EN
Výroba plodín na vysokých lanách premenila modernú záhradníctvo a umožňuje pestovateľom maximalizovať vertikálne priestory a zvyšovať výnosy na štvorcový meter. Dosiahnutie konzistentnej kvality a produktivity však závisí výrazne od dostupnosti svetla po celej výške rastlinného porastu. Tu sa ukazuje dôležitosť doplnkové osvetlenie pre skleníky na rozdiel od tradičného osvetlenia zhora poskytujú moderné doplnkové osvetlovacie systémy pre skleníky – najmä LED medzisvetelné systémy – svetlo priamo stredným a dolným vrstvám porastu, kde prirodzené slnečné svetlo nedokáže efektívne preniknúť. Tento cieľovo orientovaný prístup mení výkonnosť a ziskovosť pestovateľov, ktorí pracujú s paradajkami, uhorkami, paprikami a inými plodinami s vysokou hodnotou.
Doplnkové osvetlenie pre skleníky sa v poslednom desaťročí výrazne vyvinulo. Prvé systémy využívali výbojové lampy s vysokou teplotou, ktoré spotrebovali obrovské množstvo elektrickej energie a vyprodukovali nadmerné množstvo tepla. Dnešné LED doplnkové osvetlenie pre skleníky ponúka výrazne zlepšenú energetickú účinnosť, cieľové dodávanie svetelného spektra a chladnejšiu prevádzku. Pestovatelia na vysokých vedeniach čoraz viac prijímajú riešenia medziosvetlenia, pretože doplnkové osvetlenie pre skleníky umiestnené pozdĺž koruny rastlín zvyšuje fotosyntetickú aktivitu listov, ktoré by inak dostali nedostatočné množstvo svetla. Výsledkom sú merateľné zlepšenia veľkosti plodov, ich kvality, konzistentnosti dozrievania a celkovej výnosnosti plodín.
Porozumenie prieniku svetla cez korunu a medziosvetlenie
Prečo je rozloženie svetla dôležité v hustých korunách plodín
V systémoch intenzívneho pestovania na výške rastliny rastú husto vrstvené od podlahy až po strop, čo spôsobuje významné problémy so zatienením. Horná vrstva listov prirodzene zachytí väčšinu dopadajúceho svetla, čím ponechá dolné a stredné listy v čiastočnom alebo takmer úplnom tme. To vytvára úzke miesto v produkčnom procese. Doplňujúce osvetlenie pre skleníky, ktoré sa používa ako medzilampové osvetlenie, tento nedostatok odstraňuje umiestnením svetelných zdrojov vodorovne medzi jednotlivé vrstvy rastlín. Táto geometria zabezpečuje, že listy na všetkých úrovniach koruny dostanú dostatočnú energiu svetla na fotosyntézu, absorpciu živín a vývoj plodov. Výskum ukazuje, že doplňujúce osvetlenie pre skleníky s konfiguráciou medzilampového osvetlenia zvyšuje dostupnosť svetla v dolných oblastiach koruny o 300 až 500 percent v porovnaní so systémami osvetlenia iba zhora.
Veda stojaca za doplňujúcim osvetlením pre skleníky
Doplňkové osvetlenie pre skleníky funguje na princípe, že rastliny reagujú na intenzitu a spektrum svetla. Technológia LED umožňuje pestovateľom dodávať špecifické vlnové dĺžky, ktoré maximalizujú fotosyntetickú účinnosť. Moderné systémy doplňkového osvetlenia pre skleníky využívajú červené a modré LED diódy v starostlivo nastavených pomeroch, niekedy doplnené ďalekým červeným svetlom, aby sa optimalizovala morfológia rastlín a kvitnutie. Keď doplňkové osvetlenie pre skleníky dosiahne nižšie listy v poraste, tieto listy prejdú z primárne svetloobmedzenej fázy do stavu nasýtenia svetlom, čo umožňuje vyššie rýchlosti tvorby uhľohydrátov a ich presunu. To sa priamo prejavuje väčšími plodmi, lepším vývinom farby a predĺžením produkčných období.
Výkonnostné výhody systémov LED medziosvetlenia
Zvýšenie výnosu a zlepšenie kvality plodín
Používanie doplnkového osvetlenia v skleníkoch vedie pestovateľov k zvýšeniu výnosov v rozmedzí od 15 do 40 percent, v závislosti od východiskových úrovní osvetlenia, typu plodiny a návrhu systému. Účinok doplnkového osvetlenia v skleníkoch je najvýraznejší v zimných mesiacoch a v regiónoch s prirodzene nižšou dostupnosťou svetla. Okrem objemu doplnkové osvetlenie v skleníkoch zlepšuje ukazovatele kvality ovocia, vrátane obsahu cukru, rovnostnosti farby a trvanlivosti. Pestovatelia paradajok napríklad pozorujú urýchlené dozrievanie a lepší vývin chuti, ak doplnkové osvetlenie v skleníkoch poskytuje rovnaké množstvo svetla všetkým vrstvám porastu. Výrobcovia papriky hlásia zvýšené plodenie a skorší termín zberu. Pestovatelia uhorky dosahujú ročnú konzistentnosť výroby prostredníctvom nasadenia doplnkového osvetlenia v skleníkoch. Tieto zlepšenia kvality zvyčajne umožňujú predávať produkty za vyššie trhové ceny, čím sa významne zvyšuje návratnosť investícií.
Energetická účinnosť a zníženie prevádzkových nákladov
Na rozdiel od výbojkových svietidiel s vysokým tlakom sodíka alebo kovových halogenidov spotrebujú LED systémy na doplnkové osvetlenie skleníkov o 40 až 60 percent menej elektrickej energie, pričom poskytujú rovnocenný alebo lepší svetelný výkon. Typický skleník s vysokou držiakou technikou na pestovanie paradajok môže mať inštalovaný výkon doplnkového osvetlenia skleníkov 50 až 100 kW, kým ekvivalentné systémy nadhlavných výbojkových svietidiel vyžadujú 150 až 200 kW. Toto výrazné zníženie spotreby energie priamo znižuje prevádzkové náklady a zlepšuje environmentálny dopad. Okrem toho svietidlá LED na doplnkové osvetlenie skleníkov generujú minimálne množstvo tepla, čo zníži potrebu chladenia v teplých klímatu a zlepší pracovné podmienky pre zamestnancov. Kombinácia nižšej spotreby elektrickej energie a zníženej potreby chladenia umožňuje dosiahnuť dobu návratnosti investície 2 až 4 roky u mnohých inštalácií doplnkového osvetlenia skleníkov, po ktorej systém funguje so značným ziskom.
Implementácia a stratégiu nasadenia medziradového osvetlenia
Úvahy o návrhu a inštalácii systému
Úspešná implementácia doplnkovej osvetlenia pre skleníky vyžaduje dôkladné plánovanie. Pestovatelia musia posúdiť základné úrovne osvetlenia pomocou meraní hustoty fotosyntetického fotonového toku na rôznych výškach koruny. Následne navrhovatelia systémov doplnkovej osvetlenia pre skleníky vypočítajú vzdialenosť medzi svietidlami, výšku montáže a elektrické požiadavky na základe cieľových úrovní osvetlenia a špecifikácií plodín. Väčšina systémov s vysokými vedeniami umiestňuje svietidlá doplnkovej osvetlenia pre skleníky každých 1,5 až 2,0 metra pozdĺž riadkov plodín, pričom sa montujú na zavesené konštrukcie, ktoré umožňujú úpravu výšky počas rastu plodín. Elektrická infraštruktúra musí zvládať celkovú záťaž doplnkovej osvetlenia pre skleníky, čo zvyčajne vyžaduje samostatné obvody a efektívne vedenie. Profesionálne navrhovanie a inštalácia systémov doplnkovej osvetlenia pre skleníky zabezpečuje optimálne rozloženie svetla, dodržanie bezpečnostných predpisov a spoľahlivosť systému. Mnoho dodávateľov zariadení ponúka konzultácie pri návrhu a prispôsobené rozmiestnenia doplnkovej osvetlenia pre skleníky na základe konkrétnych rozmerov skleníka a požiadaviek plodín.
Stratégia sezónnej integrácie a riadenia svetla
Strategické využívanie doplnkového osvetlenia v skleníkoch sa líši podľa ročného obdobia a regiónu. V zime sa doplnkové osvetlenie v skleníkoch zvyčajne zapína počas denných hodín, aby sa predĺžilo účinné fotoperiódo a zvýšil sa denný svetelný integrál, čím sa kompenzujú prirodzené nedostatky. V lete sa doplnkové osvetlenie v skleníkoch môže zapínať selektívne ráno alebo večer, keď teplota v skleníku zostáva priaznivá. Automatické systémy riadenia doplnkového osvetlenia v skleníkoch sú integrované do riadenia klímy v skleníkoch, aby sa optimalizovala reakcia rastlín a zároveň sa riadili požiadavky na chladenie. Pestovatelia používajúci doplnkové osvetlenie v skleníkoch uvádzajú, že koordinované riadenie svetla, teploty, vlhkosti a výživy maximalizuje návratnosť investícií do doplnkového osvetlenia v skleníkoch. Mnoho pokročilých zariadení využíva plánovanie doplnkového osvetlenia v skleníkoch založené na dátach, pričom prevádzka sa prispôsobuje predpovediam počasia, fáze rastu plodín a cenám energie.
Často kladené otázky
Aké sú hlavné výhody doplnkového osvetlenia pre skleníky oproti len vrchným systémom?
Doplnkové osvetlenie pre skleníky, najmä v konfiguráciách medziradového osvetlenia, dodáva svetlo priamo stredným a dolným listom porastu, ktoré vrchné systémy nedokážu účinne osvetliť. Tým sa zvyšuje dostupnosť svetla po celej objemovej výške plodiny, čo výrazne zvyšuje fotosyntézu v doteraz slabou svetlom oblastiach. Výsledkom je rýchlejší vývoj rastlín, väčšie ovocie, lepšia farba, vyššie výnosy a zlepšená jednotnosť plodiny v porovnaní s prístupmi používajúcimi len vrchné doplnkové osvetlenie pre skleníky.
Koľko elektrickej energie spotrebuje typické doplnkové osvetlenie pre skleníky v komerčnej prevádzke s vysokými vedeniami?
Stredne veľká vysokovodičová skleníková zariadenie s moderným doplnkovým osvetlením zvyčajne spotrebuje 40 až 100 kilowattov, v závislosti od veľkosti zariadenia, požadovanej intenzity svetla a doby prevádzky. Doplnkové osvetlenie pre skleníky na báze LED používa výrazne menej elektrickej energie ako staršie systémy so výbojkovými žiarovkami. Denná spotreba elektrickej energie pre doplnkové osvetlenie skleníkov sa mení v závislosti od ročného obdobia – v zimných mesiacoch je vyššia a počas prirodzene jasných období nižšia. Väčšina prevádzkovateľov zistí, že náklady na elektrickú energiu pre doplnkové osvetlenie skleníkov sa vrátia do 2 až 4 rokov prostredníctvom zvýšenia výnosov a prémiového kvalitatívneho hodnotenia výrobkov.
Môže doplnkové osvetlenie pre skleníky zlepšiť výkon plodín počas zimnej produkcie?
Áno, doplnkové osvetlenie pre skleníky prináša výrazné výhody počas zimy, keď sa úroveň prirodzeného svetla výrazne zníži. Zimné doplnkové osvetlenie pre skleníky predlžuje efektívny rastový deň a zvyšuje denný integrál svetla, čím umožňuje celoročnú výrobu kvalitných plodín, ktorá by inak bola nepraktická. Mnohí pestovatelia v miernych podnebných pásmach závisia od doplnkového osvetlenia pre skleníky, aby udržali stabilné zimné výnosy a kvalitu. Bez doplnkového osvetlenia pre skleníky by zimná výroba bola obmedzená nedostatočným množstvom prirodzeného svetla, čo by obmedzilo ročnú výrobnú kapacitu a ziskovosť.