Как выбрать оборудование и организовать освещение для теплиц

Как показывает практика, самыми эффективными и в то же время самыми дорогостоящими являются металлогалогенные и светодиодные лампы. При желании можно прибегнуть к помощи более простого оборудования, однако в то же время эффективность от такого искусственного освещения может не давать желаемых результатов.

Освещение в теплице: нормы, требования, нюансы и советы

Успех в разведении тепличных растений во многом зависит от достатка основных факторов для любой культуры – влаги и света. Освещение в теплице, как и своевременный полив, обуславливает развитие растительных клеток, рост побегов, цветение и своевременное плодоношение. Но далеко не всякий свет полезен саженцам, в некоторых ситуациях посевы могут увядать или выдавать буйные побеги вместо объемного урожая или плоды окажутся несъедобными. Чтобы не допустить порчи растительности в теплице из-за некачественного освещения, стоит разобраться с основными правилами и требованиями для его обустройства.

Следует отметить, что все представители растительного мира по-разному реагируют на воздействие светового излучения. Также спектр излучения будет стимулировать различные функции у произрастающих культур, поэтому вам необходимо учитывать длину излучаемых волн, лежащих в ультрафиолетовом или инфракрасном спектре:

• Ультрафиолетовый спектр от 300 до 400 нм – пригодиться для удаления вредоносных микроорганизмов из теплицы, но может использоваться исключительно в профилактических целях. Длительное воздействие окажется губительным для флоры.
• Фиолетовый 400 – 430 нм – позволяет укрепить ствол и повысить устойчивость к внешним погодным факторам.
• Синий спектр 440 – 460 нм – способствует росту как корневой системы, так и листьев, повышает фотосинтез выращиваемых в теплице культур.
• Зеленый 500 – 600 нм – не несет практической пользы для обитателей теплицы, если установить только такие модели приборов освещения, может погибнуть весь урожай.
• Желтый 600 – 620 нм – стимулирует вытягивание растений, что подходит далеко не всем культурам, к примеру, актуально для декоративных деревьев, кустарников и прочих. Но бесполезно для плодоносящих или цветущих.
• Красный спектр 620 – 700 нм – под его воздействием стимулируется выработка углеводов и их дальнейшая транспортировка, что приводит к быстрому развитию плодов или цветоносов.
• Инфракрасное излучение от 780 нм и более приводит к наращиванию температуры растений, что может погубить урожай в теплице.

Выбор конкретного спектра ламп для искусственного освещения производится в соответствии с сортом выращиваемой флоры и требуемого результата. На практике лампы освещения могут содержать сразу несколько спектров, что расширяет их функциональность. Но это относится далеко не ко всем устройствам освещения, поэтому необходимо внимательно изучить особенности влияния световых приборов на микроклимат теплицы и состояние ее обитателей.

Влияние света на культуры

Значение света для растений

Главными условиями для развития любой растительности являются тепло, свет и вода. В силу этих биологических особенностей вегетативные процессы невозможны при коротких зимних днях. Дело в том, что природный или искусственный свет даёт стеблям энергию для роста.

Таким образом из простейших молекул возникают целые цепочки органических реакций. Фотоны лучей при попадании на поверхность листвы запускают биохимическое взаимодействие её составляющих, в результате чего происходит нарастание корневой системы и надземной биомассы культуры, то есть фотосинтез.

Знаете ли вы? Цвет биомассы растений обусловлен тем, что в процессе роста они отражают зелёный свет и впитывают лучи прочих цветов для фотосинтеза. Если поместить растущий стебелёк под зелёную лампу, он увянет.

Последствиями дефицита света для растений могут быть:

• истончение и вытягивание черенков;
• хрупкость и ломкость;
• деформация листьев;
• торможение роста;
• пожелтение прикорневых слоёв биомассы.

В силу этого цветоводу или огороднику, который обзавёлся теплицей, следует заранее обустроить искусственную подсветку. Ведь без неё невозможна закладка бутонов и плодов. При этом важно ориентироваться на светотип выращиваемых культур.

Они бывают:

1. Короткого светового дня. Это растения, пришедшие в наши широты из тропиков и субтропиков. Для формирования их цветоносов важно, чтобы продолжительность ночи длилась не менее 12 часов. К этому типу относят: огурцы, фасоль, баклажаны, болгарский перец, кабачки, дыни, томаты, базилик, тыкву, кунжут и др.
2. Длинного светового дня. Сюда попали представители флоры, характерной для северных и умеренных широт. Полноценно они могут развиваться лишь при суточном освещении продолжительностью не менее 13-14 часов — в противном случае будет наблюдаться интенсивное наращивание биомассы без цветения и плодоношения. Речь идёт о сельдерее, брюкве, свёкле, моркови, картофеле, капусте, луке, редьке и редисе, салате, шпинате, укропе, петрушке, пастернаке и др.
3. Нейтральные. Отличаются активной бутонизацией и образованием завязи без ярко выраженной зависимости длительности дня и ночи. В эту группу зачислены: большинство районированных для средних широт сортовых и гибридных культур.

Знаете ли вы? Столетняя лампа в одной из пожарных частей Калифорнии непрерывно горит с 1901 года и считается самой долговечной в мире.

Какое освещение должно быть в теплице?

Наилучшим образом на рост растений влияют красные и синие лучи света.

Влияние света на рост растения

Но культур нельзя лишать естественного освещения. Из-за этого вкус плодов ухудшается, они даже могут быть несъедобны. Освещение лучами одного цвета полезно лишь для цветов – они становятся ярче и красивее. Ниже приведено влияние разных лучей на растение:

• использование синих лучей для парника улучшает процессы фотосинтеза;
• освещение зелеными и желтыми лучами приводит к деформированию формы и изменению толщины стеблей;
• на процессы цветения благоприятно влияют красные и оранжевые лучи, правда если их слишком много, растение со временем может погибнуть;
• влияние ультрафиолета полезно – в листьях формируется больше витаминов, кроме того, растение начинает хорошо противостоять холодам.

Чтобы установить правильное освещение, а в дальнейшем получить хороший урожай, обязательно учитывайте следующие правила:

1. Нельзя применять освещение лучами только одного цвета. Применение инфракрасных или ультрафиолетовых лучей в течение длительного времени может негативно сказаться на урожае.
2. Экспериментальным методом необходимо определить наиболее подходящее расстояние от источника света до листьев.
3. Соблюдайте нормы освещения. Изучив специализированную литературу, узнайте, какое оптимальное освещение необходимо для каждого сорта культур. При организации подсветки обязательно учитывайте эту информацию.

Выбор ламп для теплицы

Создать оптимальный уровень света можно с помощью любых ламп: дневного света, люминесцентных, светодиодных или накаливания.

Однако следует учитывать, что лампы накаливания считаются не самым выгодным вариантом, так как у них небольшой срок службы, они слишком быстро нагреваются и могут вызвать ожог листьев. Рассмотрим несколько самых удачных вариантов для конструкций закрытого грунта.

Люминесцентные

У них подходящий спектр для имитации естественного солнечного света. Кроме того, они представлены в широком ассортименте размеров и мощностей, поэтому подобрать подходящий прибор, в зависимости от размера помещения, не составит труда (рисунок 4).

Рисунок 4. Использование люминесцентных светильников для подсветки теплиц

Устанавливать люминесцентные лампы можно как вертикально, так и горизонтально, однако следует учитывать, что их яркость напрямую зависит от напряжения в сети, и если оно будет слишком низким, прибор может не включиться.

Натриевые

Они были специально разработаны для использования в теплицах. Они хорошо имитируют солнечный свет, но содержат недостаточно лучей синего спектра, поэтому не подходят для активизации роста культур (рисунок 5).

Рисунок 5. Подсветка натриевыми лампами

Преимуществом изделий можно считать экономичность, так как они потребляют мало энергии, но при этом дают достаточно света. Кроме того, возле приборов можно установить зеркальные отражатели, которые будут усиливать интенсивность освещения.

Светодиодные (LED-лампы)

Светодиодное освещение считается самым современным, поскольку они могут светить не только красным или синим, но и комбинированным светом. Кроме того, существуют белые модели, которые полностью адаптируют солнечный свет (рисунок 6).

Рисунок 6. Искусственный свет от светодиодных светильников

Дополнительным преимуществом светодиодов можно считать экономичность: при небольшом потреблении энергии, они долго служат и ярко светят, поэтому овощи и зелень можно выращивать в теплице круглогодично. Кроме того, они работают даже с низким напряжением сети и выпускают в широком ассортименте, поэтому вы с легкостью подберете изделие с подходящим цоколем.

Металлогалогенные

Эти лампы, несмотря на свой небольшой размер, производят очень мощный световой поток, который полностью имитирует естественный солнечный свет. Именно такие приборы считаются самыми удачными для теплиц, но у них все же есть некоторые недостатки (рисунок 7).

Рисунок 7. Применение металлогалогенных ламп для освещения теплиц

В первую очередь, металлогалогенные лампы дорогие, и поэтому для небольших хозяйств их использование не будет экономически выгодным. Кроме того, они быстро выходят из строя, причем продолжительность эксплуатации напрямую зависит от частоты включений.

Плюсы искусственного освещения в теплице

Профессиональные садоводы и огородники выделяют ряд положительных качеств, которых можно добиться при помощи специальных фитоламп.

Они заключаются в следующем:

• Увеличивается скорость роста. В процессе выращивания при правильном комбинировании светового диапазона удаётся повысить продуктивность культуры;
• Улучшаются вкусовые качества и скорость созревания плодов;
• Возможность выращивания теплолюбивых культур, которые не растут в данном регионе;
• Позволяет снизить процент себестоимости овощных культур примерно на 20%.

Благодаря искусственному освещению удаётся создать комфортный микроклимат для выращивания рассады, декоративных культур и различных продуктов питания. Современные модели осветительных приборов отличаются минимальным объём энергопотребления.

Небольшой источник искусственного света способен поддерживать жизнедеятельность растения в течение определенного времени.

Преимущества освещения теплиц светодиодами

Основной плюс светодиодного освещения теплиц заключается в возможности создания необходимого баланса синего и красного спектра, что делает их использование универсальным решением для всех видов культур и цветочных растений. Конструктивно это выполнятся совмещением излучателей разного типа в одном корпусе.

К другим положительным характеристикам светодиодов для теплиц относят:

• Низкое энергопотребление;
• высокая интенсивность светового потока, в сравнении с другими типами ламп;
• долгий срок службы, до 80 тысяч часов и более;
• КПД от 95%;
• низкая пульсация;
• безопасность для человека и окружающей среды: LED не излучает ультрафиолета, не вырабатывает озона и не содержит ртути и других вредных веществ.

Как сделать: инструкция

Автоматизация

Для того чтобы автоматизировать освещение в теплице можно использовать реле времени, которое необходимо вмонтировать в цепь на каждую отдельную осветительную группу. На таймере нужно установить время включения и выключения, что позволит одним лампам включаться, а другим выключаться в автоматическом режиме.

Для того чтобы понять, как правильно сделать освещение в теплице, можно посмотреть видео, в котором садовод рассказывает об установке осветительных приборов в собственном парнике:

Тепличные светильники – плюсы и минусы разных видов

Лампа, которая бы идеально воспроизводила бы солнечный свет, еще не придумана. Поэтому владельца теплиц чаще всего ориентируются на характеристики, которыми обладает выбранный светильник. Итак, хорошая фитолампа для растений должна:

• излучать сбалансированное количество красных и синих лучей (человеческому глазу такой свет кажется фиолетово-розовым);
• обладать долговечностью и экономичностью;
• потреблять небольшое количество электроэнергии;
• быть простой в эксплуатации и экологичной;
• не слишком сильно нагреваться в процессе работы.

А теперь рассмотрим несколько популярных видов тепличных светильников, которые помогут вам вырастить вкусный урожай.

Светодиодные светильники для теплиц

Светодиодное освещение для теплиц считается самым экономичным и безопасным. Дело в том, что в теплицах высокая влажность, а для работы этих светильников достаточно низковольтного блока питания. Срок службы оборудования может достигать 50 тыс. часов. Но есть у таких светильников и весомый недостаток – высокая цена, которая значительно повышает стоимость выращенного урожая.

В настоящее время в теплицах используют светодиодные светильники, оснащенные LED-лампами. В зависимости от их количества зависит, сколько света будут получать растения, какова будет потребляемая мощность.

ЛЕД (LED)-светильники для теплиц можно устанавливать также в зимних садах и оранжереях. Источник фото: promled. com

В теплицах можно также использовать промышленный светодиодный светильник, который потребляет мало электроэнергии и мгновенно зажигается на нужную яркость.

Натриевые светильники для теплиц

Натриевые лампы для теплиц излучают красный спектр света, который незаменим для растений в период цветения, формирования завязей и плодоношения. Такое оборудование долговечно и экономично. Но есть у натриевых ламп и недостатки. Если использовать их в период роста, растения могут слишком вытянуться из-за преобладания в освещении красно-оранжевого света. Кроме того, они быстро нагреваются (что можно превратить в плюс в зимнее время) и содержат ядовитые металлы, поэтому требуют аккуратного обращения. Разбивать такую лампу опасно для здоровья.

Натриевую лампу иногда обозначают аббревиатурой ДНаТ – дуговая натриевая трубчатая лампа.

Светильники ДНаТ используют не только для теплиц, но и для парников, цветников, питомников, оранжерей, гроубоксов (ящиков для выращивания растений) и др.

Инфракрасные светильники для теплицы

Инфракрасные светильники используют для обогрева теплиц и создания комфортных условий для жизни растений. Благодаря этим устройствам вам больше не понадобится печное или электрическое отопление. При этом такие светильники не нагревают воздух, а передают тепло сразу в грунт, который уже сам отдает полученную энергию в окружающее пространство. В итоге воздух не пересыхает, а растения чувствуют себя почти как под настоящим солнцем. Аппарат работает бесшумно, легко регулируется и позволяет сэкономить электроэнергию. Спектр такого светильника не подходит для качественного освещения, поэтому придется докупать и другие лампы.

Как рост растений зависит от света?

• растения с сокращённым световым днем;
• растения с длительным световым днем;
• растения, не имеющие определённых требований к световому дню.

Для каждого из этих видов растений нужно подбирать свои варианты освещения.

Требования к светильникам в теплицах

Применение светодиодных светильников для освещения теплиц получило наибольшее распространение. Причина как раз в максимальном приближении к солнечному свету. Сотрудники НАСА, произведя расчет освещения теплицы светодиодными лампами, даже смогли вырастить растения в условиях космоса.

Кроме того, сочетание множества областей спектра в светодиодах дает эффект, схожий с внесением в почву специальной подкормки. Установку светодиодных светильников осуществляют чаще в виде обычных линейных систем на гибких тросах. Среди плюсов применения LED-светильников в теплицах также отмечаются:

• снижение испарения влаги из грунта;
• возможность установки вплотную к культурам из-за отсутствия нагрева;
• низкое энергопотребление;
• возможность добиться нужного диапазона излучаемого спектра.

Подбирая светильники для теплиц, специалисты комбинируют разные светодиоды:

Ртутные лампы выделяют не такой мощный поток освещения, как натриевые. А выделение света происходит за счет ионизации паров ртути, которые в случае разгерметизации колбы моментально окажется в окружающем пространстве, что крайне неблагоприятно отразиться на состоянии растений и пригодности дальнейшего употребления в пищу их плодов. К преимуществам ртутных светильников относят простоту монтажа и хорошие эксплуатационные параметры.

Важный параметр освещения – диапазон светового спектра

В конкретные фазы развития растения хорошо воспринимают спектр света определенных диапазонов. В целом для роста им необходимы излучения всех цветов, просто в какой-то период тот или иной диапазон должен преобладать.

В связи с этим, выбирая, какой свет нужен в теплице, нужно обязательно учитывать цветовую температуру используемых ламп. Разный искусственный свет определенным образом воздействует на культуры:

• Синий (400-500 нм) – важен для хорошего вегетативного роста растений. Цветовая температура в пределах 6000-6500 К. Такой свет предпочитает рассада. Если она вытягивается, можно использовать ртутные лампы, поскольку они имеют повышенное излучение близко к ультрафиолетовой области. Но стоит помнить о риске: если лампа разобьется, весь урожай станет непригоден.
• Зеленый (500-600 нм) – обязателен на стадии фотосинтеза. Подходящий диапазон цветовой температуры – 4000-4500 К.
• Красный (600-700 нм) – обязателен для растений в период цветения, поскольку играет важную роль в плодоношении. Цветовая температура в диапазоне 2700-3200 К – в нем преобладают волны указанной длины.

Свет в диапазоне 380-400 нм и 700-750 нм обладает регуляторной функцией, поэтому необходим в минимальных количествах. Диапазон меньше 380 нм и выше 750 нм оказывает на посадки неблагоприятное влияние.

При расчете освещения теплицы часто приходится комбинировать несколько ламп с разным спектром излучения, поскольку все они необходимы для нормального роста растений. Это обусловлено тем, что пока нет ламп, которые с точностью имитировали бы солнечный белый свет. Световой поток может быть только максимально приближен к нему.