Производители, которые заменяют лампы накаливания на вкручиваемые светодиоды для контроля фотопериода, могут снизить потребление энергии на целых 85 процентов. Светодиодные лампы могут прослужить до 30 лет. Фото предоставлено Southwest Perennials
В зависимости от того, хотите ли вы контролировать фотопериод или увеличить рост растений, будет определено, какое освещение необходимо для достижения наилучших результатов.
Прежде чем гроверы даже задумаются о выборе лампы для выращивания в контролируемой среде, им необходимо получить некоторую базовую информацию.
«Одним из соображений является то, является ли их целью в первую очередь регулирование цветения или увеличение роста», — сказал Эрик Ранкл, профессор садоводства в Мичиганском государственном университете. «Среди производителей все еще существует некоторое замешательство, связанное с тем, что они могут вкрутить светодиоды и ожидать, что они будут генерировать дополнительный свет, который увеличит биомассу растений. Производители должны знать, нужен ли им свет низкой интенсивности для регулирования фотопериода или свет высокой интенсивности для ускорения роста растений. Это один из первых моментов, который необходимо прояснить».
Освещение для регулирования цветения
Фотопериодическое освещение будет использоваться либо для подавления, либо для стимулирования цветения.
«Обычно фотопериодическое освещение имеет очень низкую интенсивность, поэтому это гораздо более дешевое решение для освещения», — сказал Ранкл. «Если фотопериодическое освещение может пойти не так, как надо, так это то, что некоторые производители установят эти осветительные приборы с очень низкой интенсивностью и заявят, что наблюдают положительную реакцию роста, аналогичную той, которую можно было бы ожидать от светильника с высокой интенсивностью. Что они действительно видят, так это изменение формы листа или привычек листа, которые предполагают, что рост больше. Если измерить биомассу растений, это покажет, что рост растений не увеличивается».
Раньше большинство производителей использовали лампы накаливания для контроля фотопериода. Сегодня многие производители заменяют лампы накаливания на вкручиваемые светодиодные лампы.
«Если они вкрутят лампочки в патрон, это будет свет низкой интенсивности», — сказал Ранкл. «Стоимость этих светодиодных ламп снизилась, но они по-прежнему дороже, чем лампы накаливания.
«Одним из преимуществ светодиодов является то, что они прослужат как минимум в 15 раз дольше, чем лампы накаливания. Обычно лампы с фотопериодом работают только четыре часа посреди ночи. Ожидается, что эти светодиодные лампы прослужат 15 000–25 000 часов. Возможно, производителю придется заменить их через 30 лет».
Самым большим преимуществом светодиодов перед лампами накаливания является энергоэффективность.
«Потребление энергии со светодиодами значительно снизится», — сказал Ранкл. «Производители получат значительную экономию. Их энергопотребление сократится как минимум на 80 процентов, а может быть и на 85 процентов. Это веская причина заменить лампы накаливания на светодиоды».
Освещение для увеличения роста
Садоводы, которые хотят увеличить рост растений, должны знать интенсивность света, которую они хотят доставить культурам, которые они выращивают.
«Первое, что нужно будет определить производителям теплиц, — это то, сколько света получает их географическое положение от солнца и насколько они хотят увеличить интенсивность света по сравнению с естественным светом», — сказал Ранкл. «Это может показаться очевидным, но иногда производители говорят, что хотят обеспечить определенную интенсивность света, но на самом деле у них нет хорошей основы для интенсивности. Потребности в освещении гровера в одном штате могут сильно отличаться от потребностей гровера в другом штате. Они также могут быть разными для производителей в одном и том же штате, но выращивающих разные виды культур».
Ранкл, который работает в основном с производителями декоративных растений, сказал, что большинство из них хотят обеспечить высокую интенсивность дополнительного света в самые темные месяцы года.
«Цветоводы используют дополнительный свет в основном для размножения и увеличения роста растений в декабре, январе и феврале», — сказал он. «Это те три месяца, которые производители пытаются использовать. Зная, сколько света дает солнце, и желаемый интеграл дневного света (DLI) для культур, которые они выращивают, производители могут затем определить интенсивность света, которую им необходимо обеспечить с помощью светильников для выращивания.
«Большинство производителей начинают подсвечивать свои молодые растения, потому что у них много растений на единицу площади выращивания. Стоимость освещения в расчете на одно растение очень низкая, потому что они могут выращивать много растений на данной площади».
Ранкл сказал, что производители могут выбрать освещение своих готовых культур в зависимости от урожая и экономики.
«Целевая интенсивность света для выращивания декоративных растений будет одинаковой на разных стадиях роста», — сказал он. «Есть одно исключение при размножении неукорененными черенками. Фермерам может не потребоваться высокая интенсивность для укоренения черенков по сравнению с размножением саженцев или на более поздних этапах производства. В некоторых случаях производители, размножающие неукорененные черенки в субстрате при ярком освещении, могут давать слишком много света, что приводит к обесцвечиванию листьев. Это происходит чаще со светодиодными светильниками высокой интенсивности, чем с натриевыми лампами высокого давления, но не для всех культур. Это явление заслуживает дальнейшего изучения».
Определение потребности вашего урожая в освещении
Преимущество высокоинтенсивного освещения уменьшается по мере увеличения уровня солнечного света.
«С экономической точки зрения, как правило, когда производство сельскохозяйственных культур переносится на конец марта или начало апреля, использование света для большинства декоративных культур имеет мало экономических преимуществ», — сказал Ранкл. «Выращивающие помидоры в теплицах могут использовать освещение от восьми до девяти месяцев в году, потому что каждый фотон света потенциально может привести к более высоким урожаям. Это действительно является движущей силой того, выращивают ли производители растение как единицу или продают продукт из растения, такой как помидор, перец или срезанный цветок.
«Для большинства сооружений определение потребностей в освещении будет сопоставимо, будь то теплица, вертикальная ферма или выращивание в помещении. Независимо от структуры существует целевой DLI, будь то комнатная культура или культура в теплице. Единственным усложняющим фактором является то, сколько света излучает солнце. В помещении производственного помещения весь свет исходит от установленных светильников. Существует дополнительная сложность определения потребности в свете для теплицы. Как только желаемый DLI определен, возникает вопрос, как обеспечить интенсивность, необходимую для того, сколько часов в день».
Ранкл сказал, что предпочитает использовать термин «целевой DLI», а не «оптимальный DLI».
«Оптимальный DLI — это субъективный термин, — сказал он. «Оптимальный DLI может зависеть от других условий окружающей среды и рынка производителя. Кроме того, оптимальный DLI может быть или не быть экономичным».
Выбор светового спектра
В продаже имеется множество световых спектров. Ранкл сказал, что световой спектр влияет на рост растений, эффективность прибора и возможности человеческого зрения.
«Спектр света влияет на рост растений, но он также влияет на цвет света и на то, как он влияет на людей, работающих на производстве», — сказал он. «Некоторые работники могут жаловаться на то, что они работают при фиолетовом или розовом светодиодном освещении.
«С точки зрения растения спектр света оказывает большое влияние на форму растения. Больше синего света обычно приводит к более компактным растениям. Когда я разговариваю с производителями об освещении их посевов, я спрашиваю, является ли контроль высоты или еще больший контроль высоты одной из их целей. Красные светодиоды являются наиболее эффективным типом светодиодов. Это одна из основных причин, почему в светильниках для выращивания растений используется больше красных светодиодов. Самые эффективные светодиодные светильники имеют больше красных светодиодов, чем белых или синих».
Осветительные компании, имеющие опыт работы с производителями декоративных растений, овощей и каннабиса, должны быть в состоянии предложить, какой спектр следует использовать производителям, и обосновать, почему они его поддерживают.
«Световые компании должны быть в состоянии помочь производителям, предоставляя им свет, соответствующий потребностям их урожая», — сказал Ранкл. «Обычно я не даю конкретных рекомендаций определенного спектра, потому что это субъективно и ситуативно».
Выбор светильника
Производители теплиц собираются подключить лампы для выращивания к своему компьютеру управления микроклиматом в теплицах, и в зависимости от погоды они будут автоматически включаться или выключаться.
«Одним из преимуществ светодиодов является то, что их можно включать и выключать, не влияя на срок службы света», — сказал Ранкл. «В светильниках HPS циклы запуска и остановки могут негативно сказаться на долговечности лампы.
«В теплице можно управлять освещением в зависимости от текущего уровня естественного освещения. Доступно новое программное и аппаратное обеспечение для управления, которое учитывает не только текущий уровень освещенности, но также целевое значение DLI и количество естественного света, которое растения получают в течение дня. Эта новая технология позволяет производителям потенциально достигать целевого DLI каждый день. В случае внутреннего помещения свет может включаться по таймеру, что значительно упрощает управление».
Глядя на лампы для выращивания с точки зрения энергоэффективности, Консорциум дизайнерского света (DLC), предлагает список квалифицированных продуктов. Ранкл сказал, что если свет является продуктом, включенным в список DLC, у производителей есть некоторые гарантии не только в отношении его эффективности, но и права на скидки и долговечность.
«Список DLC связан с энергоэффективностью и потенциальными скидками», — сказал Ранкл. «Обычно, если источник света соответствует критериям включения Список сертифицированных продуктов DLC, есть большая вероятность, что он будет иметь право на какую-то скидку. Существуют и другие критерии, необходимые для того, чтобы светильник для выращивания растений был включен в список DLC. К ним относятся наличие не менее пяти лет гарантии и устойчивость к влажным условиям.
«Обычно условия относительной влажности в теплице будут выше, чем в закрытом помещении. Для размножения может быть 100-процентная относительная влажность. На некоторых закрытых фермах могут отсутствовать адекватные системы ОВКВ, обеспечивающие достаточную мощность кондиционирования воздуха, что приводит к высокой влажности, которая может вызвать серьезные проблемы. В этих условиях окружающей среды производителям понадобятся лампы для выращивания, способные выдерживать высокую влажность».
Выбор осветительной компании.
Ранкл советует производителям учитывать репутацию и надежность осветительной компании.
«Существует так много разных компаний, занимающихся светодиодным освещением, которые продают свою продукцию для садоводческой отрасли», — сказал он. «К сожалению, некоторые из них вышли из бизнеса. Может быть компания, которая предлагает пятилетнюю гарантию, но если она обанкротится, компания не сможет поддерживать эту гарантию. Наличие гарантии — это хорошо, но не менее важно, будет ли компания поддерживать эту гарантию, если прибор не будет работать.
«Мы все ищем хорошую сделку. Но если хорошая сделка кажется слишком хорошей, чтобы быть правдой, вероятно, так оно и есть. Поговорите с другими производителями, которые используют продукты, чтобы узнать о производительности и надежности компании, особенно если вы раньше не слышали о компании».
Для большего: Эрик Ранкл, Университет штата Мичиган, факультет садоводства, [email protected]; https://www.canr.msu.edu/people/dr_erik_runkle.
Эта статья является собственностью Urban Ag News и была написана Дэвидом Куаком, внештатным техническим писателем из Форт-Уэрта, штат Техас.