Искусственный свет для растений. Как сделать искусственное освещение для цветов. Газоразрядные приборы накаливания

Для того чтобы цветы радовали глаз круглый год, необходимо оптимальное количество света, тепла, влаги, удобрений. Но иногда свету не придают должного значения, а между тем надежное, экономичное и эффективное освещение теплиц, зимних садов и оранжерей способно творить настоящие чудеса. С этой целью обязательно для досветки используется искусственное освещение для растений, о чем и пойдет сейчас речь.

Свет и фотосинтез растений

Процесс фотосинтеза – образование органических веществ из воды и углекислого газа – играет одну из важнейших ролей в жизни растений. Возможен он только при наличии солнечного или искусственного света. У растений фотосинтез происходит с участием хлорофилла – фотосинтетического пигмента, через который поглощается световая энергия. И чем лучше освещение, тем активнее продвигается этот процесс, тем лучше чувствуют себя растительные культуры, активнее их рост, цветение, плодоношение. Конечным этапом фотосинтеза является выделение кислорода.

Но чтобы растение нормально росло, важна не только энергия света сама по себе, спектр тоже играет большую роль. Дело в том, что по спектральному составу свет не однороден.

Человеческому глазу это не видно, но приборы показывают, что световые лучи имеют разную длину электромагнитной волны (измеряется в нанометрах – нм) и разный цвет.

Оранжевые и красные лучи – важней всех остальных для растений, длины их волн составляют 620-595 нм и 720-600 нм соответственно. Лучи этих спектров поставляют энергию для фотосинтеза и несут ответственность за скорость роста, развитие корней, цветение, созревание плодов.

Кроме оранжевых и красных участвуют в фотосинтезе фиолетовые и синие лучи (490-380 нм), в функции которых входят регулировка скорости роста и стимуляция синтеза белков. Пигменты растений, поглощающие в основном энергию синего спектра, отвечают непосредственно за рост листвы. Недостаток синего заставляет растения тянуться за ним вверх, делаясь более тонкими и высокими.

Лучи с волнами 315-380 нм отвечают за производство витаминов и не позволяют стеблю слишком вытягиваться, ультрафиолет с длиной 280-315 нм повышает устойчивость к холодам — таким образом, у каждого спектра есть свое предназначение в развитии растительных культур.

Лампа для выращивания зелени

Эти знания широко используются при выращивании растений при искусственном освещении в теплицах, зимних садах, квартирах с учетом потребностей растений в отдельном световом спектре. Так, например, некоторым из них на стадии вегетативного роста нужен холодный белый свет фитоламп, на стадиях цветения, плодоношения, они больше нуждаются в теплом световом спектре.

Как определить недостаток или избыток освещения для растений

Свет нужен всем растениям, но одни могут прекрасно существовать при его недостатке, в то время как другие в таких условиях долго не проживут. Условно растительные культуры делятся по степени своей потребности в световой энергии на три основные группы:

  • светолюбивые – требуют хорошего освещения, без него плохо растут, могут погибнуть;
  • теневыносливые – способны выносить небольшое притенение, расти и развиваться на небольшом отдалении от источника света;
  • тенеиндифферентные (тенелюбивые) – нуждающиеся в свете гораздо в меньших количествах, чем первые две группы.

Определить недостаток света у растения легко – это сразу начинает отражаться на внешнем виде: зелень листьев тускнеет, стебель начинает вытягиваться, цветоносы отпадают, декоративность комнатных цветов теряется. Адаптируясь к недостаточному количеству света, листья отдельных растений могут не только побледнеть, но и приобрести темно-зеленый оттенок, увеличиться или, наоборот, уменьшиться. Междоузлия вытягиваются, становясь менее прочными. Без достаточного освещения домашних растений светолюбивые цветущие растения перестают цвести.

Все эти явления являются ничем иным как следствием недостаточного фотосинтеза.

Признаки недостатка света

Но переизбыток света тоже вреден для растений. Он может являться причиной разрушения хлорофилла. Это явление можно отследить по желто-зеленому или бронзовому оттенкам листьев, которые при этом становятся короче и шире, чем были раньше, и по более коротким междоузлиям. Само растение становится более приземистым.

Признаки избытка света

Создание искусственного освещения

Для того чтобы создать для растительных культур наиболее благоприятные световые условия с учетом их индивидуальных потребностей, разработаны специальные фитолампы. Пользоваться обычными в этом случае нельзя: слишком сильно нагреваясь, они могут причинить ущерб растениям, и к тому же, выделяя тепло, они меняют температурный режим помещения.

Выбор специализированного фито освещения для растений сегодня огромен: галогенные, натриевые, энергосберегающие, светодиодные — иногда их комбинируют. Например, чаще всего используют на этапе вегетативного роста растений – они дают синий и желтый цвета. Натриевые используются на репродуктивной фазе — их излучение красноватого оттенка способствует цветению и плодообразованию, о чем читайте .

Люминесцентные лампы, очень популярные до недавнего времени, из-за постепенного ослабевания светового потока и недолговечности постепенно отходят на второй план. Об их применении в теплицах читайте .

Подсветка рассады люминесцентными лампами

Есть наиболее экономичные и долговечные, создающие синие, красные лучи светодиодные лампы, которые хорошо себя зарекомендовали в разных условиях выращивания растений. Они удовлетворяют не только потребность в определенном количестве света, но и в световом спектре, протяженности светового дня. Как подобрать светодиоды для освещения растений, подскажет .

С помощью таких ламп можно управлять фазами роста, регулировать время, когда растение отдыхает или бодрствует. Многие ошибочно считают, что чем дольше горит свет, тем лучше для растений, но это в большинстве случаев не так: им также, как и людям, нужно время для сна и желательно в одном режиме. Лампы led освещения для растений выпускаются с длиной волн 400 нм, 430 нм, 660 нм, 730 нм.

Такое искусственное освещение улучшает поглощение хлорофилла, ускоряет обменные процессы, содействует росту корней, стимулирует защитные функции.

«Растительная» специфика подразумевает следующие типы освещения:

  • постоянное – например, для овощных культур, которые лучше всего растут при естественном дневном свете, им в качестве постоянного освещения подходят спектральные галогенные, люминесцентные лампы;
  • периодическое – может применяться в определенный период года (зимой, осенью, ранней весной) в целях поддержания растений, когда световой день становится для них слишком коротким;
  • циклическое – обмен веществ у растений имеет циклический характер, поэтому освещение может быть настроено в соответствии с этими циклами, оно должно включаться/выключаться с помощью таймера-реле и зависит от предпочтений растения (короткие дни и длинные ночи или наоборот);
  • краткосрочное – досветка в определенные часы, соблюдать спектр не обязательно;
  • декоративное – контурная или подсветка снизу для придания растению или группе растений наибольшего декоративного эффекта.

Расстановка источников света в теплице, зимнем саду и для комнатных растений

При расстановке фитосветильников необходимо учитывать следующие показатели:

  • размер площади;
  • длительность освещение;
  • цикличность освещения;
  • необходимый световой спектр;
  • безопасность расстояния от ламп до растений (не менее 20 см от верхнего листа);
  • возможность сокращать/увеличивать расстояние от лампы до растения по мере необходимости;
  • угол светового излучения.

Для начала необходимо провести тщательную сортировку растений по видам, их индивидуальным особенностям и периоду вегетации, продумать компактное, удобное размещение растений и лампы – оно не должно мешать перемещению людей, домашних питомцев, техники (если это производство), требуется также соблюдение правил пожарной безопасности.

По отношению к растительным культурам фитолампа может устанавливаться по-разному – это зависит от того, является цель освещения декоративной или имеет вспомогательную функцию.

Искусственное освещение для комнатных растений, размещенных на маленькой площади, и имеющих одинаковую высоту формируется компактными лампами, для высоких растений-одиночек — прожектора одиночного типа. Для растений, стоящих на стеллажах, подставках, подоконниках — светодиодные или компактные лампы, могут также быть использованы и удлиненные люминесцентные с рефлекторами. В больших зимних садах, теплицах и оранжереях целесообразно устанавливать потолочные светильники с мощными газоразрядными лампами.

Вконтакте

Зимой домашний садик как никогда нуждается в солнечном освещении. Световой день становится значительно короче, растениям не хватает солнечной энергии. Они начинают вянуть, желтеть, о цветении в зимнее время не идет и речи. Но ситуация поправима благодаря искусственному освещению. Цветоводы прибегают к подсветке – единственному решению проблемы. Так, зимой можно добиться и , и бурного роста домашних растений, и даже плодоношения некоторых культур.

Саксифрага

Аспидистра

Другое дело светолюбивые культуры. Они плохо развиваются без достаточного освещения. Некоторым видам, чаще тропическим, нужен яркий солнечный свет. Некоторым – рассеянный. Зима для таких растений – настоящее бедствие. Если света недостаточно, о цветении и сочной зелени можно забыть. Поэтому цветоводу необходимо устанавливать дополнительное освещение. К светолюбивым растениям относят:

Это лишь самые распространенные комнатные растения, любящие яркий свет. При покупке того или иного цветка, всегда интересуйтесь его потребностями в свете. Это очень важно, иначе растение может погибнуть при недостатке или избытке света. Не забывайте, что только благодаря солнечному свету, растение может в принципе жить и развиваться.

По сути, даже теневыносливые культуры нуждаются в рассеянном свете. Зимой он никогда не будет лишним. Главное правильно выбрать фитолампу и установить ее в нужном месте.

Ответ на этот вопрос, казалось бы однозначный – солнечный. Но это не совсем так. Растительный мир воспринимает солнечный свет совсем иначе, не так, как это делает человек.

Для нормального развития и роста цветам нужен красный, оранжевый, синий и фиолетовый спектр.

Как видите, далеко не все цвета из солнечных лучей воспринимаются растениями. Поэтому подсветка будет излучать именно эти спектры, нужные растениям.

Благодаря красному и оранжевому свету запускается процесс фотосинтеза, без которого существование растения невозможно. Синий и фиолетовый спектры необходимы для роста, его регулировки. Опытные цветоводы знают, что для проращивания семян и развития молодых росточков нужен красный, оранжевый свет. Для уже сформировавшихся растений – смешанный или синий, фиолетовый свет. Разобравшись с тем, какой свет нужен растениям, можно выбирать лампу.

В садовых центрах или специальных магазинах, торгующих осветительными приборами, вам предложат широкий спектр ламп для растений. Неопытный цветовод может растеряться от такого выбора. Прежде всего, следует усвоить раз и навсегда, что обычная лампочка Ильича не подойдет для подсветки растений. Нужно выбирать либо люминесцентные, либо газоразрядные, либо светодиодные лампы:

  • Люминесцентные лампы. Этот тип ламп, пожалуй, самый распространенный у цветоводов. Люминесцентные лампы недорогие и дают нужный свет растениям. Служат довольно долго, их удобно размещать над домашним садиком. Некоторые виды культур, например сенполия , цветут под этими лампами в зимнее время. Излучаемый спектр – красный и синий. Если вы хотите остановить выбор на этих лампах, имейте в виду, что для высокорослых растений (более 1 метра) они не подойдут. Их будет недостаточно. Самые продаваемые типы люминесцентных ламп для растений – это марка Osram, Fluora.
  • Газоразрядные лампы. В этой категории ламп выделяют три группы – ртутные, металлогалоидные и натриевые лампы. Самыми лучшими из них считаются металлогалоидные подсветки. Они излучают все необходимые для растений спектры солнечного света. Натриевые лампы больше подходят для молодых росточков, так как излучают красный и оранжевый свет. Ртутные лампы не рекомендуются к установке. В целом газоразрядные лампы целесообразней устанавливать в больших помещениях – теплицах, оранжереях или больших зимних садах. Для домашнего использования лучше выбрать люминесцентную лампу.
  • Светодиодные лампы. Светодиодные лампы – последняя разработка в мире осветительных приборов. Эти лампы идеальны со всех сторон. Они суперэкономичны, излучают весь спектр света, необходимый для растений и обладают достаточной мощностью. У этих ламп есть один недостаток – высокая стоимость. Хотя, приобретая набор таких ламп, можно уже не беспокоиться об их замене в будущем. Лампы служат настолько долго, что экономия от такой покупки будет весьма ощутима.
  • Рефлекторы и отражатели. Вкупе с основной подсветкой принято устанавливать светоотражатели. Так, излучаемый свет не рассеивается, он отражается от рефлектора и распространяется на растения. Отражатели можно и не покупать. Их может заменить белый, матовый ватман или пищевая фольга, ее матовая сторона. Часто цветоводы устанавливают такие отражатели на подоконниках, в результате, солнечный свет не рассеивается, растения получают намного больше света, чем без рефлектора.

Если решено устанавливать люминесцентную лампу, отражатель также понадобится. Цветовод добьется равномерного распространения света в своем домашнем садике.

Очень важно не только выбрать правильную лампу, но и корректно ее установить. Многие начинающие цветоводы делают одну и ту же ошибку – подвешивают лампы слишком высоко. Чаще лампы нужно подвешивать на расстоянии 25-30 см от самых верхних листьев. Для теневыносливых растений лампы размещают на расстоянии 40 см. Лампа должна располагаться строго над растением, а не сбоку или снизу.

Помимо ламп установите светоотражатели по разные стороны от вазонов так, чтобы высота рефлектора полностью соответствовала высоте растений и была чуть выше их.

Если растение расположено на подоконнике, разместите отражатели со всех сторон, включая пространство со стороны комнаты. В качестве отражателей нельзя устанавливать зеркала, так как они не отражают, а поглощают свет. Поэтому толку от них не будет.

Старайтесь следовать этим простым правилам и света для растений будет достаточно. Немаловажным считается и время подсветки. Нельзя включать лампы и оставлять их на сутки. Разработайте режим согласно потребностям цветов. Включайте лампу за 2 часа до рассвета, затем ее можно включить, когда спустятся сумерки. В общей сложности цветам нужно 10-12 часов дневного света. Приплюсуйте к основному, естественному световому дню то количество часов, которое бы вкупе составило число 12. Обычно это два часа до рассвета и два-три после заката. Таким образом, лампа будет работать максимум по 5 часов в день в зимнее время.

Больше информации можно узнать из видео:

Советы цветоводам:

  • При установке лампы всегда имейте в виду, что по мере роста растения придется поднимать осветительный прибор выше. Устанавливайте лампы на специальные держатели, высоту которых можно регулировать.
  • Уже из опыта цветоводы могут определить примерное количество ламп на растение в зависимости от его вида. Так, для цитрусовых, филодендронов и монстер будет достаточно одной люминесцентной лампы, размером 60 см + установка рефлекторов. Для высокорослых растений, более одного метра в высоту, понадобиться две люминесцентные лампы, размером более 1 метра + рефлекторы.
  • Не забывайте, что расстояние между растением и лампами для высокорослых культур составляет 40 см, не менее. Расстояние между самими лампами – не менее 30 см.
  • Если у вас большая оранжерея, устанавливайте разные типы ламп. Так растения наверняка получат нужный спектр излучения.
  • Если речь идет о выращивании овощей в домашних условиях, то в арсенале должны быть натриевые лампы и люминесцентные. Первые нужны для подсветки молодых ростков, вторые – для роста сформировавшихся растений.

Ничего сложного в установке нет, главное учесть все нюансы и следовать советам опытных цветоводов и овощеводов. Не забывайте о своих любимцах зимой, дайте им самое главное для их жизни и развития – свет!

Большую часть года, света для растений очень мало. И те, кто выращивают их круглогодично в закрытых помещениях, а не по сезонно на улице, сталкиваются из-за этого с большими проблемами.

Единственный выход их решить — это использовать искусственные источники света. Какие из них лучше выбрать и на что ориентироваться?

КПД, безопасность и расход энергии

В первую очередь, рядовой обыватель обращает внимание на уровень потребления электроэнергии. Чем больше у вас будет растений, тем больше потребуется светильников и лампочек для них.

Неохота платить за электричество больше стоимости урожая. Поэтому при покупке светильников, большое внимание уделяют такому параметру как КПД лампочки.

Всем известные лампочки-груши с нитью накаливания, в процессе работы очень сильно нагреваются. Связано это с тем, что в них большая часть эл.энергии преобразуется не в свет, а в бесполезное тепло.

Поэтому постепенно от них начали отказываться и стали переходить на энергосберегающие лампы. Их КПД примерно в 4 раза выше, чем у обычных.

Однако по факту, мы получили те же самые люминесцентные лампы, хоть и меньшего размера, но содержащие ртуть. Если такая лампочка разобьется, вам придется срочно принять меры безопасности и провести так называемую демеркуризацию всего помещения.

Не только сама ртуть, но и ее пары ядовиты для человека. И даже в сверхмалых концентрациях могут вызвать тяжелые последствия.

Поэтому впоследствии им на замену пришли более безопасные светодиодные источники света. А специально для растений были разработаны фитолампы.

У светодиодов также высокий КПД и минимальный нагрев. А самое главное, они по-прежнему совершенствуются и улучшают свои характеристики год от года.

Какой цвет лучше для растений

Однако как оказалось, КПД лампочки это не главное в правильном выращивании растений. Самое важное — это их спектр и насколько он отличается от естественного солнечного излучения. Ведь именно к нему привыкли все цветы, овощи, фрукты, ягоды.

Что же прячется за таким научным названием как спектр излучения? Чтобы понять это, придется вспомнить что такое свет? А свет — это не что иное, как электромагнитная волна.

Причем каждый цвет имеет определенную длину волны, отсюда и получается радуга. Однако разная длина означает не только разный цвет, но самое главное — разное количество энергии.

Волны с меньшей длиной содержат в себе больше энергии.

Если все цвета условно представить не в виде привычной прямой линии, а в виде шариков, то синий шарик будет самым большим по размеру. Зеленый поменьше, а красный окажется самым маленьким.

Все цвета всегда упрощают именно до этих трех видов R-G-B:

  • красный
  • зеленый
  • синий

Почему синий шарик окажется самым объемным? Потому что длина его волны самая маленькая. Она меньше чем у зеленого цвета. А у зеленого в свою очередь, меньше чем у красного.

В итоге и получается, что красный цвет несет в себе меньше энергии, а синий больше всего.

И тут у многих может возникнуть логичный вопрос: "А есть ли разница в том, каким именно спектром освещать растения?" И если есть, можно ли эти знания как-то применить с пользой для дела?

Ведь если какой-то цвет окажется более эффективным, то нет ничего проще, как направить всю энергию на растение только от него. Если синий цвет самый "жирный", достаточно засвечивать растения только им и получать шикарный урожай круглый год.

Однако все оказывается не так просто. Здесь нужно учитывать еще одну характеристику света - его качественный или спектральный состав.

Поглощение света растениями и фотосинтез

Чтобы понять как отдельные цвета влияют на эффективность фотосинтеза, проводились научные эксперименты. Из целого листа выделялись отдельные чистые хлорофиллы. После чего, в течение длительного времени, их засвечивали светом различного спектра и проверяли результаты.

При этом в первую очередь, смотрели на эффективность поглощения СО2, то есть интенсивность фотосинтеза. Ниже представлен итоговый график такого эксперимента.

Из него видно, что хлорофилл в основном поглощается в синей и красной областях. В зеленой области эффективность минимальна.

Однако на этом не остановились и провели еще один эксперимент. В растениях также содержатся каротиноиды. Они хоть и играют незначительную роль, но и про них забывать не стоит.

Так вот, аналогичный опыт с каротиноидами показал, что ранее выделенные пигменты листа, поглощают в этом случае свет преимущественно в синей области спектра.

Посмотрев на это, все дружно решили что зеленый цвет абсолютно бесполезен и им можно пренебречь. Основной упор все специалисты предлагали делать только на синий и красный свет.

И соответственно более правильным считалось выбирать лампочки, которые излучают именно эти спектры больше всего.

Но как оказалось, изначальная ошибка экспериментаторов закралась в том, что они использовали не весь лист целиком, а выделяли из него пигменты и смотрели результаты только по ним.

На самом деле, в цельном листе свет очень сильно рассеивается. Провели еще опыты, но уже смотрели на весь лист и использовали разные растения. В итоге получили данные, которые более точно показывали насколько эффективно свет поглощается всем листком, а не его отдельными "кусочками".

С одной стороны, здесь опять доминируют синий и красный свет. Отдельные пики потребления фотонов доходят до 90 процентов.

Однако к удивлению многих, и зеленые лучи оказались не столь бесполезны как думали раньше. Дело в том, что благодаря своей проникающей способности, зеленый снабжает энергией более глубокие участки листвы, куда не долетают ни красный, ни синий.

Таким образом, если полностью отказаться от зеленого, вы можете ненароком погубить растение, и даже не будете понимать в чем причина.

Получается, что все цвета R-G-B нормально усваиваются листьями и нельзя выбрасывать какой-то один из них. Вот только необходимость энергии на разных цветах у разных растений не равноценна.

Какой свет больше всего нужен растениям

Для того чтобы объяснить это более наглядно и понятнее, проведем аналогию с чем-то съедобным. Допустим у вас на столе лежит спелый персик, ягода малины и груша.

Для вашего желудка все равно что вы съедите. Он одинаково хорошо переварит все ягоды и фрукты. Но это не означает, что для вас в последствии не будет никакой разницы. Разные продукты все равно по-разному влияют на ваш организм.

Съесть 10 ягод клубники это не то же самое, что 10 груш или персиков. Вы должны найти определенный баланс.

То же самое происходит и со светом для растений. Ваша задача грамотно подобрать, насколько каждого света должно быть в общем спектре. Только таким образом можно рассчитывать на быстрый рост.

Самый главный вопрос - какой свет будет считаться лучшим? Казалось бы, что тут гадать. Лучший вариант это солнечный свет и его близкие аналоги.

Ведь миллионы лет растения именно под ним и развивались. Однако посмотрите на картинку ниже. Вот как реально выглядит интенсивность солнечного света.

Видите, насколько здесь много зеленого. А как мы выяснили ранее, он хоть и полезен, но не в такой степени как другие лучи. Когда говорят, что солнечный свет самый эффективный и нечего отступать от матушки природы, не учитывают один простой факт.

В реальной жизни, а не в экспериментах, растения адаптируются не только к солнечному свету, но также и к условиям окружающей их среды, в которой они произрастают.

Допустим на глубине водоема, где растет какая-то зелень, доминирует синий цвет. А вот в лесу под кроной деревьев, уже победителем выходит зеленый.

А вот по поводу его эффективности в отдельных случаях возникают существенные вопросы. Вот оптимальное распределение спектров для двух самых популярных у нас овощей - огурца и помидора:

Всего на этих двух элементарных примерах между огурцом и томатом хорошо видно, насколько у них разная потребность. И если одной и той же лампочкой засвечивать оба овоща сразу, то результаты будут совершенно непредсказуемыми.

Суточные ритмы

Кроме правильно подобранного спектра, важную роль играет еще два параметра - время и ритм освещения.

Все растения изначально произрастали на улице при естественном солнце. А солнце как известно не висит в зените 24 часа в сутки. Утром всходит, а вечером заходит. То есть естественная интенсивность освещения сначала постепенно растет, а во второй половине дня, достигнув своего пика, начинает падать.

Это и есть так называемый ритм. И растения его хорошо чувствуют. Измените ритм, не меняя ничего другого, и ваши овощи могут начать болеть, почувствовав себя "не в своей тарелке".

Поэтому опытные садоводы выделили три группы растений - короткого, длинного и нейтрального дня.

Вот их некоторые разновидности:

Длинный день - это когда интенсивность света наблюдается более 13 часов. Короткий - до 12 часов. Растениям для нейтрального дня все равно когда созревать, хоть при коротком, хоть при длинном.

Цикл статей об освещении растений с сайта toptropicals.com

Часть 1. Для чего освещать растения

Комнатным растениям очень не повезло: им приходится расти в "пещере", а все знают, что в пещерах растения не растут. Самым счастливым растениям достаются солнечные подоконники, но и подобное расположение по отношению к свету - это, скорее, аналог подлеска под высоким деревом, когда солнце достаётся только либо ранним утром, либо вечером, да и то - рассеянное листвой дерева.
Пожалуй, самым уникальным вариантом освещения растений было мое предыдущее жилище, когда мы жили на восемнадцатом этаже отдельно стоящего дома. Окна были большими (почти во всю стену), никакие другие дома или деревья их не загораживали. Мои растения совершенно не нуждались в подсветке и умудрялись цвести по 5-6 раз в год (например, бугенвиллии и каллистемоны). Но, сами понимаете, такой отдельно стоящий дом - явление довольно редкое.
Обычно растениям в комнатных условиях очень не хватает света (причем не только зимой, но и летом), а мало света - нет развития, нет роста, нет цветения. Тут и возникает вопрос о досвечивании растений, чтобы возместить им недостаток освещения в условиях комнаты-"пещеры".
Иногда растения выращиваются полностью без дневного освещения - лишь за счет светильников (например: в помещении, где нет окон; либо если растения находятся далеко от окна).
Прежде чем заниматься освещением растений, вам нужно определиться: собираетесь ли вы их досвечивать или полностью освещать. Если нужно только досвечивать растения, то в этой ситуации можно обойтись довольно дешевыми люминесцентными светильниками, почти не заботясь об их спектре.
Светильники устанавливают над растениями примерно в 20 сантиметрах от верхнего листа. В дальнейшем нужно предусмотреть возможность их перемещения (светильников или растений). Я обычно размещала светильники выше чем положено, а затем "подтягивала" растения к лампам, используя перевернутые вверх дном горшки. Как только растения подрастут, горшок-подставку можно заменить на меньший или убрать.
Еще один вопрос: когда вы уже пристроили светильники, сколько часов в день досвечивать? Тропическим растениям для полноценного развития нужно 12-14 часов светового дня. Тогда они и развиваться будут хорошо, и цвести. Значит, нужно включать подсветку за пару часов до того, как на улице посветлеет, и выключать через несколько часов после того, как стемнеет.
При полном искусственном освещении растений нужно учитывать спектр освещения. Обычными лампами тут не обойтись. Если дневного света ваши растения не видят, то для них необходимо установить лампы со специальным спектром - для растений и/или аквариумов.
Очень удобно при досвечивании или полном освещении растений пользоваться таймером-реле. Удобнее всего - двухрежимным, то есть чтобы реле позволяло обеспечивать растения светом и утром, и вечером.

Попробуйте досвечивать растения, и вы сами заметите - насколько лучше они развиваются, когда им хватает света!

Галка Охапкина

Часть 2. Загадочные люмены и люксы.

В этой части будет очень кратко рассказано об основных понятиях, с которыми сталкиваются те цветоводы, кто пытается разобраться в огромном многообразии ламп для освещения растений.

Основные понятия

Люмены и люксы часто путают. Эти величины являются единицами измерения светового потока и освещенности, которые нужно различать.
Электрическая мощность лампы измеряется в ваттах, а световой поток ("световая мощность") - в люменах (Лм). Чем больше люменов, тем больше света дает лампа. Аналогия со шлангом для полива растений - чем больше открыт кран, тем "мокрее" будет всё вокруг.
Световой поток характеризует источник света, а освещенность - поверхность, на которую падает свет. По аналогии со шлангом - вам нужно знать, сколько воды попадает в ту или иную точку. От этого будет зависеть, сколь долго вам нужно поливать растения на грядке.
Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создает на ней освещенность в 1 Лк.

Полезные правила

Освещенность на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности. Если вы передвинули лампу, висевшую над растениями на высоте полметра, на высоту одного метра от растений, увеличив таким образом расстояние между ними в два раза - то освещенность растений уменьшиться в четыре раза. Об этом надо помнить, когда вы проектируете систему для освещения растений.
Освещенность на поверхности зависит от величины угла, под которым освещается эта поверхность. Например: солнце в летний полдень, находясь высоко в небе, создает на поверхности земли освещенность в несколько раз большую, чем солнце, низко висящее над горизонтом в зимний день. Если вы используете для освещения растений светильник прожекторного типа, то старайтесь, чтобы свет был направлен перпендикулярно растениям.

Спектр и цвет

Цвет излучения лампы характеризуется цветовой температурой (CCT - Correlated Color Temperature). Это основано на принципе того, что если нагревать, например, кусок металла, то его цвет изменяется от красно-оранжевого до синего. Температура нагреваемого металла, при которой его цвет наиболее близок к цвету лампы, называется цветовой температурой лампы. Она измеряется в градусах Кельвина.
Другим параметром лампы является коэффициент цветопередачи (CRI - color rendering index). Этот параметр показывает, насколько близки цвета освещаемых объектов к истинным цветам. Эта величина имеет значение от нуля до ста. Например, натриевые лампы обладают низкой цветопередачей: все предметы под ними кажутся одного цвета. Новые модели люминесцентных ламп имеют высокий CRI. Старайтесь использовать лампы с высоким значением CRI, чтобы ваши растения выглядели привлекательней. Эти два параметра обычно указываются на маркировке люминесцентных ламп. Например, /735 - означает лампу со значением CRI=70-75, CCT=3500K - лампа тепло-белого цвета, /960 - лампа с CRI=90, CCT=6000K - лампа дневного света.

CCT (K) Лампа Цвет
2000 Натриевая лампа низкого давления (используется для уличного освещения), CRI<10 Оранжевый - восход-заход солнца
2500 Натриевая лампа высокого давления без покрытия (ДНаТ), CRI=20-25 Желтый
3000-3500 Лампа накаливания, CRI=100, CCT=3000К
Люминесцентная лампа тепло-белого цвета (warm-white), CRI=70-80
Галогенная лампа накаливания, CRI=100, ССТ=3500K
Белый
4000-4500 Люминесцентная лампа холодного цвета (cool-white), CRI=70-90
Металлогалоидная лампа (metal-halide), CRI=70
Холодно-белый
5000 Ртутная лампа с покрытием, CRI=30-50 Светло-голубой - полуденное небо
6000-6500 Люминесцентная лампа дневного света (daylight), CRI=70-90Металлогалоидная лампа (metal-halide, ДРИ), CRI=70Ртутная лампа (ДРЛ) CRI=15 Небо в облачный день

В результате процесса фотосинтеза, происходящего в растениях, энергия света превращается в энергию, используемую растением. В процессе фотосинтеза растение поглощает углекислый газ и выделает кислород. Свет поглощается различными пигментами в растении, в основном, хлорофиллом. Этот пигмент поглощает свет в синем и красном участках спектра.Помимо фотосинтеза существуют и другие процессы в растениях, на которые свет различных участков спектра оказывает свое влияние. Подбором спектра, чередованием длительности светлого и темного периодов можно ускорять или замедлять развитие растения, сокращать вегетационный период и т.д.
Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра. Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света (например, под лампой накаливания), более высокие - они тянутся вверх, чтобы получить побольше "синего света". Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.
Отсюда следует важный вывод: лампа, предназначенная для освещения растений, должна содержать как красные, так и синие цвета.
Многие фирмы-производители люминесцентных ламп предлагают лампы со спектром, оптимизированным для растений. Они лучше для растений, чем обычные люминесцентные (используемые для освещения помещений). Такую лампу имеет смысл приобрести, если вам необходимо заменить старую лампу: при одинаковой мощности специальная лампа дает больше "полезного" для растений света. Но если вы устанавливаете новую систему для освещения растений, то не гонитесь за этими специализированными лампами, которые намного дороже обычных. Установите более мощную лампу с высоким коэффициентом цветопередачи (маркировка лампы - /9..). В ее спектре будут все необходимые составляющие, и света она даст намного больше, чем специальная лампа.


Спектр поглощения хлорофилла (по горизонтали - длина волны в nm)

Удафф
www.TopTropicals.com

Часть 3: лампы для освещения растений

В этой части будут рассмотрены типы ламп, используемые для освещения растений.
Лампы для освещения растений бывают двух видов - лампы накаливания, в которых есть спираль, и газоразрядные лампы, где свет генерируется при электрическом разряде в смеси газов. Лампы накаливания могут прямо включаться в розетку. Газоразрядные лампы требуют специальной пускорегулирующей аппаратуры (называемой также балластом ) - эти лампы нельзя включать в розетку , несмотря на то, что некоторые из них своими цоколями напоминают лампы накаливания. Только новые компактные люминесцентные лампы со встроенным балластом можно вкручивать в патрон.

ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
К этим лампам, помимо обычных ламп накаливания, которые вкручиваются в люстру на потолке, относятся и некоторые другие лампы:

- Галогенные лампы , в которых внутри колбы находится смесь газов, позволяющая увеличить яркость и срок службы ламп. Не путайте эти лампы с газоразрядными металлогалоидными, которые часто называют металлогалогенными. В новых лампах используется смесь газов криптона и ксенона, за счет этого яркость свечения спирали еще выше.

- Неодимовые лампы , колбы которых изготовлены из стекла с примесью неодима (Chromalux Neodym, Eurostar Neodymium). Это стекло поглощает желто-зеленую часть спектра, и освещаемые объекты визуально кажутся ярче. В действительности лампа дает не больше света, чем обычная.

Лампы накаливания не стоит использовать для подсветки растений.
Они не подходят по двум причинам - в их спектре отсутствуют синие цвета, и у них малая светоотдача (10-12 Лм/Вт). Все лампы накаливания сильно греются, поэтому их нельзя размещать вплотную к растениям - иначе растения получат ожоги. А размещение этих ламп на расстоянии более одного метра от растений практически ничего им не дает. Поэтому в комнатном цветоводстве такие лампы применяются исключительно для подогрева воздуха в тепличках и оранжереях. Другое применение лампы накаливания - совместно с люминесцентной лампой, в спектре которой мало красного света. Например, комбинация лампы холодного света и лампы накаливания обладает достаточно хорошим спектром. Тем не менее, лучше использовать натриевую лампу вместо лампы накаливания. В последнее время в продаже появились специальные лампы для подсветки растений, например OSRAM Conсentra Spot Natura со встроенным рефлектором. Эти лампы отличаются от обычных ценой (около 80-100 рублей в Москве за лампу мощностью 75-100 Вт). Но принцип действия, а, следовательно, и эффективность этих ламп такая же, как и у обычных ламп накаливания.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Лампы этого типа известны каждому - это стандартные источники света в помещениях. Люминесцентные лампы более приспособлены для подсветки растений, чем лампы накаливания. Из "плюсов" можно отметить высокую светоотдачу (50-70 Лм/Вт), низкое тепловое излучение и большой срок службы. Недостатком таких ламп является то, что их спектр не совсем эффективен для подсветки растений. Тем не менее, если света достаточно, то спектр не столь уж важен. Для работы этих ламп требуются светильники со специальной пускорегулирующей аппаратурой (ПРА, балласт). Эта аппаратура бывает двух типов - электромагнитная (ЭМПРА - дроссель со стартером) и электронная (ЭПРА, электронный балласт). Вторая много лучше - лампы не мерцают при включении и работе, увеличивается срок службы ламп и количество света, излучаемое лампой. Некоторые электронные балласты позволяют регулировать яркость свечения ламп, например, от внешнего датчика освещенности. Проблема только в одном: если простейший дроссель стоит в Москве около 200 рублей, то цены на электронные балласты начинаются от 900 рублей, а регулируемые электронные балласты стоят более 2000 рублей без регулирующего устройства, которое стоит еще от $70 до $90 (одно такое устройство может обслуживать много светильников).
Мощность лампы зависит от ее длины. Более длинные лампы дают больше света. Применять следует, по возможности, более длинные и мощные лампы, поскольку у них выше светоотдача. Иными словами, 2 лампы по 36 Вт лучше, чем 4 лампы по 18 Вт.
Лампы должны быть расположены не выше полуметра от растений. Оптимальное применение люминесцентных ламп - полки с примерно одинаковыми по высоте растениями. Лампы крепятся на расстоянии до 15 см для светолюбивых растений, и на расстоянии 15-50 см для предпочитающих полутень. При этом подсветка монтируется по всей длине полки или стеллажа.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Эти лампы отличаются от ламп общего назначения только покрытием на стеклянной колбе. За счет этого спектр этих ламп приближен к спектру, который требуется растениям. В Москве можно найти лампы таких производителей как OSRAM-Sylvania, Philips, GE и т.д. Ламп российского производства с оптимизированным для подсветки растений спектром пока не существует.
Цены на специальные лампы, как минимум, вдвое выше, чем на лампы общего назначения, но иногда это себя оправдывает. В качестве примера - личный опыт одного из авторов (А. Литовкин): "Когда к моим растениям подкралась первая зима, я заметил, что они стали если не чахнуть, то уж явно остановились в развитии. Решено было их подсвечивать: приобретён светильник на две лампы (1200 мм). В нем сначала были установлены лампы отечественного производства с холодным белым светом. Растения заметно оживились, но в рост трогаться не торопились. Затем (примерно через месяц) лампы общего назначения были заменены на OSRAM Fluora. И после этого растения, как говорится, "попёрли".
Если вы устанавливаете лампу вместо старой, то имеет смысл использовать специализированную лампу для растений, поскольку при одинаковой мощности такая лампа дает больше "полезного" для растений света. Но при установке новой системы лучше поставить более мощные обычные лампы (лучше всего компактные люминесцентные большой мощности), поскольку они дают больше света, что более важно для растений, чем спектр.

КОМПАКТНЫЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ

Эти лампы бывают как со встроенным балластом, так и без него. В Москве представлены лампы ведущих мировых производителей и лампы отечественного производства (МЭЛЗ), по характеристикам почти не уступающие зарубежным аналогам, а по цене существенно дешевле.
Лампы со встроенным балластом отличаются от протяженных люминесцентных ламп общего назначения только меньшими габаритами и простотой использования - их можно вкручивать в обычный патрон. К сожалению, такие лампы выпускаются для замены ламп накаливания при освещении помещений, и их спектр похож на спектр ламп накаливания, что не оптимально для растений.
Лучше всего эти лампы использовать для подсветки нескольких компактно стоящих растений. Для получения нормального светового потока мощность ламп должна быть не менее 20 Вт (аналог 100 Вт для лампы накаливания), а расстояние до растений не более 30-40 сантиметров.
В настоящее время в продаже есть компактные люминесцентные лампы большой мощности - от 36 до 55 Вт. Эти лампы отличаются повышенной светоотдачей (на 20%-30%) по сравнению с обычными люминесцентными лампами, долгим сроком службы, отличной цветопередачей (CRI>90) и широким спектром, в котором есть необходимые растениям красные и синие цвета. Компактность позволяет эффективно использовать лампы вместе с рефлектором, что немаловажно. Эти лампы являются оптимальным выбором для освещения растений при небольшой мощности осветительной системы (до 200 Вт суммарной мощности). Недостатком является дороговизна и необходимость использования электронного балласта для ламп большой мощности.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

На сегодняшний день, газоразрядные лампы - самый яркий источник света. Они компактны по размерам; их высокая светоотдача позволяет осветить одной лампой растения, занимающие большую площадь. Вместе с этими лампами необходимо использовать специальные балласты. Следует отметить, что такие лампы имеет смысл использовать, если вам необходимо много света; при суммарной мощности менее 200-300 Вт лучшее решение - использование компактных люминесцентных ламп.
Для освещения растений используются три типа ламп: ртутные, натриевые и металлогалоидные, иногда называемые металлогалогенными.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ

Это наиболее исторически старый тип из всех газоразрядных ламп. Бывают лампы без покрытия, которые обладают низким коэффициентом цветопередачи (под светом этих ламп всё кажется мертвенно-синим), и более новые лампы с покрытием, которое улучшает спектральные характеристики. Светоотдача этих ламп невелика. Некоторые фирмы выпускают светильники для растений с использованием ртутных ламп, например, OSRAM Floraset. Если вы проектируете новую систему освещения, то лучше воздержаться от ртутных ламп.

Н АТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Это один из наиболее эффективных, с точки зрения светоотдачи, источников света. Спектр этих ламп воздействует преимущественно на пигменты растений красной зоны спектра, отвечающие за корнеобразование и цветение.Из того, что предлагается в продаже, предпочтительнее всего лампы Рефлакс ООО "Светотехника" серии ДнаТ (см. фото). Эти лампы изготовлены со встроенным отражателем, допускают эксплуатацию в светильниках без защитного стекла (в отличие от других натриевых ламп), имеют весьма значительный ресурс (12-20 тыс. часов). Натриевые лампы дают большое количество света, поэтому потолочным светильником большой мощности (250 Вт и выше) можно осветить сразу большую площадь - наилучшее решение для подсветки зимних садов и больших коллекций растений. Правда, в таких случаях их рекомендуется чередовать с ртутными или металлогалоидными лампами для балансировки спектра излучения.

МЕТАЛЛОГАЛОИДНЫЕ ЛАМПЫ

Это наиболее совершенные лампы для подсветки растений - высокая мощность, большой ресурс, оптимальный спектр излучения. К сожалению, эти лампы, особенно с улучшенным спектром излучения, дороже других ламп. В продаже есть новые лампы с керамической горелкой производства Philips (CDM), OSRAM (HCI) с повышенным коэффициентом цветопередачи (CRI=80-95). Отечественная промышленность выпускает лампы серии ДРИ. Область применения - та же, что и для натриевых ламп высокого давления.

Несмотря на то, что цоколь металлогалоидной лампы похож на цоколь лампы накаливания, для нее нужен специальный патрон.

Послесловие
Вместо послесловия - что и для чего пригодится.
*Если нужно дёшево что-то сделать на скорую руку, то используйте лампы накаливания или компактную люминесцентную лампу со встроенным балластом, которую можно вкрутить в обычный патрон.
*Несколько близко расположенных растений можно осветить разными способами. Десяток небольших растений примерно одной высоты (до полуметра) лучше всего освещать компактными люминесцентными лампами. Для высоких одиночных растений можно порекомендовать светильники прожекторного типа с газоразрядными лампами мощностью до 100 Вт.
*Если растения примерно одинаковой высоты расположены на стеллажах или на подоконнике, то используйте протяженные люминесцентные лампы или, что еще лучше, компактные лампы большой мощности. Обязательно используйте рефлекторы с люминесцентными лампами - они значительно увеличат полезный световой поток.
*Если у вас большой зимний сад, то установите потолочные светильники с газоразрядными лампами большой мощности (250 Вт и выше).
Большинство из описанных ламп можно купить в магазинах электротехники.

Сводная таблица ламп для освещения растений

Лампа накаливания Люминесцентная лампа Компактная люминесцентная лампа Газоразрядная лампа
Стоимость лампы Меньше $5, $10-15 специализи- рованная $5 - обычная, $10-20 - специализированная $5 - маломощные, для замены ламп накаливания, $15-40 - лампы мощностью 35-90 Вт и специализированные Меньше $20 - маломощная лампа $30-80 - лампа средней мощности, $50-150 - лампы больших мощностей
Стоимость балласта (ПРА) $5-10 - обычный,
$15-30 - электронный
Не нужен для ламп, которые вкручиваются в патрон $20-30 - электронный, многие лампы большой мощности работают только с электронным $20-50 - обычный $30 -100 - электронные, которые могут включать регулировку ламп и т.д.
Стоимость освети тельной системы <$10 - самодельный рефлектор с патронами $15-40 - система с лампами и балластом <$20 - самодельная
$30-100 - покупная
$100-500 - полностью укомплектованная система
Номинальный срок службы 750 час. - лампа
накаливания,
Более 2000 час. - галогенная
15-20 тыс. часов 15-20 тыс. часов 5-20 тыс. часов
Реальный срок службы при ежедневной подсветке 6 месяцев 9-12 месяцев Один-два года
Выделяемое тепло 90 Вт на 1000 Лм.
Практически вся энергия лампы выделяется в виде тепла
Небольшое 10-15 Вт на 1000 Лм. За счет того, что лампа длинная, выделяемое тепло не сконцентрировано в одном месте. Для мощной системы использование небольшого вентилятора от компьютера позволит решить проблему нагрева Очень немного тепла - 5-10 Вт на 1000 Лм, тепло сконцентрировано в одном месте. При применении мощных ламп необходима система охлаждения
Диапазон мощностей осветительной системы Имеет смысл использовать небольшие лампы для подсветки и подогрева Растения не очень больших размеров. Группы растений на полке или стеллаже Большие группы растений при суммарной мощности системы до 200-300 Вт. Большие группы растений и оранжереи - потолочное освещение

Часть 4. Выбор системы освещения

В трёх предыдущих частях, посвящённых освещению растений, мы рассказывали об основных понятиях и о различных типах ламп. В этой части речь пойдёт о расчете мощности ламп, практическом измерении освещенности и других важных моментах, связанных с данной темой. Вы узнаете, какую систему освещения лучше выбрать для каждой конкретной ситуации, сколько потребуется ламп для освещения того или иного растения, как измерить освещенность в домашних условиях, для чего нужны рефлекторы в осветительных системах.
Свет - один из самых важных факторов успешного роста растений; они "изготавливают еду" для себя путем фотосинтеза. Если растению мало света, то оно ослаблено и либо умирает от "голода", либо становится легкой добычей вредителей и болезней.

БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ?

Итак, вы решили установить новую систему освещения для ваших растений. Прежде всего, ответьте на два вопроса.
· Чем ограничен ваш бюджет? Если на всю осветительную систему выделена небольшая сумма денег, которую вы "оторвали" от стипендии и вам необходимо "уложиться" в нее, то эта статья вам не поможет. Единственный совет - купите то, что сможете. Не тратьте силы и время на поиски. К сожалению, система освещения для растений или для аквариума - дело недешевое. Иногда более разумной альтернативой является замена светолюбивых растений на теневыносливые - лучше иметь ухоженный спатифиллум, который не требует много света, чем сокрушаться из-за полудохлой гардении, которой катастрофически его не хватает.
· Вы собираетесь просто перекантоваться до весны, по принципу "не до жиру, быть бы живу"? Тогда просто купите самую простую люминесцентную лампу. Если же вы хотите, чтобы ваши растения полноценно росли и даже цвели под лампами, тогда нужно потратить силы и средства на осветительную систему. Особенно, если вы выращиваете растения, которые круглый год растут в условиях искусственного освещения.
Если вы определились с ответами на эти вопросы и решили установить полноценную систему освещения, то тогда читайте дальше.

ЧТО ТАКОЕ ХОРОШЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Три главных фактора определяют - хорошая ли система освещения или плохая:
· Интенсивность света . Света должно быть достаточно для растений. Слабый свет нельзя заменить длинным световым днем. Много света в комнатных условиях не бывает. Достичь освещенности, которая бывает ярким солнечным днем (более 100 тыс. Лк) достаточно сложно.
· Длительность освещения . Различные растения требуют различного светового дня. Многие процессы, например, цветение, определяются длительностью светового дня (фотопериодизм). Все видели красную пуансеттию (Euphorbia pulcherrima), продающуюся на Рождество и Новый год. Этот куст растет под окном нашего дома на юге Флориды и каждый год зимой, без ухищрений с нашей стороны, "делает все сам" - наш климат даёт ему то, что необходимо для образования красных прицветников - длинные темные ночи и яркие солнечные дни.
· Качество освещения . В предыдущих статьях я затрагивал этот вопрос, говоря о том, что растению необходим свет как в красной, так и синей области спектра. Как уже было сказано, необязательно применять специальные фитолампы - если вы используете современные лампы с широким спектром (например, компактные люминесцентные или металлогалоидные), то спектр у вас будет "правильным".
Помимо этих факторов, безусловно, важны и другие. Интенсивность фотосинтеза ограничивается тем, чего не хватает растению в данный момент: при низкой освещенности это - свет, а когда света много, то, например, - температура, или - концентрация углекислого газа и т.д. При выращивании аквариумных растений часто случается, что при сильном освещении концентрация углекислого газа в воде становится ограничивающим фактором, и более сильный свет не приводит к увеличению темпов фотосинтеза.

СКОЛЬКО НУЖНО СВЕТА РАСТЕНИЯМ

По требованиям к свету растения можно разделить на несколько групп. Цифры для каждой из групп достаточно приближенные, поскольку многие растения могут себя хорошо чувствовать как на ярком свету, так и в тени, адаптируясь к уровню освещенности. Для одного и того же растения необходимо разное количество света в зависимости от того, развивается ли оно вегетативно, цветет или плодоносит. С энергетической точки зрения, цветение - процесс, который расходует "впустую" большое количество энергии. Растению надо вырастить цветок и снабжать его энергией - при том, что сам цветок не вырабатывает энергии. А плодоношение - еще более "расточительный" процесс. Чем больше света, тем больше энергии "от лампочки" растение сможет запасти для цветения, тем более красивым будет ваш гибискус, тем больше цветков будет на кусте жасмина.
Ниже приведены некоторые растения, предпочитающие те или иные световые условия; уровень освещенности выражен в люксах (про люмены и люксы уже было сказано ранее). Здесь я повторю только, что люксы характеризуют, насколько "светло" растениям, а люмены характеризуют лампы, которыми вы освещаете эти растения.

· Яркий свет
. К любящим яркий свет растениям относятся те, которые в природе растут на открытом месте (большинство деревьев, пальм, суккуленты, бугенвиллия, гардения, гибискус, иксора, жасмин, плюмерия, тунбергия, кротоны, розы, др.). Эти растения предпочитают высокий уровень освещения - не менее 15-20 тыс. люкс, а некоторые растения для успешного цветения требуют 50 и более тыс. Лк. Большинство пестролистных растений требуют высокой освещенности - иначе листья могут "вернуться к однотонной окраске".

· Умеренный свет
. К любящим умеренный свет растениям относятся растения "подлеска" (бромелиевые, бегонии, фикус, филодендрон, каладиум, хлорофитум, бругманзия, брунфельсия, клеродендрум, кроссандра, мединилла, пандорея, рутия, барлерия, тибухина, др.). Желаемый уровень освещенности для них составляет 10-20 тыс. Лк.

· Слабый свет
. Понятие "тенелюбивые растения" не совсем верно. Все растения любят свет, включая стоящую в самом темном углу драцену. Просто некоторые растения могут расти (скорее, существовать) при слабом освещении. Если вы не гонитесь за скоростью роста, то они будут хорошо себя чувствовать и при слабом освещении. В основном, это растения нижнего яруса (хамедорея, вайтфельдия, антуриум, дифенбахия, филодендрон, спатифиллум, эхинантус, др.). Им достаточно от 5 до 10 тыс. люкс.
Приведенные уровни освещенности достаточно приблизительные и могут служить отправной точкой для выбора системы освещения. Еще раз подчеркну, что цифры эти - для полноценного роста и цветения растения, а не для "зимовки", когда можно обойтись меньшим уровнем освещенности.

ИЗМЕРЕНИЕ ОСВЕЩЁННОСТИ

Итак, теперь вы знаете, сколько света необходимо вашему растению и хотите проверить, получает ли оно всё, что ему полагается. Все теоретические выкладки хороши, однако лучше измерить реальную освещенность там, где стоят растения. Если у вас есть люксметр, то вам повезло (на фото). Если люксметра нет, то не отчаивайтесь. Экспонометр фотоаппарата - тот же люксметр, только вместо освещенности выдающий значения выдержки, т.е. времени, на которое нужно открыть затвор камеры. Чем меньше освещенность, тем больше время. Все просто.
Если у вас есть внешний экспонометр, то положите его в то место, где вы измеряете освещенность, так чтобы светочувствительный элемент был перпендикулярен направлению падающего на поверхность света.

Если вы используете камеру, то положите лист белой матовой бумаги (см.рис.справа)перпендикулярно направлению падающего света (не надо использовать глянцевую бумагу - она даст неверные результаты). Выберите размер кадра так, чтобы лист занимал весь кадр. Фокусироваться на него необязательно. Выберите чувствительность пленки - 100 единиц (современные цифровые камеры позволяют "имитировать" чувствительность пленки). По значениям выдержки и апертуры определите освещенность. Если установить значение чувствительности пленки в 200 единиц, то табличные значения необходимо уменьшить вдвое, если установлено значение 50 единиц, то значения увеличиваются в два раза. Переход к следующему, более высокому диафрагменному числу также увеличивает значения в два раза. Таким способом можно примерно оценить уровень освещенности там, где стоят ваши растения.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕФЛЕКТОРА

Если вы используете люминесцентную лампу без рефлектора, то вы уменьшаете полезный свет в несколько раз. Как несложно понять - только тот свет, который направлен вниз, попадает на растения. Свет, который направлен вверх - бесполезен. Тот свет, который слепит вам глаза, когда вы смотрите на открытую лампу, также бесполезен. Хороший рефлектор направляет свет, слепящий глаза, вниз - на растения. Результаты моделирования люминесцентной лампы показывают, что при использовании рефлектора освещенность в центре возрастает почти в три раза, а световое пятно на поверхности становится более концентрированным - светильник освещает растения, а не всё вокруг. Большинство светильников, продаваемых в магазинах бытовой техники, не имеет рефлектора или имеет то, что рефлектором назвать стыдно. Специальные системы с рефлекторами для освещения растений или аквариума стоят очень дорого. С другой стороны, сделать рефлектор своими руками несложно.

КАК СДЕЛАТЬ РЕФЛЕКТОР ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ЛАМПЫ

Форма рефлектора, особенно изготовленного для одной-двух ламп, не имеет принципиального значения. Любая "хорошая" форма рефлектора, у которой число отражений не более одного и возврат света в лампу минимален, будет иметь примерно одинаковую эффективность в пределах 10-15%. На рисунке показан поперечный разрез рефлектора. Видно, что его высота должна быть такой, чтобы все лучи выше граничного (луч 1 на рисунке), перехватывались рефлектором - в таком случае светильник не будет слепить глаза.
Задавшись направлением отраженного граничного луча (например, вниз или под углом), можно построить перпендикуляр к поверхности рефлектора в точке отражения (точка 1 на рисунке), который делит угол между падающим и отраженным лучом пополам - закон отражения. Таким же образом определяется перпендикуляр и в остальных точках (точка 2 на рисунке).
Для проверки рекомендуется взять еще несколько точек - чтобы не получилась ситуация, изображенная в точке 3, где отраженный луч не идет вниз. После этого можно либо сделать многоугольный каркас, либо построить плавную кривую и по шаблону выгнуть рефлектор. Не следует размещать верхнюю точку рефлектора близко к лампе, поскольку лучи будут попадать обратно в лампу; при этом лампа будет греться.
Рефлектор можно сделать из алюминиевой фольги (например, пищевой), которая обладает достаточно высоким отражением. Также можно покрасить поверхность рефлектора белой краской. При этом его эффективность будет практически такой же, как и для "зеркального" рефлектора. Обязательно проделайте отверстия сверху рефлектора для вентиляции.

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЯ

Длительность освещения обычно составляет 12-16 часов, в зависимости от вида растений. Более точные данные, а также рекомендации по фотопериодизму (например, о том, как заставить цвести упомянутую выше пуансеттию) можно найти в специальной литературе. Для большинства растений приведенной выше цифры вполне достаточно.
Про качество освещения уже говорилось не раз. (снимок из старой книги) Одной из иллюстраций может служить фотография растений, выращенных при освещении ртутной лампой (в то время других ламп практически не было) и лампой накаливания. Если вам не нужны длинные и тощие растения, то не используйте лампы накаливания или натриевые лампы без дополнительной подсветки люминесцентными или газоразрядными лампами с излучением в синей области спектра.
Помимо всего прочего, лампы должны подсвечивать растения так, чтобы на них было приятно смотреть. Натриевая лампа в этом смысле - не самая лучшая лампа для растений (на фото показана разница - как растения выглядят под натриевой лампой всравнении с освещением их металлогалоидной лампой).

РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ЛАМП

Мы подошли к самому главному - сколько взять ламп для освещения растений. Рассмотрим две схемы освещения: люминесцентными лампами и газоразрядным светильником.
Количество люминесцентных ламп можно определить, зная средний уровень освещенности на поверхности. Необходимо найти световой поток в люменах (умножив освещенность в люксах на площадь поверхности в метрах). Потери света составляют примерно 30% для лампы, висящей на высоте 30 см от растений, и 50% для лампы на расстоянии 60 см от растений. Это верно, если вы используете рефлектор - без него потери возрастают в несколько раз. Определив световой поток ламп, можно найти их суммарную мощность, зная, что люминесцентные лампы дают примерно 65 Лм на Вт мощности.
Для примера рассчитаем, сколько ламп потребуется для освещения полки с растениями размером 0,5x1 м. Площадь освещаемой поверхности составит 0,5x1=0,5 кв.м. Допустим, что нам необходимо осветить растения, предпочитающие умеренный свет (15000 Лк). Осветить всю поверхность полки с таким уровнем освещенности будет сложно, поэтому мы сделаем оценку исходя из средней освещенности 0,7x15000 =11000 Лк. При этом растения, требующие больше света, поставим на полке непосредственно под лампу, где освещенность выше средней.
Итого, необходимо 0,5х11000=5500 Лм. Лампы на высоте 30 см должны давать примерно в полтора раза больше света (потери составляют 30%), т.е. около 8250 Лм. Суммарная мощность ламп должна быть около 8250/65=125 Вт, т.е. две компактные люминесцентные лампы по 55 Вт с рефлектором обеспечат нужное количество света. Если вы хотите поставить обычные трубки по 40 Вт, то их потребуется три штуки или даже четыре, поскольку трубки, размещенные близко друг к другу, начинают взаимно экранировать, и эффективность осветительной системы падает. Старайтесь использовать современные компактные люминесцентные лампы вместо обычных, по большей части устаревших, трубок. Если не использовать рефлектор, то в данной схеме придется брать в три или четыре раза больше ламп.

Расчёт количества люминесцентных ламп

1. Выберите уровень освещенности.

2. Необходимый световой поток на поверхности: L=0,7 x A x B (длина и ширина в метрах)

3. Необходимый световой поток ламп с учетом потерь (при наличии рефлектора):Lamp=L x C (C=1,5 для лампы на высоте 30 см и C=2 для лампы на высоте 60 см)

4.Суммарная мощность ламп: Power=Lamp/65

Для газоразрядных ламп расчет аналогичен. Специальный светильник с натриевой лампой мощностью 250 Вт обеспечивает средний уровень освещенности 15 тыс. Лк на площадке размером 1 кв.м.

Если известны светотехнические параметры светильника, то рассчитать освещенность совсем просто. Например, из фигуры слева видно, что светильник (OSRAM Floraset, 80W) освещает круг диаметром около метра на расстоянии чуть менее полуметра от лампы. Максимальное значение освещенности 4600 Лк.
Освещенность к краю спадает достаточно быстро, поэтому такой светильник может быть использован лишь для растений, которым нужно не очень много света.
На фигуре справа показана кривая силы света (тот же светильник, что и выше). Чтобы найти освещенность на расстоянии от светильника, необходимо значение силы света поделить на квадрат расстояния. Например, на расстоянии полметра под лампой значение освещенности будет равно 750/(0.5x0.5)=3000 Лк.
Очень важный момент при освещении растений - лампы не должны перегреваться: при повышении температуры их светоотдача резко падает. В рефлекторе должны быть отверстия для охлаждения ламп. Если используется много люминесцентных ламп, то следует использовать вентилятор для их охлаждения (например компьютерный). Мощные газоразрядные светильники обычно имеют встроенный вентилятор.

Заключение

В этом цикле статей были рассмотрены различные вопросы освещения растений. Но многие вопросы остались незатронутыми, например, выбор оптимальной электрической схемы включения ламп, что является важным моментом. Тем, кто интересуется этим вопросом, лучше обратиться к литературе или к специалистам.
Наиболее рациональная схема проектирования системы освещения растений начинается с определения необходимого уровня освещенности. Затем следует оценить количество ламп и их тип. И только после этого - спешить в магазин, чтобы купить лампы для освещения своих зелёных питомцев.

Удафф, Андрей Литовкин
www.TopTropicals.com

Искусственное досвечивание комнатных цветов – не роскошь, а необходимое условие для роста и развития в зимний период. Ведь не каждый цветовод может устроить своим растениям период покоя в прохладном помещении, да и не все они в такой зимовке нуждаются. Некоторые виды комнатных цветов не только растут, но и цветут круглый год, и чтобы они не хирели в условиях короткого зимнего светового дня, понадобится установить для них источники искусственного освещения. О том, как лучше организовать досвечивание, и пойдет речь в нашей статье.

Организация искусственного освещения для комнатных растений

Количество и качество искусственного света

Потребность растения в том или ином количестве света зависит от его светолюбивости . Например, тенелюбивым культурам – декоративно-лиственным бегониям, пуансеттии , маранте, плющу, калатее – достаточно получать от 7 до 1000 лк (люксов), теневыносливым – монстере, диффенбахии, фуксии и драцене, которые любят рассеянный свет, но могут расти и развиваться в полутени, нужно от 1000 до 2000 лк. Светолюбивые культуры, к которым относятся все цветущие растения, кактусы и суккуленты, требуют не менее 2500 лк, но в период формирования бутонов и для полноценного цветения количество света постепенно повышают до 5000. А цитрусовые культуры и гранат образуют завязи только при дополнительном освещении 8000-9000 лк.

И искусственные, и естественные источники света излучают энергию, определяющуюся длиной волн. Выбирая источник искусственного света, следует изучить его технические характеристики, поскольку на разной стадии развития растениям нужны разные лучи:

  • фиолетовые лучи необходимы окореняющимся саженцам и молодым растениям;
  • синие лучи отвечают за развитие корней и выработку хлорофилла В;
  • красные – за развитие наземных органов и выработку хлорофилла А;
  • оранжевые лучи полезны растениям на всех стадиях развития.

Виды источников искусственного света

В продаже есть множество разных источников искусственного освещения: лампы накаливания , люминесцентные, светодиодные, газоразрядные, металлогалоидные, натриевые светильники и фитолампы .

Недостаток ламп накаливания с вольфрамовой нитью в том, что они быстро и сильно нагреваются, поэтому располагают их над растениями с тонкими и нежными листьями на высоте не менее 150 см. Света они дают немного, и в их спектре преобладают красные, инфракрасные и оранжевые лучи, стимулирующие чрезмерный вертикальный рост, от чего растения болезненно вытягиваются. Однако суккуленты и кактусы под лампами накаливания цветут хорошо. Культурам, которым зимой жара вредна, нужен свет, не дающий тепла.

Люминесцентные светильники могут давать как холодный, так и теплый свет, но лампы теплого белого света дают слишком много красных лучей, поэтому для подсветки растений предпочтительно использовать лампы холодного белого света. Имейте в виду, что мощность излучения в центре люминесцентного линейного светильника сильнее, чем по его краям. Этот вид осветительных приборов подходит всем растениям. Хорош он еще и тем, что очень экономно расходует электричество. Люминесцентные светильники часто применяются для рассады и не подходят только растениям, высота которых более 1 м. А вот комнатные фиалки и бальзамины под люминесцентным освещением могут цвести в течение всей зимы. Располагают эти лампы на высоте 30-40 см от растений.

В последнее время можно приобрести экономичные светодиодные светильники, сочетающие лампы разных цветов, что позволяет стимулировать развитие растений на всех стадиях вегетации. Эти светильники очень медленно нагреваются. Однако, смешиваясь между собой, лучи разного цвета образуют розовато-пурпурное освещение, которое действует на глаз человека несколько раздражающе.

Есть в продаже разного рода фитолампы, свет которых также дает преимущественно красные и синие лучи, активизирующие в комнатных растениях фотохимические процессы и увеличивающие темпы роста.

Широко применяются для искусственного подсвечивания обычные и зеркальные натриевые лампы высокого давления, обладающие высокой светоотдачей. Но самыми ценными источниками света для комнатных растений являются металлогалоидные лампы, спектр излучения которых схож по своим характеристикам с дневным светом. Единственный недостаток таких ламп - их высокая стоимость. Да и найти их в продаже не так-то просто.

Приемы, позволяющие увеличить освещение

Электрическое освещение – услуга недешевая, поэтому для увеличения его интенсивности можно установить на боковых оконных откосах отражающие поверхности – зеркала, которые делают как искусственное, так и естественное освещение ярче, кроме того, попадающие на зеркала косые солнечные лучи увеличивают продолжительность светового дня. Вместо зеркал можно использовать также фольгу и специальные отражатели – рефлекторы. Плотно задернутые оконные занавески тоже отражают свет, не позволяют лучам уходить вглубь комнаты.