EN
Kaupallisten kasvihuoneiden toimijat sijoittavat usein huomattavia varoja kasvihuoneiden täydennysvalaistukseen ilman, että he ymmärtäisivät täysin niitä kriittisiä virheitä, jotka heikentävät heidän sijoitustaan. Huono sijoittelu, riittämätön valon spektrin hallinta ja aikataulutusvirheet voivat vähentää sadon tuottoa 20–40 prosenttia samalla kun energiakustannukset nousevat kestämättömälle tasolle. Ero menestyvien kasvien ja heikkojen sadontuottojen välillä johtuu usein siitä, että vältetään yleisimmät virheet kasvihuoneiden täydennysvalaistuksen käytössä ja hallinnassa.
Kasvihuoneiden lisävalaistuksen käytännön toimintaperiaatteiden ymmärtäminen on välttämätöntä pitkän aikavälin kannattavuuden varmistamiseksi. Monet kasvihuoneiden johtajat huomaavat liian myöhään, että heidän valaistusjärjestelmänsä ei tarjoa tasaisaa valonjakoa, tuhlaa energiaa tai aiheuttaa epätasaista kasvua. Tässä oppaassa tarkastellaan vakavimpia virheitä, joita käyttäjät tekevät kasvihuoneiden lisävalaistuksen kanssa, ja esitetään käytännöllisiä ratkaisuja valonjakoon, energiankulutukseen sekä lopulta kasvien laatuun ja tuotantoon.
Lisävalaistuksen sijoittamiseen ja kattavuuteen liittyvät virheet kasvihuoneissa
Valonjakokorkeus liian alhainen
Yksi yleisimmistä virheistä on lisävalaistuksen asentaminen kasvihuoneisiin liian korkealle kasvillisuuden yläpuolelle. Kun valot ovat liian kaukana kasveista, valon intensiteetti laskee voimakkaasti kääntäen neliölain fysiikan mukaisesti. Valaisin, joka on sijoitettu kaksinkertaiselle suositellulla etäisyydellä, toimittaa kasveille vain neljäsosan tarkoitetusta valoenergiasta. Tämä laskuvirhe pakottaa käyttäjät käyttämään valoja pidempään tai asentamaan enemmän valaisimia kuin tarpeen, mikä nostaa sähkönkulutuskustannuksia ilman tulosten parantamista.
Täydentävän valaistuksen optimaalinen kiinnityskorkeus kasvihuoneissa riippuu valaisimen tehosta, kasvilajista ja halutusta valaistustasosta lehtitasolla. Useimmat kaupallisesti käytössä olevat väli- eli interlight-järjestelmät toimivat parhaiten, kun ne on asennettu 60–90 senttimetriä kasvukattoa korkeammalle, mutta monet käyttäjät jättävät tämän määritteen huomiotta. Valaistustason mittaus katto tasolla kvanttianturilla paljastaa, saavuttaako kasvihuoneen täydentävä valaistus todella tavoitellut fotosynteesin fotonivuo tiukkuuden (PPFD) arvot. Tämän mittauksen jättäminen tarkistamatta on merkittävä sokea kohta kasvihuoneiden hallinnassa.
Kattavuuden päällekkäisyys ja kuolleet vyöhykkeet
Huonosti suunniteltu lisävalaistus kasvihuoneissa aiheuttaa epätasaisia valaistusalueita: joissakin alueissa valoa on liikaa, kun taas toiset ovat osittain varjossa. Tämä vaihtelu aiheuttaa kasvien stressiä, epätasaista kukintaa tai hedelmien kypsyntää sekä vähentää markkinoitavissa olevaa sadetta. Monet käyttäjät asentavat valot ruudukkomaisesti ilman, että ottaisivat huomioon valon heijastuskulmat, heijastumismallit tai kasvin todellisen kasvureitin pystysuunnassa kauden aikana.
Tehokas lisävalaistus kasvihuoneissa edellyttää tarkkaa valaistuksen jakautumisen kartoittamista ennen asennusta. Valaistuksen jakautumismallien käyttö tai liikkuvilla antureilla tehtävät testimitaukset auttavat tunnistamaan puutteet ja päällekkäisyydet. Kiinnikkeiden välimatkan, kulman tai heijastimen suunnittelun säätäminen vastaamaan kasvin muotoa varmistaa, että lisävalaistus saavuttaa kaikki kasvit yhtäläisesti. Tämä suunnittelutyö säästää tuhansia euroja hukattuun energiaan ja menetettyyn tuotantoon kauden aikana.
Kasvihuoneiden lisävalaistuksen spektrin ja ajoituksen virheet
Väärä spektri kasvuvaiheelle
Kasvihuoneiden lisävalaistusta käytetään usein kiinteällä spektrillä, joka ei vastaa kasvin kasvuvaihetta tai haluttuja tuloksia. Sinipitoiset spektrit edistävät kasvua ja tiukentavat kasvirakennetta, kun taas punapitoiset spektrit kannustavat kukintaan ja hedelmöitymiseen. Väärän spektrin käyttö koko kasvukauden ajan hidastaa kehitystä, pidentää sadonkorjuuun kuluvaa aikaa tai tuottaa kasveja, jotka eivät sovellu tarkoitettuun markkina-alueeseen.
Monet operaattorit ostavat kasvihuoneiden lisävalaistusta ilman, että harkitsevat, vastaako valon spektri kasvin kehitysvaihetta. Tomatin kasvi, joka siirtyy kasvuvaiheesta kukinta- ja hedelmöintivaiheeseen, vaatii valon laadun muutosta, jota staattiset valaisimet eivät pysty tarjoamaan. Nykyaikaiset kasvihuoneiden lisävalaistusjärjestelmät, joissa on säädettävä spektri, mahdollistavat viljelijöiden säätää värisuhdetta tarpeen mukaan, mutta monet perinteiset järjestelmät eivät tarjoa tätä joustavuutta. Valon spektrin sovittaminen kasvuvaiheeseen on usein huomioimaton keino kiihdyttää kasvun kehitystä ja parantaa tuotteen laatua.
Liiallinen valaistus ja valaistusajan virheet
Liian pitkä lisävalaistus kasvihuoneissa tuhlaa valtavia määriä energiaa ilman suhteellisia tuottotuloksia. Tietyn päivittäisen valomäärän (DLI) ylittyessä lisävalaistuksen pituuden pidentäminen ei enää tuota merkittäviä tuloksia. Useimmat vihannes- ja koristekasvit saavuttavat fotosynteesinsä kyllästymispisteen hyvin ennen kuin valaistusaika on 20 tuntia vuorokaudessa. Valaistusajan pidentäminen yli 16–18 tuntia kuluttaa energiabudjetin turhaan ja lisää valosta aiheutuvan stressin riskiä.
Toisaalta riittämätön valaistuskesto ei saa aikaan kasvunopeuksia tai kukintavasteita. Jotkin kasvilajit vaativat tietyn valopituuden aloittaakseen kukinnan; liian vähän lisävalaistusta kasvihuoneissa estää kukinnan kokonaan. Oikea lähestymistapa on laskea kasvin DLI-tarve, mitata luonnollisen päivänvalon osuus ja käyttää lisävalaistusta kasvihuoneissa ainoastaan silloin, kun se on tarpeen täyttääkseen puutteen. Automatisoidut anturit ja ilmastointohallintajärjestelmät tekevät tästä optimoinnista nykyään tavallista käytäntöä eikä poikkeusta.
Energian ja lämmönhallinnan ongelmat
Valojen aiheuttaman kuumentumisen sivuuttaminen
Lisävalaistus kasvihuoneissa tuottaa merkittävää lämpökuormaa, ja monet käyttäjät eivät huomioi tätä lämpökuormaa ilmastointisuunnitelmassaan. Korkean intensiteetin valaistus kasvien läheisyydessä kiihdyttää transpiraatiota, nostaa lehtien lämpötilaa ja lisää kosteutta, jos ilmanvaihto on riittämätön. Tämä yhdistelmä luo ihanteelliset olosuhteet homeen, hiutaleen ja tuholaisen leviämiselle samalla kun kasvit joutuvat stressiin ja vettä hukataan.
Lisävalaistuksen lämpövaikutusten hallinta kasvihuoneissa edellyttää valotehon tasapainottamista riittävän ilmanvaihdon ja ilmanvaihtojärjestelmän kanssa. LED-valaisimet tuottavat vähemmän lämpöä vanhempiin teknologioihin verrattuna, mutta myös LED-lisävalaistus kasvihuoneissa vaatii aktiivista jäähdytystä lämpimissä ilmastovyöhykkeissä. Valaistuksen ohjaaminen viileämpiin aikoihin, ilman liikkeen parantaminen kasvien yli sekä kosteustavoitteiden säätäminen valaistusajastuksen mukaan estävät sadon menetyksiä lämpöstressin ja taudin aiheuttamasta vahingosta.
Heikko energiasuunnittelu
Monet kasvihuoneet käyttävät täydennysvalaistusta ilman sähköverkon päivittämistä turvallisesti kantamaan kuormaa. Liian ohut johdotus, riittämätön jakelupaneeli tai epäluotettava tehopuhtaus aiheuttavat jännitevaihteluita, jotka lyhentävät valaisimien käyttöikää ja vähentävät valotehoa. Energian äkilliset piikit tai laskut valaistuksen käynnistyessä voivat vahingoittaa kasvihuonejärjestelmän herkkiä ohjaimia ja antureita.
Täydennysvalaistuksen sähköinen suunnittelu kasvihuoneisiin sisältää kuorman tasapainottamisen, tehokerroksen korjaamisen ja piikinsuojauksen. Kolmivaiheisen sähköjakelujärjestelmän, pehmeän käynnistyslaitteen ja akkuvarmuusvirran hankinta vähentää huippukuormakustannuksia ja varmistaa yhtenäisen suorituskyvyn. Vaikka tämä infrastruktuurisijoitus vaikuttaa aluksi kalliilta, se suojelee kasvihuoneiden täydennysvalaistuksen laitteita ja vähentää pitkän aikavälin käyttökustannuksia parantamalla luotettavuutta ja tehokkuutta.
UKK
Mikä on ideaalinen lisävalaistuksen kiinnityskorkeus kasvihuoneissa?
Ideaalinen lisävalaistuksen kiinnityskorkeus täydentävä valaistus kasvihuoneisiin vaihtelee yleensä 60–90 senttimetrin välillä kasvukannan yläpuolella, riippuen valaisimen tehosta ja halutusta valovoimakkuudesta. Todellisen fotosynteesin fotonivuo tietyllä lehtitasolla mitataan kvanttianturilla, jolloin voidaan varmistaa, että kiinnityskorkeus saavuttaa tavoitellut arvot. Kiinnityskorkeutta tulee säätää kasvien kasvaessa, jotta valon toimitus pysyy tasaisena.
Kuinka monta tuntia päivässä lisävalaistusta kasvihuoneissa tulisi käyttää?
Vihreän talon täydennysvalaistuksen optimaalinen päivittäinen valaistusaikataulu riippuu kasvin päivittäisestä valointegraalivaatimuksesta ja luonnollisen päivänvalon saatavuudesta. Useimmat vihanneskasvit kasvavat parhaiten saadessaan yhteensä 14–18 tuntia valoa päivässä, johon lasketaan sekä luonnollinen että täydennysvalaistus. Vihreän talon täydennysvalaistuksen pidentäminen yli 20 tunninksi tuottaa yleensä vain vähäisiä tuottotuloksia samalla kun se kuluttaa tarpeetonta energiaa, joten 16–18 tuntia on käytännöllinen tavoite useimmille toiminnoille.
Voiko vihreän talon täydennysvalaistusta käyttää kaikilla kasveilla?
Lisävalaistus kasvihuoneissa hyötyy useimmista kasvilajeista, mutta sen tehokkuus vaihtelee lajien, kasvuvaiheiden ja ympäristöolosuhteiden mukaan. Lehtivihannekset ja mikrovihannekset reagoivat nopeasti kasvihuoneiden lisävalaistukseen, kun taas hedelmäkasvit, kuten tomaatit ja paprikat, näyttävät merkittäviä parannuksia tuotannossa ja laadussa. Lisävalaistus kasvihuoneissa on kuitenkin vähemmän hyödyllinen varjossa kasvaville koristekasveille tai kausina, jolloin luontainen valaistus on runsasta, jolloin energian tuotto ei välttämättä oikeuta siihen tehtävää investointia.