слишком длинный световой день может нарушить развитие цветочных почек, и растение не будет цвести.

Сеянцы нуждаются в круглосуточном освещении. Если вы выращиваете растения из семян, то учитывайте,
что в первые дни после прорастания молодым всходам нужно обеспечить круглосуточное яркое освещение.
В последующие дни световой день постепенно сокращают, сначала до 16, потом до 14 часов в сутки.

Выбор освещенности в зимний период зависит от температурного режима. Теплолюбивые тропические растения
зимуют при незначительном понижении температуры и освещенности.
Для остальных растений понижение освещенности допускается только при прохладной зимовке (5-15 градусов С).
В темноте и холоде (0-5 градусов С) допускается содержать только полностью теряющие листву растения.
Растения имеют различную периодичность цветения.

Есть вечноцветущие растения (например, гибискус), есть сезонноцветущие (например, клеродендрум).

От первых можно круглогодично добиваться обильного цветения при условии хорошего освещения,
подходящего температурного режима и своевременного удобрения.

Вторым надо обеспечить зимовку при пониженной температуре, скудном поливе и полном отсутствии подкормок,
иначе они не будут цвести в следующем сезоне.
Кроме этого есть виды с несезонным цветением, а также виды, зацветающие одновременно во всех точках
ареала распространения, под влиянием существенных изменений окружающей среды (например,
при выпадении дождей после периода засухи).

Некоторым растениям требуется укороченный или удлиненный световой день для закладки цветочных почек.
Растения короткого светового дня цветут только в том случае, если в определенное время года они находятся
на свету не более 10 часов в сутки.

Например, для цветения пуансеттии или каланхоэ им нужно обеспечить условия короткого светового дня
на протяжении 2 месяцев в осенний период.
Любое нарушение светового режима в это время (даже свет от уличных фонарей ночью) приводит к тому,
что растение не цветет.
А растениям долгого светового дня для образования цветочных почек требуется период с удлиненным
световым днем - 12-14 часов.
Растениям свойственен фототропизм - реакция на направление падения света. Искусственный свет должен
падать на растения аналогично естественному - сверху, в этом случае растениям не придется расходовать
энергию на изменение положения листьев, чтобы получить как можно больше света.

Информация предоставлена сайтом www.fitolampa.ru

Люмены, люксы, нормы освещенности

Фитолампы Paulmann синего спектра Люмены и люксы, их часто путают. Эти величины являются единицами измерения светового потока и освещенности, которые нужно различать. Электрическая мощность лампы измеряется в ваттах (W), а световой поток ("световая мощность") - в люменах (Лм). Чем больше люменов, тем больше света дает лампа. (Аналогия со шлангом для полива растений - чем больше открыт кран, тем "мокрее" будет всё вокруг). Световой поток характеризует источник света, а освещенность - поверхность, на которую падает свет. (По аналогии со шлангом - вам нужно знать, сколько воды попадает в ту или иную точку, от этого будет зависеть, сколь долго вам нужно поливать растения на грядке).

Это важно при проектирование системы для освещения растений.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.

Фитолампы Paulmann синего спектра

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.

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.

Ключевым моментом в развитии растений является освещенность.

Для разных растений необходимые нормы освещенности, при которых растение будет полноценно развиваться, могут существенно различаться от 2500 до 7800ЛК. Цветение (орхидеи) и плодоношение (лимоны) многих растений может напрямую зависеть от порога светового дня и (или) количества дополнительного освещения.

Это необходимо учитывать для цветущих растений, когда уровень дневного света превышает определенный период (растения длинного дня), и для растений, которые цветут в более короткий срок (растения короткого дня).

Исключение составляют растения, которые сбрасывают листву на зимний период.

Период светового дня (включая дополнительное освещение) для растений составляет в среднем 12-14 часов.
Фитолампу необходимо включать за пару часов до того, как на улице посветлеет, и выключать через
несколько часов, как стемнеет.




Люминесцентные лампы
Типовые диапазоны цветовой температуры при максимальной светоотдаче
современных люминесцентных ламп с многослойным люминофором:

2700—3200 К,
4000—4200 К,
6200—6500 К,
7400—7700 К.

Что такое световой поток светодиодных ламп?
Светопоток светодиодов определяет качество излучаемого и видимого для зрения света, который выдает светильник. Он зависит от таких физических характеристик

светоотдачи;
мощности прибора;
химического состава;
особенностей линзы.
Отвечая на вопрос, что такое световой поток в люменах и какая взаимосвязь с мощностью светильника, можно наблюдать такую картину:










Соответствие температуры и цвета ксеноновых ламп:

3500К — желтый подходит для противотуманок как основное освещение не пригоден
4300К— бело-желтый самый яркий свет, именно эта температура ставится на заводские машины в оригинале
5000К — белый
6000К — холодный белый с легким голубым, этот свет выбирают 90% покупателей
7000К— голубой, яркость значительно ниже ездить с таким светом тяжело
8000К — синий легкий фиолетовый, яркость еще хуже…

Комнатным растениям очень не повезло: им приходится расти в "пещере", а все знают, что в пещерах растения не растут. Самым счастливым растениям достаются солнечные подоконники, но и подобное расположение по отношению к свету - это, скорее, аналог подлеска под высоким деревом, когда солнце достаётся только либо ранним утром, либо вечером, да и то - рассеянное листвой дерева.

Пожалуй, самым уникальным вариантом освещения растений было мое предыдущее жилище, когда мы жили на восемнадцатом этаже отдельно стоящего дома. Окна были большими (почти во всю стену), никакие другие дома или деревья их не загораживали. Мои растения совершенно не нуждались в подсветке и умудрялись цвести по 5-6 раз в год (например, бугенвиллии и каллистемоны). Но, сами понимаете, такой отдельно стоящий дом - явление довольно редкое.
Обычно растениям в комнатных условиях очень не хватает света (причем не только зимой, но и летом), а мало света - нет развития, нет роста, нет цветения.
Тут и возникает вопрос о досвечивании растений, чтобы возместить им недостаток освещения в условиях комнаты-"пещеры".

Иногда растения выращиваются полностью без дневного освещения - лишь за счет светильников (например: в помещении, где нет окон; либо если растения находятся далеко от окна).
Прежде чем заниматься освещением растений, вам нужно определиться: собираетесь ли вы их досвечивать или полностью освещать. Если нужно только досвечивать растения, то в этой ситуации можно обойтись довольно дешевыми люминесцентными светильниками, почти не заботясь об их спектре.

Светильники устанавливают над растениями примерно в 20 сантиметрах от верхнего листа. В дальнейшем нужно предусмотреть возможность их перемещения (светильников или растений). Я обычно размещала светильники выше чем положено, а затем "подтягивала" растения к лампам, используя перевернутые вверх дном горшки. Как только растения подрастут, горшок-подставку можно заменить на меньший или убрать.

Еще один вопрос: когда вы уже пристроили светильники, сколько часов в день досвечивать? Тропическим растениям для полноценного развития нужно 12-14 часов светового дня. Тогда они и развиваться будут хорошо, и цвести. Значит, нужно включать подсветку за пару часов до того, как на улице посветлеет, и выключать через несколько часов после того, как стемнеет.
При полном искусственном освещении растений нужно учитывать спектр освещения. Обычными лампами тут не обойтись. Если дневного света ваши растения не видят, то для них необходимо установить лампы со специальным спектром - для растений и/или аквариумов.
Очень удобно при досвечивании или полном освещении растений пользоваться таймером-реле. Удобнее всего - двухрежимным, то есть чтобы реле позволяло обеспечивать растения светом и утром, и вечером.

Попробуйте досвечивать растения, и вы сами заметите - насколько лучше они развиваются, когда им хватает света!
Галка Охапкина
www.TopTropicals.com

В этой части будет очень кратко рассказано об основных понятиях, с которыми сталкиваются те цветоводы, кто пытается разобраться в огромном многообразии ламп для освещения растений.

Основные понятия

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. Аналогия со шлангом для полива растений - чем больше открыт кран, тем "мокрее" будет всё вокруг.
Световой поток характеризует источник света, а освещенность - поверхность, на которую падает свет. По аналогии со шлангом - вам нужно знать, сколько воды попадает в ту или иную точку. От этого будет зависеть, сколь долго вам нужно поливать растения на грядке.
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.

Полезные правила

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.
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.

Спектр и цвет

Цвет излучения лампы характеризуется цветовой температурой (CCT - Correlated Color Temperature). Это основано на принципе того, что если нагревать, например, кусок металла, то его цвет изменяется от красно-оранжевого до синего. Температура нагреваемого металла, при которой его цвет наиболее близок к цвету лампы, называется цветовой температурой лампы. Она измеряется в градусах Кельвина.

Другим параметром лампы является коэффициент цветопередачи (CRI - color rendering index). Этот параметр показывает, насколько близки цвета освещаемых объектов к истинным цветам. Эта величина имеет значение от нуля до ста. Например, натриевые лампы обладают низкой цветопередачей: все предметы под ними кажутся одного цвета. Новые модели люминесцентных ламп имеют высокий CRI. Старайтесь использовать лампы с высоким значением CRI, чтобы ваши растения выглядели привлекательней. Эти два параметра обычно указываются на маркировке люминесцентных ламп. Например, /735 - означает лампу со значением CRI=70-75, CCT=3500K - лампа тепло-белого цвета, /960 - лампа с CRI=90, CCT=6000K - лампа дневного света.



В результате процесса фотосинтеза, происходящего в растениях, энергия света превращается в энергию, используемую растением. В процессе фотосинтеза растение поглощает углекислый газ и выделает кислород. Свет поглощается различными пигментами в растении, в основном, хлорофиллом. Этот пигмент поглощает свет в синем и красном участках спектра.Помимо фотосинтеза существуют и другие процессы в растениях, на которые свет различных участков спектра оказывает свое влияние. Подбором спектра, чередованием длительности светлого и темного периодов можно ускорять или замедлять развитие растения, сокращать вегетационный период и т.д.

Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра. Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света (например, под лампой накаливания), более высокие - они тянутся вверх, чтобы получить побольше "синего света". Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.

Отсюда следует важный вывод: лампа, предназначенная для освещения растений, должна содержать как красные, так и синие цвета.
Многие фирмы-производители люминесцентных ламп предлагают лампы со спектром, оптимизированным для растений. Они лучше для растений, чем обычные люминесцентные (используемые для освещения помещений). 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.



Спектр поглощения хлорофилла (по горизонтали - длина волны в nm)

Удафф
www.TopTropicals.com

В этой части будут рассмотрены типы ламп, используемые для освещения растений.
Лампы для освещения растений бывают двух видов - лампы накаливания, в которых есть спираль, и газоразрядные лампы, где свет генерируется при электрическом разряде в смеси газов. Лампы накаливания могут прямо включаться в розетку. Газоразрядные лампы требуют специальной пускорегулирующей аппаратуры (называемой также балластом) - эти лампы нельзя включать в розетку, несмотря на то, что некоторые из них своими цоколями напоминают лампы накаливания. Только новые компактные люминесцентные лампы со встроенным балластом можно вкручивать в патрон.

ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
галогенная лампа накаливания со встроенным рефлекторомК этим лампам, помимо обычных ламп накаливания, которые вкручиваются в люстру на потолке, относятся и некоторые другие лампы:



- Галогенные лампы, в которых внутри колбы находится смесь газов, позволяющая увеличить яркость и срок службы ламп. Не путайте эти лампы с газоразрядными металлогалоидными, которые часто называют металлогалогенными. В новых лампах используется смесь газов криптона и ксенона, за счет этого яркость свечения спирали еще выше.

- Неодимовые лампы, колбы которых изготовлены из стекла с примесью неодима (Chromalux Neodym, Eurostar Neodymium). Это стекло поглощает желто-зеленую часть спектра, и освещаемые объекты визуально кажутся ярче. В действительности лампа дает не больше света, чем обычная.

Лампы накаливания не стоит использовать для подсветки растений. Они не подходят по двум причинам - в их спектре отсутствуют синие цвета, и у них малая светоотдача (17-25 Лм/Вт). Все лампы накаливания сильно греются, поэтому их нельзя размещать вплотную к растениям - иначе растения получат ожоги. А размещение этих ламп на расстоянии более одного метра от растений практически ничего им не дает. Поэтому в комнатном цветоводстве такие лампы применяются исключительно для подогрева воздуха в тепличках и оранжереях. Другое применение лампы накаливания - совместно с люминесцентной лампой, в спектре которой мало красного света. Например, комбинация лампы холодного света и лампы накаливания обладает достаточно хорошим спектром. Тем не менее, лучше использовать натриевую лампу вместо лампы накаливания.
В последнее время в продаже появились специальные лампы для подсветки растений, например OSRAM Conсentra Spot Natura со встроенным рефлектором. Эти лампы отличаются от обычных ценой (около 80-100 рублей в Москве за лампу мощностью 75-100 Вт). Но принцип действия, а, следовательно, и эффективность этих ламп такая же, как и у обычных ламп накаливания.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
пример осветительной системы с использованием люминесцентных лампЛампы 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. Тем не менее, если света достаточно, то спектр не столь уж важен. Для работы этих ламп требуются светильники со специальной пускорегулирующей аппаратурой (ПРА, балласт). Эта аппаратура бывает двух типов - электромагнитная (ЭМПРА - дроссель со стартером) и электронная (ЭПРА, электронный балласт). Вторая много лучше - лампы не мерцают при включении и работе, увеличивается срок службы ламп и количество света, излучаемое лампой. Некоторые электронные балласты позволяют регулировать яркость свечения ламп, например, от внешнего датчика освещенности. Проблема только в одном: если простейший дроссель стоит в Москве около 200 рублей, то цены на электронные балласты начинаются от 900 рублей, а регулируемые электронные балласты стоят более 2000 рублей без регулирующего устройства, которое стоит еще от $70 до $90 (одно такое устройство может обслуживать много светильников).
Мощность лампы зависит от ее длины. Более длинные лампы дают больше света. Применять следует, по возможности, более длинные и мощные лампы, поскольку у них выше светоотдача. Иными словами, 2 лампы по 36 Вт лучше, чем 4 лампы по 18 Вт.
Лампы должны быть расположены не выше полуметра от растений. Оптимальное применение люминесцентных ламп - полки с примерно одинаковыми по высоте растениями. Лампы крепятся на расстоянии до 15 см для светолюбивых растений, и на расстоянии 15-50 см для предпочитающих полутень. При этом подсветка монтируется по всей длине полки или стеллажа.

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. В Москве можно найти лампы таких производителей как OSRAM-Sylvania, Philips, GE и т.д. Ламп российского производства с оптимизированным для подсветки растений спектром пока не существует.
Цены на специальные лампы, как минимум, вдвое выше, чем на лампы общего назначения, но иногда это себя оправдывает. В качестве примера - личный опыт одного из авторов (А. Литовкин): "Когда к моим растениям подкралась первая зима, я заметил, что они стали если не чахнуть, то уж явно остановились в развитии. Решено было их подсвечивать: приобретён светильник на две лампы (1200 мм). В нем сначала были установлены лампы отечественного производства с холодным белым светом. Растения заметно оживились, но в рост трогаться не торопились. Затем (примерно через месяц) лампы общего назначения были заменены на OSRAM Fluora. И после этого растения, как говорится, "попёрли".
Если вы устанавливаете лампу вместо старой, то имеет смысл использовать специализированную лампу для растений, поскольку при одинаковой мощности такая лампа дает больше "полезного" для растений света. Но при установке новой системы лучше поставить более мощные обычные лампы (лучше всего компактные люминесцентные большой мощности), поскольку они дают больше света, что более важно для растений, чем спектр.

КОМПАКТНЫЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ



компактная люминесцентная лампа
Эти лампы бывают как со встроенным балластом, так и без него. В Москве представлены лампы ведущих мировых производителей и лампы отечественного производства (МЭЛЗ), по характеристикам почти не уступающие зарубежным аналогам, а по цене существенно дешевле.
Лампы со встроенным балластом отличаются от протяженных люминесцентных ламп общего назначения только меньшими габаритами и простотой использования - их можно вкручивать в обычный патрон. К сожалению, такие лампы выпускаются для замены ламп накаливания при освещении помещений, и их спектр похож на спектр ламп накаливания, что не оптимально для растений.
Лучше всего эти лампы использовать для подсветки нескольких компактно стоящих растений. Для получения нормального светового потока мощность ламп должна быть не менее 20 Вт (аналог 100 Вт для лампы накаливания), а расстояние до растений не более 30-40 сантиметров.
В настоящее время в продаже есть компактные люминесцентные лампы большой мощности - от 36 до 55 Вт. Эти лампы отличаются повышенной светоотдачей (на 20%-30%) по сравнению с обычными люминесцентными лампами, долгим сроком службы, отличной цветопередачей (CRI>90) и широким спектром, в котором есть необходимые растениям красные и синие цвета. Компактность позволяет эффективно использовать лампы вместе с рефлектором, что немаловажно. Эти лампы являются оптимальным выбором для освещения растений при небольшой мощности осветительной системы (до 200 Вт суммарной мощности). Недостатком является дороговизна и необходимость использования электронного балласта для ламп большой мощности.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

На сегодняшний день, газоразрядные лампы - самый яркий 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.
Для освещения растений используются три типа ламп: ртутные, натриевые и металлогалоидные, иногда называемые металлогалогенными.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ



Светильник для растений OSRAM Floraset, где установлена ртутная лампа с покрытием
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. Некоторые фирмы выпускают светильники для растений с использованием ртутных ламп, например, OSRAM Floraset. Если вы проектируете новую систему освещения, то лучше воздержаться от ртутных ламп.

НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ



натриевая лампа Рефлакс ООО "Светотехника" серии ДнаТ
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.Из того, что предлагается в продаже, предпочтительнее всего лампы Рефлакс ООО "Светотехника" серии ДнаТ (см. фото). 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.

МЕТАЛЛОГАЛОИДНЫЕ ЛАМПЫ



металлогалоидная лампа CDM (Philips)
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.

цоколь металлогалоидной лампы (справа) похож на цоколь лампы накаливания (слева), для нее нужен специальный патрон.



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

Послесловие
Вместо послесловия - что и для чего пригодится.
*Если нужно дёшево что-то сделать на скорую руку, то используйте лампы накаливания или компактную люминесцентную лампу со встроенным балластом, которую можно вкрутить в обычный патрон.
*Несколько близко расположенных растений можно осветить разными способами. Десяток небольших растений примерно одной высоты (до полуметра) лучше всего освещать компактными люминесцентными лампами. Для высоких одиночных растений можно порекомендовать светильники прожекторного типа с газоразрядными лампами мощностью до 100 Вт.
*Если растения примерно одинаковой высоты расположены на стеллажах или на подоконнике, то используйте протяженные люминесцентные лампы или, что еще лучше, компактные лампы большой мощности. Обязательно используйте рефлекторы с люминесцентными лампами - они значительно увеличат полезный световой поток.
*Если у вас большой зимний сад, то установите потолочные светильники с газоразрядными лампами большой мощности (250 Вт и выше).
Большинство из описанных ламп можно купить в магазинах электротехники или заказать на сайте.

В заключение, в таблице приведены сравнительные характеристики ламп и систем для освещения растений.



Удафф, Андрей Литовкин
www.TopTropicals.com

Безусловно, свет от разных источников распространяется не равномерно.
Один светильник бьет очень узким пучком света, а другой наоборот максимально широким.

Но если сравнить их паспортные данные, оба они могут иметь одновременно одинаковое
количество люмен.почему у светодиодных лампочек разной мощности одинаковое
количество люмен



Именно поэтому ориентироваться только на люмены, в корне не правильно.

Например, при покупке светильника через интернет, можно получить вовсе
не то освещение, на которое изначально рассчитывали.

Еще раз запомните, световой поток показывает только КОЛИЧЕСТВО света,
без учета направления его распространения.

Ссылка

Без света невозможны фотосинтез и нормальное развитие растений. Зимой света мало и качество его совсем не такое, как летом. Поэтому, чтобы ваши зеленые питомцы развивались нормально, вовремя цвели и давали хороший урожай, в зимней теплице, лоджии или комнате придется обеспечить досвечивание. Какая лампа подойдет для этого?



Дополнительная подсветка растений
На свету из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза образуются углеводы, из которых затем синтезируются белки, жиры и биологически активные вещества. Солнечный свет состоит из видимых (красных, оранжевых, желтых, зеленых, голубых, синих и фиолетовых), а также невидимых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Каждый цвет — это диапазон волн определенной длины, которую измеряют в нанометрах (нм).

Для фотосинтеза используется не весь спектр света, а часть с длиной световых волн 380-710 нм. Причем, синие, сине-фиолетовые (400-450 нм), красные и дальние красные (640-710 нм) участки поглощаются особенно интенсивно. Синие лучи способствуют образованию аминокислот, стимулируют деление, а благодаря красным в тканях растений накапливаются углеводы, клетки удлиняются, побеги, стебли, листья быстрее растут.



Каждому виду растений для нормального роста и развития требуется свой набор лучей. Например, при выращивании огурца целесообразно ограничивать долю красных лучей, а томаты не реагируют на них. В молодом возрасте всходам и рассаде нужен один состав света, а взрослым растениям для завязывания и налива плодов — другой.

Лампы же, используемые для досвечивания, имеют разные характеристики. Кроме того, растения можно полностью выращивать на искусственном свете, а можно сочетать естественное и искусственное освещение. И чем правильнее подобраны лампы, чем ближе к оптимальному будет испускаемый ими свет, тем лучше будут расти наши зеленые питомцы.

Если вы выращиваете растения в светокультуре (без естественного света), важно, чтобы спектр используемых ламп был максимально близок к видимому свету, но в нем преобладали красные, синие, фиолетовые лучи, а также содержалась небольшая доля ближнего инфракрасного и ультрафиолетового света.

При выращивании рассады предпочтение следует отдать лампам с более высоким содержанием синих и фиолетовых лучей, которые задерживают растяжение клеток, и рассада не вытягивается. Растения, выращенные под такими лампами, например, люминесцентными, более компактные, с укороченными междоузлиями. Кстати, из-за обилия сине-фиолетового света на высокогорных лугах много низкорослых и розеточных форм.

Кроме качества света на интенсивность фотосинтеза, а также на нормальное развитие растений влияют его количество (величина светового потока измеряется в люменах, лм) и интенсивность светового потока (освещенность — количество света, падающего на единицу площади, измеряется в люксах, лк). Например, при выращивании томата освещенность должна быть на уровне 10-15, огурца — 15-20, роз и зелени — 5-8, а хризантемам будет достаточно 4-5 тыс. лк. Если у вас нет под рукой специальных датчиков для определения освещенности, воспользуйтесь обычным люксметром или фотоэкспонометром.


Сегодня в продаже можно встретить газоразрядные ксеноновые лампы (ДКСТ-5000 и ДКСТВ-6000), наиболее близкие к солнечному спектру, но у них низкий КПД (не более 13 %), т. е. света мало, он неполноценен по составу, а электроэнергии такие лампы расходуют много. Кроме того, они сложны в эксплуатации.

Дуговые ртутно-люминесцентные лампы (ДРЛФ) используют как источник сине-фиолетовой радиации при досвечивании рассады овощных культур зимой и рано весной. Под такими лампами растения получаются более компактные, с укороченными междоузлиями. Но в спектре этих ламп красная область света (640-680 нм) сильно ограничена, и если постоянно освещать ими растения, то урожай (количество и масса плодов), особенно томатов, баклажанов и перцев, намного уменьшится.

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД, например ДнаТ-400) имеют высокий КПД, но так же, как и предыдущие, неполноценны по спектру (ограничена красная область света).

Металлогалогенные лампы (ДМ4-6000, ДРФ-1000, ДРИ-2000-6) в сравнении с перечисленными выше источниками экономнее, эффективнее, долговечнее в эксплуатации и обладают спектром, наиболее близким к солнечному свету. Причем лампы ДРИ-2000-б можно использовать для досвечивания рассады и получения полноценного урожая при постоянном искусственном освещении растений. А лампы Мастер HPI-T и Мастер Рефлекс удобно использовать там, где нет естественного освещения, например, при выращивании овощей на стеллажах в закрытых помещениях.

В сравнении с люминесцентными ДРЛФ- и ДРИ-лампами неоновые, ртутные и ртутно-вольфрамовые лампы повышают интенсивность дыхания, снижают фотосинтетическую активность и продуктивность растений. Поэтому, чтобы получить хороший урожай, необходимо перечисленные источники комбинировать (обычно в соотношении 3:1) с люминесцентными лампами.

Параметры некоторых наиболее часто используемых ламп приведены в таблице (заметим, что срок службы ламп уменьшается с ростом их энергетической мощности).

Важной характеристикой эффективности лампы является светоотдача — величина светового потока на единицу мощности (лм/Вт). У современных высокоэкономичных ламп она превышает 110-120 лм/Вт.



При выборе источника искусственного света отдавайте предпочтение такому, который создает более равномерное световое поле (на этот показатель влияют также высота подвеса светильника и использование рефлекторов (отражателей). Тогда вы сможете обойтись одним светильником, а не подвешивать несколько на окне или над грядкой в теплице. Но при этом лампа не должна излучать много тепла, которое вызывает преждевременное старение, цветение, ускоряет плодоношение и снижает величину урожая.

Для семейного бюджета важно, чтобы источник искусственного света был долговечен и экономичен. Ведь продолжительность освещения, т. е. время работы ламп, составляет для огурца 16-18 ч, для томата — 14-16 ч, для перца — 20 ч. Непрерывное освещение (24 часа) не следует применять, так как оно вызывает у растений, особенно у томата, многочисленные физиологические расстройства, в первую очередь хлороз.

Источник: https://www.botanichka.ru/article/light-2/
Огорол на подоконнике

Также при подсветке растений нужно учитывать следующие факторы:

Сеянцы нуждаются в круглосуточном освещении. Если вы выращиваете растения из семян, то учитывайте, что в первые дни после прорастания молодым всходам нужно обеспечить круглосуточное яркое освещение. В последующие дни световой день постепенно сокращают, сначала до 16, потом до 14 часов в сутки.

Некоторым растениям требуется укороченный или удлиненный световой день для закладки цветочных почек. Растения короткого светового дня цветут только в том случае, если в определенное время года они находятся на свету не более 10 часов в сутки. Например, для цветения пуансеттии или каланхоэ им нужно обеспечить условия короткого светового дня на протяжении 2 месяцев в осенний период. Любое нарушение светового режима в это время (даже свет от уличных фонарей ночью) приводит к тому, что растение не цветет. А растениям долгого светового дня для образования цветочных почек требуется период с удлиненным световым днем – 12-14 часов.

Растениям свойственен фототропизм – реакция на направление падения света. Искусственный свет должен падать на растения аналогично естественному – сверху, в этом случае растениям не придется расходовать энергию на изменение положения листьев, чтобы получить как можно больше света.

РАВНОМЕРНОСТЬ ОСВЕЩЕНИЯ
Интенсивность света при искусственном освещении резко падает при удалении от источника света. Если растения будут расти с разной скоростью, то самые низкие будут получать меньше света и скорость их роста будет постоянно падать. В итоге все это создаст определенные трудности.
Если рост растений сильно отличается друг от друга, обрежьте более высокие верхушки. Это сделать психологически тяжело, но подобное выравнивание необходимо для улучшения всего урожая в целом. Обрезание верхушки не погубит куст, а заставит его разрастаться в разные стороны. Если же некоторые растения у Вас очень короткие, подставьте под них подставки.
Верхушки у молодых растений приблизительно на второй неделе развития могут быть обрезаны. Это заставляет ветки рано разрастаться и быстро заполнять все доступное место по горизонтали. Такой способ особенно полезен при использовании больших горшков, когда между растениями остается много неиспользованного пространства. Обрежьте верхушки для ускорения развития веток.
Кусты станут здоровыми, более пышными, и это даст Вам возможность попробовать траву. Но не перестарайтесь, так как слишком сильное обрезание увеличит процент мужских особей.
Растущая верхушка растения содержит вещества (ингибиторы), замедляющие рост ветвей. Однако, на боковые отростки эти вещества не действуют. Поэтому некоторые растения принимают конусообразную елочную форму. При выращивании растений под искусственным светом, несмотря на то, что нижние ветви удалены от ингибиторов, они не получают необходимое для роста количество света и практически не растут. При удалении верхушки растения, следующий самый длинный отросток станет источником ингибиторов.
Некоторые садоводы – любители терпеть не могут удалять верхушки кустов. Со временем у них вырастают в оранжерее здоровые, сильно вытянутые "елки". Если Вам очень хочется сохранить верхушку, чтобы выровнять растения по высоте, согните их аркой и закрепите веревкой. Этот способ нейтрализует действие ингибиторов и оставляет сильную верхушку растения. Веревка должна быть снята через пару дней, чтобы стебель не сломался выкручиваясь к свету.
Качество и количество света, испускаемого флюоресцентной лампой не равномерно распределено по ее длине. Интенсивность света, излучаемого ею, больше в центре, чем по краям. Женские растения требуют больше света, чем мужские.

ВРЕМЯ ОСВЕЩЕНИЯ
Большинство растительных процессов можно контролировать изменением количества и спектрального состава света, а также длительности светового дня. Химические реакции, вызывающие цветение, протекают в ночное время. Чтобы подготовка к цветению была закончена, минимальное время темного периода суток должно быть 9 часов без перерывов. При уменьшении светового периода до 13 часов, через 2-3 недели женские растения начинают обильно цвести. Если у растений будет 16 часовой световой день, то они тоже расцветут, но цвести они будут слабо. Дальнейшее удлинение фотопериода будет усиливать этот эффект.
Незадолго до цветения, ускоряется скорость роста листьев. С началом цветения, все силы растений уходят на рост цветов и листья растут медленнее. Зная это, Вы можете, изменяя время фотопериода, постоянно выращивать растения, удерживая их в состоянии вегетативного роста, либо заставлять их цвести для сбора урожая.
Используйте лампы “Paulmann”, "Vita-Lite", "Optima", "Naturescent", "Wide Spectrum Grow-Lux" или комбинации ‘TPIant – GRO" или "Grro-Lux" с лампами дневного света в отношении 1 к 1. Помните о том, что избыток синего света будет усиливать рост листвы, но не цветов. Не используйте ламп, накаливания. Фотопериод должен быть постоянный по восемнадцать часов в сутки.

Ссылка

Ссылка

Конвертация светового излучения

Освещенность рассады также зависит от того, насколько далеко источник света находится от поверхности.
Чем дальше - тем меньше света попадает на зеленые листики. Так же играет роль угол наклона лампы -
в идеале он должна быть перпендикулярен земле, как полуденное солнце.
Средняя величина люксов, оптимальная для выращивания рассады, равна 8000 на 1 квадратный метр.
Если подвесить эту лампу на расстоянии 30 см от горшка, то требуемая освещенность к лампе увеличится
до 12000 Лк. От этого уже можно рассчитывать, какое количество ламп необходимо для оптимального результата.
Также лампа для досвечивания рассады может выбираться по показателю КПД: чем он выше, тем меньше
ламп понадобится.

Ссылка
Светодиоды для электродосвечивания в теплицах

При желании можно самостоятельно рассчитать примерный световой поток светодиодной лампы.
Для этого следует использовать эмпирическое соотношение: на каждый 1 ватт потреблённой
мощности лампа излучает около 100 лм. Также необходимо вычесть потери электроэнергии
на драйвере (примерно 1 ватт) и на рассеивателе (примерно 100 люмен).

В результате получается, что лампочка мощностью 10 Вт создаёт световой поток порядка 800 лм.

Подводя итоги
Мощность светодиодной лампы, при выборе, не является первостепенно важной величиной.
Гораздо важнее испускаемый ею световой поток. Этот же момент относится и к энергосберегающим КЛЛ.

Если подходить к замене перегоревших источников искусственного света на светодиодные
аналоги более педантично, то кроме сравнения световых потоков необходимо учитывать коэффициент
пульсации, индекс цветопередачи и еще ряд других моментов, подробно описанных в статье
о выборе светодиодных ламп.

Также рекомендуется обратить внимание и на конструктивные особенности светильника,
в котором лампочка будет использоваться.

Ссылка
Светодиодные ленты для роста растений

Чтобы понять, сколько ламп и какие лампы устанавливать в светильник, необходимо умножить
площадь помещения на норматив, указанный в таблице ниже.

Для разных типов ламп (накаливания, энергосберегающих, светодиодных) существует свой норматив,
просто поменяв лампы накаливания на энергосберегающие/светодиодные лампы,
Вы можете увеличить яркость света в разы.

Ссылка

Фитолампы led (светодиодные)

LED-фитолампы для растений можно купить в отделах для садоводов или специализированных
гроверских магазинах. Светодиодные фитолампы для растений – самые современные и технологичные,
популярны среди гроверов и садоводов. Это светодиодный модуль (состоит из множества светодиодов)
с полупроводником (через него проходит ток). В зависимости от типа полупроводникового материала,
можно получать световые волны разной длины и, соответственно, свет любого спектра.

Достоинства:

высокая мощность при низком энергопотреблении;
практически не выделяют тепла, легко контролировать микроклимат в теплице или боксе;
широкий спектр (от инфракрасного до ультрафиолетового);
интенсивность спектра стабильна на протяжении всего срока работы;
нечувствительны к перепадам напряжения;
долгий срок службы;
экологически безопасны.

Недостаток – цена.

Светодиодные фитолампы лучше купить разные: отдельно на периоды вегетации (то есть,
активного роста и развития) и цветения растений.
Покупая светодиодные фитолампы для растений, обратите внимание на количество диодов,
мощность каждого диода, совокупную ватность лампы, а также ее цветовую температуру.

В зависимости от спектра, бывают:

Биколорная (синий и красный цвета). Нужна для активации фотосинтеза, дополняет естественное освещение.

Мультиспектровая (синий и красный, а также теплый белый и инфракрасный). Необходима при цветении и плодоношении.

Полного спектра (включая инфракрасное излучение, стимулирующее рост,
и ультрафиолетовое, имеющее бактерицидные свойства): нужна для выращивания при недостатке естественного
освещения вплоть до полного отсутствия света (например, «в шкафу»).

Существует также фитолента – лента, состоящая из множества светодиодов.
Долгий срок службы LED-освещения (5-10 лет) зависит от соблюдения условий эксплуатации.

Ссылка

Биоритмы растений и регулярность освещения

Очень важный момент в освещении комнатных растений – это регулярность и чередование дня и ночи.
У домашних растений есть свои биоритмы, которые нежелательно нарушать.
Если вы освещаете или подсвечиваете растение, то важно это делать каждый день в одно и то же время
и с примерно одинаковой длительностью. Чтобы растение погружалось в темноту примерно в одно и то
же время, а не то 18.00, то в 23.00, а то в 20.00. Аналогично и длительность освещения не 60 минут или
8 часов, а 4-6 часов ежедневно не поздней 22.00.

Как освещать комнатные цветы и растения правильно

Все о подсвечивании рассады на подоконнике

Освещение для рассады в домашних условиях или как происходит зимняя досветка растений.

Хотелось бы немного рассказать про отражатели, их особенности и возможности.

Если вы использует лампу, к примеру, Днат, то вам будет просто необходим отражатель или как их еще называют рефлектор. При выборе хорошего отражателя не следует забывать о том, что в зависимости от материала и покрытия они очень сильно отличаются. Так к примеру зеркальный отражатель имеет коэффициент равный 80%. К примеру, отражатели из алюминия могут отражать до 85%, а вот зеркало имеет наибольший коэффициент отражения, который доходит до  90%.

Коэффициент отражения не зависит того сколько ламп у вас висит, при условии того что они висят по бокам рефлектора. Обращаю ваше внимание, на то, что если лампа расположена с боку и смещена от центра к какому-нибудь из краев, то часть потока от лампы будет уходить в пустую.

Отражатели (рефлекторы)

Хотелось бы еще напомнить, что если использовать большое количества ламп будет не очень эффективно, тем более если они очень большие в диаметре и сильно греются. Так будет теряться очень много света и из за перегрева они гораздо быстрей выйдут из строя.

Всем очень рекомендуем использовать отражатели, в это трудно поверить, но даже самый простенький отражатель способен увеличить световой поток. Количество отраженного светового потока может увеличиться в два раза. Поэтому прежде чем покупать световое оборудование рекомендуем  правильно рассчитать количество ламп и выбрать хороший отражатель к ним. Так вы с экономите и деньги и нервы.

Почти все рефлекторы похожи друг на друга и отличаются по производительности не сильно, к примеру самый лучший будет эффективней самого плохого всего на 10-20%.

Освещение в люменах на расстоянии 8 см в зависимости от типа отражателя. Лампа 1000 лм.



Ссылка
Всё о гидропонике