karkasdomproekt.ru
КаркасДом Проект

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Выращиванием рассады занимается большинство огородников и дачников. Но чтобы она развилась, была здоровой и дала хороший урожай, необходимо качественное освещение. А его, увы, в зимне-весенний период недостаточно. В этой статье мы поговорим о подсветке для рассады на подоконнике светодиодными лампами и выясним, какой спектр излучения подходит растениям лучше всего.

Подойдут ли обычные лампы белого цвета

Прежде чем решить этот вопрос, выясним, какой спектр поглощают растения. Бытует мнение, что это в основном красный и синий спектры. Именно с ними лампы для подсветки рассады покупаются пачками и используются большинством из нас.

Есть еще одно мнение. В популярной литературе нередко пишется, что зеленый спектр растениями не усваивается – он бесполезен. Судя по всему, такой вывод  диктуется зеленым цветом хлорофилла, который отражает зеленый свет.

Немного правды про спектр ламп подсветки

Обратимся к научным статьям и исследованиям. На рисунке ниже представлены три разных растения, причем на каждом слева – получавшее полный спектр излучения, а справа – только красно-синий.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

 В каждой паре растение слева выращено под белыми светодиодными фитолампами, справа – под красно-синими (исследования  И. Г. Тараканова, кафедра физиологии МСХА им. Тимирязева)

Результат очевиден. Кроме того, в подписи к рисунку есть фраза «белые фитолампы». Получается, есть и такие? Зачем они, если растения интересуют только красный и синий спектры, как считают многие огородники?

Начнем с того, что зеленый спектр растениями якобы не усваивается. Но, как показали исследования, хлорофилл in vitro, выделенный и очищенный, действительно поглощает только красный и синий свет. В живой клетке пигменты поглощают свет во всем диапазоне 400-700 нм и передают его энергию хлорофиллу. Взглянем на диаграмму ниже:

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Энергетическая эффективность света в листе в зависимости от длины волны

На диаграмме обозначены следующие графики:

  • V(λ) – видимый человеком спектр;
  • RQE – эффективность для растения;
  • σr и σfr – поглощение листом красного и дальнего красного света соответственно;
  • B(λ) – поглощение листом синего света.

Из диаграммы видно, что, во-первых, «зрение» растения охватывает больший диапазон, чем человеческое. Во-вторых, и это самое главное, – энергоэффективность света почти не зависит от спектра излучения. Лист отлично поглощает весь диапазон – от дальнего красного до синего – практически без провалов и превращает его в энергию для роста.

Зеленый спектр важен еще и тем, что он в состоянии пройти сквозь лист и осветить нижние ярусы растения, давая ему дополнительную энергию. Остальной спектр будет поглощаться листьями верхнего яруса и не пробьется ниже.

Здесь можно возразить, что согласно диаграмме синий и красный поглощаются лучше. Значит, нужно светить именно этими спектрами. Ужасное заблуждение. Чтобы выдержать линейность графика RQE, все наоборот – то, что усваивается растением лучше, должно иметь более низкую силу излучения. Таким образом, перераспределение части энергии из красного диапазона в зеленый энергетическую функцию света иногда усиливает.

Чем же грозит подсветка растений только красным и синим? Исследования биофака МГУ показали, что, к примеру, рост китайской капусты при таком освещении угнетается, снижается синтез сахаров, отсутствует цветение. Салат при красном свете набирает большую массу, но в листьях значительно меньше хлорофилла, полифенолов и антиоксидантов. То есть продукт получается красивым, но малополезным. Зато его много, чем нередко злоупотребляют поставщики в ущерб качеству.

Вернемся к светодиодам

Теперь о светодиодах. Взглянем на диаграмму ниже:

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Спектр разных источников света

Из диаграммы видно, что светодиоды белого цвета свечения имеют сильный завал в красном диапазоне. Если сравнивать спектр солнечного света с разными типами ламп, то лучше использовать для подсветки лампы накаливания, поскольку красный спектр для развития растения важнее синего. Получается, светодиоды для подсветки растений не годятся? Нужны накаливания? Но они прожорливы в плане энергопотребления.

Для самостоятельной подсветки белые светодиоды не подходят. Поэтому в продаже представлены фитолампы с красным и синим спектрами излучения.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Красно-синяя фитолампа для досветки рассады

Если такие цветные светильники использовать для дополнительной подсветки к белым (для чего они и предназначены), то можно добиться относительно линейного спектра, что и требуется растениям.

Бочка Либиха

Фундаментальный закон экологии, который был назван «бочка Либиха», гласит: развитие ограничивает фактор, сильнее других отклоняющийся от нормы.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Уровень воды в бочке Либиха не будет выше самой низкой прорези-фактора

Например, если растение не имеет недостатка в воде, минеральных веществах, тепле и углекислом газе, но интенсивность освещения составляет 40% от оптимального значения, то оно даст не более 40% максимально возможного урожая. А теперь посмотрим, как спектр освещения влияет на потребление растениями азота и фосфора, и применим к этому закон Либиха.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Стимулирующая роль света для потребления азота и фосфора мятой, земляникой и салатом (данные представлены компанией «Фитэкс»)

Из диаграммы видно, что растению для полноценного развития необходим полный спектр светового излучения. Стоит срезать любой его участок, и сработает закон Либиха – растение недополучит необходимые вещества и не разовьется в полной мере. И это только в смысле потребления питательных компонентов, не считая развития листовой массы, являющейся, по сути, генератором энергии, стойкости к болезням и проч. Это то же самое, что снять половину клавиш с рояля и попробовать сыграть на нем что-то серьезное.

Вывод. Белая светодиодная лампа отлично подходит для подсветки растений, но только в комплексе с красными и синими любого типа. Какую выбрать? Любую соответствующей мощности. Все белые светодиоды имеют примерно одинаковые спектральные характеристики (см. диаграмму выше).

Правила использования подсветки

Чтобы развитие рассады в домашних условиях прошло успешно и растения дали хороший урожай, недостаточно пойти в магазин и купить светодиодные светильники с нужным спектром. Необходимо суметь их правильно применить.

Количество и мощность

Тут все зависит от размеров «приоконного» хозяйства и культуры, которую выращивают. Учитывая вид растения, освещенность может лежать в диапазоне 6 000 – 10 000 люкс. Она напрямую зависит от светового потока, создаваемого осветительным прибором. К примеру, если лампа создает световой поток 500 люмен, то на участке площадью 1 м² освещенность составит 500 люкс.

Зная, какой световой поток создает осветительный прибор, и площадь, которую необходимо осветить, несложно подсчитать количество ламп для обеспечения нужной освещенности.

Обычно создаваемый лампой световой поток указывается на ее упаковке. Тем, кто решил самостоятельно собрать фитолампу, полезно знать, что светоотдача современных сверхъярких светодиодов составляет 80-120 лм/Вт.

Более подробно о выборе количества и мощности фитоламп можно узнать из статьи «Какое освещение для рассады лучше выбрать».

Расстояние до грунта или растений

Максимальную освещенность  создает световой поток, падающий на поверхность перпендикулярно. Поэтому оптимальный вариант расположения ламп – сверху растений. Это поможет избежать наклона рассады в сторону света и избавит вас  от постоянного поворачивания лотков.

Что касается расстояния от источника света до верхушки освещаемого растения, то оно обычно составляет 200-250 мм для светолюбивых культур и 550-600 мм для теневыносливых. До появления всходов его можно уменьшить до 10-12 см.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Оптимальная высота установки фитолампы

Важно! Выбирая расстояние до растений, учитывайте, что оно во многом зависит от типа применяемых ламп. Если для досветки будут использоваться устройства, которые сильно нагреваются (накаливания, дуговые), то расстояние нужно увеличить, чтобы не «поджарить» рассаду. К светодиодным и люминесцентным лампам это не относится, поскольку тепловое излучение у них невелико.

Сколько времени должна работать

Необходимо учитывать количество естественного света, получаемого растением. Если рассада на подоконнике, то достаточно включать подсветку утром и вечером, чтобы увеличить продолжительность светового дня. Если она недополучает естественное освещение даже днем – расположена на северной стороне дома или в глубине комнаты, то светить придется весь световой день.

Для примера приведем таблицу, в которой указано время, в течение которого рассада должна получать достаточно света. Учитывается не только досветка, но и естественное освещение.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Растения, как и мы с вами, отлично отличают день от ночи и ночью предпочитают спать. Поэтому оставлять освещение на ночь – не плохая, а очень плохая идея. Светим только днем, на ночь выключаем.

Если вы хотите четче определиться с режимом досвечивания или освещения рассады, прочитайте статью «Досветка растений в домашних условиях».

Как сделать светильники для рассады своими руками

Тот, кто привык мастерить, может сделать фитолампу для растений своими руками. В этом нет ничего сложного. Она обойдется намного дешевле промышленной. Ее можно оснастить сверхъяркими светодиодами или использовать светодиодную ленту соответствующей мощности. Ни то, ни другое сегодня не дефицит.

Как организовать подсветку рассады на подоконнике светодиодными лампами

Фитолампу несложно собрать даже на обычной светодиодной ленте

Берем металлическую пластину, которая будет играть роль теплоотвода, клеим на нее светодиоды или отрезок светодиодной ленты нужной длины. Если это светодиоды, то соединяем их согласованно-последовательно, подбираем подходящий драйвер. Для светодиодов нам понадобится стабилизатор тока, для ленты – стабилизатор напряжения. Подключаем и пользуемся. Что касается цвета светодиодов, то отношение следующее:

  • белые – 70%;
  • красные – 20%;
  • синие – 10%.

Экспериментаторам. Очень удобно для этих целей использовать отрезки RGB-ленты. Соединяя их тем или иным образом, получится оперативно менять соотношение цветов в процессе эксперимента.

Более подробно о том, как сделать такую лампу своими руками, вы можете почитать в статье «Как сделать светодиодную фитолампу для растений самостоятельно». А мы приведем несколько роликов, описывающих самодельные конструкции.

Вот и все, что хотелось рассказать о подсветке рассады на подоконнике. Надеюсь, статья будет полезной и поможет вам вырастить крепкие и здоровые растения, которые дадут хороший урожай.

Комментарии закрыты, но трэкбэки и Pingbacks открыты.