Hoe fluorescentielampen voor kamerplanten te kiezen

De tuinieren van het appartement zelf is eenvoudig. Kamerplanten die te koop zijn - meer dan 1000 soorten. Veel boeken, artikelen in tijdschriften, instructies, enz. Zijn over dit onderwerp gepubliceerd, maar bijna allemaal beschouwen ze kamerplanten in natuurlijk licht, zelfs in halfschaduw.

Waarom hebben planten een goede verlichting nodig?

Verlichting is voor planten nodig voor fotosynthese, waarna speciale stoffen verschijnen, die voor hen een energetisch en basismateriaal zijn. Allereerst zal de vorming van deze stof afhangen van de hoeveelheid en de kwaliteit van de energie van het licht dat laat absorberen. Maar chlorofyl, dat de lichtstroom direct omzet in organische verbindingen, heeft duidelijk absorptiemaxima uitgedrukt in de blauwe en rode spectrale bereiken. Tegelijkertijd absorbeert het nogal zwak het gele en oranje spectrum en absorbeert het helemaal geen infrarood en groene stralen.

Naast chlorofyl nemen pigmenten zoals carotenoïden deel aan de lichtabsorptie. In de regel zijn ze onzichtbaar in de bladeren vanwege de aanwezigheid van chlorofyl, maar in de herfst, wanneer het wordt vernietigd, geven carotenoïden de bladeren oranje en gele kleur. In het proces van fotosynthese zijn ze van geen gering belang, omdat ze de lichtstralen in het blauwe en violette spectrum absorberen, deze kleuren overheersen op bewolkte dagen.

Wat heeft een kamerplant nodig?

De behoefte aan planten voor verlichting hangt grotendeels af van de temperatuur in de kamer, hoe warmer de ruimte, hoe groter de hoeveelheid licht die de plant nodig heeft. Zo hebben planten in het winterseizoen het slechtste in een slecht verwarmde en slecht verlichte ruimte.

Lichtmodus. Duur van daglicht speelt een belangrijke rol in het leven van elke plant. Voor equatoriale kleuren, die gewend zijn aan bijna constant natuurlijk licht om 12 uur, is onze geografische locatie waarschijnlijk niet zo als de minimale lichtdag maximaal 7 uur duurt en het maximum - meer dan 15 uur.

Aanvullende verlichting en fabrieksverlichting

Eerst bepalen we wanneer extra verlichting van planten echt nodig is:

Tijdens het onderhoud van planten in de winter en de herfst bij een temperatuur van meer dan 22C in gebieden met zeer korte daglichturen.
Terwijl planten worden gehouden op vensterbanken met direct zonlicht gedurende minder dan 3,5 uur.
Tijdens het onderhoud van plantzaailingen in de winter en de herfst in gebieden met bewolkt weer.

In andere gevallen is de installatie van extra verlichting gewoon niet gerechtvaardigd en tot op zekere hoogte is dit een verspilling van geld en moeite.

Tijdens extra blootstelling van planten is het noodzakelijk rekening te houden met de volgende factoren:

Zaailingen voor een betere groei kunnen dag en nacht verlichting regelen. Wanneer je binnenbloemen uit zaden laat groeien, dan willen de jonge scheuten onmiddellijk na kieming dag en nacht helder licht. Geleidelijk aan wordt het daglicht verminderd, eerst tot 15, daarna tot 11-12 uur.
Door een experimentele methode is bewezen dat een minimale lichtwaarde van 120 lux voldoende is voor de minimale fotosynthese-activiteit van een kamerbloem, maar een niveau van niet minder dan 1500 lux is nodig voor een betere opname van vocht, koolstofdioxide en andere mineralen.
Lichte dag heeft niet meer dan 15 uur nodig voor reeds geroerde bloemen. Een zeer lange lichtdag verstoort de vorming van zowel de nier als de plant als geheel is nadelig. Vanaf de geboorte worden alle bloemen "geprogrammeerd" voor specifieke daglichtmodi. Het is een populaire misvatting dat hoe langer licht op planten valt, hoe beter. Maar in werkelijkheid is dit niet waar - het beroven van de planten van de 'nacht' is vergelijkbaar, tot het nemen van een droom van ons. Het is absoluut onaanvaardbaar om de dagelijkse cyclus niet te observeren, niet wetende de eigenaardigheden van fotosynthese van de plant met constante verlichting.
Voor de vorming van knoppen en bloeiende planten heb je een warme kamer nodig en een goede verlichting gedurende 12-13 uur. Het is bewezen dat de knoppen beter lijken na een kleine rest van de plant tijdens bewolkt weer met lage temperatuur en zwak licht. De chemische processen die zorgen voor bloei vinden 's nachts plaats. Om de voorbereiding voor de vorming van bloemen te voltooien, moet de minimale donkere tijd continu worden gehandhaafd gedurende ongeveer 9 uur.
De keuze van de verlichting in de winter zal afhangen van de temperatuurkenmerken van de plant. Thermofiele bloemen overwinteren met een lichte afname in temperatuur en licht. Wanneer de temperatuur in de winter lager is dan 10 ° C op de verlichte vensterbank, is extra verlichting niet nodig.
Planten hebben zo'n eigenschap als fototropisme - een reactie op de richting waarin het licht binnenkomt. Kunstlicht moet op dezelfde manier op de bloemen vallen als natuurlijk, namelijk van boven, in dit geval hoeven de kleuren geen energie uit te geven om de bladeren te draaien om de maximale hoeveelheid licht te krijgen.

Kunstmatige verlichting voor kamerplanten

Het is verboden om klassieke gloeilampen alleen te gebruiken: er is geen paarse en blauwe kleur in hun spectrum, en infraroodstraling zorgt voor een uitrekking van kleuren, hun sterke verwarming, het drogen van bladeren en nutteloze elektriciteit.

Dergelijke speciale gloeilampen die vandaag in neodymiumkolven worden geadverteerd, vertonen geen significante verbetering. Deze omvatten Paulmann Phyto-lampen, OSRAM-lampen, enz. Ondanks hun hoge belichting door reflecterend spuiten en een kleine lichthoek, verschillen hun spectrale indicatoren niet veel van eenvoudige gloeilampen.

Iets beter effect kan worden bereikt bij gebruik van halogeenlampen. Maar ondanks de meer positieve samenstelling van het spectrum en de verhoogde lichtopbrengst, is dit type lamp nauwelijks optimaal, omdat de draad een grote hoeveelheid thermische energie afgeeft.

Je kunt een aantrekkelijk beeld van bloemen behouden en zaailingen laten groeien met behulp van witte fluorescentielampen, ze creëren koud licht (hun spectrum ligt zo dicht mogelijk bij het zonnespectrum). Omdat deze lampen niet erg krachtig zijn, worden ze tegelijkertijd met meerdere stukken geïnstalleerd in speciale reflectoren die de lichtstroom vergroten en geen flikkerende verlichting in de kamer toelaten.

In de regel zijn hun nadelen beperkt tot meer afleiding van de lichtstroom (voor voldoende licht vereist veel lampen) en tot de kwaliteit van de gecreëerde verlichting. Fluorescentielampen hebben veel blauw in hun spectrum, omdat ze alleen in combinatie met de andere moeten worden geïnstalleerd.

Het doel van de fluorescentielampen is om de planken met bloemen te markeren, om de planten op het raam te verlichten. Volledig groeien onder fluorescentielampen die zeer veeleisend zijn voor het belichten van bloemen is bijna onmogelijk.

Fyto-fluorescente buizen in de vorm van buizen zijn effectief in het proces van fotosynthese, zuinig, creëren uniform licht op het oppervlak en worden iets warmer tijdens gebruik, dit maakt het mogelijk om ze dicht bij de kleuren te plaatsen. Maar hun roze achtergrondverlichting is onnatuurlijk voor mensen, irriteert de slijmvliezen en verandert de visuele perceptie van decoratieve kleuren aanzienlijk.

Fyto-lampen met verschillende lichtpieken in het blauwe en rode spectrum, speciaal gemaakt voor bloemen, zijn ook perfect voor jonge scheuten en groeiende zaailingen. Je kunt phytolampen kiezen met meer natuurlijk licht, maar de efficiëntie van deze lampen is iets lager, als gevolg van de straling in het ongebruikte spectrum door planten - groen, die tegelijkertijd kan worden gecompenseerd door het toevoegen van krachtige lampen.

Natrium-, metaal-halogeen- en kwiklampen zijn zogenaamde hogedrukontladingslampen. Hun hoofddoel is om een krachtige lichtstroom te creëren. Ze zijn dus het meest geschikt voor het verlichten van kassen, wintertuinen, grote enkele bloemen, planten die veel van licht verlangen. De mogelijkheid om deze lampen te installeren in appartementen is met de nodige voorzichtigheid aangegeven - dergelijke lampen zijn vrij duur, gebruiken een grote hoeveelheid elektriciteit en worden aanzienlijk warm, veel werken in het ultraviolette spectrum, wat gevaarlijk is voor het gezichtsvermogen.

Tegenwoordig worden hoge-intensiteit fotodiode lampen ook zwaar geadverteerd. Met alle voordelen hebben deze lampen een aanzienlijk nadeel (als u de prijs niet eens in overweging neemt) - laag vermogen.

Hoogte en installatieopties voor bloembollen boven kamerbloemen

De beste locatie van de lampen wordt bereikt met de voorwaarde dat de verlichting op de bloemen bovenop valt.

Lampen die heel hoog zijn om het maximale aantal planten te verlichten, lichten daardoor niet op, omdat de verlichting evenredig met de afstand afneemt, bijvoorbeeld door de verlichtingshoogte van 25 cm tot een meter in te stellen, daalt de verlichting 30 keer. De optimale hoogte voor lichtminnende kleuren is de positie van de lamp (fluorescerend) van ongeveer 17-22 cm.

De meest economische optie is om de richting van het licht loodrecht op de plant te laten stromen, dat wil zeggen om de lamp direct boven de bloemen te installeren en de lichtbron uit te rusten met een reflector. U kunt kant-en-klare reflectoren kopen in aquariumwinkels. Met behulp van een reflector kunt u het gevoel van ongemak wegnemen, als het licht in de ogen valt, maar het belangrijkste is om het grootste deel van de verlichtingsstroom, die vaak wordt verspild, bijna zonder verlies te verzenden. Fyto-lampen hebben een volledig spectrum van stralen dat alleen door kleuren wordt vereist en daarom licht creëren dat het gezichtsvermogen van een persoon irriteert. Het is om deze reden dat phyto-lampen met name reflectoren nodig hebben.

Het is raadzaam om een gloeilamp over de bloemen te hangen: wanneer ze vanaf de zijkant worden belicht, groeien planten zich naar de lichtbron. Als de bloemen alleen worden belicht met kunstlicht, moeten de lampen minimaal 12 uur per dag werken. Als kunstlicht als een extra licht wordt gebruikt, bijvoorbeeld in de winter, zijn 4-6 uur voldoende.

De hoogte van de installatie van de lampen op de beste manier om instelbaar te maken, zodat wanneer u brandwonden op de kleuren detecteert, u de hoogte van de lampen kunt veranderen. Hoge stelen en bleke kleuren geven aan dat de lichtbron vrij hoog is. De kleinste afstand van een bloem tot een gloeilamp is 35 cm, tot een lichtgevende 7 cm, en natrium is een halve meter.

Hoe het aantal fluorescentielampen berekenen?

De berekening van het vermogen van de achtergrondverlichting en de keuze van het type gloeilampjes is volledig afhankelijk van de behoefte aan kamerbloemen voor verlichting. Alle bloemen volgens de mate van behoefte aan verlichting kunnen worden onderverdeeld in:

schaduwtolerante;
liefdevolle matige verlichting - tropische planten;
lichtminnende planten waarvan de geboorteplaats een grote zonneruimte is.

Het verlichtingsvermogen moet in verhouding worden gekozen: 1 dm. sq. Vierkante bloem moet zijn:

meer dan 2,5 W voor lichtminnend;
1.5-2.5 W - voor degenen die van gematigde achtergrondverlichting houden;
0.50 - 1.5 W - voor schaduwtolerantie.

Afhankelijk van de mate van verlichting creëert 1 Watt van het vermogen van een fluorescentielamp 70 Lm, een gloeilampje - 4 keer minder. Op basis van deze waarde kunt u het aantal en het vermogen van gloeilampen voor bloemen berekenen. De grootte van de vensterbank, waar de planten zich bevinden, is bijvoorbeeld 100 dm. sq. Het volgende totale lampvermogen is dus nodig:

Ongeveer 2-3 bollen met een vermogen van 70 W zijn nodig voor dit gebied. Het moet gezegd worden dat deze berekening bij benadering is en slechts als leidraad wordt beschouwd bij het kiezen van hun aantal. Het is wenselijk om krachtige en langwerpige lampen te gebruiken, omdat deze een hoog lichtrendement hebben. Met andere woorden, twee 34W-lampen zijn beter dan vier 17W-lampen.

Kort samengevat, moet gezegd worden dat de duur van kunstmatige verlichting direct afhankelijk is van het natuurlijke. In de regel is dit een paar uur sutra en meerdere 's nachts. Dat wil zeggen, de lampen worden 's ochtends ingeschakeld, tot het moment waarop u naar het werk moet gaan, en' s avonds vóór het slapengaan.

Maar over het algemeen moet deze tijd ongeveer 5-7 uur zijn. Bij bewolkt weer tot 10 uur. Als de dag zonnig is, genoeg voor 4 uur. Bovendien is bewezen dat de achtergrondverlichting geen positief effect vertoont als deze onregelmatig is, omdat je de lampen alleen inschakelt als je ze onthoudt, je beschadigt alleen de kleuren binnenshuis en slaat hun bioritme omver.

Juiste verlichting voor planten en hoe het te bieden?

Volledige dekking voor planten is net zo belangrijk als water en bodem. Buitengewassen groeien in natuurlijke lichtomstandigheden en hebben alleen water en bemesting nodig. Kamerkleuren zijn minder "geluk", omdat ze binnenshuis bijna altijd last hebben van black-out.

Hoe beïnvloedt licht planten?

De planten groeien in de penumbra "ondervoed" en net als alle levende wezens stoppen met groeien, ontwikkelen en bloeien. De fotosyntheseprocessen bieden bloemen complete biologische voeding, die ze niet minder nodig hebben dan water en minerale zouten die uit de grond worden gewonnen.

Maar met een gebrek aan licht, vertraagt fotosynthese dramatisch. Dientengevolge worden scheuten dunner en strekken zich uit, bladeren worden bleek en groeien niet naar normale afmetingen.

De onderzoekers ontdekten dat de minimale fotosynthese-activiteit al begint bij een belichting van 100 lux. Want de ontwikkeling zou minstens 1000 lux moeten zijn, en beter - zelfs meer. Maar het is ook onmogelijk om het te overdrijven, omdat een overmaat aan licht schadelijk is voor sommige planten. Hierdoor kunnen hun bladeren kreuken, bevlekt raken met brandwonden.

Wat is een goede verlichting voor planten

Het licht zou moeten zijn:

Kwaliteit.
Elke groeifase komt overeen met hun behoefte aan de spectrale samenstelling van de lichtstralen. Voor de ontwikkeling van groene massa is bijvoorbeeld blauwachtig licht nodig, en voor de groei van het wortelstelsel en als voorbereiding op de bloei in het spectrum moeten het de kleuren geel en rood zijn. Groenachtige stralen stimuleren de fotosynthese in bladeren met een dichte structuur.

Langdurig.
De meeste planten krijgen alleen kracht en bloei wanneer de lichtdag ten minste 14 uur is, dat wil zeggen in de zomer. Maar er zijn ook pickups als poinsettia en kalanchoe. Ze moeten in het licht staan voor een bloeiperiode van niet meer dan 8-10 uur per dag gedurende 2 herfstmaanden.

Intense.
Slechte fabrieksverlichting is destructief. Ideaal voor lichtminnende soorten - 100.000 lux, zoals zonlicht. Omdat het onmogelijk is om dergelijke omstandigheden thuis te bieden, is er maar één uitweg: streven naar het beste, gebaseerd op de behoeften van de "groene hoek" van het huis.

Hoe een normale lichtomgeving voor bloemen binnenshuis te creëren

Zoals hierboven vermeld, zou de duur van de daglichturen voor planten gemiddeld 13-14 uur per dag moeten zijn. De intensiteit van het benadrukken is ook van groot belang. Als u bijvoorbeeld lampen met een laag vermogen gebruikt om planten in de natuur in open zonnige gebieden te verlichten, kunnen de bloemen "ziek worden". Om dit te voorkomen, is het wenselijk om de verlichtingsmodus strikt in acht te nemen.

Geschatte normen van verlichting voor actieve ontwikkeling en bloei:

helder

gematigde

arm

Bilbergia, bougainvillea, gardenia, hibiscus, cactussen (behalve epifytisch), callistemon, croton, orchideeën, palmen, pelargonium, rozen, vetplanten, citrus.

Amaryllis, begonia, bertoloniya, hibiscus, zamia, caladium, kalanchoë, mikania, klimop, ficus, philodendron, fatsia, chlorophyttum, chrysanthemum.

Anthurium, bilbergia, difenbachia, dracaena, kalatea, cordilina, arrowroot, varens, spattifillum, tradescantia, fatsia, hamedorea.

Fotosynthese wordt gelanceerd met de deelname van minimaal de minimale hoeveelheid lichtenergie, dus er zijn geen schaduwminnende soorten in de natuur. Er zijn schaduwtolerante, dat wil zeggen minder veeleisende verlichting. Maar ze hebben ook dagelijkse dosachivanie nodig tot minstens 1000 lux.

Hoe de kracht van lampen te berekenen voor het verlichten van de plank met planten

Verlichting is het aantal lumens van de lichtstroom per vierkante meter oppervlak. Stel dat er bloemen zijn op een plank van 80 cm lang en 30 cm breed, met matige eisen aan de intensiteit van het licht. Het oppervlak van de plank is 0,8 x 0,3 = 0,24 (vierkante M). Om een gemiddelde verlichting van 5000 lux te creëren, zijn lampen met een lichtstroom van 5000x0,24 = 1200 (lm) nodig. Als ze zich op een hoogte van 30 cm bevinden, is het verlies ongeveer 30%, dat wil zeggen dat de lichtstroom moet stijgen tot ongeveer 1700 lm.

Nu we de totale waarde van de lichtstroom en de lichtopbrengst van verschillende soorten verlichtingsapparaten kennen, kunnen we het vermogen van de lampen voor normale verlichting van planten op de plank berekenen:

Gloeilampen. Lichtopbrengst is 12-13 lm / W Vermogen - 1700 ÷ 12 = 141 (W). Dit zijn 2 lampen van elk 75 W.
Fluorescent. Lichtopbrengst - 65 lm / W Vermogen - 1700 ÷ 65 = 26 (W). U heeft bijvoorbeeld 2 lampen met een reflector van 13-15 watt nodig.
LED. Lichtopbrengst - 100 lm / W. Vermogen - 1700 ÷ 100 = 17 (W). Genoeg 2 lampen van 8-9 Watt.

Gloeilampen voor markering - niet de beste keuze, omdat ze niet in het spectrum van blauwe en blauwe tinten voorkomen. Het ontbreken van TL-verlichting apparaten - warmte, die kan interfereren met de normale ontwikkeling van groene massa. LED's hebben deze nadelen, ze verbruiken aanzienlijk minder elektriciteit, gaan langer mee en bevatten geen kwik.

Dit zijn theoretische berekeningen die zeer bij benadering zijn. Gebruik de RADEX LUPINE-luxmeter om de exacte parameters voor het schaplampje in te stellen. Het bepaalt ook de werkelijke lichtstroom van de lampen, wat niet altijd overeenkomt met de waarde die door de fabrikant is opgegeven.

Waarom en hoe de verlichting van de groene hoek te meten

Als u de lichtstroom en het vermogen voor het verlichten van de lampen kent, kunt u ongeveer de verlichting berekenen volgens het bovenstaande algoritme. Maar deze waarde zal verre van juist zijn. En misschien zullen planten die minder licht ontvangen zullen blijven verwelken, ondanks de zogenaamd normale verlichting.

Gebruik voor het meten van de meest nauwkeurige foto een RADEX LUPINE-lichtmeter voor huishoudelijk gebruik. Met dit apparaat kunt u eenvoudig het probleem van de verlichting van uw favoriete planten oplossen.

Het apparaat is zeer eenvoudig te gebruiken, het kan in een tas of zak worden gedragen. Zonder een lichtmeter om de optimale lichtomgeving voor planten te organiseren is het moeilijk. Er is altijd een risico op fouten - onnauwkeurigheden in de berekening of aankoop van verkeerd geselecteerde lampen. Daarom is er in het arsenaal van "geavanceerde" bloementelers een kwaliteitslichtmeter.

Als uw kamerbloemen niet genoeg licht hebben, help ze dan. Bereken de verlichting, installeer de juiste lampen en bedien de lichtmodus met een luxmeter. In dankbaarheid zullen de planten reageren met krachtige groei, hun bladeren en stelen zullen worden gevuld met sap, en er zal kracht zijn voor een lange bloei!

Verlichting voor planten: de functie, methoden en apparaten van het apparaat

Licht zonder overdrijving kan een bron van leven worden genoemd voor planten en de belangrijkste voorwaarde voor hun succesvolle groei. Zonder licht is de fotosynthesereactie die de plant voorziet van voeding onmogelijk en kan deze langzaam sterven door uithongering. Met een gebrek aan licht verzwakken planten en kunnen het zich niet verzetten tegen plagen en ziekten. In kameromstandigheden, maar ook in kassen en kassen, is natuurlijk licht niet alleen niet genoeg in de winter, maar ook in de zomer, en daarom blijft extra verlichting van planten met elektrische verlichtingsapparatuur een van de belangrijkste factoren voor de succesvolle groei en gezondheid van decoratieve, aquarium- en zelfs groentegroene huisdieren die groeien in onze wintertuinen en vensterbanken.

De inhoud

Kenmerken van elektrische apparaten ↑

Het creëren van kunstmatige verlichting voor kamerplanten, moet duidelijk worden begrepen welke van de twee mogelijke functies het zal uitvoeren:

Als uw groene huisdieren zich bij de ramen bevinden, op het ingeglaasde terras of de loggia, hebben ze hoogstwaarschijnlijk periodieke verlichting nodig, die het gebrek aan natuurlijk licht compenseert en een gunstig effect heeft op hun groei, ontwikkeling en bloei. In dit geval maakt de keuze van de lampen niet veel uit, en het gebruik van een timer-relais met dubbele modus zal de planten 's ochtends en' s avonds automatisch de nodige hoeveelheid licht geven.

Heel vaak is er een kweek van planten onder kunstlicht, dat wil zeggen in kamers zonder ramen of in de hoeken van de kamer die ver van de ramen staan. In een situatie waarin uw planten helemaal niet vertrouwd zijn met natuurlijk daglicht, is het voor hen noodzakelijk lampen te selecteren met een speciaal spectrum dat voldoet aan de behoeften van decoratieve binnen- of aquariumgroene aanplant.

Watts, suites, lumens ↑

Om de juiste lampen voor plantverlichting te kiezen, moet elke bloemist uit de natuurkundecursus van de school onthouden wat de lampkracht, lichtstroom, verlichting, wat ze beïnvloeden en in welke eenheden worden gemeten.

De kracht van een elektrische lamp wordt gemeten in watt.

Lichtstroom - het belangrijkste kenmerk van de lichtbron, gemeten in lumen en hoe hoger de indicator, hoe meer licht de lamp afgeeft.

Verlichting is een kenmerk van het oppervlak dat wordt verlicht door een lichtbron, gemeten in lux. Van de indicator van het licht hangt af van hoe lang het duurt om een bepaald oppervlak te verlichten.

[include id = "1" title = "Adverteren in de tekst"]

Dus, de lichtstroom van 1 Lm, verlicht een oppervlakte van 1 m², geeft het een verlichting van 1 Lx. Bij het ontwerpen van een kunstmatig verlichtingssysteem voor uw huiskas, moeten twee belangrijke regels worden overwogen:

De hoeveelheid licht is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand van de lichtbron tot het oppervlak. Dat wil zeggen, het oplichten van de lamp op slechts 50 cm boven het vorige niveau, bijvoorbeeld een halve meter boven de planten, we vergroten het verlichtingsgebied, maar verminderen het verlichtingsniveau 4 keer.
Het verlichtingsniveau is afhankelijk van de hoek waaronder het licht op het oppervlak wordt gericht. Naar analogie met de zon op het hoogtepunt, zal de lichtbron van het beamertype een maximale verlichting bieden als deze zich loodrecht op het verlichte gebied bevindt.

Wat is het effect van het spectrum en de kleur van het licht?

Natuurlijk of kunstlicht is een verzameling elektromagnetische golven van verschillende lengten, het spectrum van licht genoemd. Het spectrum van licht bestaat uit de samenstellende spectrale delen, die elk hun eigen deel van het spectrum van een bepaalde kleur hebben, zichtbaar of onzichtbaar. Het zichtbare deel van het spectrum wordt door het oog waargenomen als wit licht en het onzichtbare is ultraviolette en infrarode straling. Alle delen van het lichtspectrum spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van planten.

In het proces van fotosynthese absorberen chlorofyl en andere plantpigmenten, met de deelname van licht, koolstofdioxide en geven ze zuurstof af, waardoor de energie van licht wordt omgezet in de energie die nodig is voor het leven. Bovendien gebruikt de "werking" bij de reactie van de pigmenten het licht van de rode en blauwe delen van het spectrum. De ontwikkeling van het wortelstelsel, de bloei en rijping van vruchten worden "geleid" door pigmenten waarvan de gevoeligheid de grootste is in het rode deel van het spectrum. Door op de juiste manier kunstverlichting van planten in een of ander deel van het spectrum aan te brengen en de duur van de lichte en donkere perioden te wijzigen, is het mogelijk om de ontwikkeling van de plant te versnellen of te vertragen, de vegetatieperiode te verkorten of andere processen te beheersen.

De belangrijkste spectrale kleureigenschappen van verlichtingsapparatuur zijn aangegeven op hun etikettering met de volgende indicatoren:

de kleurtemperatuur van de CCT-lamp geeft de kleur van de straling aan, gemeten in graden op de Kelvin-schaal en komt overeen met de temperatuur waarbij de kleur van het hete metaal het dichtst bij de kleur van het licht van de verlichtingsarmatuur ligt;
De kleurweergavecoëfficiënt van een CRI-lamp karakteriseert de overeenstemming van de kleur van het verlichte object met zijn ware kleur, gemeten van 0 tot 100.

De markering op de lamp "/ 735" betekent bijvoorbeeld dat dit apparaat met de kenmerken CRI = 70-75% en ССТ = 3500 ° C, en de markering "/ 960" kenmerkt de lamp met CRI = 90% en ССТ = 6000 ° C, kleur straling die dicht bij daglicht is.

Het is belangrijk om te onthouden! In het licht van een lamp die is ontworpen om planten te verlichten, moeten de kleuren van zowel de rode als de blauwe delen van het spectrum aanwezig zijn.

Type lampen voor verlichting van planten ↑

De volgende soorten verlichtingstoestellen worden gebruikt voor verlichting of volledig kunstmatige verlichting van decoratieve kamerplanten:

gloeilampen;
gasontladingslampen;
LED-lampen.

Gebruikte gloeilampen ↑

De oudste is een bekend type lamp, waarbij de lichtbron een hete wolfraamspiraal is die in een glazen fles is geplaatst. Ze zijn in de cartridge geschroefd en vereisen geen speciale apparatuur om aan te sluiten. In aanvulling op de gebruikelijke "lampen Ilyich" voor de groep gloeilampen en een aantal andere, verbeterde soorten verlichting:

Kenmerken van halogeenlampen ↑

Een mengsel van xenon- en kryptongassen wordt in de lamp van deze lampen gepompt, waardoor een helderdere gloed en duurzaamheid van de gloeispiraal wordt verkregen. Niet te verwarren met halogeen-metaaldamplampen met gasontlading.

Wat zijn goede neodymium-poten? ↑

Aan het glas van dit type lampen wordt een neodymiumlegering toegevoegd die de straling van het geelgroene deel van het spectrum absorbeert. Als een resultaat, in het licht van een neodymiumlamp, lijkt het verlichte oppervlak helderder, hoewel de hoeveelheid uitgestraald licht niet toeneemt.

Een veel voorkomend nadeel van gloeilampen is de afwezigheid van een blauwe kleur in hun emissiespectrum en een te lage lichtopbrengst van 17-25 Lm / W, en daarom zijn ze niet erg geschikt voor verlichtingsinstallaties. Bovendien worden gloeilampen te heet en kunnen ze bij plaatsing op een hoogte van minder dan 1 m brandwonden veroorzaken bij planten, en op een hoogte van meer dan 1 m zijn ze niet in staat om effectieve verlichting te bieden.

Afvoerapparaten gloeilamp ↑

In tegenstelling tot gloeilampen is de lichtstraling in gasontladingslampen het resultaat van een elektrische ontlading tussen twee elektroden in een gasmengsel. Afhankelijk van de samenstelling van het gasmengsel kunnen ze licht van elk deel van het spectrum uitzenden. Er zijn ontladingslampen

lage druk - fluorescentielampen, op grote schaal gebruikt voor de verlichting van woningen en andere gebouwen;
Hoge druk - de reikwijdte van dit type lamp is veel groter, van straatverlichting tot lichtobjecten voor speciale doeleinden.

Om alle typen gasontladingslampen aan te sluiten, met uitzondering van de nieuwste modellen van energiebesparende fluorescentielampen, is een speciaal voorschakelapparaat vereist - ballast, ondanks dat de basis van sommige van hen lijkt op de voet van een gewone gloeilamp.

Lage druk fluorescentielampen zijn een glazen buis, aan beide zijden waarvan er een paar elektroden is verbonden door een wolfraamspiraal. In de buis bevindt zich een mengsel van inert gas en kwikdamp en het binnenoppervlak van de glazen kolfbuis is bekleed met een speciale verbinding - een fosfor. Als gevolg van elektrische ontlading in kwikdamp wordt ultraviolette straling, onzichtbaar voor het oog, gegenereerd, waardoor de fosfor wordt omgezet in zichtbaar wit licht. Er zijn drie soorten fluorescentielampen.

Fluorescentielampen voor algemeen gebruik ↑

Lampen van dit type worden veel gebruikt voor verlichting van gebouwen, ze worden gekenmerkt door een hoge lichtefficiëntie van 50-70 lm / W, lage thermische straling en een lange levensduur. Ze kunnen worden gebruikt voor het periodieke oplichten van kamerplanten, maar vanwege het beperkte spectrum is het gebruik van dergelijke lampen voor het regelmatig verlichten van de huiskas niet altijd optimaal.

TL-apparaten voor speciale doeleinden ↑

Dit type fluorescentielamp verschilt van de vorige samenstelling van de fosfor afgezet op het binnenoppervlak van de glazen buis. Als gevolg van de verbetering ligt het spectrum van het door de lamp uitgestraalde licht dicht bij het spectrum dat planten nodig hebben. Met hetzelfde vermogen straalt de lamp een grotere hoeveelheid licht uit het "nuttige" deel van het spectrum, en daarom is deze geschikt voor alle behoeften: hebt u volledige verlichting nodig voor kamerplanten, periodieke verlichting of decoratieve verlichting.

Compacte fluorescentielampen ↑

Het belangrijkste verschil tussen dit type fluorescentielampen van de vorige twee is dat de ballast in de basis is ingebouwd, waardoor ze zonder extra dure apparatuur eenvoudig in elk verlichtingsschema van een appartement of huis kunnen worden geïntegreerd, dat wil zeggen dat ze eenvoudig in elke willekeurige cartridge van de juiste grootte worden geschroefd. Als een waardige vervanger voor een gloeilamp als een verlichtingsinrichting, is een voldoende breed bereik van een compacte energiebesparende lamp niet in staat om effectieve verlichting van kamerplanten te verschaffen. Bovendien is een groot nadeel hiervan de grootte van de lamp: een compacte fluorescentielamp met een capaciteit van 20 W (overeenkomend met een gloeilampvermogen van 100 W) kan worden gebruikt om slechts een kleine groep of een stand-alone installatie te belichten, die op een hoogte van 30-40 cm wordt geplaatst

Compacte fluorescentielampen met een hoger vermogen van 36-55 W zijn effectiever in de functie van verlichtingsapparaten voor planten. Ze onderscheiden zich door een hogere lichtopbrengst en een lange levensduur van gewone fluorescentielampen, en hun uitstekende CRI = 90% lichttransmissie en een breed assortiment met rode en blauwe kleuren kunnen planten voorzien van comfortabele verlichting. Het wordt aanbevolen om dergelijke lampen te gebruiken met een reflector in gevallen waarin het totale vermogen van de verlichtingsapparatuur niet meer is dan 200-300 W voor het aansteken van de bloementuin thuis. Tot nu toe is hun enige nadeel de hoge prijs en de behoefte aan een elektronisch voorschakelapparaat om aan te sluiten.

Hogedrukontladingslampen zijn een van de helderste lichtbronnen, ze worden gekenmerkt door een hoge lichtefficiëntie en handige compacte afmetingen. Eén lamp kan planten over een vrij groot gebied effectief verlichten. Lampen van dit type zijn verbonden met het lichtnet via een speciaal voorschakelapparaat, en ze worden aanbevolen om te worden gebruikt voor verlichtingsinstallaties in gevallen waar veel licht nodig is, hetgeen de verlichtingsinrichtingen met een totaal vermogen van 200 - 300 W niet verschaffen. Voor het verlichten van thuiskassen en kassen worden de volgende typen hogedrukontladingslampen gebruikt:

kwik;
natrium;
metaalhalide, ook wel metaalhalide genoemd.

Hogedruk kwiklampen ↑

De oudste generatie gasontladingslampen. Als het binnenoppervlak van de lamp niet is gecoat, onderscheiden ze zich door een zeer lage kleurweergavecoëfficiënt en een onaangename blauwachtige stralingskleur. De kwikpoten van de nieuwste generatie worden van binnenuit bedekt met een speciale samenstelling die hun spectrale eigenschappen verbetert en sommige fabrikanten passen zelfs lampen van dit type aan om planten te verlichten. Maar een dergelijk nadeel als de output van weinig licht is nog niet geëlimineerd.

Natriumdamplampen ↑

Effectieve heldere lampen met een hoge lichtopbrengst, gekenmerkt door een zeer hoge bron van 12-20.000 uur Het spectrum van natriumlampen wordt voornamelijk vertegenwoordigd door de rode zone, die de processen van wortelvorming en bloei van planten regelt. Een enkele natriumontladingslamp met een vermogen van 250 W en uitgerust met een ingebouwde reflector kan het indrukwekkende deel van de wintertuin of een grote verzameling planten op effectieve wijze verlichten. Om het emissiespectrum in evenwicht te brengen, wordt het aanbevolen om natriumlampen af te wisselen met kwik of metaalhalide.

Perfecte metaalhalogenidelampen ↑

Het meest perfecte type gasontladingslampen als verlichtingsapparatuur voor planten. Ze onderscheiden zich door een hoog vermogen, grote bronnen en een optimaal uitgebalanceerd spectrum dat comfortabel is voor planten. Voor het verbinden van de metaalhalogenidelamp is een speciale cartridge vereist, ondanks het feit dat de externe basis praktisch niet afwijkt van de basis van een gloeilamp. Het nadeel is te hoog in vergelijking met andere soorten lampen.

LED-verlichtingsapparaten ↑

In tegenstelling tot alle apparaten die worden gebruikt om planten te verlichten of te verlichten, is de LED-verlichtingsinrichting geen lamp, maar een solid-state halfgeleiderapparaat, waarin geen kwetsbare glazen lamp gevuld is met onveilig gas, gloeidraad en onbetrouwbare bewegende elementen. De straling in de LED wordt gegenereerd wanneer een elektrische stroom door een speciaal kunstmatig kristal gaat. De belangrijkste energie wordt besteed aan het creëren van een lichtstroom, het proces vindt plaats zonder het vrijkomen van warmte - een zeer belangrijk voordeel, waardoor u de perfecte verlichting kunt creëren voor aquariumplanten die lijden aan oververhitting.

[include id = "2" title = "Advertenties in de tekst"]

Progressieve LED-verlichting voor planten van elk type wordt beschouwd als de technologie van de toekomst. LED's hebben een ongeëvenaarde bron van maximaal 100.000 uur continu gebruik, besteden 75% minder elektriciteit in vergelijking met traditionele verlichtingsapparaten en zijn in staat om een stralingsspectrum te leveren dat comfortabel is voor de ontwikkeling van planten. Het is erg belangrijk dat de afwezigheid van ultraviolette en infrarode delen van het spectrum in de straling de volledige veiligheid van LED-apparaten voor mensen en planten garandeert.

De kleur van LED-verlichting is afhankelijk van de samenstelling van het kristal waardoor elektrische stroom vloeit en de stralingsintensiteit kan worden aangepast door de stroomsterkte te wijzigen. Als een verlichtingsapparaat uit meerdere kristallen bestaat, die elk licht van een bepaald deel van het spectrum uitzenden, kan de stroomsterkte van elk van hen worden geregeld. Het enige nadeel van LED-lichtbronnen is dat ze vrij duur zijn in vergelijking met traditionele lampen.

Door de keuze van verlichtingsarmaturen kan elke tuinman, ongeacht het budget, normale verlichting voor zijn planten creëren.

De goedkoopste optie zijn gloeilampen of compacte fluorescentielampen met ingebouwde ballast die op conventionele kogels passen.

Compacte fluorescentielampen zijn uitstekend geschikt voor het verlichten van een klein aantal nauwgelegen lage planten. Hoge vrijstaande planten worden het best verlicht door schijnwerpers met natriumontladingslampen met een klein wattage tot 100 watt.

Planten van ongeveer één hoogte op planken of vensterbanken worden het best verlicht door lange of compacte fluorescentielampen met hoog vermogen. Het gebruik van een reflector met fluorescentielampen verhoogt de nuttige lichtstroom aanzienlijk.

Voor het verlichten van een grote wintertuin of een uitgebreide collectie planten, kunt u een of meerdere plafondlampen gebruiken met krachtige (vanaf 250 ton) gasontladingsnatrium- of metaalhalidelampen.

Tenslotte is moderne ledverlichting ideaal voor elk van deze gevallen, waarvan de hoge kosten het comfort, de schittering van groene bladeren en de verscheidenheid aan bloeiende toppen van uw huisdieren ruimschoots compenseren.

Plantverlichting met witte LED's

Ecologie van consumptie. Wetenschap en technologie: welk soort verlichting is nodig om een volledig ontwikkelde, grote, geurige en smakelijke plant te krijgen met een matig stroomverbruik?

De intensiteit van de fotosynthese onder het rode licht is maximaal, maar onder het rood alleen sterven de planten of is hun ontwikkeling verstoord. Koreaanse onderzoekers [1] toonden bijvoorbeeld aan dat wanneer het wordt belicht met zuiver rood, het gewicht van de gekweekte sla groter is dan wanneer het wordt belicht met een combinatie van rood en blauw, maar de bladeren bevatten aanzienlijk minder chlorofyl, polyfenolen en antioxidanten. Een biofactor van Moscow State University [2] ontdekte dat in de bladeren van Chinese kool onder smalbandig rood en blauw licht (vergeleken met verlichting met een natriumlamp) de synthese van suikers wordt verminderd, de groei wordt geremd en er geen bloei plaatsvindt.

Fig. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarms

Welke soort verlichting is nodig om een volledig ontwikkelde, grote, geurige en smakelijke plant te krijgen met een gematigd energieverbruik?

Hoe de energie-efficiëntie van de lamp evalueren?

De belangrijkste maatstaven voor het beoordelen van de energie-efficiëntie van fytosvet zijn:

Photosynthetic Photon Flux (PPF), in micromoles per joule, dat wil zeggen, een van de quanta van licht in het bereik van 400-700 nm, die de lamp uitstraalde, die 1 J elektrisch vermogen verbruikte.
Geef Photon Flux (YPF) op, in effectieve micromoles per joule, dat wil zeggen, in het aantal quanta per 1 J elektrisch vermogen, rekening houdend met de vermenigvuldiger, de McCree-curve.

PPF blijkt altijd iets hoger te zijn dan YPF (de McCree-curve is genormaliseerd naar één en in het grootste gedeelte van het bereik is minder dan één), daarom is het voordelig om de eerste metriek te gebruiken voor verkopers van armaturen. Het is rendabeler om de tweede waarde te gebruiken voor klanten, omdat deze de energie-efficiëntie adequater beoordeelt.

Werkzaamheid van HPS

Grote landbouwbedrijven met een enorme ervaring, die geld tellen, gebruiken nog steeds natriumlampen. Ja, ze stemmen er graag mee in om de richels van hun LED-lampen op te hangen, maar komen niet overeen om voor hen te betalen.

Van foto. 2 toont dat de efficiëntie van de natriumlamp sterk afhankelijk is van vermogen en een maximum bereikt bij 600 watt. De kenmerkende optimistische YPF-waarde voor een natriumlamp van 600-1000 W is 1,5 eff. μmol / j. Natriumlampen van 70 - 150 W hebben anderhalf keer minder efficiëntie.

Fig. 2. Typisch spectrum van natriumlampen voor planten (links). Efficiëntie in lumen per watt en effectieve micromollen seriële natriumlampen voor kassen van de merken Cavita, E-Papillon, Galad en Reflax (rechts)

Elke LED-lamp met een efficiëntie van 1,5 eff. μmol / W en een redelijke prijs kan worden beschouwd als een waardige vervanging voor de natriumlamp.

Twijfelachtige werkzaamheid van rode en blauwe plantenverlichting

Dit artikel geeft niet de absorptiespectra van chlorofyl omdat het onjuist is ernaar te verwijzen in de bespreking van het gebruik van lichtstroom door een levende plant. Het chlorofyl invitro, geïsoleerd en gezuiverd, absorbeert echt alleen rood en blauw licht. In een levende cel absorberen pigmenten licht in het gehele bereik van 400 - 700 nm en brengen ze hun energie over op chlorofyl. De energie-efficiëntie van het licht in de plaat wordt bepaald door de curve "McCree 1972" (figuur 3).

Fig. 3. V (λ) is de zichtbaarheidskromme voor een persoon; RQE - relatieve kwantumefficiëntie voor een plant (McCree 1972); σ_r en σ_fr - absorptiekrommen van rood en verrood licht door fytochroom; B (λ) - fototrope efficiëntie van blauw licht [3]

Opmerking: de maximale efficiëntie in het rode bereik is anderhalf keer hoger dan het minimum - in groen. En als we de efficiëntie over een brede band gemiddelde, zal het verschil zelfs minder opvallen. In de praktijk verbetert de herverdeling van een deel van de energie van het rode bereik naar de groene energiefunctie van licht soms juist. Groen licht passeert de dikte van de bladeren naar de onderste lagen, het effectieve bladoppervlak van de plant neemt dramatisch toe en de opbrengst van bijvoorbeeld sla stijgt [2].

Plantverlichting met witte LED's

De energie-uitvoerbaarheid van de fabrieksverlichting door gewone LED-witlichtlampen werd onderzocht in [3].

De karakteristieke vorm van het witte LED-spectrum wordt bepaald door:

de balans tussen korte en lange golven, gecorreleerd aan de kleurtemperatuur (Fig. 4, links);
de mate van volheid van het spectrum die correleert met kleurweergave (figuur 4, rechts).

Fig. 4. Spectra van wit LED-licht met één kleurweergave, maar met verschillende kleurtemperatuur CCT (links) en met één kleurtemperatuur en verschillende kleurweergave R _een (Rechts)

Verschillen in het spectrum van witte diodes met één kleur en één kleurtemperatuur zijn nauwelijks waarneembaar. Daarom kunnen we de spectrofhankelijke parameters alleen schatten op basis van kleurtemperatuur, kleurweergave en lichtrendement - de parameters die zijn geschreven in de gebruikelijke witlichtlamp op het label.

De resultaten van de analyse van de spectra van seriële witte LED's zijn als volgt:

1. In het spectrum van alle witte LED's, zelfs bij een lage kleurtemperatuur en met een maximale kleurweergave, zoals bij natriumlampen, is er heel weinig verrood (Fig. 5).

Fig. 5. Spectrum van witte LED (LED 4000K R _een = 90) en natriumlicht (HPS) in vergelijking met de spectrale functies van gevoeligheid van een plant voor blauw (B), rood (A_r) en hoog rood licht (A_fr)

Onder natuurlijke omstandigheden krijgt de plant in de schaduw van het bladerdak van buitenaards gebladerte meer rood dan de buurman, die in lichtminnende planten het "schaduwvermijdingssyndroom" veroorzaakt - de plant strekt zich naar boven uit. Tomaten bijvoorbeeld, in het stadium van groei (niet zaailingen!) Verre rood is nodig om zich uit te strekken, de groei te vergroten en de totale bezette oppervlakte, en daarmee de oogst in de toekomst.

Dienovereenkomstig, onder witte LED's en onder natriumlicht, voelt de plant aan als onder de open zon en strekt hij zich niet naar boven uit.

2. Blauw licht is nodig voor de "sun tracking" -reactie (Fig. 6).

Fig. 6. Fototropisme - bladeren en bloemen draaien, de stengels naar de blauwe component van wit licht trekken (illustratie uit Wikipedia)

In één watt wit LED-licht is de phytoactive blue-component van 2.700 K twee keer zo groot als één watt natriumlicht. Bovendien neemt het aandeel fytoactief blauw in wit licht evenredig met de kleurtemperatuur toe. Als het bijvoorbeeld nodig is om sierbloemen in de richting van mensen te draaien, moeten ze vanaf deze zijde worden verlicht met intens koud licht en zullen de planten zich ontvouwen.

3. De energiewaarde van licht wordt bepaald door de kleurtemperatuur en kleurweergave en met een nauwkeurigheid van 5% kan worden bepaald door de formule:

Voorbeelden van het gebruik van deze formule:

A. Laten we voor de basiswaarden van de parameters van wit licht schatten wat de verlichting moet zijn om bijvoorbeeld 300 eff. Te leveren voor een bepaalde kleurweergave en kleurtemperatuur. μmol / s / m2:

Het is te zien dat het gebruik van warm wit licht met een hoge kleurweergave het gebruik van iets lagere lichtniveaus mogelijk maakt. Maar als we bedenken dat de lichtopbrengst van warm-licht-LED's met een hoge kleurweergave iets lager is, wordt het duidelijk dat de keuze van kleurtemperatuur en kleurweergave niet energetisch significant kan zijn om te winnen of te verliezen. U kunt het aandeel fytoactief blauw of rood licht alleen aanpassen.

B. Laten we de toepasbaarheid van een typisch universeel LED-armatuur voor het kweken van microgreen evalueren.

Laat een lamp met een grootte van 0,6 x 0,6 m 35 W, een kleurtemperatuur van 4000 K, een kleurweergave van Ra = 80 en een lichtrendement van 120 lm / W verbruiken. Het rendement is dan YPF = (120/100) (1,15 + (35⋅80 - 2360) / 4000) eff. μmol / j = 1,5 eff. μmol / j. Dat, vermenigvuldigd met de verbruikte 35 watt, 52,5 eff is. μmol / s

Als een dergelijke lamp laag genoeg boven het bed van een microgreen met een oppervlakte van 0,6 x 0,6 m = 0,36 m2 wordt neergelaten en aldus het verlies van licht aan de zijkant wordt vermeden, is de verlichtingsdichtheid 52,5 eff. μmol / s / 0,36 m 2 = 145 eff. μmol / s / m 2. Dit is ongeveer de helft van de gebruikelijke aanbevolen waarden. Daarom moet het vermogen van de lamp ook worden verdubbeld.

Directe vergelijking van fytoparameters van lampen van verschillende typen

Laten we de fytoparameters van de gebruikelijke kantoor-plafond-ledarmatuur, geproduceerd in 2016, vergelijken met gespecialiseerde fytolampen (figuur 7).

Fig. 7. Vergelijkende parameters van een typische 600 W-natriumlamp voor kassen, een gespecialiseerde LED-fabrieksverlichting en een lamp voor algemene kamerverlichting

Het is duidelijk dat een gewone algemene verlichtingsarmatuur met een diffuser verwijderd bij het belichten van planten niet minder energie-efficiënt is dan een gespecialiseerde natriumlamp. Ook wordt gezien dat de fyto-illuminator van rood-blauw licht (de fabrikant is opzettelijk niet genoemd) op een lager technologisch niveau wordt gemaakt, omdat het totale rendement (de verhouding van de lichtstroom in watt tot het stroomverbruik van het netwerk) inferieur is aan de efficiëntie van een kantoorlamp. Maar als de efficiëntie van rood-blauwe en witte lampen hetzelfde zou zijn, dan zouden de phytoparameters ook ongeveer hetzelfde zijn!

Ook uit de spectra is te zien dat de rood-blauwe fyto-lamp niet smalbandig is, zijn rode bult is breed en bevat veel meer ver rood dan de witte LED en natriumlicht. In gevallen waar ver rood nodig is, kan het gebruik van een dergelijke armatuur als zool of in combinatie met andere opties geschikt zijn.

Evaluatie van de energie-efficiëntie van het verlichtingssysteem als geheel:

De auteur gebruikt een handmatige spectrometer UPRtek 350N (fig. 8).

Fig. 8. Audit van fytoverlichtingssysteem

Het volgende model UPRtek - spectrometer PG100N volgens de fabrikant meet micromol per vierkante meter en, nog belangrijker, de lichtstroom in watts per vierkante meter.

Het meten van de lichtstroom in watt is een uitstekende eigenschap! Als u het verlichte gebied vermenigvuldigt met de dichtheid van de lichtstroom in watt en dit vergelijkt met het verbruik van de lamp, wordt de energie-efficiëntie van het verlichtingssysteem duidelijk. En dit is momenteel het enige onbetwistbaar criterium van efficiëntie, in de praktijk, voor verschillende verlichtingssystemen, het verschilt in een orde van grootte (en niet door meerdere malen, of zelfs door procenten, aangezien het energie-effect verandert wanneer de vorm van het spectrum verandert).

White Light-voorbeelden

Voorbeelden van belichting van hydrocultuurbedrijven met rood-blauw en wit licht worden beschreven (figuur 9).

Fig. 9. Van links naar rechts en van boven naar beneden boerderijen: Fujitsu, Sharp, Toshiba, een boerderij voor het kweken van medicinale planten in Zuid-Californië

Het systeem van boerderijen Aerofarms (Fig. 1, 10), waarvan het grootste werd gebouwd in de buurt van New York, is bekend. Onder de witte LED-lampen in Aerofarms groeien meer dan 250 soorten groen, waarbij meer dan twintig oogsten per jaar worden vastgelegd.

Fig. 10. Boerderij Aerofarms in New Jersey ("State of the Gardens") aan de grens met New York

Directe experimenten die witte en rood-blauwe LED-verlichting vergelijken
Er zijn maar weinig gepubliceerde resultaten van directe experimenten waarbij planten worden vergeleken die onder witte en rood-blauwe LED's zijn gekweekt. Een glimp van een dergelijk resultaat toonde bijvoorbeeld de Landbouwacademie van Moskou. Timiryazev (figuur 11).

Fig. 11. In elk paar wordt de plant aan de linkerkant gekweekt onder witte LED's, rechts - onder rood en blauw (van de presentatie door I. G. Tarakanova, Afdeling Plantenfysiologie, Moskouse landbouwacademie genoemd naar Timiryazev)

De Universiteit van Luchtvaart en Ruimtevaarttechniek van Peking publiceerde in 2014 de resultaten van een grote studie van tarwe geteeld onder LED's van verschillende typen [4]. Chinese onderzoekers hebben geconcludeerd dat het raadzaam is om een mengsel van wit en rood licht te gebruiken. Maar als je kijkt naar de digitale gegevens van het artikel (Fig. 12), merk je dat het verschil in parameters met verschillende soorten verlichting helemaal niet radicaal is.

Figuur 12. De waarden van de bestudeerde factoren in de twee fasen van de groei van tarwe onder rode, rood-blauwe, rood-witte en witte LED's

De belangrijkste focus van het onderzoek van vandaag is echter om de tekortkomingen van smalband rood-blauwe verlichting te corrigeren door wit licht toe te voegen. Japanse onderzoekers [5, 6] vonden bijvoorbeeld een toename in de massa en voedingswaarde van sla en tomaten wanneer wit wordt toegevoegd aan rood licht. In de praktijk betekent dit dat als de esthetiek van de plant tijdens de groei onbelangrijk is, het niet nodig is om reeds gekochte smalband rood-blauwe lampen weg te gooien, daarnaast kunnen witlichtlampen worden gebruikt.

Het effect van de lichtkwaliteit op het resultaat

De fundamentele wet van ecologie "Liebig's vat" (Fig. 13) stelt: ontwikkeling beperkt de factor die meer afwijkt van de norm dan andere. Bijvoorbeeld als water, mineralen en CO volledig worden verstrekt ₂, maar de verlichtingsintensiteit is 30% van de optimale waarde - de plant zal niet meer dan 30% van de maximaal mogelijke opbrengst geven.

Fig. 13. Illustratie van het beperkende factorprincipe op YouTube

De reactie van de plant op licht: de intensiteit van de gasuitwisseling, de consumptie van voedingsstoffen uit de oplossing en de syntheseprocessen - wordt bepaald door het laboratorium. De antwoorden kenmerken niet alleen fotosynthese, maar ook de processen van groei, bloei, synthese van stoffen die nodig zijn voor smaak en aroma.

In Fig. 14 toont de reactie van een plant op een verandering in de golflengte van licht. Gemeten de intensiteit van de consumptie van natrium en fosfor uit de voedingsoplossing van munt, aardbeien en sla. Pieken in dergelijke grafieken zijn tekenen van stimulatie van een specifieke chemische reactie. De grafieken laten zien dat om het bereik van het volledige spectrum uit te sluiten omwille van het opslaan - het is als het verwijderen van een deel van de pianotoetsen en het spelen van de melodie op de resterende.

Fig. 14. De stimulerende rol van licht voor de consumptie van stikstof- en fosformunt, aardbeien en sla.

Het principe van de beperkende factor kan worden uitgebreid tot individuele spectrale componenten - voor een volledig resultaat is in elk geval een volledig spectrum nodig. Een bepaald bereik buiten het volledige spectrum nemen, leidt niet tot een aanzienlijke toename van de energie-efficiëntie, maar een "Liebig vat" kan werken - en het resultaat zal negatief zijn.
De voorbeelden laten zien dat gewoon wit LED-licht en gespecialiseerd "rood-blauw phytosvet", wanneer het wordt belicht door planten, ongeveer dezelfde energie-efficiëntie hebben. Maar breedbandwit voldoet op complexe wijze aan de behoeften van de plant, die niet alleen tot uiting komen in de stimulering van fotosynthese.

Het verwijderen van groen uit een continu spectrum zodat wit licht paars wordt, is een marketingbeweging voor kopers die een "speciale oplossing" willen, maar zich niet gedragen als gekwalificeerde klanten.

Witlicht aanpassing

De meest voorkomende witte universele LED's hebben een lage kleurweergave van Ra = 80, wat voornamelijk te wijten is aan het ontbreken van rode kleuren (Fig. 4).

Het ontbreken van rood in het spectrum kan worden aangevuld door rode LED's aan de lamp toe te voegen. Zo'n oplossing bevordert bijvoorbeeld het bedrijf CREE. De logica van "Liebig's vat" suggereert dat een dergelijk additief geen kwaad zou doen als het echt een additief is, en niet een herverdeling van energie uit andere gebieden ten gunste van rood.

Een interessant en belangrijk werk werd gedaan door de IMBP RAS in 2013-2016 [7, 8, 9]: ze onderzochten hoe het licht van witte 4K-LED's 660 nm naar het licht van witte LED's 4000 K / Ra = 70 de ontwikkeling van Chinese kool beïnvloedt.

En ontdekte het volgende:

Onder LED-licht kool groeit ongeveer hetzelfde als onder natrium, maar het heeft meer chlorofyl (de bladeren zijn groener).
Het droge gewicht van het gewas is bijna evenredig met de totale hoeveelheid licht in de molen die door de plant wordt geproduceerd. Meer licht - meer kool.
De concentratie van vitamine C in kool neemt enigszins toe bij toenemende belichting, maar neemt aanzienlijk toe met de toevoeging van rood licht aan het witte licht.
Een significante toename van het aandeel van de rode component in het spectrum verhoogde de concentratie van nitraten in biomassa aanzienlijk. Het was noodzakelijk om de voedingsoplossing te optimaliseren en een deel van de stikstof in de ammoniumvorm in te brengen, om niet verder te gaan dan de MPC voor nitraten. Maar in puur wit licht was het mogelijk om alleen met de nitraatvorm te werken.
De toename van het aandeel van rood in de totale lichtstroom heeft bijna geen effect op de massa van het gewas. Dat wil zeggen, de voltooiing van de ontbrekende spectrale component heeft geen invloed op de hoeveelheid van het gewas, maar de kwaliteit ervan.
Een hoger rendement in mollen per watt van een rode LED leidt ertoe dat het toevoegen van rood naar wit ook energiezuiniger is.

Daarom is het raadzaam om in het specifieke geval van Chinese kool rood tot wit toe te voegen en dat is in het algemeen goed mogelijk. Natuurlijk, met biochemische controle en juiste selectie van meststoffen voor een bepaald gewas.

Opties voor het verrijken van het spectrum met rood licht

De plant weet niet waar het vandaan kwam uit een quantum uit het spectrum van wit licht, en van waar - de "rode" quantum. Het is niet nodig om een speciaal spectrum in één LED te maken. En er is geen behoefte om te schijnen met rood en wit licht van een van een speciale phytolamp. Het is genoeg om wit licht van algemeen gebruik en een apart rood licht te gebruiken om de plant extra te verlichten. En als er een persoon naast de plant staat, kan de rode lamp worden uitgeschakeld door de bewegingssensor om de plant er groen en mooi uit te laten zien.

Maar de omgekeerde beslissing is ook gerechtvaardigd: door de samenstelling van de fosfor op te nemen, vergroot u het spectrum van de emissie van de witte LED in de richting van de lange golven, in evenwicht brengend zodat het licht wit blijft. En krijg het witte licht extravagante kleur, geschikt voor zowel planten als mensen.

Het is met name interessant om het aandeel rood te vergroten door de algehele kleurweergave-index te verhogen, in het geval van stadslandbouw, een sociale beweging om de noodzakelijke planten voor een persoon in een stad te laten groeien, vaak met de integratie van leefruimte, en daarmee de lichte omgeving van mens en plant.

Open vragen

Je kunt de rol van de verhouding van ver en dichtbij rood licht en de haalbaarheid van het gebruik van het "schaduwvermijdeningssyndroom" voor verschillende culturen identificeren. Het is mogelijk om te beargumenteren op welke gebieden tijdens de analyse het raadzaam is om de golflengteschaal te verbreken.

Men kan bespreken of een plant nodig is voor stimulatie of een regulerende functie van golflengten korter dan 400 nm of langer dan 700 nm. Er is bijvoorbeeld een privébericht dat ultraviolet de consumentenkwaliteiten van planten aanzienlijk beïnvloedt. Er worden onder meer roodbladige slasoorten gekweekt zonder ultraviolette straling en ze worden groen, maar ze worden bestraald met ultraviolet voordat ze worden verkocht, ze worden rood en gaan naar de toonbank. En is de nieuwe metriek van PBAR (plant biologisch actieve straling), beschreven in ANSI / ASABE S640, Hoeveelheden en eenheden van elektromagnetische straling voor planten (fotosynthetische organismen, correct voorgeschreven om rekening te houden met het bereik van 280-800 nm)?

conclusie

Winkelketens kiezen meer ouderwetse soorten, en dan stemt de koper met een roebel voor lichtere vruchten. En bijna niemand kiest de smaak en het aroma. Maar zodra we rijker worden en meer gaan eisen, zal de wetenschap meteen de juiste variëteiten en recepten voor de voedingsoplossing geven.

En voor de plant om alles te synthetiseren wat nodig is voor smaak en aroma, zal verlichting met een spectrum dat alle golflengten bevat waarop de plant reageert, d.w.z. in het algemeen een continu spectrum, vereist zijn. Misschien is de basisoplossing wit licht met een hoge kleurweergave.

literatuur
1. Zoon K-H, Oh M-M. Bladvorm, groei, groei en antioxidant fenolische verbindingen van twee soorten licht en rood licht-emitterende diodes // Horscience. - 2013. - Vol. 48. - blz. 988-95.
2. Ptushenko VV, Avercheva OV, Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin AN, Smolyanina SO, Zhigalova TV, 2015. Beperkte groei van de Chinese kool onder een combinatie druk natrium lamp. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, Gehele lichtomgeving van hoge kwaliteit voor mens en plant. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu H. Liu, 2014, Growth, Triticum aestivum L., tio id id id ex-ex Ex-Ex
5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. De hydrodynamisch geteelde sla (Lactuca sativa L. var. Capitata) // Scientia Horticulturae. - 2013. - V. 150. - P. 86-91.
6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., et al. Er is bijvoorbeeld aangetoond dat de effecten van aanvullende verlichting moeten worden verminderd. Controle. Biol. - 2012. Vol. 50. - pagina 63-74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Yakovlev, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. De reden voor de optimale fabrieksverlichting voor de Vitacycle-T-ruimtekas. Lucht- en ruimtevaartgeneeskunde. 2016. T. 50. № 4.
8. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Erokhin, AN, Smolyanina, S.O., Yakovleva, OS, Znamensky, AI, Tarakanov, IG, Radchenko, S.G., Lapach S.N., Trofimov Yu.V., Tsvirko V.I. Optimalisatie van het LED-verlichtingssysteem van de vitaminekas. Lucht- en ruimtevaartgeneeskunde. 2016. T. 50. № 3.
9. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Smolyanin, SO, Pomelova, MA, Erokhin, AN, Yakovleva, OS, Tarakanov, I.G. De invloed van de parameters van het lichtregime op de accumulatie van nitraten in de bovengrondse biomassa van Chinese kool (Brassica chinensis L.) bij groei met LED-bestralingsbronnen. Landbouwchemicaliën. 2015. № 11.

Als je vragen hebt over dit onderwerp, vraag ze dan aan de experts en lezers van ons project hier.