Освещение для растений: виды ламп, отличия для разных растений

Выбор спектра фитоламп

При недостатке естественного света растения излишне вытягиваются, истончаются, им не хватает сил для формирования завязи и обильной зелени. Но не все искусственное освещение одинаково поглощается рассадой. Спектр излучения обычной лампы накаливания находится, преимущественно, в области инфракрасного диапазона. Причем, большая часть энергии уходит на выработку тепла.

В отличие от обычной подсветки фитосветильники для растений излучают волны, той длины, которая максимально подходит для потребления агрокультурами и не перегревают их. Излучения для рассады, при котором достигается ускоренный рост зеленой массы и правильный фотосинтез находятся в красном и синем видимом спектре волн.

Чтобы достичь такого сочетания, фитолампы оснащены светодиодами с разным свечением.

Сегодня выпускают:

• двухцветные или биколорные (синий и красный цвет);
• многоцветные (+ белый и ультрафиолетовый).

В некоторых моделях ламп возможна регулировка соотношения излучения и отключения лишних элементов подсветки. На упаковке фитолампы должно быть указание ее пиков спектрального свечения в красном и синем луче.

Наиболее продуктивной длинной волны считается в среднем:

• для красного спектра 635 нм;
• для синего – 450 нм.

Для наглядности на упаковке с лампой для рассады размещена спектрограмма. По ней можно без труда сориентироваться имеет ли спектр фитолампы нужный диапазон для ускорения роста растений или нет. Если данные пиков на спектрограмме не совпадают с оптимальной длинной более чем на 10 нм., то такая лампа будет малоэффективна.

Для стимулирования цветения рекомендуется светодиодная фитолампа с интенсивной подсветкой в красном диапазоне по 1–1,5 часа два раза в сутки. Синий цвет больше стимулирует рост зеленой массы.

Многоцветные фитолампы не рекомендуются для постоянного применения в комнатах, где есть регулярное присутствие людей. Так как ультрафиолетовое свечение может негативно сказаться на зрении и кожных покровах.

Тип лампы и ее форма

Кроме спектра свечения, при покупке фитолампы нужно определиться с типом формы устройства.

Сегодня производители предлагают 2 вида ламп:

• круглые – в виде диска со встроенными по всему диаметру светодиодами;
• линейные – в виде трубчатой лампы с элементами подсветки внутри.

При покупке той или иной формы фитолампы, определитесь с расположением растений в комнате. Если растение одно, либо расположить рассаду можно в радиусе 25 см. от центра лампы, тогда подойдет круглая модель до 16 ватт. Для радиуса 40 см. применяют лампу 36 ватт.

Если саженцы располагаются на подоконнике либо полках, то понадобится линейная лампа. В теплице при стандартной (параллельной) рассадке растений, тоже подойдут трубчатые фитолампы.

Кроме формы фитолампы, различаются по источникам излучения, бывают:

• Люминесцентные фитолампы. Они не греются, поэтому не обжигают рассаду, даже при близком расположении светильника. Являются энергосберегающими и позволяют регулировать цвет облучения. К недостаткам можно отнести раздражающий лиловый свет, который постоянно освещает комнату. Но, если вас это не раздражает, тогда можно смело применять люминесцентную лампу для рассады.
• Светодиодные фитолампы. Имеют срок службы до 60 000 часов. При работе потребляют мало электроэнергии. Устанавливаются в стандартный патрон любого светильника и не требуют дополнительного устройства. При использовании светодиодных фитоламп можно регулировать мощность облучения.
• Натриевые фитолампы. Имеют очень яркое излучение и могут вредить глазам и ослеплять при установке в жилых комнатах. Поэтому их устанавливают в парниках и теплицах для поддержания созревания овощей и ягод. При работе сильном нагреваются, поэтому нужно правильно располагать относительно растений. Натриевые светильники требуют специальной утилизации, поскольку содержат опасные для человека вещества.

При сильном нагреве нельзя трогать излучатель, иначе можно получить серьезные ожоги.

Фотосинтез и свет

Солнечный свет необходим для растений на любой стадии развития. Основными характеристиками света являются его спектральный состав, интенсивность, суточная и сезонная динамика. Недостаток света – сокращение продолжительности светового дня и малая интенсивность освещения – приводят к гибели растения. Свет – единственный источник энергии, обеспечивающий функции и потребности зеленого организма. Для восполнения недостатка солнечного света применяется досветка растений. Наиболее распространенные инструменты – лампы ДНаТ и светодиодные светильники.

Фотосинтез – основа жизни растения. Энергия квантов света преобразует получаемые растением неорганические вещества в органические.

Свет разных длин волн по-разному влияет на интенсивность фотосинтеза. Первые исследования на эту тему были проведены еще в 1836 г. В. Добени. Физик пришел к выводу, что интенсивность фотосинтеза пропорциональна яркости света. Наиболее яркими лучами в то время считались желтые. Выдающийся российский ботаник и физиолог растений К.А. Тимирязев в 1871–1875 гг. установил, что зеленые растения наиболее интенсивно поглощают лучи красной и синей части солнечного спектра, а не желтые, как это считалось ранее. Поглощая красную и синюю часть спектра, хлорофилл отражает зеленые лучи, из-за чего и кажется зеленым. На основании этих данных немецкий физиолог растений Т. В. Энгельман в 1883 г. разработал бактериальный метод изучения ассимиляции углекислого газа растениями, который подтвердил, что разложение углекислого газа, (а, значит, и выделение кислорода) у зеленых растений наблюдается в дополнительных к основной окраске (т.е. зеленой) лучах – красных и синих. Данные, полученные на современном оборудовании, полностью подтверждают результаты, полученные Энгельманом более 130 лет назад.

Зависимость интенсивности фотосинтеза зеленых растений от длины световой волны

Максимальная интенсивность фотосинтеза – под красным светом, но одного красного спектра недостаточно для гармоничного развития растения. Исследования показывают, что салат, выращенный под красным светом, имеет большую зеленую массу, чем салат, выращенный под комбинированным красно-синим освещением, но в его листьях значительно меньше хлорофилла, полифенолов и антиоксидантов.

ФАР и ее производные

Фотосинтетически активная радиация (ФАР, PPF — Photosynthetic Photon Flux) – та часть доходящей до растений солнечной радиации, которая используется ими для фотосинтеза. Измеряется в мкмоль/Дж. ФАР можно выражать в единицах энергии (интенсивность излучения, Ватт/м2).

Фотосинтетический фотонный поток (PPFD —  Photosynthetic Photon Flux Density) — суммарное число фотонов, излучаемых в секунду в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм (мкмоль/с).

Значение ФАР не учитывает разницу между разными длинами волн в диапазоне 400 — 700 нм. Кроме того, используется приближение, что волны за пределами этого диапазона имеют нулевую фотосинтетическую активность.

Если известен точный спектр излучения, можно оценить усваиваемый растением поток фотонов (YPF — Yield Photon Flux), представляющий собой ФАР, взвешенную в соответствии с эффективностью фотосинтеза по каждой длине волны. YPF всегда несколько меньше PPF, но позволяет более адекватно оценивать энергетическую эффективность источника света.

Для практических целей достаточно учесть, что зависимость почти линейна и PPF для 3000 К больше YPF примерно на 10%, а для 5000 К — на 15%. Что означает примерно на 5% большую энергетическую ценность для растения теплого света по сравнению с холодным при равной освещенности в люксах.

Как правильно досвечивать рассаду

При выборе фитолампы для рассады проще всего определиться с ее формой. Тут все просто. Если горшочки с рассадой рядком стоят на полке специального стеллажа, или на подоконнике, или на другой узкой и длинной поверхности (а рассаду обычно выращивают именно так), то нужна фитолампа линейного типа.

Иногда ряды рассады досвечивают двумя цокольными лампами (или несколькими).

Сложнее определиться с выбором источника освещения. Смысл досвечивания в том, чтобы ламп искусственного освещения в том, чтобы до начала светового дня или по его окончании они заменяли растениям солнечный свет, который состоит из волн разного цвета и разной длины. Для роста и развития растений наиболее важны красный и синий цвета спектра, поэтому для выращивания растений годятся далеко не все лампы.

Розовый «фито» просто эффективен в плане затрат на электроэнергию, так как там нет дополнительного спектра. Для растений 100 ват розового сопоставим с 200 ватт белого, а для вас дешевле в два раза.

Лампы накаливания – наихудший выбор для подсвечивания рассады и для растений вообще. Спектр излучения ламп накаливания ограничен, в основном, желтым и зеленым спектром; синего в нем нет. Вторая проблема в том, что значительная часть электроэнергии в этих лампах превращается в тепло. Приходится отодвигать их от растений как можно дальше, от этого и так невысокая эффективность досвечивания падает еще. Растения, которые выросли под обычной лампой накаливания, легко распознать: они тянутся к свету и всегда чрезмерно вытянутые.

С люминесцентными лампами обратная история, в их спектре преобладает синий, но они излучают мало света в красной и оранжевой областях, а красный рассаде все-таки нужен (а комнатным растениям просто необходим, особенно тропическим экзотам вроде лимонов и кофе).

Иногда в оранжереях комбинируют «люмки» холодного света и лампы накаливания, которые нагревают воздух.

Светодиодные фитолампы

В последние годы растет популярность фитолпамп, в которых используют светодиоды. Долгое время они считались «хорошими,  но дорогими», но несколько лет назад светодиоды резко подешевели. В спектре таких фитолап есть и синий, и красный, их называют биколорными. На упаковке обычно размещается спектограмма, которая  показывает длину волн и в синем спектре, и в красном. Оптимальной для рассады считается длина волн:

• в синем спектре — 440-450 нм,
• в красном спектре – 650-660 нм.

На FORUMHOUSE вопрос о спектакльном соотношении для досветки рассады и для освещения зимних садов дискутировался несколько лет.

Кажется, теперь в этом вопросе поставлена точка, и оптимальная картина выглядит так:

Проверяйте спектр диодов в фитолампе

Общеизвестно, что растениям для роста и развития необходим солнечный свет, состоящий из волн разной длины и цвета. Весной, в период выращивания рассады, когда солнечного света не хватает, для досвечивания растений обычно используют лампы искусственного освещения. Однако спектр их излучения ограничен и происходит в основном в желтом и зеленом цветовых секторах. К тому же лампы накаливания потребляют много электроэнергии. Люминесцентные и современные энергосберегающие лампы – более экономные, но излучают мало света в красной и оранжевой спектральных областях. А растения хорошо реагируют ответным ростом на синий и красный цвета.

Такого оптимального сочетания цветов удалось достичь при использовании в фитолампах светодиодов. Поэтому эти источники освещения называют биколорными. Чтобы правильно выбрать лампу, нужно посмотреть так называемую спектрограмму (см. рисунок 1). Есть она и на упаковке самой лампы. На спектрограмме должны быть пики в синем и красном секторах спектра. В синем секторе оптимальная для рассады длина волны – 440-450 нм, а в красном – 650-660 нм. Если спектральные показатели сильно отклоняются в обе стороны, такую лампу покупать не стоит, так как волны другой длины для рассады малоэффективны.

Различайте реальную и номинальную мощность диода

Диоды бывают разной мощности – 1 Вт, 3 Вт или 5 Вт. Для нужд «домашней теплицы» наиболее подходящие – эмиттерные лампы с первичной линзой, которые рассеивают свет под углом 120 градусов. Оптимальной считается лампа мощностью 3 Вт с правильным соотношением излучаемого света и тепла.

Чтобы не ошибиться с выбором лампы, нужно различать понятия номинальной и реальной мощности. Разберемся, что они означают. Номинальная мощность – это та мощность, при которой диод работает на максимальном пределе. Это означает, что «жизнь» диода при такой нагрузке будет короткой. Чтобы диоды прослужили дольше, их «питают» наполовину от их мощности, то есть диод мощностью 3 Вт в реальности «покажет» 1,5 Вт. Это и есть его реальная мощность. Уважающие себя производители светодиодных ламп обязаны указывать эту информацию на своих сайтах (см. рисунок 2).

Фитолампа 15 Ватт Е27 Биколор

Устройство «Биколор» создано для досветки зелени и рассады в горшках и кашпо на подоконниках и балконах. Однако можно применять его и в качестве самостоятельного источника освещения благодаря максимальной мощности в 15 Вт и 5 ярким светодиодам. Таких показателей вполне достаточно для обработки сразу нескольких кустов. Первые результаты, по отзывам покупателей, можно увидеть через 2-3 недели после начала применения прибора. Искусственно активизировать рост растений помогает красный и синий спектры с длиной волн в 660 и 450 нм соответственно. Средний срок ее службы – 50 000 часов.

Достоинства

• Высокая степень светоотдачи;
• Подходит для гроубоксов и гидропоники;
• Максимальная экономия электроэнергии;
• Оптимальное сочетание спектров – красного и синего;
• Удобное крепление;
• Цоколь стандарта Е27;
• Приятное свечение;
• Вес в 0.3 кг.

Недостатки

• Гарантия дается только на 6 месяцев;
• Не очень широкая – 95 мм.

Чтобы сделать лампу для рассады лучше, производитель оснастил ее специальными отдельными линзами, за счет которых свет направляется строго на растения. Благодаря этому устройство можно размещать на расстоянии более чем в 100 см.

Navigator 61 202 NLL-FITO-A60-10-230-E27

Светодиодная фитолампа «Navigator» улучшает рост растений и ускоряет плодоношение. Все это возможно за счет увеличения синтеза хлорофилла и укрепления корневой системы. Рассада, цветы, зелень не «вытягиваются» под искусственным ее освещением, а их внешний вид становится красивым благодаря узкой полосе спектра 660 и 445 нм. Среди конкурентов она выделяется за счет максимально возможной экономии электроэнергии и увеличенного срока службы – не менее 30 000 часов. Устройство можно использовать в почти любых помещениях, но влажность внутри не должна превышать 70%.

Достоинства

• Гарантия на 2 года;
• Улучшает качество плодов;
• Утолщает стебли;
• Излучаемый свет комфортен для глаз;
• Легко вкручивается в патрон;
• Расширенная площадь освещения.

Недостатки

• Предназначена только для домашнего применения;
• Не подходит для использования при полной темноте.

Фитолампа «Navigator» предназначена лишь для искусственного доосвещения в домашних оранжереях и квартирах (на балконах и подоконниках).

NAVIGATOR 61 202 NLL-FITO-A60-10-230-E27

Параметры                                  Характеристики

Фитолампа с матовым стеклом имеет грушевидную форму. Данная модель подойдет для всех видов растений, в том числе, и для капризных в уходе.

Для создания благоприятных условий для быстрого роста и фотосинтеза NAVIGATOR 61 202 NLL-FITO излучает особый свет в красно-синем спектре. Максимальная длина волны красного света – 650 нанометров, синего – 450 нанометров.

Светодиодная лампа работает при температуре от -10 до +40 градусов по Цельсию. Мощность устройства составляет 10 Вт, а фотосинтетический поток – 19 микро моль за секунду.

Угол светового пучка составляет 260°. Рекомендуется устанавливать лампу на расстоянии 30-50 см от листьев.

Если фитолампа используется как дополнительный источник, тогда длительность освещения составляет 4-8 часов. А при использовании устройства в качестве замены естественного света, тогда длительность освещения 8-16 часов, с перерывами на 4 часа.

Достоинства:

• приятное соотношение цены и качества;
• удобная конструкция;
• длительный срок службы;
• большой угол освещения;
• диапазон рабочей температуры.

Недостатки:

• не обнаружено.

Espada Fito LED E14-3W 85-265V

Параметры                                             Описание

Светодиодная лампа станет хорошим дополнительным освещением для стимуляции роста рассады, аквариумных растений и для растений, выращиваемых, на гидропонике.

Fito E-14-3W оснащена 3 ультра яркими LED светодиодами – двумя красными и одним синим. Длина волны красного составляет 650-660 нанометров, а длина синего 440-460 нанометров. Лампа обладает хорошей мощностью в 3 Вт и прочным корпусом из пластмассы, алюминия и стали.

Фитолампа способна работать при температуре от – 25 до +40 градусов по Цельсию. Благодаря стандартному цоколю E-14, установка лампы простая и понятная.

Освещение растений происходит под углом 60°. В зависимости от роста, рекомендованное расстояние составляет от 20 до 100 см.

Достоинства:

• невысокая стоимость;
• 3 ультра ярких светодиода;
• длительный период эксплуатации;
• прочный корпус;
• высокая мощность;
• большой диапазон рабочей температуры;
• стандартный цоколь;
• простая и удобная установка.

Недостатки:

• маленький угол освещения.

«Здоровья клад» для растений 16 Вт, 56 см

Главным преимуществом этой фитолампы является полная готовность к применению. Это светильник светодиодного типа, в котором объединены максимально полезные для растений цвета – синий, белый и красный. В итоге свечение приятно не только для рассады и плодов, но и для глаз человека. Ее успешно используют в качестве основного источника света, прибор в помещении много места не занимает, однако на всякий случай предусмотрена регулировка высоты положения от 10 до 500 мм. Длина изделия составляет 56 см, но оно очень тонкое.

Достоинства

• Мощность в 16 Вт;
• Надежность крепления;
• Экономный расход электроэнергии;
• Хорошее освещение;
• Простота соединения элементов и разборки конструкции.

Недостатки

• Коротковатый кабель.

«Здоровья клад» признана одной из лучших ламп для растений, в частности, из-за возможности вращения вокруг своей оси. В таком случае они будут получать свет пропорционально, а значит – цвести и плодоносить вовремя.

Выбор производителя

Ориентироваться при выборе стоит и на цену, и на бренд. Обычно эти характеристики связаны. В основном, лучшие фитолампы для растений можно найти среди продукции таких производителей:

•    Minifermer, фирма, лампы которой отличаются простой настройкой и безопасностью для глаз человека;
•    Garden Show, производитель светильников, преимущества которых заключаются в длительном сроке службы и гарантии – до 5-8 лет;
•    JazzWay AGRO, бренд, выпускающий, в основном, фитолампы типа биколор;
•    Navigator, компания, в ассортименте которой есть большое количество моделей мощностью в среднем 15 Вт.

Преимущества покупки продукции известных производителей — длительные гарантийные сроки и высокая надежность. Попытки сэкономить, покупая модели неизвестных марок, часто приводят к невозможности их возврата или замены даже при выходе из строя в течение года после покупки. Фитолампу надежного бренда, вышедшую из строя не по вине пользователя, могут заменить даже через 2 года. А гарантия на некоторые модели Garden Show достигает 3-4 лет.

Для чего нужны линзы

С линзой угол свечения светодиода сужается, пучок света становится более концентрированным, а значит и зона эффективного света возрастает.

Линзы бывают разными и отличаются они углом рассеивания — от 15 до 90 градусов.

Как правило, большинство цокольных фитоламп, уже идут с оптимальным углом в 60 градусов.

А вот в линейных моделях, линзы придется устанавливать самостоятельно и по необходимости менять.

Смена линз во многом еще зависит от того, есть ли у вас возможность перемещать и поднимать светильник. Не всегда и не у всех это получается сделать.

Лучше выбирать модели фитосветильников с гибкой подводкой, у которых ножка выгибается под любым углом. Вы легко и просто сможете несколько раз менять высоту, не перецепляя сам светильник.

Если же у вас линейная модель, которую вы можете спокойно перемещать по подоконнику вверх-вниз, то вам будет достаточно одной универсальной линзы в 60 градусов.

А вот когда возможности двигать светильник нет никакой, то изначально закрепляйте его на максимальной высоте и регулируйте зону эффективного света сменой линз. Начинайте с самого малого значения в 15 градусов.

При выращивании рассады на невысоких стеллажах (до 40см высотой), можете вообще отказаться от линз. Здесь и заводского угла свечения светодиодов в 120 градусов будет достаточно.

При более высоких полках (45-55см) устанавливайте линзу с углом рассеивания в 90 градусов.

Хотите узнать как правильно при этом подвешивать лампу, смотрите видео ниже. Здесь приведены конкретные наглядные примеры.

Рекомендации по установке фитоламп

Добиться требуемого результата, не причинив растению вреда, поможет соблюдения правил установки:

• Использование зеркальных экранов позволит направить на растение максимальное количество света, защитив при этом глаза пользователя.
• Направлением потока света сверху вниз, так как освещает растение солнце, добиваются активизации вегетативных процессов.

При установке светильников нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• Поместить лампу нужно на высоте, наиболее приближенной к растению, не забывая про возможные тепловые ожоги.
• Капли жидкости при опрыскивании не должны попадать на источник света, для предотвращения выхода из строя.
• Применение аппаратуры для регулирования досвечивания обеспечит правильное развитие растений и уменьшит расходы на электроэнергию. Изучите световой режим конкретного вида растений – круглосуточное освещение требуется только в первые дни проращивания растений с мелкими семенами.

Правильный выбор фитосветильника позволит вырастить крепкую, здоровую рассаду, обеспечить завязывание и распускание бутонов цветов. Применение ламп нужного спектра снизит оплату счетов за электроэнергию.

Биколорный или полноспектральный?

Светодиодные фитосветильники бывают биколорные и полноспектальные. Первые в основном используют для выращивания рассады, укоренения, а также там, где естественное освещение есть (теплицы, оранжереи), но ощущается нехватка двух важных спектров — синего и красного.
А полноспектральные фитосветильники (например, модели серии Combo или Eco от FitoLED) нужны там, где естественного освещения нет совсем или его крайне мало. Это лампы, в составе которых есть все спектры, они будут в деле с начала роста растений до цветения и плодоношения.

Какой фитосветильник наиболее эффективный?

В последние годы набирают популярность светодиодные (LED) источники света. Они потребляют в 2-3 раза меньше электроэнергии по сравнению с другими источниками света, потому что обычные лампы тратят энергию на весь спектр, в том числе и ненужный растению, а специальные фитосветодиоды могут светить в достаточно узком диапазоне спектра. Их энергия расходуется на самый эффективный спектр, а значит, вы сможете сэкономить на электроэнергиии. В итоге на 1 Ватт потраченного электричества эффект от светодиода будет почти в 3 раза выше! Сами светодиоды имеют срок службы свыше 100 000 часов. Они не вызывают у растений тепловых ожогов и могут располагаться очень близко к листьям.

Современный светодиодный фитосветильник — это готовый прибор, который нужно только закрепить и включить в сеть
Современные фитосветильники просты в использовании. Они не имеют отражателей и принудительных систем охлаждения, которые шумят. Все заключено в одном корпусе. Нет многих причин для «головной боли» пользователя — все просто и удобно. Это готовый прибор, который нужно только подвесить или прикрепить к специальному кронштейну в нужном месте и включить в розетку.

Можно ли сделать фитолампу своими руками?

Да, вполне реально сделать фитолампы самостоятельно. Но стоит учесть, что результат может огорчить. Так как есть следующие проблемы:

• Сложно найти качественные светодиоды, которые продаются отдельно, да еще и в розницу.
• Высокая стоимость драйверов управления, которые необходимы для работы светодиодов.
• Для того чтобы не горели светодиоды и драйвера, нужна хорошая конструкция и система охлаждения.
• Самостоятельно добиться хороших результатов крайне сложно, а иногда и вовсе не реально.

Исходя из возможных вытекающих проблем можно сделать вывод о том, что лучшим и даже дешевым способом будет купить фитолампу.

5 полезных советов

1. Перед покупкой очередного «лиственного питомца» следует узнать, насколько он светолюбив. Возможно, отведённое место в комнате не сможет обеспечить ему полноценное развитие.
2. Недорогой вариант подсветки светолюбивых растений можно сделать из лампы дневного света 18 Вт и лампы накаливания 25 Вт.
3. Превалирующее излучение в жёлтой области видимого спектра тормозит рост стеблей. Подсветка драцены (и других древовидных) тёплым светом придаст ей компактную форму.
4. Если растение с пёстрой листвой теряет свой оригинальный окрас и становится однотонным, то ему явно не хватает света. Вернуть цветку прежнюю привлекательность поможет светодиодная фитолампа.
5. Свет от красных и синих светодиодов ускоряет утомляемость глаз. В связи с этим следует исключить зрительную работу в зоне их действия.

Подводя итоги

Надеемся, что прочитанный материал помог читателю овладеть базовыми знаниями по организации освещения для цветов в доме и на балконе. Ещё раз хочется подчеркнуть экономичность и высокую эффективность светодиодных ламп для выращивания растений, массовый переход на которые уже не за горами. Пусть каждый цветовод, имеющий возможность сегодня приобрести фитосветильник на светодиодах, оценит его мощность и оставит свой отзыв для других читателей в комментариях ниже.