Освітлення рослин Частина 4 Вибір системи освітлення

автори Удафф, Андрій Літовкин Фото авторів

Большинство современных цифровых камер выводят значения апертуры и выдержки, упрощая процесс измерения освещенности

У трьох попередніх частинах, присвячених висвітленню рослин, ми розповідали про основні поняття і про різні типи ламп У цій частині мова йтиме про розрахунок потужності ламп, практичному вимірюванні освітленості та інших важливих моментах, пов'язаних з даною темою Ви дізнаєтеся, яку систему освітлення краще вибрати для кожної конкретної ситуації, скільки буде потрібно ламп для освітлення того чи іншого рослини, як виміряти освітленість в домашніх умовах, для чого потрібні рефлектори в освітлювальних системах

Світло - один з найважливіших факторів успішного росту рослин; вони \"виготовляють їжу \"для себе шляхом фотосинтезу Якщо рослині мало світла, то воно ослаблене і чи вмирає від \"голоду\", або стає легкою здобиччю шкідників і хвороб

БУТИ ЧИ НЕ БУТИ?

Отже, ви вирішили встановити нову систему освітлення для ваших рослин Перш за все, дайте відповідь на два питання
· Чим обмежений ваш бюджет? Якщо на всю освітлювальну систему виділена невелика сума грошей, яку ви \"відірвали\" від стипендії і вам необхідно \"укластися\" у неї, то ця стаття вам не допоможе Єдина порада - купіть те, що зможете Не витрачайте сили і час на пошуки На жаль, система освітлення для рослин або для акваріума - справа недешева Іноді більш розумною альтернативою є заміна світлолюбних рослин на тіньовитривалі - краще мати доглянутий спатифиллум, який не вимагає багато світла, ніж журитися через полудохлой гарденії, якої катастрофічно його не вистачає
· Ви збираєтеся просто перекантуватися до весни, за принципом \"не до жиру, бути б живу \"? Тоді просто купите найпростішу люмінесцентну лампу Якщо ж ви хочете, щоб ваші рослини повноцінно росли і навіть цвіли під лампами, тоді потрібно витратити сили і засоби на освітлювальну систему Особливо, якщо ви вирощуєте рослини, які цілий рік ростуть в умовах штучного освітлення
Якщо ви визначилися з відповідями на ці питання і вирішили встановити повноцінну систему освітлення, то тоді читайте далі

ЩО ТАКЕ ГАРНЕ ОСВІТЛЕННЯ

Три головних фактори визначають - чи гарна система освітлення або погана:
· Інтенсивність світла Світла має бути достатньо для рослин Слабке світло не можна замінити довгим світловим днем ??Багато світла в кімнатних умовах не буває Досягти освітленості, яка буває яскравим сонячним днем ??(більше 100 тис Лк) досить складно
· Тривалість освітлення Різні рослини вимагають різного світлового дня Багато процесів, наприклад, цвітіння, визначаються тривалістю світлового дня (Фотоперіодизм) Всі бачили червону пуансеттию (Euphorbia pulcherrima), що продається на Різдво і Новий рік Цей кущ росте під вікном нашого будинку на півдні Флориди і кожен рік взимку, без хитрощів з нашої боку, \"робить все сам\" - наш клімат дає йому те, що необхідно для утворення червоних прицветников - довгі темні ночі і яскраві сонячні дні
· Якість освітлення У попередніх статтях я піднімав це питання, кажучи про те, що рослині необхідне світло як у червоній, так і синій області спектру Як вже було сказано, необов'язково застосовувати спеціальні фітолампи - якщо ви використовуєте сучасні лампи з широким спектром (наприклад, компактні люмінесцентні або металогалоїдні), то спектр у вас буде \"правильним\"
Крім цих факторів, безумовно, важливі й інші Інтенсивність фотосинтезу обмежується тим, чого не вистачає рослині в даний момент: при низькій освітленості це - світло, а коли світла багато, то, наприклад, - температура, або - концентрація вуглекислого газу і тд При вирощуванні акваріумних рослин часто трапляється, що при сильному освітленні концентрація вуглекислого газу у воді стає обмежуючим фактором, і більш сильний світло не призводить до збільшення темпів фотосинтезу

СКІЛЬКИ ПОТРІБНО світла рослини

За вимогами до світла рослини можна розділити на кілька груп Цифри для кожної з груп досить наближені, оскільки багато рослин можуть себе добре відчувати як на яскравому світлі, так і в тіні, адаптуючись до рівня освітленості Для одного і того ж рослини необхідно різну кількість світла в залежності від того, чи розвивається воно вегетативно, цвіте або плодоносить З енергетичної точки зору, цвітіння - процес, який витрачає \"даремно\" велика кількість енергії Рослині треба виростити квітку і постачати його енергією - при тому, що сама квітка не виробляє енергії А плодоношення - ще більш \"марнотратний\" процес Чим більше світла, тим більше енергії \"від лампочки\" рослина зможе запасти для цвітіння, тим більш красивим буде ваш гібіскус, тим більше квіток буде на кущі жасмину

Нижче наведені деякі рослини, що віддають перевагу ті чи інші світлові умови; рівень освітленості виражений в люксах (про люмени і люкси вже було сказано раніше) Тут я повторю тільки, що люкси характеризують, наскільки \"світло\" рослинам, а люмени характеризують лампи, якими ви висвітлюєте ці рослини

· Яскраве світло
До люблячим яскраве світло рослинам ставляться ті, які в природі ростуть на відкритому місці (більшість дерев, пальм, сукуленти, бугенвиллия, гарденія, гібіскус, іксора, жасмин, плюмерії, тунбергия, кротони, троянди, ін) Ці рослини воліють високий рівень освітлення - не менше 15-20 тис люкс, а деякі рослини для успішного цвітіння вимагають 50 і більше тис Лк Більшість ряболисті рослин вимагають високій освітленості - інакше листя може \"повернутися до однотонної забарвленні \"

· Помірний світло
До люблячим помірний світло рослинам ставляться рослини \"підліска\" (бромелієві, бегонії, фікус, філодендрон, каладиум, хлорофітум, бругманзія, брунфельсия, клеродендрум, кроссандра, медінілла, пандорея, рутія, барлерія, тібухіна, ін) Бажаний рівень освітленості для них становить 10-20 тис Лк

· Слабке світло
Поняття \"тіньолюбні рослини\" не зовсім вірно Всі рослини люблять світло, включаючи стоїть в самому темному кутку драцену Просто деякі рослини можуть рости (швидше, існувати) при слабкому освітленні Якщо ви не женіться за швидкістю зростання, то вони будуть добре себе почувати і при слабкому освітленні В основному, це рослини нижнього ярусу (хамедорея, вайтфельдія, антуріум, діфенбахія, філодендрон, спатифиллум, ехінантус, ін) Їм достатньо від 5 до 10 тис люкс
Наведені рівні освітленості досить приблизні і можуть служити відправною точкою для вибору системи освітлення Ще раз підкреслю, що цифри ці - для повноцінного росту і цвітіння рослини, а не для \"зимівлі\", коли можна обійтися меншим рівнем освітленості

вимірювання освітленості

люксметр

 

 

 

Отже, тепер ви знаєте, скільки світла необхідно вашій рослині і хочете перевірити, чи отримуються все, що йому належить Всі теоретичні викладки хороші, проте краще виміряти реальну освітленість там, де стоять рослини Якщо у вас є люксметр, то вам пощастило (на фото) Якщо люксметра немає, то не зневіряйтеся Точкове фотоапарата - той же люксметр, тільки замість освітленості видає значення витримки, ті часі, на яке потрібно відкрити затвор камери Чим менше освітленість, тим більше час Всі просто
Якщо у вас є зовнішній експонометр, то покладіть його в те місце, де ви вимірюєте освітленість, так щоб світлочутливий елемент був перпендикулярний напрямку падаючого на поверхню світла

 

лампа и лист бумаги

Якщо ви використовуєте камеру, то покладіть аркуш білого матового паперу (смріссправа) перпендикулярно напрямку падаючого світла (не треба використовувати глянсовий папір - вона дасть невірні результати) Виберіть розмір кадру так, щоб аркуш займав весь кадр Фокусуватися на нього необов'язково Вибрати чутливість плівки - 100 одиниць (сучасні цифрові камери дозволяють \"імітувати\" чутливість плівки) За значеннями витримки і апертури визначте освітленість в таблиці Якщо встановити значення чутливості плівки в 200 одиниць, то табличні значення необхідно зменшити вдвічі, якщо встановлено значення 50 одиниць, то значення збільшуються в два рази Перехід до наступного, більш високого діафрагмового числа також збільшує значення в два рази Таким способом можна приблизно оцінити рівень освітленості там, де стоять ваші рослини

ВИКОРИСТАННЯ рефлектор

Использование рефлектора позволяет увеличить полезный световой поток в несколько раз Якщо ви використовуєте люмінесцентну лампу без рефлектора, то ви зменшуєте корисний світло в кілька разів Як нескладно зрозуміти - тільки той світ, який спрямований вниз, потрапляє на рослини Світло, який направлений вгору - марний Той світ, який сліпить вам очі, коли ви дивитеся на відкриту лампу, також даремний Хороший рефлектор направляє світло, сліпуче очі, вниз - на рослини Результати моделювання люмінесцентної лампи показують, що при використанні рефлектора освітленість в центрі зростає майже в три рази, а світлове пляма на поверхні стає більш концентрованим - світильник освітлює рослини, а не всі навколо Більшість світильників, продаваних у магазинах побутової техніки, не має рефлектора або має те, що рефлектором назвати соромно Спеціальні системи з рефлекторами для освітлення рослин або акваріума коштують дуже дорого З іншого боку, зробити рефлектор своїми руками нескладно

ЯК ЗРОБИТИ РЕФЛЕКТОР для люмінесцентних ламп

Поперечный разрез рефлектора Форма рефлектора, особливо виготовленого для однієї-двох ламп, не має принципового значення Будь \"хороша\" форма рефлектора, у якої число віддзеркалень не більше одного і повернення світла в лампу мінімальний, буде мати приблизно однакову ефективність в межах 10-15% На малюнку показаний поперечний розріз рефлектора Видно, що його висота має бути такою, щоб всі промені вище граничного (промінь 1 на малюнку), перехоплювалися рефлектором - в такому випадку світильник не буде зліпити ока
Задавшись напрямком відбитого граничного променя (наприклад, вниз або під кутом), можна побудувати перпендикуляр до поверхні рефлектора в точці відображення (точка 1 на малюнку), який ділить кут між падаючим і відбитим променем навпіл - закон відображення Таким же чином визначається перпендикуляр і в інших точках (точка 2 на малюнку)
Для перевірки рекомендується взяти ще кілька точок - щоб не вийшла ситуація, зображена в точці 3, де відбитий промінь не йде вниз Після цього можна або зробити багатокутний каркас, або побудувати плавну криву і за шаблоном вигнути рефлектор Не слід розміщувати верхню точку рефлектора близько до лампі, оскільки промені будуть потрапляти назад в лампу; при цьому лампа буде грітися
Рефлектор можна зробити з алюмінієвої фольги (наприклад, харчової), яка володіє достатньо високим відображенням Також можна пофарбувати поверхню рефлектора білою фарбою При цьому його ефективність буде практично такий же, як і для \"дзеркального\" рефлектора Обов'язково виконайте отвори зверху рефлектора для вентиляції

ТРИВАЛІСТЬ І ЯКІСТЬ ОСВІТЛЕННЯ

Тривалість освітлення зазвичай становить 12-16 годин, в залежності від виду рослин Більш точні дані, а також рекомендації по фотопериодизм (наприклад, про те, як змусити цвісти згадану вище пуансеттию) можна знайти в спеціальній літературі Для більшості рослин наведеної вище цифри цілком достатньо

помидоры, выращенные под разными лампами

 

Про якість освітлення вже говорилося не раз (знімок зі старої книги) Однією з ілюстрацій може служити фотографія рослин, вирощених при освітленні ртутної лампою (у той час інших ламп практично не було) і лампою розжарювання Якщо вам не потрібні довгі і худі рослини, то не використовуйте лампи розжарювання або натрієві лампи без додаткового підсвічування люмінесцентними або газорозрядними лампами з випромінюванням в синій області спектру

растения под натриевой и металлогалоидной лампами

 

Крім усього іншого, лампи повинні підсвічувати рослини так, щоб на них було приємно дивитися Натрієва лампа в цьому сенсі - не найкраща лампа для рослин (на фото показана різниця - як рослини виглядають під натрієвою лампою всравненіі з висвітленням їх металлогалоідний лампою)

РОЗРАХУНОК ПОТУЖНОСТІ ЛАМП

Ми підійшли до найголовнішого - скільки взяти ламп для освітлення рослин Розглянемо дві схеми освітлення: люмінесцентними лампами і газорозрядним світильником
Кількість люмінесцентних ламп можна визначити, знаючи середній рівень освітленості на поверхні Необхідно знайти світловий потік в люменах (помноживши освітленість в люксах на площу поверхні в метрах) Втрати світла становлять приблизно 30% для лампи, що висіла на висоті 30 см від рослин, і 50% для лампи на відстані 60 см від рослин Це вірно, якщо ви використовуєте рефлектор - без нього втрати зростають у декілька разів Визначивши світловий потік ламп, можна знайти їх сумарну потужність, знаючи, що люмінесцентні лампи дають приблизно 65 Лм на Вт потужності

Для прикладу розрахуємо, скільки ламп буде потрібно для висвітлення полиці з рослинами розміром 0,5 x1 м Площа освітлюваної поверхні складе 0,5 x1 = 0,5 квм Припустимо, що нам необхідно освітити рослини, що віддають перевагу помірний світло (15000 Лк) Висвітлити всю поверхню полиці з таким рівнем освітленості буде складно, тому ми зробимо оцінку виходячи із середньої освітленості 0,7 x15000 = 11000 Лк При цьому рослини, що вимагають більше світла, поставимо на полиці безпосередньо під лампу, де освітленість вище середньої

Разом, необхідно 0,5 х11000 = 5500 Лм Лампи на висоті 30 см повинні давати приблизно в півтора рази більше світла (втрати становлять 30%), ті близько 8250 Лм Сумарна потужність ламп повинна бути близько 8250/65 = 125 Вт, ті дві компактні люмінесцентні лампи по 55 Вт з рефлектором забезпечать потрібний кількість світла Якщо ви хочете поставити звичайні трубки по 40 Вт, то їх потрібно три штуки або навіть чотири, оскільки трубки, розміщені близько один до одного, починають взаємно екранувати, і ефективність освітлювальної системи падає Намагайтеся використовувати сучасні компактні люмінесцентні лампи замість звичайних, здебільшого застарілих, трубок Якщо не використовувати рефлектор, то в даній схемі доведеться брати в три або чотири рази більше ламп

расчет количества люминесцентных ламп Розрахунок кількості люмінесцентних ламп

1 Виберіть рівень освітленості

2 Необхідний світловий потік на поверхні: L = 0,7 x A x B (довжина і ширина в метрах)

3 Необхідний світловий потік ламп з урахуванням втрат (при наявності рефлектора): Lamp = L x C (C = 1,5 для лампи на висоті 30 см і C = 2 для лампи на висоті 60 см)

4Суммарная потужність ламп: Power = Lamp/65

Для газорозрядних ламп розрахунок аналогічний Спеціальний світильник з натрієвої лампою потужністю 250 Вт забезпечує середній рівень освітленості 15 тис Лк на майданчику розміром 1 кв

расчет освещенности

 

 

 

Якщо відомі світлотехнічні параметри світильника, то розрахувати освітленість зовсім просто Наприклад, з фігури зліва видно, що світильник (OSRAM Floraset, 80W) висвітлює коло діаметром близько метра на відстані трохи менше півметра від лампи Максимальне значення освітленості 4600 Лк

Освітленість до краю спадає досить швидко, тому такий світильник може бути використаний лише для рослин, яким потрібно не дуже багато світла

кривая силы света На фігурі зліва показана крива сили світла (той же світильник, що й вище) Щоб знайти освітленість на відстані від світильника, необхідно значення сили світла поділити на квадрат відстані Наприклад, на відстані півметра під лампою значення освітленості буде одно 750 / (05x05) = 3000 Лк

Дуже важливий момент при освітленні рослин - лампи не повинні перегріватися: при підвищенні температури їх світловіддача різко падає У рефлекторі повинні бути отвори для охолодження ламп Якщо використовується багато люмінесцентних ламп, то слід використовувати вентилятор для їх охолодження (наприклад комп'ютерний) Потужні газорозрядні світильники зазвичай мають вбудований вентилятор

Висновок

У цьому циклі статей були розглянуті різні питання освітлення рослин Але багато питань залишилися незачепленими, наприклад, вибір оптимальної електричної схеми включення ламп, що є важливим моментом Тим, хто цікавиться цим питанням, краще звернутися до літератури чи до фахівців
Найбільш раціональна схема проектування системи освітлення рослин починається з визначення необхідного рівня освітленості Потім слід оцінити кількість ламп і їх тип І тільки після цього - поспішати в магазин, щоб купити лампи для освітлення своїх зелених вихованців


Удафф, Андрій Літовкин
wwwTopTropicalscom

 

Цикл статей TopTropicalscom про висвітлення рослин:
Освітлення рослин Частина 1 Для чого висвітлювати рослини? Галка Охапкіна
Освітлення рослин Частина 2 Загадкові люмени і люкси Удафф
Освітлення рослин Частина 3 Лампи для освітлення рослин Удафф, А Літовкин
Освітлення рослин Частина 4 Вибір системи освітлення Удафф, А Літовкин

 

Все про висвітлення рослин на сайті Roslyna.com.ua