Имате ли нужда от осветителни тела за хидропоника?

В днешно време хидропонното отглеждане на закрито става все по-популярно, независимо дали става дума за тесни градски апартаменти или модерни селскостопански оранжерии. Хидропонното отглеждане е като магическо малко заклинание, което ни позволява да култивираме буйна зеленина в ограничени пространства.

Защо е толкова популярен?

Има два основни акцента: Първо, свръхвисоката степен на използване на пространството. Вече не се нуждаете от обширни участъци земя, за да създадете зелен оазис; второ, култивирането без почва намалява проблемите, свързани с почвата, като например справяне с вредители и болести. Почистването е много по-лесно в сравнение с традиционното почвено засаждане.

Но фокусната точка, която трябва да обсъдим, е следната: когато решите да се занимавате с хидропонно отглеждане у дома или в търговски обекти, необходимо ли е да имате растат светлина?

Всички сме чували, че светлината е жизненоважна за растежа на растенията, но с хидропониката като специфичен тип отглеждане трябва ли светлината да се променя? И каква роля могат да играят светлините за отглеждане в това? Следвайте, докато изследваме надолу по пътя!

Ограничения на естествената светлина в хидропонни среди

При домашно или оранжерийно хидропонно отглеждане наличието на естествена слънчева светлина може да бъде значително повлияно от сезоните и географското местоположение.

Например в Пекин, Китай, през зимата слънчевите часове са значително намалени и интензивността на слънчевата светлина е по-слаба. Това намаляване на излагането на слънчева светлина може да ограничи растежа на хидропонните растения, тъй като те получават по-малко енергия за фотосинтеза. Следователно растенията могат да проявят забавен растеж и пожълтяване на листата, което показва липса на достатъчно слънчева светлина.

За разлика от това през лятото слънчевата светлина може да бъде интензивна, особено около обяд. Директната слънчева светлина може да повиши температурата на водния резервоар в хидропонните системи, потенциално причинявайки дискомфорт на растенията. Този топлинен стрес може да доведе до изгаряне на листата и ограничен растеж, особено ако хидропонните съоръжения са поставени близо до прозорци, където излагането на слънчева светлина е интензивно.

Като цяло променливостта в наличността на естествена слънчева светлина представлява предизвикателство за хидропонните производители, засягайки растежа и здравето на растенията. За да смекчат тези ограничения, производителите често допълват естествената слънчева светлина с изкуствени светлини за отглеждане, за да осигурят постоянни и оптимални условия на осветление за своите хидропонни растения през цялата година.

Освен това позиционирането в дома е от решаващо значение за хидропонното отглеждане. Местата, които са по-близо до прозорците, обикновено получават по-добра слънчева светлина в сравнение със зоните в средата на къщата, особено тези с южно изложение, които получават сравнително достатъчно слънчева светлина през цялата година.

Въпреки това, дори и на тези благоприятни места, елементи на закрито като стъкло, завеси и мебели могат частично да блокират и филтрират слънчевата светлина, намалявайки действителната светлина, достигаща до хидропонни растения и превръщайки я в дифузна по-мека светлина.

Докато парниковите среди позволяват контрол на температурата и влажността, те все още са обект на сезонни и географски влияния. Особено в региони, по-отдалечени от екватора, проблеми като по-кратък светъл ден и по-нисък интензитет на слънчевата светлина стават по-важни през зимата.

Без допълнително осветление хидропонните растения могат да изпитат бавен растеж, рядка зеленина и матово оцветяване, подобно на това как децата с дефицит на калций имат слаби кости. Недостатъчната светлина може да попречи на нормалния растеж и развитие на растенията.

Уважаеми градинари, когато се грижите за хидропонни растения, не забравяйте да спазвате условията на естествена светлина в дома си, да коригирате съответното им разположение и да използвате изкуствено осветление, когато е необходимо, за да допълните слънчевата светлина. Това е от съществено значение за поддържане на тяхната здравословна зелена жизненост!

хидро оранжерии за домати

Добивите от домати с допълнителна светлина/хидропоника са увеличени с 31,63%

Причината светлините за отглеждане да са толкова мощни е, че могат да симулират слънчева светлина, действайки като верни копия на слънчевата светлина. Важно е да се отбележи, че слънчевата светлина съдържа различни цветове светлина и всеки цвят светлина има уникален ефект върху растежа на растенията.

След това нека да разгледаме как светлините за отглеждане действат магически в хидропонни оранжерии.

Селскостопанският индустриален парк Beijing Polaris се намира в квартал Miyun, Пекин (40,4°N, 117°E). Климатът в област Миюн се характеризира с топъл умерен континентален климат, повлиян от мусони, с полувлажни и полусухи условия. Излагането на слънчева светлина е значително по-високо през летния и есенния сезон в сравнение със зимата и пролетта.

Например през 2021 г. общата натрупана слънчева светлина достигна 492 177 J/cm2 през цялата година, като слънчевата светлина през летния и есенния сезон е 1,67 пъти по-висока от тази през зимния и пролетния сезон.

Въпреки това, тъй като оранжерията се използва за засаждане на зимни домати, със засаждане през септември и прибиране на реколтата през юни, въпреки че интензитетът и качеството на слънчевата светлина са по-високи през летния сезон, това не може директно да доведе до по-високи добиви.

Следователно, основната цел е да се подобри излагането на слънчева светлина в оранжерията през летния и есенния сезон, за да се увеличат добивите.

Много фактори влияят върху наличната интензивност на светлината за растенията в оранжерията:

  • За увеличаване на осветеността оранжерията в парка използва дифузно стъкло, което има висока светлопропускливост и осигурява равномерно разпределение на светлината. Това помага за намаляване на засенчването на долните листа от горните листа и минимизира образуването на сенки след излагане на слънчева светлина, насърчавайки балансиран растеж на културите.
  • Редовно използване на напълно автоматични покривни почистващи машини за почистване на покрива, които могат да увеличат пропускливостта на светлина с до 10% след почистване.
  • Оборудван с натриеви лампи с високо налягане от 1000 W, с 18 лампи на всеки ред, обхващащи 5 реда, общо 28 диапазона и общо 2520 лампи. Изходът на фотосинтетичния фотонен поток (PPF) е 2100 μmol/s, като лампите са разположени на приблизително 3 метра над короната на растението.

Въпреки това, въпреки усилията за поддържане на оптимална пропускливост на светлина, различни фактори все още могат да доведат до намалена пропускливост в оранжерията. Фактори като стареене на оборудване, стъкло и покривни материали, както и наличието на хардуерни конструкции като ферми и засенчващи завеси, могат да допринесат за частично засенчване в определени зони.

Всяко допълнително осветително тяло покрива площ от 0,1058 квадратни метра, докато площта на засенчване на единична ферма и прибрана завеса е 25,76 квадратни метра. С изключение на припокриващите се зони между допълнителни осветителни тела и ферми, общата площ на засенчването може да достигне 811,44 квадратни метра.

Оранжерията в парка е построена през 2016 г. За провеждане на тестове за пропускливост бяха избрани 10 произволни тестови точки в оранжерията през декември 2021 г. в 12:00 ч. Средната пропускливост е измерена на 86,64%, което е по-ниско от първоначалната стойност, записана при първоначалното изграждане на оранжерията.

Експериментални материали и методи

В отговор на по-ниските от очакваните добиви през зимния и ранния пролетен сезон на засаждане на 2020-2021 г. поради намалената слънчева светлина, през сезона на засаждане 2021-2022 г. Polar Agriculture взе предвид разходите и изискванията за нощна температура на растенията.

От ноември 2021 г. до март 2022 г. (от седмица 45 на 2021 г. до седмица 13 на 2022 г., общо 22 седмици), е използвано допълнително осветление с натриеви лампи с високо налягане от 23:00 до 7:00 на следващия ден.

Междувременно честотата на напояване през нощта беше увеличена, за да отговори на изискванията за растеж на растенията. Продължителността на допълнителното осветление през ноември и март беше коригирана спрямо намаляването/увеличаването на дневните часове.

Експериментът е проведен в съседна стъклена оранжерия на Polar Agriculture Co., Ltd. Оранжерията е с площ от 3,3 хектара, ориентирана в посока север-юг с 28 разстояния в посока изток-запад.

Всеки участък е с ширина 8 метра и съдържа 6 стелажа за култивиране. Коритата за отглеждане са с дължина 80 метра с междуредово разстояние 1,6 метра. Експериментът използва въведен сорт коктейлни домати.

По време на процеса на отглеждане на домати, хранителният разтвор се доставя чрез капково напояване с помощта на автоматична система за фертигация, интегрирана с напоителната система. Времето и честотата на напояване се регулират автоматично въз основа на часовете на изгрев и залез слънце и кумулативното дневно излагане на светлина.

Кумулативните данни за експозиция на външна светлина извън оранжерията се наблюдават и качват от метеорологичната станция Priva, докато данните за фотосинтетично активното излъчване (PAR) вътре в оранжерията се улавят и записват от сензори за светлина.

Различни параметри на растеж на растенията, като седмично удължаване на стъблото, седмичен брой плодни съвкупности и плодове на съвкупност, се записват от техниците всяка седмица. Доходността се записва ежедневно и през уикендите се съставя обобщена статистика.

Анализ на резултатите

Като цяло, кумулативното излагане на светлина на открито не варира значително между двата вегетационни сезона, с относително средно кумулативно излагане на светлина през зимния сезон.

Излагането на светлина показва нарастваща тенденция със сезоните, особено забележимо през февруари до март 2022 г. Цялостната тенденция на фотосинтетично активното излъчване (PAR) на закрито следва подобен модел на кумулативното излагане на светлина на открито с течение на времето.

Въпреки това, след въвеждането на допълнително осветление, интензитетът на PAR, достъпен за растенията на закрито през вегетационния сезон 2021-2022 г., се увеличи до 1,24-1,75 пъти по-голям от този на вегетационния сезон 2020-2021 г.

Кумулативна светлина извън оранжерията през вегетационните сезони 2020~2021 и 2021~2022
2020~2021 и 2021~2022 Сезон на засаждане на закрито PAR

Растенията изискват светлина за растеж и като цяло по-силният интензитет на светлината насърчава по-добър растеж на растенията в определен диапазон. Благодарение на допълнителното осветление, осигурено през вегетационния сезон 2021-2022 г., доматените растения могат да покажат подобрено физиологично развитие в сравнение с предходния сезон.

Въз основа на седмичните записи на реколтата, скоростта на растеж на растенията през вегетационния сезон 2021-2022 г. е равна или надвишава тази на вегетационния сезон 2020-2021 г., което показва относително по-добро представяне на растежа.

Освен това, чрез сравнение беше забелязано, че общите тенденции на двата вегетационни сезона са сходни. През петата седмица от вегетационния сезон 2021-2022 г. имаше рязко увеличение на удължението на стъблото, но през шестата седмица имаше внезапно намаление.

Това може да се дължи на китайската Нова година, падаща през петата седмица на 2022 г., което води до забавени измервания и натрупване на данни за растеж. Следователно човешката намеса също е незаменим фактор в производството.

Седмичен ръст на реколтата през вегетационните сезони 2020~2021 и 2021~2022

Броят на клъстерите и плодовете на седмица може да отразява репродуктивния капацитет на растеж на културите. В началото на ноември броят на плодовете на едно растение е еднакъв за двата вегетационни сезона.

Въпреки това, с напредването на вегетационния период разликата между броя на плодовете на растение с допълнително осветление и тези без постепенно се разширява.

В края на периода на допълнително осветление растенията през вегетационния сезон 2021-2022 г. са произвели 27,5 грозда плодове, докато тези през вегетационния сезон 2020-2021 г. без допълнително осветление са завършили с 26 грозда плодове, което води до разлика от 1,5 гроздове от плодове.

Въпреки че броят на плодовете на седмица варираше, като цяло вегетационният сезон 2021-2022 г. имаше по-висок седмичен добив на плодове в сравнение с вегетационния сезон 2020-2021 г., със значителна разлика.

Брой плодни гроздове на седмица през вегетационните сезони 2020~2021 и 2021~2022
Месечни добиви за вегетационните сезони 2020~2021 и 2021~2022

В Холандия, сред производителите и изследователите, съществува убеждението, че за всеки 1% увеличение на интензитета на светлината има съответно 1% увеличение на добива. Това се дължи на способността на културите да подобрят фотосинтезата чрез абсорбиране на повече светлина, което в крайна сметка води до повишен добив.

През двата сезона на засаждане гъстотата на растенията се поддържаше 3,75 растения на квадратен метър. Въпреки това, добивът след допълнително осветление е значително по-висок, отколкото без допълнително осветление, със средно увеличение на добива от 31,63%. Най-голямата разлика се наблюдава през януари.

През сезона на засаждане 2021-2022 г. месечният добив е 1,44 пъти по-висок от този през сезона на засаждане 2020-2021 г. Това увеличение на добива може да се дължи на повишаването на температурата в резултат на допълнителното допълнително осветление, което ускорява узряването и степента на оцветяване на плодовете.

Освен това, добивът от домати показва тенденция на първоначално увеличаване, след това намаляване и след това отново увеличаване. Тази тенденция беше в противоречие с промяната в интензитета на светлината в оранжерията, която първоначално намаля, след това се увеличи и след това отново намаля.

Това наблюдение предполага, че има забавяне от около един месец между възприемането на промените в околната среда от долните и горните части на доматените растения.

Заключение

Въз основа на получените показатели за културите може да се заключи, че добавянето на допълнително осветление е по-полезно за растежа на културите. Допълнителното осветление, съчетано с повишаването на температурата, ускорява поставянето и узряването на плодовете, повишава скоростта на зрялост и следователно води до по-високи добиви.

Освен това, по отношение на стратегията за допълнително осветление, по-специално стратегията за сутрешно изключване на светлината, за предотвратяване на светлинни колебания и привеждане в съответствие с естествения ритъм на растеж на растенията, броят на допълнителните светлини постепенно намалява с изгрев слънце.

След изгрев слънце сутрин, около 7:30 часа, половината от допълнителните светлини се изключват. Когато интензитетът на външното осветление достигне 300 W/m2, всички допълнителни светлини се изключват.

Решението за осигуряване на допълнително осветление през нощта също взема предвид потреблението на енергия и пиковите/непиковите цени на електроенергията.

В предградията на Пекин цената на електричеството през нощта е 0,3 юана/(kW.h), докато пиковите и извънпиковите цени са съответно 0,89 и 0,59 юана/(kW.h). Осигуряването на допълнително осветление през нощта спестява близо половината от разходите.

Свържи се с нас!

От персонализирано планиране на осветлението до персонализирани оферти и всичко между тях, нашият екип от експерти по градинарство е винаги готов да помогне.

Моля, активирайте JavaScript в браузъра си, за да попълните този формуляр.
Име
** Вашата поверителност ще бъде защитена

Get Catalogue & Price List​

Моля, активирайте JavaScript в браузъра си, за да попълните този формуляр.
Име
** Вашата поверителност ще бъде защитена
Отворете чата
Запитване до нас
Здравейте 👋
Търсите LED светлини за отглеждане?