У мудрой природы все продумано до мельчайших деталей — солнечный свет наилучшим образом обеспечивает все потребности растений, активируя прорастание семян, рост сеянцев, цветение и завязывание плодов. Но когда мы помещаем зеленых питомцев в неестественные условия в отрыве от привычной среды, да еще и с коротким световым днем в холодный период, то берем на себя очень непростую задачу. Одним из наиболее важных факторов успешного роста и развития растений является оптимальный свет. Какую фитолампу выбрать, чтобы его обеспечить? В этой статье разберемся с основными характеристиками осветительных приборов, чтобы понять, какая нужна в каждом конкретном случае.
Правильная фитолампа — выбираем осветительный прибор для досветки растений. © HYVE Crowd
Содержание:
Важность правильного освещения для растений
Основные характеристики осветительных приборов
Выбор люминесцентной лампы для подсветки растений
Правила использования люминесцентных ламп для подсветки растений
Выбор светодиодного (LED) освещения для растений
Оправдано ли изготовление фитолампы своими руками?
Важность правильного освещения для растений
Казалось бы, досветка растений в помещении не должна вызывать особых вопросов: стоит выделить цветку персональный светильник и результат будет отличным. Но это не совсем так.
Для человека свет, главным образом, связан с определенными зрительными ощущениями. При достаточном освещении нам легче ориентироваться в пространстве и рассмотреть детали предметов, а наступление темноты сигнализирует о необходимости отхода ко сну. Что же касается растений, то для них освещенность означает гораздо больше, ведь в определенной степени они употребляют свет «в пищу». В этой связи для них важно не только количество, но и качество света.
Как вы знаете из школьного курса биологии, основа жизнедеятельности растений – фотосинтез. Вследствие этого сложного химического процесса вода и углекислый газ преобразуются в кислород и сахарозу при участии света, в результате чего происходит рост зеленой массы. Но помимо всем известного фотосинтеза, важно знать и о существовании такого явления, как фотоморфогенез. Говоря простыми словами, под влиянием световых лучей разного спектра активизируются такие процессы, как прорастание семян, рост корневой системы, цветение и созревание плодов.
Поэтому, выбирая лампу для освещения растений, важно учитывать спектральный состав излучаемого прибором света и принимать во внимание некоторые другие показатели. Давайте попробуем разобраться, по каким характеристикам можно определить, подойдет ли та или иная конкретная лампа для освещения растений.
Основные характеристики осветительных приборов
Чтобы ориентироваться в характеристиках большинства ламп, поступающих в продажу, и научится читать маркировку на упаковках светильников, приглашаю вас совершить небольшой экскурс в физику.
Вт (W) – ватты, мощность осветительных приборов
Вт (W) – ватты, мощность – они указывают на количество энергии, потребляемой осветительным прибором. При этом важно понимать, что этот показатель не всегда прямо пропорционален силе светоотдачи, поскольку при преобразовании энергии в световые лучи некоторая часть ее теряется.
Конечно, между мощностью и интенсивностью свечения существует взаимосвязь, и люминесцентная лампа с показателем 40 Вт будет выглядеть ярче и осветит гораздо большую площадь, нежели аналогичный светильник в 15 Вт. Но, тем не менее, с этим показателем далеко не все просто.
Например, если сравнить популярные энергосберегающие лампы с другими типами лампочек, то при одинаковом количестве ватт они будут светить ярче других ламп, хотя и потратят меньше энергии. Поэтому ватты больше пригодятся при расчете того, сколько в итоге «накрутит» счетчик при регулярном использовании светильника.
Лм (Lm) – люмены, количество света
Лм (Lm) – люмены – это единицы для измерения светового потока, то есть они указывают на то, какое количество света дает осветительный прибор. Выражаясь простым языком, люмены показывают яркость света.
Требования растений к освещенности зависят от их вида. Если брать средние показатели для комнатных цветов, для их уверенного роста и развития количество света должно быть не ниже 6000 Люмен. Но лучше всего, когда этот показатель приближается к 10000-20000 Люменам. Кстати, в летнее время на поверхности почвы освещенность составляет от 27000 до 34000 Люмен.
К – Кельви, оттенки света
К – Кельвин – эта единица показывает оттенки света, так называемую световую температуру. То есть, насколько свечение визуально воспринимается теплым или холодным (не путать со степенью физического нагревания лампы). Для чего же этот показатель необходим цветоводу?
Дело в том, что учеными была выявлена взаимосвязь температуры света и развития растений, поэтому очень важно, чтобы цветы получали освещение оптимальной «температуры».
G – цоколь
Данная характеристика будет важна в случае, когда вы покупаете люминесцентную лампу и корпус (светильник) для нее по отдельности. У лампочек, вкручивающихся в патрон, цоколь обозначается буквой E, при этом стандартный патрон маркируется как Е40.
V – Вольты, напряжение
Напряжение, на котором работает светильник; на некоторых лампах указывается предельный диапазон работы светильника. Например, 100-240 V. Большинство отечественных осветительных приборов работает от стандартной электросети 220 Вольт.
Для растений важно не только количество света, но и качество. © Orchids Made Easy
Выбор люминесцентной лампы для подсветки растений
Согласно исследованиям, для прорастания семян, роста рассады и успешной вегетации необходимы показатели примерно 6500 Кельвинов. А для пышного цветения и плодоношения – 2700 К.
Для освещения помещений обычно выпускаются лампы «теплого белого света» (Warm White (WW)), «естественного белого (нейтрального) света» (Neutral White Light (NW) ) и «холодного белого света» (Cool White (CW)).
В зависимости от производителя, показатели этих ламп могут немного различаться. Обычно люминесцентные лампы теплого белого света имеют характеристику в пределах 2700-3200 Кельвинов, естественного света – 3300-5000 К, холодного белого света – от 5100 до 6500 К. Также может встретиться и маркировка «дневной свет» (Day Light), чьи показатели начинаются от 6500 К.
В этой связи следует упомянуть и такое понятие как нанометры (нм). В отличие от Кельвинов, нанометры показывают длину волны светового излучения. Интервал электромагнитного излучения, видимый человеческому глазу, имеет длину волны в диапазоне от 380 нм до 740 нм. Учёными доказано, что самыми эффективными для полноценного развития растений являются показатели 660 нм (видимый человеком, как синий свет) и 455 нм (воспринимаемый, как красный).
Подобное объясняется тем, что энергией, необходимой для фотосинтеза, главным образом, служат красные лучи спектра. Зеленая и желтая составляющая света для растений практически бесполезна.
Согласно показателям специальных приборов, в лампах холодного света больше всего зеленого и синего, а красного практически нет. Тогда как у лампы теплого света присутствует значительного количество красного. Таким образом, если вы планируете освещать растения обычными бытовыми лампами дневного света (люминесцентными), то лучше комбинировать оба вида светильников. Например, теплый белый 2800 К и холодный белый или дневной – 6500 К, поскольку в первой много красного, важного для растений спектра, а во второй – значительное количество синего.
Самыми эффективными для полноценного развития растений являются показатели 660 нм (видимый человеком, как синий свет) и 455 нм (красный). © Best Home Remodeling
Фитолампа Osram Fluora
Отдельно хотелось бы упомянуть популярный светильник специального назначения – фитолампу Osram Fluora («Флора»), подходящую как для зимнего освещения комнатных цветов, так и для досвечивания рассады в помещении. Спектральный состав этой лампы специально подобран для оптимального роста и развития растений с интенсивным излучением в пределах спектра 440 и 670 нм.
В продаже можно найти пять различных типов данного фитосветильника:
438 мм – 15 Вт – 400 Люмен;
590 мм –18 Вт – 550 Люмен;
895 мм – 30 Вт – 1000 Люмен;
1200 мм – 36 Вт – 1400 Люмен;
1500 мм – 58 Вт – 2250 Люмен.
Заявленный срок службы осветительного прибора 13000 часов.
Достоинства фитолампы «Osram Fluora»:
фитосветильник «Флора» сбалансирован по спектру, поэтому способствует полноценному развитию посадок;
фитолампа излучает свет в необходимом диапазоне, и при этом она не расходует энергию на нагревание и выработку света в «бесполезной» части спектра;
подобные светильники потребляют относительно небольшое количество электроэнергии;
люминесцентная лампа практически не нагревается и не вызывает ожоги у растений;
исправный светильник не имеет видимого мерцания.
Недостатки фитосветильника «Osram Fluora»:
непривычный розовато-фиолетовый цвет, который, по некоторым данным, негативно влияет на зрение, а также оказывает отрицательное воздействие на самочувствие человека (вызывает апатию и некоторое раздражение), поэтому рекомендуется экранировать эту лампу от основного жилого помещения;
высокая цена на осветительный прибор, в несколько раз превышающая стоимость обычных бытовых ламп;
подобную фитолампу не всегда можно найти в продаже;
необходимость покупки корпуса и шнура с вилкой и выключателем, а также самостоятельной сборки светильника, поскольку такие лампы обычно продаются отдельно;
лампы типа «Osram Fluora» плохо зажигаются при низких температурах, поэтому не могут быть использованы в неотапливаемых теплицах;
у светильника «Osram Fluora» меньше светоотдача (яркость), чем у обычных ламп «дневного света»;
данная фитолампа также имеет существенный недостаток, общий для всех люминесцентных ламп – чем дольше светильник находится в эксплуатации, тем меньше света он начинает излучать (с приближением конца срока службы этот показатель может составлять около 54% от изначального).
Рассада под фитолампой «Osram Fluora». © Людмила Светлицкая
Правила использования люминесцентных ламп для подсветки растений
При расчете количества и мощности светильников, необходимых для досветки, можно использовать стандартную формулу: на 1 м2 площади выращиваемых растений, в среднем, потребуется 5500 Люмен. Таким образом, на подоконник или полку с растениями длиной 1 метр и шириной около 50 сантиметров понадобится 2750 Люмен.
То есть, исходя из данной формулы, при использовании лампы Osram Fluora для подсветки такого количества рассады потребуется три лампы с характеристиками: 895 см – 30 Вт -1000 Люмен. Но на практике на такую площадь обычно используется не больше двух ламп, а при достаточном освещении с улицы можно обойтись даже одной. Поэтому в данном случае нужно учитывать индивидуальные условия каждой квартиры и степень требовательности к свету конкретных культур.
Основными признаками недостатка освещенности можно назвать: вытянувшиеся стебли (удлинение междоузлий), бледная окраска листвы, пожелтение нижних листьев. В этом случае можно попробовать опустить светильник пониже или добавить еще одну дополнительную лампу.
Что касается освещения комнатных растений в зимнее время, то, как показывает практика, для тропических комнатных растений (монстеры, цитрусовые, филодендроны и другие) вполне достаточно одной люминесцентной лампы «Т8» длиной 60 см и мощностью 18 Вт на расстоянии 25 см над цветком.
Для высоких пальм высотой до двух метров необходимо две люминесцентные лампы «Т8» мощностью 36 Вт и длиной 120 см. При этом очень полезно использовать экран из светоотражающих материалов.
При размещении люминесцентных светильников важно устанавливать их на высоте 15-20 сантиметров. Максимальное расстояние не должно превышать 30 см от макушек растений, поскольку при его уменьшении световой поток становится гораздо меньше заявленного (высота 30 см уменьшает световой поток лампы на 30%). Но и слишком низко (менее 10 сантиметров) вешать лампу также не стоит, чтобы не обжечь листву. К тому же низкое размещение сокращает площадь освещения.
Время работы светильника нужно устанавливать из расчета полного светового дня. Для большинства растений длительность подсветки поздней осенью, зимой и ранней весной должна составлять 9-12 часов. Для рассады первое время лучше находиться на свету около 16 часов. Светильники необходимо обязательно отключать на ночь. Круглосуточная подсветка не только не принесет никакой пользы, но и нанесет вред растениям.
Для усиления яркости фитолампы стенки стеллажа желательно покрыть светоотражающим материалом. © Людмила Светлицкая
Выбор светодиодного (LED) освещения для растений
В этой статье мы не будем касаться готовых светодиодных светильников, разработанных профессионалами для освещения растений. Но если вы решитесь на сборку светодиодной лампы самостоятельно или будете использовать светодиодную ленту, то вам понадобится немного теоретической информации.
Наилучшие светодиоды для выращивания растений – красные и синие. При этом очень важно выбирать подходящую длину волны: у красных она должна ровняться 660-670 нанометров (нм, nm) и 440-450 нм – для синих.
Отдельный вопрос – соотношение между количеством красных и синих светодиодов. По данным исследователей и садоводов-практиков, рассада лучше всего растет при использовании синих и красных светодиодов в соотношении 1:2. Подобные пропорции (от 1:2 до 1:4) способствуют активной вегетации и будут полезны не только для сеянцев, но и любым растениям, которые наращивают зеленую массу. На стадии цветения и созревания плодов рекомендуется соотношение синих и красных светодиодов от 1:5 до 1:8.
Оптимальная мощность отдельных светодиодов, используемых для подсветки растений составляет от 3-5 Вт. Одного светодиода такой мощности хватает на площадь освещения 10-20 см2. Но в продаже также встречаются готовые светодиодные ленты. Однако они, как правило, состоят из диодов небольшой мощности, поэтому их целесообразно использовать в комбинации с люминесцентными лампами.
Наша самодельная лампа для подсветки растений. © Людмила Светлицкая
Оправдано ли изготовление фитолампы своими руками?
Сразу оговорюсь, что наша попытка самостоятельно собрать светодиодную фитолампу окончилась неудачей. Тем не менее, негативный опыт тоже бывает полезен, поэтому коротко расскажу историю наших экспериментов. Почти все детали для будущего светильника мы заказали на популярном сайте товаров из Китая.
Примечание: по некоторым данным, китайские светодиоды обычно низкого качества, и их характеристики не соответствуют заявленным производителем.
Для сборки светодиодного фитосветильника нам потребовалось: светодиоды по 3 Вт (красные и синие), драйвер питания с выходящей мощностью от 54 до 105 Вольт, алюминиевая пластина, клеммы на провода, провод с вилкой и выключателем, деревянная рейка, провода 5 метров, термостойкий клей.
Не буду подробно останавливаться на том, как мы, абсолютные гуманитарии, дважды устроили короткое замыкание при попытке включить новоиспеченный светильник. Отмечу лишь, что готовая лампа успешно работала не больше двух недель, после чего светодиоды начали гореть один за другим и требовали постоянной замены.
Причина этого заключалась в том, что в процессе работы диоды нагревались до критической температуры, а для успешной работы этому типу лампочек рекомендуется устанавливать охлаждение (кулер). Дополнительным негативным фактором у нашей лампы оказалось то, что металлические планки со светодиодами были размещены на деревянном каркасе, а дерево не обеспечивает достаточный теплоотвод. Возможно были и другие ошибки, о которых не просто догадаться гуманитариям.
Конечно же каждая ситуация индивидуальна, но я бы не советовала самостоятельно собирать лампу людям без технического образования или не имеющим опыта в области электрики. В частности, в нашей ситуации сработал известный принцип «скупой платит дважды». Денежные средства ушли не только на закупку деталей для сборки неудачного варианта лампы и обновление регулярно сгорающих светодиодов, но и на последующую закупку готовых осветительных приборов.
В настоящее время мы освещаем рассаду фитолампами «Osram Fluora», а также бытовыми лампами дневного света в комбинации со светодиодными лентами.