Światło dla roślin

 

Oświetlenie LED

Dlaczego światło jest najważniejszym czynnikiem środowiskowym w procesie wzrostu roślin? Rośliny wykorzystują w procesie fotosyntezy promienie świetlne jako główne źródło energii do ich wzrostu. Wpływ światła ma znaczenie także na szereg innych procesów, które zachodzą w trakcie całego cyklu życia rośliny, od kiełkowania, po rozwój wegetatywny, kwitnienia oraz owocowania kończąc na starzeniu się rośliny.

Najlepsze efekty wzrostu można osiągnąć stosując lampy przyśpieszające wzrost roślin (lampy LED do szklarni), które powodują znaczny i szybszy wzrost np. sadzonki pomidora w porównaniu do stosowania tradycyjnych wysokoprężnych lamp sodowych.

Stosując wysokiej jakości lampy do upraw pomidorów mamy gwarancję osiągnięcia maksymalnych efektów przy zbiorach.

Zwiększ wielkość plonów

przez doświetlanie upraw szklarniowych.

 

Głównym czynnikiem ograniczającym wielkość plonu pomidorów w uprawach pod osłonami jest ilość światła, jaka dociera do roślin. Światło wpływa bezpośrednio na wielkość uzyskiwanych plonów. Zwiększenie jego ilości o 1% (pod warunkiem, że pozostałe czynniki są optymalne) powoduje wzrost plonu również o 1%.

Takie kraje jak Holandia, Belgia, Niemcy czy Polska znajdują się w strefie klimatu umiarkowanego, charakteryzującego się deficytem naturalnego światła słonecznego w okresie jesienno-zimowym oraz wczesną wiosną. Dlatego też doświetlanie roślin z wykorzystaniem sztucznych źródeł światła jest od wielu lat stosowanym, choć drogim środkiem intensyfikacji szklarniowej produkcji roślinnej. Wydatki na energię cieplną oraz elektryczną stanowią znaczącą część całkowitych kosztów produkcji roślinnej pod osłonami. W dodatku większość energii zużywanej w uprawach szklarniowych jest nadal otrzymywana ze spalania paliw kopalnych, co wywiera negatywny wpływ na środowisko naturalne. Zatem nowe technologie doświetlania, które charakteryzują się obniżoną energochłonnością i umożliwiają zwiększenie wartości uzyskiwanego plonu coraz częściej znajdują się w centrum zainteresowania producentów roślin.

Na dzień dzisiejszy w produkcji ogrodniczej najczęściej stosowana jest wysokoprężna lampa sodowa (HPS), która charakteryzuje się wysoką skutecznością świetlną lecz nie gwarantuje relatywnie długiego okresu użytkowania. W praktyce takie źródła światła wymieniane są najczęściej co 1.5 – 2 lata. Dodatkowo niesprzyjające warunki ekonomiczne (wysokie ceny nośników energii) ograniczają w znacznym stopniu wprowadzenie tych lamp do szerokiej uprawy produkcyjnej. Należy również podkreślić, że widmo światła w tych lampach określone jest przez ich konstrukcję i trudno je modyfikować. Ponadto lampy HPS wydzielają duże ilości ciepła, co przy niewłaściwej eksploatacji może powodować uszkodzenia termiczne uprawianych roślin.

Obecnie coraz szersze zastosowanie w praktycznych rozwiązaniach oświetleniowych znajdują półprzewodnikowe źródła światła (LED). Przewagą tego rozwiązania nad innymi sztucznymi źródłami światła jest możliwość łatwej optymalizacji widma promieniowania modułów LED. Wykorzystanie diod elektroluminescencyjnych pozwala na budowanie opraw oświetleniowych o dowolnych charakterystykach widmowych (poprzez integrację odpowiednich proporcji promieniowania o różnych barwach), które mogą być dostosowane do potrzeb danego gatunku. Inne zalety ich stosowania to: mniejsze rozmiary pojedynczego źródła światła, duża trwałość i niezawodność, coraz lepsza skuteczność świetlna i minimalna emisja ciepła. W Polsce, wśród warzyw uprawianych pod osłonami, pomidor klasyfikuje się na pierwszym miejscu ze względu na zajmowaną powierzchnię. Pomidor jest rośliną o wysokich wymaganiach cieplnych oraz świetlnych. Uprawa w warunkach niedoboru światła powoduje słaby wzrost, opóźnia wytwarzanie gron kwiatowych oraz ogranicza kwitnienie i zawiązywanie owoców. Ważnym czynnikiem warunkującym prawidłowy wzrost i wysokie plonowanie roślin jest jakość materiału nasadzeniowego. Uzyskanie rozsady pomidora o właściwych parametrach wymaga zarówno utrzymania optymalnej temperatury wzrostu jak i zapewnienia jej dobrych warunków świetlnych. Przygotowując rozsadę w miesiącach jesiennych, zimowych i wczesnowiosennych należy mieć na uwadze fakt, iż dostępność światła jest wtedy zwykle znacznie niższa od wymaganej. W pochmurne dni w listopadzie i grudniu natężenie napromieniowania może wynosić zaledwie 40-50 μmol/m2/s1 podczas gdy minimalny poziom jaki należy zapewnić dla właściwego przebiegu fotosyntezy to ok. 80-100 μmol/m2/s1. Nie bez znaczenia jest również fakt, że jesienią i zimą dni są bardzo krótkie, więc sumaryczna ilość energii świetlnej docierającej dobowo do roślin jest niewielka. Niezbędne staje się więc uzupełnienie światła dziennego światłem sztucznym, co w rezultacie ma na celu przyspieszenie wzrostu i zwiększenie plonowania roślin.

Wykorzystano tekst z prac badawczych Instytutu Elektrotechniki w Warszawie

„Wpływ doświetlenia lampami sodowymi i LED na aktywność foto-syntetyczną oraz wzrost roślin pomidora”

 

Zachęcamy do zapoznania się z ciekawym artykułem oraz zapisem marcowego 2021 webinarium w którym uzasadniono konieczność doświetlania warzyw pod osłonami oraz wpływ poszczególnych fal świetlnych na rozwój roślin.

"Innowacje dla oszczędności pod osłonami: Czy lampy LED mogą zastąpić sodowe?"

szklarnie_holandia

Światło i pozostałe czynniki

zewnętrzne w uprawach szklarniowych.

Wzrost i plonowanie pomidorów zależy między innymi od warunków środowiska tj. nasłonecznienia (długości nasłonecznienia), temperatury, wilgotności powietrza, podłoża i pożywki oraz ich wzajemnego współdziałania w różnych warunkach.

Światło stanowi kluczowy czynnik zewnętrzny, na który producent ma najmniejszy wpływ, szczególnie jeśli nie doświetla swoich upraw dodatkowymi sztucznym źródłem światła. Wtedy uprawa jest wyłącznie uzależniona od intensywności nasłonecznienia naturalnego.

Właściwe doświetlenie upraw ma zawsze istotny wpływ na pozostałe czynniki zewnętrzne, niezbędne do prawidłowego rozwoju rośliny szklarniowej.


TEMPERATURA,
a światło...

Temperatura, a światło

Temperaturę powietrza należy dostosować do warunków świetlnych i fazy wzrostu roślin. Inaczej regulujemy temperaturę podczas wysadzania rośliny, a inaczej po ukazaniu się pierwszego grona i w dalszych etapach jej rozwoju. Różnicowanie temperatury dla pomidora jest ściśle skorelowane z dostępem do światła i jego intensyfikacją. Lampy LED ze względu na swoje unikalne właściwości konstrukcyjne, z jednej strony pozwalają dostarczyć optymalne widmo światła jakie w danej fazie rozwoju potrzebuje rozsada, a jednocześnie poprzez niski współczynnik emitowania ciepła nie wpływają negatywnie na wyraźne wahania temperatur w szklarni, które w dalszym ciągu pozostają pod pełną kontrolą ogrodnika.

WILGOTNOŚĆ,
a światło...

Wilgotność, a światło

Znaczne wahania wilgotności powietrza powodują zaburzenia wzrostu, a w okresie owocowania pękanie owoców. W miarę wzrostu wilgotności, występuje szybsze otwieranie szparek, powodujące z jednej strony lepszy wzrost roślin, natomiast z drugiej może sprzyjać rozwojowi chorób. Niska wilgotność powietrza prowadzi do zahamowania pobierania wapnia i boru, natomiast wysoka (ponad 90%) powoduje kondensację pary wodnej. Zamykanie wietrzników w czasie upałów dla zwiększenia wilgotności, początkowo ogranicza transpirację, następnie powoduje wzrost temperatury, który zwiększa deficyt pary wodnej i następuje wzrost transpiracji. Niewątpliwie zastosowanie technologii LED w doświetlaniu upraw, równie korzystnie wpływa na utrzymanie poziomu wilgotności w szklarni na odpowiednim poziomie, gdyż nie wysusza roślin w takim stopniu jak to ma miejsce podczas stosowania innych źródeł światła, które emitują dużą dawkę ciepła do otoczenia.

POŻYWKA,
a światło...

Pożywka, a światło

Prawidłowe odżywianie roślin zależy od ilości i stężenia składników w dozowanym roztworze oraz podłożu. Bardzo ważne jest określenie, jakie składniki i w jakim czasie są roślinom najbardziej potrzebne, czyli niezbędne jest dostosowanie nawożenia do wymagań poszczególnych faz wzrostu roślin. Podstawą prawidłowego odżywienia roślin jest nawadnianie pożywką (roztworem soli mineralnych) o odpowiednim stężeniu, mierzonym przewodnictwem właściwym oznaczanym jako EC wyrażonym w mS/cm. W okresie przygotowania rozsady stężenie składników w pożywce należy dostosować przede wszystkim do warunków świetlnych oraz równowagi wzrostu wegetatywnego do generatywnego.. Nawet krótkotrwałe obniżenie intensywności światła wymaga zwiększenia stężenia (przy braku światła EC wyższe o 0,2 do 0,3 mS/cm). Dla ograniczenia wzrostu wegetatywnego zwiększamy EC pożywki, a zmniejszamy przy nadmiernym rozwoju generatywnym. Dostarczając odpowiednią dawkę optymalnego widma światła, stabilizujemy stężenie składników pożywki w dozowanym roztworze nawozów.