Любому, кто занимается выращиванием рассады, овощей, цветов в теплицах, не нужно говорить о том, как важно освещение для хорошего роста растений. Свет – необходимое условие для фотосинтеза или питания тепличных жителей. Самая большая потребность в свете – у рассады, молодых растений.
Чтобы удовлетворить эту потребность, весной и осенью (и даже зимой), максимально удлинив световой день, огородники устраивают в теплицах дополнительное освещение. Причем, если в частных теплицах оно возможно, то в промышленных – просто необходимо, чтобы предприятие было рентабельным.
Однако недостаточно, включив какую-нибудь лампочку накаливания, ждать богатого урожая. На сегодняшний день освещение в теплице можно обеспечить разными способами, но оптимальными считаются натриевые лампы для теплиц.
Характеристики натриевых ламп для теплиц
На сегодняшний день так и не созданы светильники, которые на 100% могли бы создавать имитацию солнечного света. У каждого из них преобладает только один спектр излучения.
Что касается рассады, то во время вегетации она особенно нуждается в синем и красном спектре. Первый нужен для роста и полноценного развития саженцев, а второй, в свою очередь, стимулирует их цветение и последующее плодоношение.
Для каждого периода, соответственно, подсветка нужна своя.
Свет и его значение для растений
При нехватке дневного света зимой и осенью культуры начинают чахнуть и болеть. Залог выживания и здорового существования растений — это фотосинтез. Полноценный фотосинтез невозможен без света. Когда растения вырабатывают хлорофилл, они полноценно усваивают углекислый газ, необходимый для питания. Образование органических веществ в тепличных культурах невозможно без солнечного и искусственного освещения.
Признаки нехватки освещения:
- изменение формы растений (например, неестественное удлинение черенков и стеблей);
- их медленный рост;
- отсутствие цветения;
- падение урожайности;
- нижняя листва желтеет.
Вас может заинтересовать:
Освещение для рассады своими руками Ни один живой организм не способен к существованию без света. Растения, особенно на начальных этапах, нуждаются в…Читать далее…
Принцип действия
Натриевые натриевые лампы для теплицы относятся к разряду газоразрядных. Газоразрядные приспособления активно используют не только в теплицах, но также на площадях, дорогах, улицах, на складах и в производственных помещениях. Газоразрядная среда внутри устройств создается с помощью паров натрия, светящихся красно-оранжевым цветом.
Для сравнения: в ртутных преобладает белое свечение. Что касается самого излучения, то оно создается дуговыми разрядами. Именно на них основан принцип работы подобного рода приборов.
Колба светильника — это цилиндрическая трубка, изготовленная из огнеупорного стекла. Она заполнена смесью ртути с натрием. В ней расположена горелка, сделанная из оксида алюминия.
Справка. Специалисты при обозначении такого осветительного устройства пользуются аббревиатурой ДНаТ, что означает «дуговая натриевая трубчатая лампа». Основными производителями этой продукции выступают две компании: Silvania и Philips.
Чтобы запускать подобные устройства и регулировать в них действие тока, существует пускорегулирующее оборудование. Кроме того, потребуется пускорегулирующий электронный аппарат, обладающий следующими достоинствами:
- Благодаря его работе происходит стабилизация мощности, поэтому светильники служат дольше.
- Электроопотребление снижается почти на 30%.
- Частота тока повышается, светоотдача увеличивается.
- Отсутствует эффект мерцания.
Принцип работы
Внешний баллон ДНаТа содержит трубку-горелку из алюминиевой керамики. Горелка заполнена смесью паров натрия и ртути. При подаче тока между электродами возникает электрическая дуга, которая разогревает горелку до необходимой температуры. По мере нагревания яркость излучения, которое генерируют ионы натрия, увеличивается. Внутри внешней колбы абсолютный вакуум, что предохраняет прибор от взрыва из-за большой температуры.
Знаете ли вы? «Вортек индастриз» компания из Канады стала изготовителем самой мощной дуговой лампы в 1984 году. Колба устройства была наполнена аргоном, а мощность светового потока равна 1,2 млн кандел.
Виды осветительных приборов
Натриевые светильники делятся на две категории: высокого и низкого давления. В растениеводстве применяются натриевые лампы высокого давления для теплиц.
НЛВД подразделяются на следующие виды:
- ДНаТ – это обычные дуговые светильники с мощным световым излучением. Одного из них вполне достаточно для того, чтобы осветить небольшое огородное сооружение.
Спектр излучения таких приборов можно изменить, совмещая их с другими видами. - ДНаЗ – источники освещения с зеркальным отражающим слоем. Слой нанесен на внутреннюю поверхность колбы. Он эффективно защищен от неблагоприятных погодных условий и механических воздействий и увеличивает производительность. Внутри колбы расположены спеченные электроды.
Они обеспечивают высокий КПД и снижают энергопотребление. В сравнении с ДНаТ зеркальные лампы недостаточно мощные. - ДРИ и ДРИЗ – наиболее совершенные устройства для теплиц. Металлогалогенные приспособления устойчивы к перепадам тока, они долго служат, у них самый оптимальный спектр излучения, необходимый для роста рассады, и высокий КПД.
Но они не лишены и некоторых недостатков, из которых самый главный – стоимость, довольно высокая для обычного потребителя. Плюс к этому для их использования требуется особый патрон. Это делает затруднительным процесс замены вышедших из строя ламп.
Научный подход
Лидером в области совершенствования освещения теплиц является голландская корпорация Philips, что неудивительно, учитывая передовые позиции тепличной отрасли Нидерландов. Компания провела научно-практические исследования (в 2012 на Украине, в 2013 в Голландии), доказавшие, что натриевые лампы для растений наиболее предпочтительны. Они эффективнее компактных люминесцентных ламп, обладающих меньшей световой отдачей и не обеспечивающих оптимальный световой спектр. Параллельно доказано: лампы накаливания и ртутные светильники потребляют слишком много электроэнергии, чтобы быть экономически выгодными.
Еще лучшие показатели достигаются, если растения подсвечивать не только сверху, но и по бокам, в междурядьях. Для этого вполне подходят экономичные светодиоды (СД). Сочетание натриевых светильников со светодиодными способствуют большей урожайности. В 2012 году в Умани (Украина) была создана первая промышленная теплица, где сочетались эти виды осветительных приборов. Площадь участка при смешанном освещении СД и натриевыми лампами составляла 6000 м2. Всего в теплице было установлено 1230 СД-модулей и 870 светильников с лампами ДНаТ. Эксперимент показал, что урожайность томатов (при соблюдении других требований) может достичь 73 кг/м2 ежегодно.
Затем благодаря аналогичному эксперименту в Нидерландах (2013) совместное использование ДНаТ и СД привело к увеличению урожайности на 30 %. В дальнейшем технологию переняли в Англии, Дании, Канаде, Японии, Китае и других странах.
Фото
На фото представлены натриевые лампы для теплиц:
Световой спектр и его влияние
Лучше всего растения реагируют на красные и синие лучи светового спектра. При освещении теплицы зимой нужно следить за тем, чтобы культуры не были лишены естественного света. Также не стоит использовать лучи только одного спектра, если речь идёт не о цветах. Для цветов это полезно: их окраска становится насыщенной и яркой.
Лучи света по-разному влияют на тепличные культуры. Синий свет стимулирует фотосинтез, оранжевый и красный улучшают цветение. Этих цветов не должно быть много, иначе растения погибают. Ультрафиолетовое излучение способствует образованию витаминов. Благодаря ему рассада становится устойчивой к зимнему холоду.
Важно!
Нельзя использовать зелёный и желтый свет. Растения деформируются, а их стебли становятся тонкими.
При подборе ламп для теплицы их цвета должны быть разными. При установке оборудования важно соблюдать нормы освещения, в соответствии с требованиями в регионе и особенностями культур.
Особенности НЛВД
От мощности НЛВД зависит световой поток, светоотдача и продолжительность горения. Цветопередача улучшается посредством использования люминесцирующих материалов вкупе с газовыми смесями.
Что касается мощности, то она должна соответствовать области применения. Для освещения рассады подбираются приспособления параметрами 70-400 Вт, которые могут служить в парниках в любой сезон года.
Лампочки с более высокими показателями попросту сожгут овощи. Поэтому перед их покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом.
Ночная подсветка
Круглосуточное применение осветительных приборов не пойдёт на пользу растительным культурам. Им необходимо около 6 часов полной темноты для того, чтобы они отдыхали. Есть овощи, ягоды и растения, которым нужны индивидуальные условия освещения.
Огурцы не выносят паузы между разными видами света. При выращивании огурцов естественное и искусственное освещение должны равномерно чередоваться между собой. После того как взойдёт первая огуречная рассада, досвечивать её надо регулярно. Луку и зелени нужна дополнительная досветка только на начальном этапе роста. Земляника требует дополнительной подсветки в дневное и ночное время.
Достоинства и недостатки натриевых ламп высокого давления
НЛВД имеют множество достоинств:
- Они экономичны. Потребляют немного электроэнергии и доступны по цене.
- Долговечность: служат порядка 20000 часов.
- Высокая светоотдача в сравнении с простыми лампами накаливания.
- Тепловое излучение. При свечении НЛВД выделяется большое количество тепла. Поэтому на отоплении парника можно неплохо сэкономить, особенно в период холодов.
- Красно-оранжевый спектр излучения позволяет ускорять процессы цветения и плодообразования, что способствует появлению богатого урожая. А синюю часть, как правило, обеспечивает естественное освещение.
- Высокий КПД (30%). Он превышает показатель большинства источников искусственного освещения.
Внимание! НЛВД лучше всего использовать на последних стадиях роста саженцев. Если обеспечивать подсветку на ранних этапах, побеги начнут расти быстрее, вытягиваться и образовывать длинные стебли. Правильный рост можно обеспечить, если сочетать работу устройств с металлогалогенными осветительными источниками.
Недостатки НЛВД
- Большой минус НЛВД – сильный нагрев, к тому же они разгораются не менее нескольких минут. Их освещение привлекает в парники насекомых-вредителей, которые наносят рассаде заметный ущерб.
- НЛВД небезопасны. В качестве наполнителя выступает смесь ртути и натрия. Случайно разбив светильник, можно поставить крест на всем выращенном урожае.
- Работа устройств зависит от напряжения. В случае, когда его колебания в сети превышают 10%, такие лампы внутри теплиц применять не рекомендуется.
- В холод осветительные приборы теряют эффективность. Поэтому их использование в неотапливаемом укрытии ограничено.
Для справки! Растения в оранжереях, где работают НЛВД, зачастую выглядят бледными и нездоровыми. Но не стоит этого опасаться. Это обман зрения. Попросту натриевое освещение заметно искажает наше цветовосприятие.
Вопросы экологии
Создание современных технологий выращивания тепличных растений связано с использованием высокоинтенсивных разрядных ламп, в частности натриевых. Их широкое применение является положительным фактором интенсификации этого производства, хотя и связано с серьезной экологической проблемой. В состав подавляющего большинства современных разрядных ламп входит токсичное вещество – ртуть. В натриевых светильниках, например, может содержаться амальгама натрия (сплав ртути). Если такой светильник разобьется над посадками внутри теплицы, размещенные под ней растения (зелень, овощи, рассада, комнатные цветы) становятся непригодными к использованию.
Главным направлением повышения экологичности является создание высокоэффективных безртутных газоразрядных ламп. В последнее время эти работы проводились отдельными светотехническими фирмами, в том числе и в странах СНГ. Натриевые лампы с уменьшенным количеством ртути в разрядной трубке и полностью безртутные модели уже существуют и все чаще применяются в тепличном хозяйстве.
Время освещения
Время освещения зависит от того, насколько светолюбива культура. Для томатов, огурцов, салатов и болгарского перца продолжительность светового дня должна составлять от 10 часов и более.
Есть растения короткого дня. Именно короткий световой день приводит к тому, что они начинают цвести. Когда световой день становится длиннее, вегетативный период у них подходит к концу, и они начинают развиваться, как обычно. У растений длинного дня цветение наступает при длительности светового дня более 13 часов. Если он будет короче, их плоды станут мелкими либо перестанут появляться совсем.
Есть культуры, для которых продолжительность светового дня не имеет значения. Они растут независимо от неё, главное, чтобы света не было слишком мало. Если его будет мало, растения погибнут.
