Вибір правильного рішення для освітлення різних культур у теплицях

Вибір правильного рішення для освітлення культур у теплицях є одним із найважливіших рішень, яке може прийняти комерційний виробник. Кожен вид культури має специфічні вимоги до освітлення, і точне виконання цих вимог визначає різницю між середніми та винятковими показниками врожайності. Серед наявних технологій міжрядних систем для рослинництва виявився потужним методом доставки фотосинтетично активного випромінювання безпосередньо в крону рослин, а не лише згори.

Розуміння того, коли й як застосовувати внутрішнє освітлення в теплицях разом із верхнім освітленням є критично важливим для виробників, які вирощують культури з густим листовим покривом, такі як помідори, огірки та перець. У цьому посібнику розглядається, як різні тепличні культури реагують на стратегії внутрішнього освітлення, яка логіка розташування світильників забезпечує кращі результати та як узгодити інвестиції в освітлення з конкретними цілями вирощування вашої культури.

Чому внутрішнє освітлення в теплицях змінює розподіл світла в листовому покриві

Основне обмеження лише верхнього освітлення

Традиційне освітлення теплиць ґрунтується виключно на верхньому освітленні, розташованому над посівами. Хоча верхнє освітлення ефективне для низькорослих культур і сходів, воно погано проникає в глибину високих, густолистих рослин. Коли світло проходить униз крізь шари листя, воно поглинається або відбивається, перш ніж досягне нижніх листків. Гортікультурне внутрішнє освітлення (інтерлайтинг) подолує цю фундаментальну обмеженість, розміщуючи джерела світла безпосередньо всередині крони рослин, щоб спрямувати світло на середні та нижні листові зони, яких не може ефективно досягти верхнє освітлення.

Коли культура, така як томат на високих шпалерах, досягає двох метрів і більше, нижні плодові кисті та опорні листки фактично перебувають у середовищі з нестачею світла. Світильники гортікультурного внутрішнього освітлення (інтерлайтингу), розміщені через стратегічні інтервали вздовж ряду, забезпечують стабільний потік фотонів у ці затінені зони, активуючи фотосинтез на значно більшій загальній площі листя. Це безпосередньо сприяє підвищенню частоти зав’язування плодів і більш однорідному розвитку плодів по всій висоті рослини.

Як інтерлайт для рослинництва підвищує ефективність фотосинтезу

Інтерлайт для рослинництва працює шляхом доповнення спектру світла всередині крони рослин, а не заміни верхнього освітлення. Таке поєднання створює більш повне й однорідне світлове середовище. Листки в нижній частині крони, які в іншому разі залишалися б фотосинтетично неактивними в періоди слабкого освітлення, тепер можуть суттєво сприяти загальному зв’язуванню вуглецю рослиною. Це покращує накопичення сухої речовини та, відповідно, якість урожаю й кількість товарного продукту. Світильники інтерлайту для рослинництва мають компактну конструкцію, щоб мінімізувати затінення при монтажі між рядами рослин, забезпечуючи, що їх фізична присутність не зменшує світловий бюджет, який вони призначені збільшити.

Підбір інтерлайту для рослинництва під конкретні культури в теплицях

Помідори та високостовбурові культури

Помідори є найбільш широко задокументованим застосуванням систем міжрядного освітлення в рослинництві. Оскільки рослини помідорів навчаються рости вертикально протягом багатьох місяців, крона стає надзвичайно густою. Світильники для міжрядного освітлення в рослинництві, встановлені приблизно на одному метрі над рослинним субстратом, забезпечують пряме освітлення середньої частини крони світлом червоного й синього спектрів. Дослідження та практичний досвід фермерів постійно свідчать про те, що застосування міжрядного освітлення в рослинництві під час вирощування помідорів прискорює формування китиць, покращує вміст цукру в плодах та зменшує частку неспоживчих плодів, спричинених нерівномірним розвитком. Фермери, які застосовують міжрядне освітлення в рослинництві для вирощування помідорів, як правило, відзначають вимірюване покращення ефективності використання світла порівняно з системами лише верхнього освітлення.

Огірки також значно вигодають від міжрядного освітлення в рослинництві. Як і томати, рослини огірків вирощуються на вертикальних підпорах і швидко утворюють густий листковий покрив. Міжрядне освітлення в рослинництві, розташоване всередині крони огірків, сприяє розвитку бічних пагонів і допомагає зберегти життєздатність листя в нижніх зонах. Це призводить до подовження тривалості продуктивного періоду в кожному циклі рослин і забезпечує більш стабільне вікно збору врожаю. Солодкий перець — ще одна високоросла культура, яка реагує на міжрядне освітлення в рослинництві подібним чином, особливо за низького рівня природного освітлення під час зимових місяців.

Культури з низьким кущем і коротким циклом вирощування

Не всі культури, що вирощуються в теплицях, потребують міжрядного освітлення для рослинництва. Салат, трави та інші низкорослі культури, як правило, отримують достатню кількість світла від систем верхнього освітлення, оскільки їхня будова листя не створює глибокого затінення. Застосування міжрядного освітлення для рослинництва до цих культур призведе до додаткових витрат без пропорційного зростання врожайності. Однак на етапі розмноження високорослих культур міжрядне освітлення для рослинництва на рівні полиць може прискорити початковий ріст, забезпечуючи додаткове бічне освітлення під час критичних фаз приживлення. Виробники повинні оцінювати доцільність впровадження міжрядного освітлення для рослинництва окремо для кожної культури, враховуючи висоту крони, індекс листкової поверхні та заданий світловий інтеграл.

Практичні аспекти розташування та проектування системи

Рекомендації щодо висоти, відстаней та інтенсивності

Ефективне розміщення міжрядних світильників для рослинництва залежить від правильної висоти кріплення світильників, відстані між рядами та вибору потужності світлового потоку. Для більшості високорослих лазячих культур міжрядні світильники для рослинництва встановлюють на висоті від одного до 1,5 метра над підлогою або поверхнею вирощування, залежно від поточної висоти рослин і стадії їхнього росту. Відстань між міжрядними світильниками для рослинництва уздовж ряду зазвичай становить від 1,5 до 2,5 метра й коригується так, щоб забезпечити заданий щоденний світловий інтеграл без утворення «гарячих точок». Спеціалісти з вирощування повинні використовувати інструменти картографування густини фотонного потоку, щоб переконатися, що розміщення міжрядних світильників забезпечує рівномірне освітлення, перш ніж переходити до постійної установки.

Інтенсивність кожного міжрядного світлодіодного пристрою для рослинництва має доповнювати, а не конкурувати з системою верхнього освітлення. Надмірно інтенсивне міжрядне освітлення для рослинництва може спричинити відбілювання листя або тепловий стрес, якщо світильники розташовані занадто близько до листкової маси. Більшість комерційних міжрядних світлодіодних систем для рослинництва, призначених для високих культур, працюють у діапазоні, що доповнює освітлення нижнього ярусу на 50–150 мікромоль на квадратний метр за секунду, значно збільшуючи загальну світлову інтегральну величину без перевантаження фотосинтетичного потенціалу рослин.

Інтеграція з системою клімат-контролю та стратегіями вирощування

Світлодіодні лампи для внутрішньокронового освітлення в теплицях генерують тепло в зоні крони, що впливає на локальну температуру та швидкість транспірації. Садівникам, які інтегрують системи внутрішньокронового освітлення в існуючі тепличні системи, слід уважно стежити за температурою крони під час початкового введення в експлуатацію. Раціональне управління повітрообміном забезпечує рівномірне розсіювання тепла, що виділяється світлодіодними лампами для внутрішньокронового освітлення, а не утворення локальних «теплих зон». Коли внутрішньокронове освітлення поєднується зі стратегіями збагачення атмосфери CO₂, фотосинтетичний ефект суттєво посилюється, оскільки рослини отримують як енергію світла, так і вуглецеву основу, необхідну для прискореного росту.

Часті запитання

Які культури найбільше вигодають від систем внутрішньокронового освітлення в теплицях?

Світлодіодне міжрядне освітлення в гортікультурі забезпечує найбільшу користь високорослим культурам із густим пологом, наприклад, томатам, огіркам та перцю. У цих рослин утворюються шари листя, які блокують верхнє освітлення, заважаючи йому досягати нижнього пологу; тому світлодіодне міжрядне освітлення є обов’язковим для підтримки фотосинтетичної активності всієї рослини та покращення якості врожаю протягом усього циклу вирощування.

Чи може світлодіодне міжрядне освітлення в гортікультурі повністю замінити верхнє освітлення в теплиці?

Світлодіодне міжрядне освітлення в гортікультурі призначене для роботи разом із верхнім освітленням, а не для його заміни. Верхнє освітлення забезпечує основне світло зверху для листя верхнього пологу, тоді як світлодіодне міжрядне освітлення доповнює освітлення в середньому та нижньому пологах. Використання світлодіодного міжрядного освітлення як єдиного джерела світла, як правило, не рекомендується, оскільки листям верхнього пологу надаватиметься недостатньо світла для оптимального росту.

Як світлодіодне міжрядне освітлення в гортікультурі впливає на енерговитрати в тепличному виробництві?

Використання міжрядного освітлення в рослинництві збільшує загальне енергоспоживання, однак багато виробників вважають, що підвищення врожайності на кіловат-годину спожитої електроенергії є вигідним порівняно з простим збільшенням інтенсивності верхнього освітлення. Оскільки міжрядне освітлення в рослинництві надає фотони безпосередньо в зони крони, які недостатньо освітлені, воно, як правило, є ефективнішим способом використання енергії освітлення для високих культур, ніж лише підвищення потужності систем верхнього освітлення.