Come scegliere lampade fluorescenti per piante da interno

La questione del giardinaggio dell'appartamento è semplice. Piante d'appartamento che sono in vendita - più di 1000 specie. Molti libri, articoli su riviste, istruzioni, ecc. Sono stati pubblicati su questo argomento, ma quasi tutti considerano la ricerca di piante da interno in luce naturale, anche in ombra parziale.

Perché le piante hanno bisogno di una buona illuminazione?

L'illuminazione è necessaria per le piante per la fotosintesi, dopo di che compaiono sostanze speciali, che sono per loro un materiale energetico e di base. Prima di tutto, la formazione di questa sostanza dipenderà dalla quantità e dalla qualità dell'energia della luce che le foglie assorbono. Ma la clorofilla, che trasforma direttamente il flusso luminoso in composti organici, ha espresso chiaramente massimi di assorbimento nelle gamme spettrali blu e rosse. Allo stesso tempo assorbe piuttosto debolmente lo spettro giallo e arancione e non assorbe affatto i raggi infrarossi e verdi.

Oltre alla clorofilla, i pigmenti come i carotenoidi partecipano all'assorbimento della luce. Di regola, sono invisibili nelle foglie a causa della presenza di clorofilla, ma in autunno, quando viene distrutto, i carotenoidi danno il fogliame arancione e il colore giallo. Nel processo di fotosintesi, non hanno alcuna importanza, poiché assorbono i raggi di luce nello spettro blu e viola, questi colori predominano nei giorni nuvolosi.

Cosa richiede una pianta d'appartamento?

La necessità delle piante per l'illuminazione dipende in gran parte dalla temperatura dell'ambiente, più calda è la stanza, maggiore è la quantità di luce richiesta dalla pianta. Pertanto, le piante nella stagione invernale hanno il peggio in una stanza scarsamente riscaldata e scarsamente illuminata.

Modalità luce La durata della luce del giorno ha un ruolo importante nella vita di qualsiasi pianta. Per i colori equatoriali, che sono abituati alla luce naturale quasi costante a ore 12, la nostra posizione geografica probabilmente non sarà come quando il giorno minimo di luce dura fino a 7 ore, e il massimo - più di 15 ore.

Illuminazione e illuminazione artificiale per le piante

Innanzitutto, determineremo quando è necessaria un'ulteriore illuminazione delle piante:

Durante la manutenzione delle piante in inverno e in autunno a una temperatura superiore a 22 ° C in regioni con ore di luce molto brevi.
Mentre le piante sono tenute sui davanzali con luce solare diretta per meno di 3,5 ore.
Durante la manutenzione delle piantine di piante in inverno e in autunno nelle regioni dove prevale il tempo nuvoloso.

In altri casi, l'installazione di un'illuminazione supplementare è semplicemente ingiustificata e, in una certa misura, sarà uno spreco di denaro e fatica.

Durante l'esposizione aggiuntiva delle piante è necessario considerare i seguenti fattori:

Piantine per una migliore crescita possono essere organizzate illuminazione giorno e notte. Quando coltivi i fiori al coperto dai semi, subito dopo la germinazione i giovani germogli vogliono luce brillante tutto il giorno. A poco a poco, la luce del giorno si riduce, prima a 15, poi a 11-12 ore.
Con un metodo sperimentale, è stato dimostrato che un livello minimo di luce di 120 lux è sufficiente per l'attività minima di fotosintesi di un fiore di una stanza, ma un livello non inferiore a 1500 lux è necessario per un migliore assorbimento di umidità, anidride carbonica e altri minerali.
Il giorno luce non ha bisogno di più di 15 ore per i fiori già radicati. Un giorno di luce molto lungo sconvolge la formazione sia del rene sia della pianta nel suo insieme è dannosa. Dalla nascita, tutti i fiori sono "programmati" per specifiche modalità di luce diurna. È un malinteso popolare che la luce più lunga cada sulle piante, meglio è. Ma in realtà, questo non è vero - privare le piante della "notte" è simile, a prendere un sogno da noi. È assolutamente inaccettabile non osservare il ciclo quotidiano, non conoscendo le peculiarità della fotosintesi della pianta con illuminazione costante.
Per la formazione di gemme e piante da fiore richiedono una stanza calda e una buona illuminazione per 12-13 ore. È dimostrato che i boccioli appaiono meglio dopo un piccolo riposo della pianta durante il tempo nuvoloso con bassa temperatura e luce debole. I processi chimici che creano la fioritura avvengono di notte. Per completare la preparazione per la formazione dei fiori, il tempo oscuro minimo deve essere mantenuto ininterrottamente per circa 9 ore.
La scelta dell'illuminazione in inverno dipenderà dalle caratteristiche di temperatura della pianta. I fiori termofili svernano con una leggera diminuzione di temperatura e luce. Quando la temperatura in inverno è inferiore a 10 ° C sul davanzale illuminato, non è necessaria un'illuminazione supplementare.
Le piante hanno una proprietà come il fototropismo - una reazione alla direzione della luce che entra. L'illuminazione artificiale deve cadere sui fiori allo stesso modo della naturale, cioè dall'alto, in questo caso i colori non avranno bisogno di spendere energia per girare le foglie per ottenere la massima quantità di luce.

Illuminazione artificiale per piante da interno

E 'vietato utilizzare solo lampadine a incandescenza classiche: non c'è colore viola e blu nel loro spettro, e l'irradiazione a infrarossi crea uno stiramento di colori, il loro forte riscaldamento, l'essiccazione delle foglie e l'inutile elettricità.

Tali lampadine a incandescenza speciali pubblicizzate oggi in fiaschi al neodimio non mostrano miglioramenti significativi. Questi includono le fito-lampade Paulmann, le lampade OSRAM, ecc. Nonostante la loro elevata illuminazione a causa della spruzzatura riflettente e un piccolo angolo di luce, i loro indicatori spettrali non differiscono molto dalle semplici lampade ad incandescenza.

È possibile ottenere un effetto leggermente migliore durante l'utilizzo di lampadine alogene. Tuttavia, nonostante la composizione più positiva dello spettro e l'aumento dell'emissione luminosa, questo tipo di lampada non è ottimale, poiché il filo crea un ampio rilascio di energia termica.

È possibile mantenere una vista attraente dei fiori e coltivare piantine con l'aiuto di lampade fluorescenti bianche, creano luce fredda (il loro spettro è il più vicino possibile allo spettro solare). Poiché queste lampade non sono molto potenti, vengono installate contemporaneamente da più pezzi in speciali riflettori che aumentano il flusso di luce e non consentono all'illuminazione tremolante di entrare nella stanza.

Di regola, i loro svantaggi si riducono ad una maggiore distrazione del flusso di luce (per una luce sufficiente richiede un sacco di lampade) e alla qualità dell'illuminazione creata. Le lampade fluorescenti hanno molto blu nel loro spettro, perché devono essere installate solo in combinazione con le altre.

Lo scopo delle lampade fluorescenti è quello di evidenziare i ripiani con i fiori, per illuminare le piante sulla finestra. La piena crescita con lampadine fluorescenti molto impegnative per l'illuminazione dei fiori è quasi impossibile.

I tubi fito-fluorescenti sotto forma di tubi sono effettivamente efficaci nel processo di fotosintesi, economici, creano una luce uniforme sulla superficie e si riscaldano leggermente durante il funzionamento, questo rende possibile impostarli vicino ai colori. Ma la loro retroilluminazione rosata è innaturale per le persone, irrita le mucose e modifica significativamente la percezione visiva dei colori decorativi.

Le fito-lampade con diversi picchi di radiazione di luce nello spettro blu e rosso, appositamente realizzate per i fiori, sono perfette anche per i giovani germogli e le piantine in crescita. Puoi scegliere i fitolampi con più luce naturale, ma l'efficienza di queste lampade è leggermente inferiore, a causa della radiazione nello spettro inutilizzato da parte delle piante - verde, che, allo stesso tempo, può essere compensata aggiungendo potenti lampade.

Lampade al sodio, metallo-alogene e al mercurio sono le cosiddette lampade a scarica ad alta pressione. Il loro scopo principale è creare un potente flusso luminoso. Quindi, sono i più adatti per illuminare serre, giardini d'inverno, grandi fiori singoli, piante che richiedono molta luce. La possibilità di installare queste lampade negli appartamenti è indicata con cautela - tali lampade sono piuttosto costose, usano una grande quantità di elettricità e si riscaldano considerevolmente, molte lavorano nello spettro dell'ultravioletto, che è pericoloso per la vista.

Oggi anche le lampadine ad alta intensità dei fotodiodi sono molto pubblicizzate. Con tutti i vantaggi, queste lampade hanno uno svantaggio significativo (se non si considera nemmeno il prezzo) - bassa potenza.

Altezza e opzioni di installazione per lampadine sopra i fiori interni

La posizione migliore delle lampade si ottiene con la condizione che l'illuminazione cada sui fiori in cima.

Le lampade che sono molto alte per illuminare il numero massimo di piante, di conseguenza, non illuminano nulla, poiché l'illuminazione diminuisce proporzionalmente alla distanza, ad esempio impostando l'altezza di illuminazione da 25 cm a un metro, l'illuminazione diminuirà di 30 volte. L'altezza ottimale per i colori che amano la luce è la posizione della lampada (fluorescente) di circa 17-22 cm.

L'opzione più economica è quella di rendere la direzione del flusso luminoso perpendicolare alla pianta, cioè installare la lampada direttamente sopra i fiori e dotare la sorgente luminosa di un riflettore. È possibile acquistare riflettori già pronti nei negozi di acquari. Con l'aiuto di un riflettore, è possibile rimuovere la sensazione di disagio, se la luce cade negli occhi, ma la cosa più importante è inviare quasi senza perdita la parte principale del flusso luminoso, che è spesso sprecato. Le fito-lampade hanno uno spettro completo di raggi richiesto solo dai colori e quindi creano una luce che irrita la visione di una persona. È per questo motivo che le fito-lampade necessitano in particolare di riflettori.

Si consiglia di appendere una lampadina sui fiori: quando illuminati da un lato, le piante crescono, si allungano verso la fonte di luce. Se i fiori sono illuminati solo da illuminazione artificiale, le lampade devono funzionare almeno 12 ore al giorno. Se la luce artificiale viene utilizzata come luce aggiuntiva, ad esempio, in inverno, sono sufficienti 4-6 ore.

L'altezza di installazione delle lampade nel modo migliore per rendere regolabile, in modo che quando si rileva ustioni sui colori è possibile modificare l'altezza delle lampade. Gambi alti e colore chiaro indicano che la sorgente luminosa è piuttosto alta. La distanza più piccola tra un fiore e una lampadina a incandescenza è di 35 cm, in un luminescente 7 cm, e il sodio è di mezzo metro.

Come calcolare il numero di lampade fluorescenti?

Il calcolo della potenza della retroilluminazione e la scelta del tipo di lampadine dipenderà interamente dalla necessità di fiori da interno per l'illuminazione. Tutti i fiori secondo il grado di bisogno di illuminazione possono essere suddivisi in:

ombra-tolerant;
amorevole illuminazione moderata - piante tropicali;
piante che amano la luce, il cui luogo di nascita è un grande spazio solare.

La potenza di illuminazione deve essere selezionata in proporzione: 1 dm. mq. Il fiore quadrato dovrebbe essere:

più di 2,5 W per amanti della luce;
1,5-2,5 W - per coloro che amano la retroilluminazione moderata;
0,50-1,5 W - per tolleranza all'ombra.

Secondo il grado di illuminazione, 1 Watt della potenza di una lampadina fluorescente crea 70 Lm, una lampadina a incandescenza - 4 volte meno. Sulla base di questo valore, puoi calcolare il numero e la potenza delle lampadine per i fiori. Ad esempio, la dimensione del davanzale della finestra, dove si trovano le piante, è 100 dm. mq. Pertanto, sarà necessaria la seguente potenza totale della lampada:

Per questa zona saranno necessari circa 2-3 bulbi con una potenza di 70 W. Va detto che questo calcolo è approssimativo ed è considerato solo una linea guida nella scelta del loro numero. È auspicabile utilizzare lampade potenti e oblunghe, poiché hanno un'elevata efficienza luminosa. In altre parole, due lampade da 34 W sono migliori di quattro lampade da 17 W.

Riassumendo, bisogna dire che la durata dell'illuminazione artificiale dipenderà direttamente dal naturale. Di norma, questo è un paio d'ore di sutra e diversi di notte. Cioè, le lampade si accenderanno al mattino, fino al momento in cui hai bisogno di andare al lavoro, e la sera prima dell'ora prima di andare a dormire.

Ma, in generale, questa volta deve essere di circa 5-7 ore. In tempo nuvoloso fino a 10 ore. Se il giorno è soleggiato, basta per 4 ore. Inoltre, è dimostrato che la retroilluminazione non mostra un effetto positivo quando è irregolare, perché, accendendo le lampade solo "quando si ricorda", si danneggia solo i colori degli interni, abbattendo i loro bioritmi.

Illuminazione adeguata per le piante e come fornirla?

La copertura completa per le piante è importante tanto quanto l'acqua e il suolo. Le colture all'aperto crescono in condizioni di luce naturale e necessitano solo di irrigazione e concimazione. I colori delle stanze sono "meno fortunati", poiché all'interno sono quasi sempre soggetti a blackout.

In che modo la luce influisce sulle piante?

Le piante che crescono nella penombra sono "denutrite" e proprio come tutte le cose viventi cessano di crescere, svilupparsi e fiorire. I processi di fotosintesi forniscono ai fiori un'alimentazione biologica completa, di cui hanno bisogno non meno di acqua e sali minerali derivati dal suolo.

Ma con la mancanza di luce, la fotosintesi rallenta drammaticamente. Di conseguenza, i germogli diventano più sottili e distesi, le foglie diventano pallide e non raggiungono dimensioni normali.

I ricercatori hanno scoperto che l'attività minima di fotosintesi inizia già con un'illuminazione di 100 lux. Per lo sviluppo dovrebbe essere almeno 1000 lux, e meglio - ancora di più. Ma è anche impossibile esagerare, poiché un eccesso di luce è dannoso per alcune piante. Da questo, le loro foglie possono raggrinzirsi, macchiarsi di scottature.

Che cosa è una buona illuminazione per le piante

La luce dovrebbe essere:

Qualità.
Ogni fase della crescita corrisponde ai loro bisogni per la composizione spettrale dei raggi luminosi. Ad esempio, per lo sviluppo della massa verde è necessaria luce bluastra, e per la crescita del sistema radicale e in preparazione per la fioritura nello spettro dovrebbero essere le sfumature di giallo e rosso. I raggi verdastri stimolano la fotosintesi nelle foglie con una struttura densa.

Lunga durata
La maggior parte delle piante guadagna forza e fiorisce solo quando il giorno luce è di almeno 14 ore, cioè in estate. Ma ci sono anche dei pickup come la poinsettia e il kalanchoe. Devono essere alla luce per la fioritura non più di 8-10 ore al giorno per 2 mesi autunnali.

Intenso.
La scarsa illuminazione delle piante è distruttiva. Ideale per le specie amanti della luce: 100.000 lux, come la luce del sole. Dal momento che è impossibile fornire tali condizioni a casa, c'è solo una via d'uscita: cercare il meglio, in base alle esigenze della casa "angolo verde".

Come creare un normale ambiente luminoso per i fiori al coperto

Come accennato in precedenza, la durata delle ore diurne per le piante dovrebbe essere, in media, 13-14 ore al giorno. L'intensità dell'evidenziazione è anche di grande importanza. Ad esempio, se si utilizzano lampade a basso consumo per illuminare le piante che crescono in natura in aree soleggiate, i fiori potrebbero "ammalarsi". Per evitare ciò, è opportuno osservare rigorosamente la modalità luce.

Norme approssimative di illuminazione per lo sviluppo attivo e la fioritura:

luminoso

moderato

povero

Bilbergia, bouganville, gardenia, ibisco, cactus (eccetto epifita), callistemon, croton, orchidee, palme, pelargoni, rose, piante grasse, agrumi.

Amaryllis, begonia, bertoloniya, ibisco, zamia, caladium, kalanchoe, mikania, edera, ficus, philodendron, fatsia, chlorophyttum, chrysanthemum.

Anthurium, bilbergie, difenbachia, dracaena, kalatea, cordilina, arrowroot, felci, spattifillum, tradescantia, fatsia, hamedorea.

La fotosintesi viene avviata con la partecipazione di almeno la quantità minima di energia luminosa, quindi non ci sono specie amanti dell'ombra in natura. Ci sono tolleranti all'ombra, cioè meno esigenti per l'illuminazione. Ma hanno anche bisogno di dosachivanie quotidiana almeno fino a 1000 lux.

Come calcolare la potenza delle lampade per l'illuminazione dello scaffale con le piante

L'illuminazione è il numero di lumen di flusso luminoso per metro quadrato di superficie. Supponiamo che ci siano fiori su una mensola lunga 80 cm e larga 30 cm, con esigenze moderate sull'intensità della luce. L'area dello scaffale è 0,8x0,3 = 0,24 (mq M). Per creare un'illuminazione media di 5000 lux sono necessarie lampade con un flusso luminoso di 5000x0.24 = 1200 (lm). Se si trovano ad un'altezza di 30 cm, la perdita sarà di circa il 30%, cioè il flusso luminoso dovrebbe aumentare fino a circa 1700 lm.

Ora, conoscendo il valore totale del flusso luminoso e la potenza luminosa di diversi tipi di dispositivi di illuminazione, possiamo calcolare la potenza delle lampade per la normale illuminazione delle piante sullo scaffale:

Lampadine a incandescenza. L'emissione luminosa è 12-13 lm / W. Potenza - 1700 ÷ 12 = 141 (W). Queste sono 2 lampade da 75 W ciascuna.
Fluorescente. Potenza luminosa - 65 lm / W. Potenza - 1700 ÷ 65 = 26 (W). Avrai bisogno, per esempio, di 2 lampade con un riflettore di 13-15 watt.
LED. Potenza luminosa - 100 lm / W. Potenza - 1700 ÷ 100 = 17 (W). Abbastanza 2 lampade da 8-9 Watt.

Lampadine a incandescenza per evidenziare - non la scelta migliore, in quanto non hanno nello spettro dei toni blu e blu. La mancanza di dispositivi di illuminazione fluorescente - il calore, che può interferire con il normale sviluppo della massa verde. I LED sono privi di questi svantaggi, inoltre consumano molta meno elettricità, durano più a lungo e non contengono mercurio.

Questi sono calcoli teorici che sono molto approssimativi. Utilizzare il luxmetro RADEX LUPIN per impostare i parametri esatti per la luce scaffale. Determina anche il reale flusso luminoso delle lampade, che non sempre corrisponde al valore dichiarato dal produttore.

Perché e come misurare l'illuminazione dell'angolo verde

Se si conosce il flusso luminoso e la potenza utilizzata per illuminare le lampade, è possibile calcolare approssimativamente l'illuminazione, seguendo l'algoritmo di cui sopra. Ma questo valore sarà lontano dall'accuratezza. E, forse, le piante che ricevono meno luce continueranno ad appassire, nonostante l'illuminazione apparentemente normale.

Per ottenere un'immagine più accurata, utilizzare un misuratore di luce per uso domestico RADEX LUPIN. Con questo dispositivo puoi risolvere facilmente il problema dell'illuminazione delle tue piante preferite.

Il dispositivo è molto semplice da usare, può essere trasportato in una borsa o in tasca. Senza un esposimetro per organizzare l'ambiente di luce ottimale per le piante è difficile. Ci sarà sempre un rischio di errore - inesattezze nel calcolo o nell'acquisto di lampade selezionate in modo errato. Pertanto, nell'arsenale dei coltivatori di fiori "avanzati" esiste un esposimetro di qualità.

Se i tuoi fiori interni non hanno abbastanza luce, aiutali. Calcola l'illuminazione, installa le lampade appropriate e controlla la modalità luce con un luxmetro. In segno di gratitudine, le piante risponderanno con una crescita potente, le foglie e i gambi saranno riempiti di succo e ci sarà forza per una lunga fioritura!

Illuminazione per le piante: la funzione, i metodi e i dispositivi del dispositivo

La luce senza esagerazione può essere definita fonte di vita per le piante e la principale condizione per la loro crescita di successo. Senza luce, la reazione di fotosintesi che fornisce alla pianta nutrimento è impossibile e può morire lentamente per fame. Con una mancanza di luce, le piante si indeboliscono e non possono resistere a parassiti e malattie. In condizioni ambientali, così come in serre e serre, la luce naturale non è sufficiente non solo in inverno ma anche in estate, e quindi l'illuminazione supplementare delle piante con apparecchi di illuminazione elettrica rimane uno dei fattori principali per la crescita e la salute di animali domestici decorativi, acquari e anche vegetali verdi che crescono nel nostro giardini d'inverno e davanzali.

Il contenuto

Caratteristiche degli apparecchi elettrici ↑

Creare un'illuminazione artificiale per le piante da interno, dovrebbe essere chiaramente compreso quale delle due possibili funzioni eseguirà:

Se i tuoi animali verdi si trovano vicino alle finestre, sulla terrazza vetrata o sulla loggia, probabilmente hanno bisogno di un'illuminazione periodica, che compenserà la mancanza di luce naturale e avrà un effetto benefico sulla loro crescita, sviluppo e fioritura. In questo caso, la scelta delle lampade non ha molta importanza e l'uso di un relè temporizzatore a doppia modalità fornirà automaticamente alle piante la quantità di luce necessaria al mattino e alla sera.

Abbastanza spesso c'è una coltivazione di piante sotto luce artificiale, cioè in stanze senza finestre o negli angoli della stanza che sono lontani dalle finestre. In una situazione in cui le tue piante non hanno affatto familiarità con la luce naturale, per loro è necessario selezionare lampade con uno spettro speciale che soddisfi le esigenze di piante decorative per interni o acquari.

Watt, suite, lumen ↑

Per scegliere le lampade giuste per l'illuminazione degli impianti, ogni fioraio deve ricordare dal corso di fisica della scuola quali sono la potenza della lampada, il flusso luminoso, l'illuminazione, cosa influenzano e in quali unità vengono misurate.

La potenza di una lampada elettrica è misurata in watt.

Flusso luminoso: la principale caratteristica della sorgente luminosa, misurata in lumen e maggiore è l'indicatore, maggiore è la luce emessa dalla lampada.

L'illuminazione è una caratteristica della superficie illuminata da una sorgente luminosa, misurata in lux. Dall'indicatore di luce dipende da quanto tempo ci vorrà per illuminare una particolare superficie.

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Pertanto, il flusso luminoso di 1 Lm, illuminando un'area di 1 mq M, fornisce un'illuminazione di 1 Lx. Durante la progettazione di un sistema di illuminazione artificiale per la tua serra domestica, è necessario prendere in considerazione due regole importanti:

La quantità di luce è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sorgente luminosa alla superficie. Cioè, alzando la lampada a soli 50 cm sopra il livello precedente, ad esempio, mezzo metro sopra le piante, aumentiamo l'area di illuminazione, ma riduciamo il livello di illuminazione 4 volte.
Il livello di illuminazione dipende dall'angolo al quale la luce è diretta verso la superficie. Per analogia con il sole allo zenit, la sorgente luminosa del tipo di proiettore fornirà l'illuminazione massima se è posizionata perpendicolarmente all'area illuminata.

Cosa influenza lo spettro e il colore della luce?

La luce naturale o artificiale è una raccolta di onde elettromagnetiche di varia lunghezza, chiamate spettro della luce. Lo spettro della luce consiste delle parti spettrali costituenti, ognuna delle quali ha la propria parte dello spettro di un determinato colore, visibile o invisibile. La parte visibile dello spettro è percepita dall'occhio come luce bianca e l'invisibile è la radiazione ultravioletta e infrarossa. Tutte le parti dello spettro luminoso svolgono un ruolo importante nello sviluppo delle piante.

Nel processo di fotosintesi, la clorofilla e altri pigmenti vegetali, con la partecipazione della luce, assorbono il biossido di carbonio e rilasciano ossigeno, convertendo l'energia della luce in energia necessaria per la vita. Inoltre, il "lavoro" nella reazione dei pigmenti usa la luce delle parti rosse e blu dello spettro. Lo sviluppo del sistema radicale, la fioritura e la maturazione dei frutti sono "guidati" dai pigmenti, il cui picco di sensibilità si trova nella parte rossa dello spettro. Organizzando correttamente l'illuminazione artificiale delle piante in una o un'altra parte dello spettro e modificando la durata dei periodi di luce e buio, è possibile accelerare o rallentare lo sviluppo della pianta, abbreviare il periodo di vegetazione o controllare altri processi.

Le caratteristiche dei colori spettrali più importanti dei dispositivi di illuminazione sono indicate sulla loro etichettatura con i seguenti indicatori:

la temperatura del colore della lampada CCT indica il colore della radiazione, misurata in gradi sulla scala Kelvin e corrisponde alla temperatura alla quale il colore del metallo caldo è più vicino al colore della luce del dispositivo di illuminazione;
Il coefficiente di resa cromatica di una lampada CRI caratterizza la corrispondenza del colore dell'oggetto illuminato con il suo vero colore, misurato da 0 a 100.

Ad esempio, la marcatura sulla lampada "/ 735" significa che questo dispositivo con le caratteristiche CRI = 70-75% e ССТ = 3500 ° К, e la marcatura "/ 960" caratterizza la lampada con CRI = 90% e ССТ = 6000 ° К, colore radiazioni prossime alla luce del giorno.

È importante ricordare! Alla luce di una lampada progettata per illuminare le piante, devono essere presenti i colori delle parti rossa e blu dello spettro.

Tipi di lampade per illuminazione ↑

I seguenti tipi di dispositivi di illuminazione sono utilizzati per l'illuminazione o l'illuminazione artificiale completa di piante decorative per interni:

lampade ad incandescenza;
lampade a scarica di gas;
Lampade a LED.

Lampade ad incandescenza usate ↑

Il più vecchio è un tipo di lampada ben noto, in cui la fonte di luce è una spirale di tungsteno calda posta in un matraccio di vetro. Sono avvitati nella cartuccia e non richiedono l'attrezzatura speciale per la connessione. Oltre alle solite "lampade Ilyich" al gruppo di lampadine a incandescenza e includono alcuni altri tipi di illuminazione migliorati:

Caratteristiche delle lampade alogene ↑

Una miscela di gas xenon e kripton viene pompata all'interno del bulbo di queste lampade, fornendo un bagliore più brillante e una maggiore durata della spirale a incandescenza. Da non confondere con lampade a ioduri metallici a scarica di gas.

Quali sono le buone zampe di neodimio? ↑

La lega di neodimio è aggiunta al vetro di questo tipo di lampade, che assorbe la radiazione della parte giallo-verde dello spettro. Di conseguenza, alla luce di una lampada al neodimio, la superficie illuminata appare più luminosa, anche se la quantità di luce emessa non aumenta.

Un inconveniente comune delle lampadine a incandescenza è l'assenza di un colore blu nel loro spettro di emissione e una produzione di luce troppo bassa di 17-25 Lm / W, e quindi non sono molto adatti per gli impianti di illuminazione. Inoltre, le lampadine a incandescenza diventano troppo calde e, se poste a un'altezza inferiore a 1 metro, possono causare ustioni alle piante e ad un'altezza superiore a 1 metro non sono in grado di fornire un'illuminazione efficace.

Dispositivi di scarica ad incandescenza ↑

A differenza delle lampade a incandescenza, la radiazione luminosa nelle lampade a scarica di gas è il risultato di una scarica elettrica tra due elettrodi in una miscela di gas. A seconda della composizione della miscela di gas, possono emettere luce di qualsiasi parte dello spettro. Ci sono lampade a scarica

bassa pressione - lampade fluorescenti, ampiamente utilizzate per l'illuminazione di locali residenziali e altri;
Alta pressione: lo scopo di questo tipo di lampada è molto più ampio, dall'illuminazione stradale agli oggetti di illuminazione per scopi speciali.

Per collegare tutti i tipi di lampade a scarica di gas, ad eccezione degli ultimi modelli di dispositivi fluorescenti a risparmio energetico, è necessario uno speciale reattore: la zavorra, nonostante la base di alcuni di essi sia simile alla base di una normale lampada a incandescenza.

Le lampade fluorescenti a bassa pressione sono un tubo di vetro, su entrambi i lati del quale vi è una coppia di elettrodi collegati da una bobina di tungsteno. All'interno del tubo c'è una miscela di gas inerte e vapori di mercurio, e la superficie interna del tubo del matraccio di vetro è rivestita con un composto speciale - un fosforo. Come risultato della scarica elettrica nei vapori di mercurio, viene generata la radiazione ultravioletta, invisibile agli occhi, che trasforma il fosforo in luce bianca visibile. Ci sono tre tipi di lampade fluorescenti.

Lampade fluorescenti per uso generale ↑

Lampade di questo tipo sono ampiamente utilizzate per l'illuminazione dei locali, sono caratterizzate da un'elevata efficienza luminosa di 50-70 lm / W, bassa radiazione termica e lunga durata. Possono essere utilizzati per l'illuminazione periodica di impianti interni, ma a causa dello spettro limitato, l'uso di tali lampade per l'illuminazione regolare della serra domestica non è sempre ottimale.

Dispositivi fluorescenti per usi speciali ↑

Questo tipo di lampada fluorescente differisce dalla precedente composizione del fosforo depositato sulla superficie interna del tubo di vetro. Come risultato del miglioramento, lo spettro della luce emessa dalla lampada è vicino allo spettro di cui le piante hanno bisogno. Con la stessa potenza, la lampada emette una quantità maggiore di luce dalla parte "utile" dello spettro, e quindi è adatta a qualsiasi esigenza: hai bisogno di illuminazione completa per gli impianti interni, illuminazione periodica o illuminazione decorativa.

Lampade fluorescenti compatte ↑

La principale differenza di questo tipo di lampade fluorescenti rispetto a quelle precedenti è la zavorra integrata nella base, grazie alla quale possono essere facilmente integrate in qualsiasi schema di illuminazione di un appartamento o di una casa senza apparecchiature costose aggiuntive, ovvero semplicemente avvitate in qualsiasi cartuccia delle dimensioni appropriate. Essendo un degno sostituto di una lampada a incandescenza come dispositivo di illuminazione, una gamma abbastanza ampia di una lampada a risparmio energetico compatta non è in grado di fornire un'illuminazione efficace degli impianti interni. Inoltre, uno svantaggio significativo di questi è la dimensione della lampada: una lampada fluorescente compatta con una capacità di 20 W (corrispondente a una potenza della lampada a incandescenza di 100 W) può essere utilizzata per illuminare solo un piccolo gruppo o un impianto autonomo, posizionandolo ad un'altezza di 30-40 cm.

Le lampade fluorescenti compatte con una potenza maggiore di 36-55 W sono più efficaci nel ruolo dei dispositivi di illuminazione per le piante. Si distinguono per l'elevata efficienza luminosa e la lunga durata di vita delle comuni lampade fluorescenti, e la loro eccellente CRI = 90% di trasmissione luminosa e un'ampia gamma contenente colori rosso e blu sono in grado di fornire alle piante un'illuminazione confortevole. Si consiglia di utilizzare tali lampade con un riflettore nei casi in cui la potenza totale dei dispositivi di illuminazione non è superiore a 200-300 W per l'illuminazione del giardino di casa. Finora il loro unico inconveniente è il prezzo elevato e la necessità di collegare un ballast elettronico.

Le lampade a scarica ad alta pressione sono una delle fonti di luce più luminose, sono caratterizzate da un'elevata efficienza luminosa e dimensioni compatte convenienti. Una lampada può illuminare efficacemente le piante in un'area abbastanza ampia. Lampade di questo tipo sono collegate alla rete elettrica tramite un apposito reattore e sono consigliate per gli impianti di illuminazione nei casi in cui è richiesta molta luce, che i dispositivi di illuminazione con una potenza totale di 200-300 W non forniscono. Per l'illuminazione di serre e serre domestiche, vengono utilizzati i seguenti tipi di lampade a scarica ad alta pressione:

il mercurio;
sodio;
ioduri metallici, a volte chiamati alogenuri metallici.

Lampade al mercurio ad alta pressione ↑

La più antica generazione di lampade a scarica. Se la superficie interna del bulbo non è rivestita, si distinguono per un coefficiente di resa del colore molto basso e uno spiacevole colore bluastro delle radiazioni. L'ultima generazione di zampe di mercurio è coperta dall'interno con un composto speciale che migliora le loro caratteristiche spettrali, e alcuni produttori hanno persino adattato lampade di questo tipo per illuminare le piante. Ma un tale svantaggio in quanto la scarsa emissione di luce non è stata ancora eliminata.

Lampade ai vapori di sodio ↑

Efficenti lampade luminose ad alta efficienza luminosa, caratterizzate da una risorsa molto elevata di 12-20 mila ore Lo spettro delle lampade al sodio è rappresentato principalmente dalla zona rossa, che regola i processi di formazione delle radici e la fioritura delle piante. Una singola lampada a scarica di sodio con una capacità di 250 W e dotata di un riflettore incorporato può illuminare efficacemente l'impressionante area del giardino d'inverno o una vasta collezione di piante. Per bilanciare lo spettro di emissione, si raccomanda di alternare lampade al sodio con mercurio o ioduri metallici.

Lampade a ioduri metallici perfette ↑

Il tipo più perfetto di lampade a scarica di gas come dispositivi di illuminazione per le piante. Si distinguono per potenza elevata, grande risorsa e uno spettro perfettamente bilanciato per le piante. Per collegare la lampada ad alogenuri metallici è necessaria una cartuccia speciale, nonostante la sua base esterna non sia praticamente diversa dalla base di una lampada a incandescenza. Lo svantaggio è troppo alto rispetto ad altri tipi di costi delle lampade.

Dispositivi di illuminazione a LED ↑

A differenza di tutti i dispositivi utilizzati per illuminare o illuminare gli impianti, il dispositivo di illuminazione a LED non è una lampada, ma un dispositivo a semiconduttore a stato solido, in cui non è presente una lampadina fragile riempita con gas non sicuro, filamenti e elementi mobili inaffidabili. La radiazione nel LED viene generata quando una corrente elettrica passa attraverso uno speciale cristallo artificiale. L'energia principale è spesa per la creazione del flusso luminoso, il processo avviene senza il rilascio di calore - un vantaggio molto importante, che consente di creare l'illuminazione perfetta per le piante acquatiche che soffrono di surriscaldamento.

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L'illuminazione progressiva a LED per impianti di qualsiasi tipo è considerata la tecnologia del futuro. I LED hanno una risorsa impareggiabile di fino a 100 mila ore di funzionamento continuo, spendono il 75% in meno di elettricità rispetto ai dispositivi di illuminazione tradizionali e sono in grado di fornire uno spettro di radiazioni che è comodo per lo sviluppo dell'impianto. È molto importante che l'assenza di parti ultraviolette e infrarosse dello spettro nelle radiazioni garantisca la completa sicurezza dei dispositivi LED per le persone e le piante.

Il colore dell'illuminazione a LED dipende dalla composizione del cristallo attraverso il quale scorre la corrente elettrica e l'intensità della radiazione può essere regolata cambiando l'amperaggio. Se un dispositivo di illuminazione è costituito da diversi cristalli, ognuno dei quali emette la luce di una certa parte dello spettro, è possibile controllare l'intensità di corrente di ciascuno di essi. L'unico inconveniente delle sorgenti luminose a LED è che sono piuttosto costose rispetto alle lampade tradizionali.

Pertanto, la scelta degli apparecchi di illuminazione consente a tutti i giardinieri, indipendentemente dal budget, di creare un'illuminazione normale per le loro piante.

L'opzione più economica è costituita da lampadine a incandescenza o lampade fluorescenti compatte con alimentatore incorporato che si adattano a proiettili convenzionali.

Le lampade fluorescenti compatte sono eccellenti per illuminare un piccolo numero di piante basse vicine. Le piante distaccate elevate sono meglio illuminate dai proiettori con lampade a scarica di sodio di piccolo wattaggio fino a 100 watt.

Le piante di circa una altezza situate su scaffali o davanzali sono meglio illuminate da lampade fluorescenti lunghe o compatte di alta potenza. L'utilizzo di un riflettore con lampade fluorescenti aumenta significativamente il flusso utile della luce.

Per illuminare un grande giardino d'inverno o una vasta collezione di piante, è possibile utilizzare una o più plafoniere con potenti lampade (da 250 tonnellate) a scarica di sodio o ioduri metallici.

Infine, la moderna illuminazione a LED è l'ideale per ciascuno di questi casi, il cui costo elevato compensa il comfort, la brillantezza delle foglie verdi e la varietà di gemme in fiore dei vostri animali domestici.

Impianto di illuminazione con LED bianchi

Ecologia del consumo. Scienza e tecnologia: che tipo di illuminazione è necessaria per ottenere una pianta completamente sviluppata, grande, fragrante e gustosa con un consumo energetico moderato?

L'intensità della fotosintesi sotto la luce rossa è massima, ma sotto il rosso solo le piante muoiono o il loro sviluppo è disturbato. Per esempio, i ricercatori coreani [1] hanno dimostrato che quando illuminato con rosso puro, il peso della lattuga cresciuta è maggiore di quando è illuminato con una combinazione di rosso e blu, ma le foglie contengono significativamente meno clorofilla, polifenoli e antiossidanti. Un biofobo dell'Università statale di Mosca [2] ha scoperto che nelle foglie di cavolo cinese sotto luce rossa e blu a banda stretta (rispetto all'illuminazione con una lampada al sodio) la sintesi degli zuccheri si riduce, la crescita è inibita e non avviene alcuna fioritura.

Fig. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarm

Che tipo di illuminazione è necessaria per ottenere una pianta completamente sviluppata, grande, fragrante e gustosa con un consumo energetico moderato?

Come valutare l'efficienza energetica della lampada?

Le principali metriche per valutare l'efficienza energetica del phytosvet sono:

Fotosintetico Photon Flux (PPF), in micromoli per joule, ovvero, tra i quanti di luce nel range 400-700 nm, che la lampada emette, che consuma 1 J di energia elettrica.
Resa Photon Flux (YPF), in micromoli effettivi per Joule, cioè nel numero di quanti per 1 J di energia elettrica, tenendo conto del moltiplicatore, la curva di McCree.

PPF risulta sempre leggermente superiore a YPF (la curva di McCree è normalizzata a uno e nella maggior parte dell'intervallo è inferiore a uno), pertanto è vantaggioso utilizzare la prima metrica per i venditori di apparecchi di illuminazione. È più vantaggioso utilizzare la seconda metrica per i clienti, poiché valuta in modo più adeguato l'efficienza energetica.

Efficacia di HPS

Le grandi imprese agricole con una vasta esperienza, contando soldi, usano ancora lampade al sodio. Sì, accettano volentieri di appendere le sporgenze fornite da loro lampade a LED, ma non sono d'accordo a pagare per loro.

Dalla fig. 2 mostra che l'efficienza della lampada al sodio dipende fortemente dalla potenza e raggiunge un massimo a 600 watt. Il caratteristico valore YPF ottimizzato per una lampada al sodio 600-1000 W è 1,5 eff. μmol / j. Le lampade al sodio 70-150 W hanno una volta e mezzo meno efficienza.

Fig. 2. Spettro tipico della lampada al sodio per le piante (a sinistra). Efficienza in lumen per watt e in micromoli effettivi di lampade al sodio seriale per serre dei marchi Cavita, E-Papillon, Galad e Reflax (a destra)

Qualsiasi lampada a LED con un'efficienza di 1,5 eff. μmol / W e un prezzo ragionevole possono essere considerati degni sostituti della lampada al sodio.

Efficacia dubbia dell'illuminazione delle piante rosse e blu

Questo articolo non fornisce gli spettri di assorbimento della clorofilla perché non è corretto riferirsi a questi nella discussione sull'uso del flusso luminoso da parte di una pianta vivente. L'invitro della clorofilla, isolato e purificato, assorbe davvero solo la luce rossa e blu. In una cellula vivente, i pigmenti assorbono la luce nell'intero intervallo di 400-700 nm e trasferiscono la sua energia in clorofilla. L'efficienza energetica della luce nel foglio è determinata dalla curva "McCree 1972" (Fig. 3).

Fig. 3. V (λ) è la curva di visibilità per una persona; RQE - efficienza quantica relativa per un impianto (McCree 1972); σ_r e σ_fr - curve di assorbimento della luce rossa e rossa lontano dal fitocromo; B (λ) - efficienza fototropica della luce blu [3]

Nota: la massima efficienza nella gamma rossa è una volta e mezza superiore al minimo - in verde. E se calcoliamo la media dell'efficienza su qualsiasi banda larga, la differenza diventerà ancora meno evidente. In pratica, la ridistribuzione di parte dell'energia dalla gamma rossa alla funzione di energia verde della luce a volte, al contrario, aumenta. La luce verde passa attraverso lo spessore delle foglie ai livelli inferiori, l'effettiva area fogliare della pianta aumenta drammaticamente e la resa, ad esempio, della lattuga sale [2].

Impianto di illuminazione con LED bianchi

La fattibilità energetica dell'illuminazione degli impianti con le comuni lampade a LED a luce bianca è stata studiata in [3].

La forma caratteristica dello spettro LED bianco è determinata da:

il bilanciamento delle onde corte e lunghe, correlato con la temperatura del colore (Figura 4, a sinistra);
il grado di pienezza dello spettro che si correla con la resa cromatica (Figura 4, a destra).

Fig. 4. Spettri di luce bianca a LED con una resa cromatica, ma con diversa temperatura di colore CCT (a sinistra) e con una temperatura di colore e una diversa resa cromatica R _un (A destra)

Le differenze nello spettro dei diodi bianchi con un colore e una temperatura di colore sono appena percettibili. Pertanto, possiamo stimare i parametri spettro-dipendenti solo per temperatura del colore, resa cromatica ed efficienza luminosa - i parametri che sono scritti nella consueta lampada a luce bianca sull'etichetta.

I risultati dell'analisi degli spettri dei LED seriali bianchi sono i seguenti:

1. Nello spettro di tutti i LED bianchi, anche con una bassa temperatura del colore e con una resa cromatica massima, come per le lampade al sodio, c'è molto poco rosso (Figura 5).

Fig. 5. Spettro di LED bianchi (LED 4000K R _un = 90) e luce di sodio (HPS) in confronto con le funzioni spettrali di suscettibilità di una pianta in blu (B), rosso (A_r) e luce rossa alta (A_fr)

In condizioni naturali, la pianta ombreggiata dalla chioma di fogliame alieno riceve più rosso rispetto al vicino, che nelle piante amanti della luce innesca la "sindrome dell'ombreggiamento" - la pianta si estende verso l'alto. Pomodori, ad esempio, nella fase di crescita (non di piantine!) Il rosso intenso è necessario per allungare, aumentare la crescita e l'area totale occupata, e quindi il raccolto in futuro.

Di conseguenza, sotto i LED bianchi e sotto la luce del sodio, la pianta si sente sotto il sole aperto e non si allunga verso l'alto.

2. La luce blu è necessaria per la reazione di "inseguimento del sole" (Fig. 6).

Fig. 6. Fototropismo: trasformare foglie e fiori, tirando gli steli verso la componente blu della luce bianca (illustrazione da Wikipedia)

In un watt di luce bianca a LED, il componente fitoattivo blu 2700 K è due volte più grande di un watt di luce al sodio. Inoltre, la proporzione di blu fitoattivo in luce bianca aumenta in proporzione alla temperatura del colore. Se è necessario, ad esempio, per trasformare i fiori ornamentali in direzione delle persone, dovrebbero essere illuminati da questo lato con luce fredda intensa e le piante si dispiegheranno.

3. Il valore energetico della luce è determinato dalla temperatura del colore e dalla resa cromatica e con una precisione del 5% può essere determinata dalla formula:

Esempi di utilizzo di questa formula:

R. Valutiamo per i valori di base dei parametri di luce bianca quale dovrebbe essere l'illuminazione al fine di fornire, ad esempio, 300 eff. Per una data resa del colore e temperatura del colore. μmol / s / m2:

Si vede che l'uso della luce bianca calda di alta resa cromatica consente l'uso di livelli di luce leggermente inferiori. Ma se consideriamo che l'emissione luminosa dei LED a luce calda con un'alta resa cromatica è leggermente inferiore, diventa chiaro che la scelta della temperatura del colore e della resa cromatica non può essere significativa dal punto di vista energetico per vincere o perdere. È possibile regolare solo la percentuale di luce fitoattiva blu o rossa.

B. Esaminiamo l'applicabilità di un tipico apparecchio a LED per uso generico per la coltivazione di microgreen.

Una lampada di dimensioni pari a 0,6 × 0,6 m consuma 35 W, una temperatura di colore di 4000 K, una resa cromatica di Ra = 80 e un ritorno di luce di 120 lm / W. Quindi la sua efficienza sarà YPF = (120/100) (1,15 + (35⋅80 - 2360) / 4000) eff. μmol / j = 1,5 eff. μmol / j. Quello, moltiplicato per i 35 watt consumati sarà di 52.5 eff. μmol / s

Se una lampada di questo tipo viene abbassata sufficientemente al di sopra del letto di un microgreen con un'area di 0,6 × 0,6 m = 0,36 m 2 e quindi evitando la perdita di luce sul lato, la densità di illuminazione sarà di 52,5 eff. μmol / s / 0,36 m 2 = 145 eff. μmol / s / m 2. Questo è circa la metà dei soliti valori raccomandati. Pertanto, anche la potenza della lampada deve essere raddoppiata.

Confronto diretto di fitofarametri di lampade di diversi tipi

Confrontiamo i phytoparameters del solito apparecchio da soffitto a LED da ufficio, prodotto nel 2016, con fitolamp specializzati (Fig. 7).

Fig. 7. Parametri comparativi di una tipica lampada al sodio da 600 W per serre, un'illuminazione specializzata per impianti a LED e una lampada per l'illuminazione generale della stanza

Si può vedere che un normale apparecchio di illuminazione generale con un diffusore rimosso durante l'illuminazione delle piante non è inferiore in efficienza energetica a una lampada al sodio specializzata. Si vede anche che il fitoilluminatore di luce rosso-blu (il fabbricante è intenzionalmente non nominato) è realizzato a un livello tecnologico inferiore, poiché la sua efficienza totale (il rapporto tra il flusso luminoso in watt e la potenza assorbita dalla rete) è inferiore all'efficienza di una lampada da ufficio. Ma se l'efficienza delle lampade rosso-blu e bianco fosse la stessa, allora i fitoplametri sarebbero ugualmente uguali!

Anche dagli spettri si può vedere che la fito-lampada rosso-blu non è a banda stretta, la sua gobba rossa è ampia e contiene molto più rosso rispetto al LED bianco e alla luce di sodio. Nei casi in cui è necessario il rosso lontano, l'uso di tale apparecchio come suola o in combinazione con altre opzioni può essere appropriato.

Valutazione dell'efficienza energetica del sistema di illuminazione nel suo insieme:

L'autore utilizza uno spettrometro manuale UPRtek 350N (figura 8).

Fig. 8. Audit del sistema fito-illuminazione

Il seguente modello UPRtek - spettrometro PG100N secondo il produttore misura il micromol per metro quadro e, cosa più importante, il flusso luminoso in watt per metro quadrato.

Misurare il flusso luminoso in watt è una caratteristica eccellente! Se si moltiplica l'area illuminata per la densità del flusso luminoso in watt e si confronta con il consumo della lampada, l'efficienza energetica del sistema di illuminazione diventa chiara. E questo è attualmente l'unico criterio indiscutibile di efficienza, in pratica, per diversi sistemi di illuminazione, differisce di un ordine di grandezza (e non di più volte, o anche di percentuali, poiché l'effetto energetico cambia quando cambia la forma dello spettro).

Esempi di luce bianca

Sono descritti esempi di illuminazione di fattorie idroponiche con luce rosso-blu e bianca (figura 9).

Fig. 9. Da sinistra a destra e dall'alto in basso fattorie: Fujitsu, Sharp, Toshiba, una fattoria per la coltivazione di piante medicinali nel sud della California

Il sistema di fattorie Aerofarm (Fig. 1, 10), il più grande dei quali è stato costruito nei pressi di New York, è ben noto. Sotto le lampade a LED bianche di Aerofarm, crescono oltre 250 tipi di piante, con oltre venti raccolti all'anno.

Fig. 10. Farm Aerofarms nel New Jersey ("Stato dei giardini") al confine con New York

Esperimenti diretti che confrontano l'illuminazione a LED bianco e rosso-blu
Esistono pochissimi risultati pubblicati di esperimenti diretti che mettono a confronto piante coltivate con LED bianchi e rossi-blu. Ad esempio, un assaggio di un tale risultato ha mostrato l'Accademia agricola di Mosca. Timiryazev (Figura 11).

Fig. 11. In ogni coppia, la pianta a sinistra è cresciuta sotto LED bianchi, a destra - sotto rosso e blu (dalla presentazione di I. G. Tarakanova, Dipartimento di Fisiologia Vegetale, Accademia Agricola di Mosca intitolata a Timiryazev)

L'Università di Aviazione e Astronautica di Pechino nel 2014 ha pubblicato i risultati di un ampio studio sul grano coltivato con LED di vario tipo [4]. I ricercatori cinesi hanno concluso che è consigliabile utilizzare una miscela di luce bianca e rossa. Ma se si guardano i dati digitali dall'articolo (Fig. 12), si nota che la differenza nei parametri con diversi tipi di illuminazione non è affatto radicale.

Figura 12. I valori dei fattori studiati nelle due fasi della crescita del grano sotto LED rossi, rossi-blu, rossi-bianchi e bianchi

Tuttavia, l'obiettivo principale della ricerca odierna è correggere le carenze dell'illuminazione rosso-blu a banda stretta aggiungendo luce bianca. Ad esempio, i ricercatori giapponesi [5, 6] hanno riscontrato un aumento della massa e del valore nutrizionale di lattuga e pomodori quando il bianco viene aggiunto alla luce rossa. In pratica, ciò significa che se l'aspetto estetico della pianta durante la crescita non è importante, non è necessario scartare le lampade rosso-blu a banda stretta già acquistate, ma è possibile utilizzare anche lampade a luce bianca.

L'effetto della qualità della luce sul risultato

La legge fondamentale dell'ecologia "La botte di Liebig" (fig. 13) afferma: lo sviluppo limita il fattore che devia dalla norma più di altri. Ad esempio, se acqua, minerali e CO sono forniti completamente ₂, ma l'intensità di illuminazione è pari al 30% del valore ottimale - l'impianto non fornirà più del 30% della resa massima possibile.

Fig. 13. Illustrazione del principio del fattore limitante su YouTube

La reazione della pianta alla luce: l'intensità dello scambio gassoso, il consumo di nutrienti dalla soluzione e i processi di sintesi - è determinata dal laboratorio. Le risposte caratterizzano non solo la fotosintesi, ma anche i processi di crescita, fioritura, sintesi delle sostanze necessarie per il gusto e l'aroma.

Nella fig. 14 mostra la risposta di una pianta a un cambiamento nella lunghezza d'onda della luce. Misurato l'intensità del consumo di sodio e fosforo dalla soluzione nutritiva di menta, fragole e lattuga. I picchi su tali grafici sono segni di stimolazione di una specifica reazione chimica. I grafici mostrano che per escludere qualsiasi intervallo dall'intero spettro per motivi di risparmio - è come rimuovere una parte dei tasti del pianoforte e suonare la melodia su quelli rimanenti.

Fig. 14. Il ruolo stimolante della luce per il consumo di azoto e fosforo, menta, fragole e lattuga.

Il principio del fattore limitante può essere esteso alle singole componenti spettrali - per un risultato completo, in ogni caso, è necessario uno spettro completo. Prendendo una certa distanza dall'intero spettro non si ottiene un aumento significativo dell'efficienza energetica, ma un "barile di Liebig" può funzionare - e il risultato sarà negativo.
Gli esempi dimostrano che la luce a LED bianca ordinaria e il "phytosvet rosso-blu" specializzato, quando illuminati dalle piante, hanno approssimativamente la stessa efficienza energetica. Ma il bianco a banda larga soddisfa in modo complesso i bisogni della pianta, che si esprimono non solo nella stimolazione della fotosintesi.

Rimuovere il verde da uno spettro continuo in modo che la luce dal bianco diventi viola è una mossa di marketing per gli acquirenti che desiderano una "soluzione speciale" ma che non agiscono come clienti qualificati.

Correzione della luce bianca

I più comuni LED bianchi generici hanno una resa cromatica bassa di Ra = 80, dovuta principalmente alla mancanza di colore rosso (Fig. 4).

La mancanza di rosso nello spettro può essere reintegrata aggiungendo LED rossi alla lampada. Tale soluzione promuove, ad esempio, la società CREE. La logica del "barile di Liebig" suggerisce che un tale additivo non danneggerebbe se fosse davvero un additivo e non una ridistribuzione di energia da altre gamme a favore del rosso.

Un lavoro interessante ed importante è stato svolto dall'IMBP RAS nel 2013-2016 [7, 8, 9]: hanno studiato come la luce dei LED bianchi 4K da 660 nm alla luce dei LED bianchi 4000 K / Ra = 70 influisce sullo sviluppo del cavolo cinese.

E ho scoperto quanto segue:

Sotto luce LED cavolo cresce all'incirca come sotto sodio, ma ha più clorofilla (le foglie sono più verdi).
Il peso secco del raccolto è quasi proporzionale alla quantità totale di luce nelle moli prodotte dalla pianta. Più luce - più cavolo.
La concentrazione di vitamina C nel cavolo aumenta leggermente con l'aumentare dell'illuminazione, ma aumenta significativamente con l'aggiunta della luce rossa alla luce bianca.
Un aumento significativo della percentuale della componente rossa nello spettro ha aumentato significativamente la concentrazione di nitrati nella biomassa. È stato necessario ottimizzare la soluzione nutritiva e introdurre una porzione di azoto nella forma di ammonio, in modo da non andare oltre l'MPC per i nitrati. Ma nella luce bianca pura era possibile lavorare solo con la forma di nitrato.
L'aumento della quota di rosso nel flusso totale totale non ha quasi alcun effetto sulla massa del raccolto. Cioè, il completamento del componente spettrale mancante non influenza la quantità del raccolto, ma la sua qualità.
Una maggiore efficienza in moli per watt di un LED rosso porta al fatto che l'aggiunta del rosso al bianco è anche più efficiente dal punto di vista energetico.

Pertanto, l'aggiunta del rosso al bianco è consigliabile nel caso particolare del cavolo cinese ed è del tutto possibile nel caso generale. Certamente, con controllo biochimico e corretta selezione di fertilizzanti per un particolare raccolto.

Opzioni per arricchire lo spettro con luce rossa

La pianta non sa da dove proviene un quanto dallo spettro della luce bianca, e da dove - il quantum "rosso". Non è necessario creare uno spettro speciale in un unico LED. E non c'è bisogno di brillare con la luce rossa e bianca di uno speciale fitolampo. È sufficiente utilizzare la luce bianca di uso generale e una luce rossa separata per illuminare ulteriormente la pianta. E quando c'è una persona accanto alla pianta, la lampada rossa può essere spenta dal sensore di movimento per rendere la pianta verde e carina.

Ma la decisione inversa è anche giustificata: raccogliendo la composizione del fosforo, espandi lo spettro dell'emissione del LED bianco verso le onde lunghe, bilanciandolo in modo che la luce rimanga bianca. E ottenere la luce bianca di colore stravagante, adatto sia per le piante e gli esseri umani.

E 'particolarmente interessante per aumentare la percentuale di rosso, aumentando l'indice generale di resa cromatica, nel caso della città di allevamento - crescente movimento sociale necessario per la pianta umana in città, spesso con l'unione dello spazio di vita, e quindi la luce ambiente degli esseri umani e piante.

Domande aperte

È possibile identificare il ruolo del rapporto tra luce rossa vicina e vicina e la fattibilità dell'uso della "sindrome dell'ombreggiamento" per culture diverse. È possibile discutere su quali aree durante l'analisi è consigliabile interrompere la scala della lunghezza d'onda.

Si può discutere se una pianta è necessaria per la stimolazione o una funzione regolatrice di lunghezze d'onda inferiori a 400 nm o superiori a 700 nm. Ad esempio, vi è un messaggio privato che l'ultravioletto influenza in modo significativo le qualità dei consumatori delle piante. Tra le altre cose krasnolistnyh varietà di lattuga coltivate senza raggi UV, e crescono verde, ma prima della vendita viene irradiato con luce ultravioletta, che diventano rossi e andare sul bancone. E se il nuovo pbar metrica correttamente (pianta radiazione biologicamente attiva), come descritto nello standard ANSI / ASABE S640, quantità e unità di radiazione elettromagnetica per Piante (fotosintetici organismi, richiede di prendere in considerazione la gamma di 280-800nm.

conclusione

I negozi di catene scelgono più varietà vecchio stile, quindi il compratore vota con un rublo per ottenere frutti più brillanti. E quasi nessuno sceglie il gusto e l'aroma. Ma non appena diventiamo più ricchi e iniziamo a chiedere di più, la scienza darà immediatamente le varietà e le ricette giuste per la soluzione nutritiva.

E affinché la pianta sintetizzi tutto ciò che è necessario per il gusto e l'aroma, l'illuminazione con uno spettro contenente tutte le lunghezze d'onda a cui la pianta reagisce, vale a dire nel caso generale, sarà richiesto uno spettro continuo. Forse la soluzione base sarà la luce bianca con un'alta resa cromatica.

letteratura
1. Figlio K-H, Oh M-M. Forma delle foglie, crescita, crescita e composti fenolici antiossidanti di due tipi di diodi luminosi e rossi // Hortscience. - 2013. - Vol. 48. - Pag. 988-95.
2. Ptushenko VV, Avercheva OV, Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin AN, Smolyanina SO, Zhigalova TV, 2015. Le possibili ragioni di un declino nella crescita di cavolo cinese sotto la luce rossa e blu a banda stretta acombined rispetto withillumination di alta lampada al sodio a pressione. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, Ambiente luminoso di alta qualità per uomo e pianta. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu H. Liu, 2014, Crescita, Triticum aestivum L., id id id Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex Ex
5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. La lattuga idrodinamicamente coltivata (Lactuca sativa L. var. Capitata) // Scientia Horticulturae. - 2013. - V. 150. - P. 86-91.
6. Lu, N., Maruo T., Johkan M., et al. Ad esempio, è stato dimostrato che gli effetti dell'illuminazione supplementare dovrebbero essere ridotti. Controllo. Biol. - 2012. Vol. 50. - P. 63-74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Yakovlev, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. La logica per i regimi ottimali di illuminazione delle piante per la serra spaziale Vitacycle-T. Aerospaziale e medicina ambientale. 2016. T. 50. № 4.
8. Konovalov IO, Berkovich YA, Erohin AN Smolyanina SO, Yakovlev, O., Znamenskii AI, scarafaggi IG, Radchenko SG, Lapach S.N., Trofimov Yu.V., Tsvirko V.I. Ottimizzazione del sistema di illuminazione a LED della serra spaziale delle vitamine. Aerospaziale e medicina ambientale. 2016. T. 50. № 3.
9. Konovalova, I.O., Berkovich, Yu.A., Smolyanin, SO, Pomelova, MA, Erokhin, AN, Yakovleva, OS, Tarakanov, I.G. L'influenza dei parametri del regime di luce sull'accumulo di nitrati nella biomassa in superficie del cavolo cinese (Brassica chinensis L.) se coltivata con irradiatori a LED. Agrochimici. 2015. № 11.

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