Trebate li rasvjetu za hidroponiju?

Danas je uzgoj u zatvorenom hidroponskom uzgoju sve popularniji, bilo da se radi o skučenim gradskim stanovima ili modernim poljoprivrednim staklenicima. Hidroponska kultivacija je poput magične male čarolije koja nam omogućava da uzgajamo bujno zelenilo na ograničenim prostorima.

Zašto je tako popularan?

Dva su glavna naglaska: prvo, ultra-visoka stopa iskorištenja prostora. Više vam nisu potrebni ogromni dijelovi zemlje da biste stvorili zelenu oazu; drugo, kultivacija bez zemlje smanjuje muke povezane sa tlom, kao što je suočavanje sa štetočinama i bolestima. Čišćenje je mnogo lakše u poređenju sa tradicionalnom sadnjom na tlu.

Međutim, fokusna tačka o kojoj treba da razgovaramo je sledeća: kada odlučite da se bavite hidroponskim uzgojem kod kuće ili u komercijalnim objektima, da li je neophodno imati rasti svjetlo?

Svi smo čuli da je svjetlost od vitalnog značaja za rast biljaka, ali sa hidroponikom kao specifičnom vrstom uzgoja, da li se svjetlost mora mijenjati? I koliku ulogu u tome mogu odigrati svjetla za uzgoj? Pratite nas dok istražujemo niz cestu!

Ograničenja prirodne svjetlosti u hidroponskim okruženjima

U hidroponskom uzgoju kod kuće ili u staklenicima, dostupnost prirodne sunčeve svjetlosti može biti značajno pod utjecajem godišnjih doba i geografske lokacije.

Na primjer, u Pekingu, Kina, tokom zime, sunčani sati su primjetno smanjeni, a intenzitet sunčeve svjetlosti je slabiji. Ovo smanjenje izloženosti sunčevoj svjetlosti može ograničiti rast hidroponskih biljaka, jer one primaju manje energije za fotosintezu. Posljedično, biljke mogu pokazati usporen rast i žutilo lišća, što ukazuje na nedostatak dovoljno sunčeve svjetlosti.

Nasuprot tome, tokom ljeta, sunčeva svjetlost može biti intenzivna, posebno oko podneva. Direktna sunčeva svjetlost može podići temperaturu rezervoara za vodu u hidroponskim sistemima, potencijalno uzrokovati neugodnost biljkama. Ovaj toplotni stres može dovesti do opeklina listova i ograničenog rasta, posebno ako su hidroponske instalacije postavljene blizu prozora gdje je izloženost sunčevoj svjetlosti intenzivna.

Sve u svemu, varijabilnost u dostupnosti prirodne sunčeve svjetlosti predstavlja izazov za uzgajivače hidroponike, utječući na rast i zdravlje biljaka. Da bi ublažili ova ograničenja, uzgajivači često dopunjuju prirodnu sunčevu svjetlost umjetnim svjetlima za uzgoj kako bi osigurali dosljedne i optimalne uvjete osvjetljenja za svoje hidroponske biljke tokom cijele godine.

Osim toga, pozicioniranje unutar kuće je ključno za hidroponsku kultivaciju. Lokacije bliže prozorima općenito su bolje izložene sunčevoj svjetlosti u poređenju sa područjima u sredini kuće, posebno onima okrenutim prema jugu, koje primaju relativno dovoljno sunčeve svjetlosti tokom cijele godine.

Međutim, čak i na ovim povoljnim lokacijama, unutrašnji elementi kao što su staklo, zavjese i namještaj mogu djelomično blokirati i filtrirati sunčevu svjetlost, smanjujući stvarnu svjetlost koja dopire do hidroponskih biljaka i pretvarajući je u difuzno mekše svjetlo.

Dok okruženja u staklenicima omogućavaju kontrolu temperature i vlažnosti, ona su i dalje podložna sezonskim i geografskim utjecajima. Naročito u regijama udaljenim od ekvatora, problemi kao što su kraći dnevni sati i niži intenzitet sunčeve svjetlosti postaju izraženiji tokom zime.

Bez dodatnog osvjetljenja, hidroponske biljke mogu iskusiti spor rast, rijetko lišće i mutnu boju, slično kao što djeca s nedostatkom kalcija imaju slabe kosti. Nedovoljna svjetlost može ometati normalan rast i razvoj biljaka.

Dragi vrtlari, kada se brinete o hidroponskim biljkama, imajte na umu da pazite na prirodne svjetlosne uvjete u vašem domu, prilagodite njihov položaj u skladu s tim i koristite umjetno osvjetljenje kada je to potrebno za dopunu sunčeve svjetlosti. Ovo je neophodno za održavanje njihove zdrave zelene vitalnosti!

hidro plastenici paradajza

Dodatni lagani/hidroponski prinosi paradajza povećani za 31,63%

Razlog zašto su svjetla za uzgoj tako moćna je što mogu simulirati sunčevu svjetlost, djelujući kao vjerne replike sunčeve svjetlosti. Važno je napomenuti da sunčeva svjetlost sadrži različite boje svjetlosti, a svaka boja svjetlosti ima jedinstveni učinak na rast biljaka.

Zatim, pogledajmo kako svjetla za uzgoj rade svoju magiju u hidroponskim staklenicima.

Poljoprivredni industrijski park Peking Polaris nalazi se u okrugu Miyun u Pekingu (40,4°N, 117°E). Klimu u okrugu Miyun karakterizira topla umjerena kontinentalna klima pod utjecajem monsuna, sa poluvlažnim i polusušnim uvjetima. Izloženost sunčevoj svjetlosti znatno je veća u ljetnoj i jesenskoj sezoni u odnosu na zimu i proljeće.

Na primjer, 2021. godine ukupna akumulirana sunčeva svjetlost dostigla je 492.177 J/cm2 tokom cijele godine, pri čemu je sunčeva svjetlost u ljetnoj i jesenskoj sezoni bila 1,67 puta veća nego u zimskoj i proljetnoj sezoni.

Međutim, budući da se plastenik koristi za sadnju zimskog paradajza, sa sadnjom u septembru i berbom u junu, iako su intenzitet i kvalitet sunčeve svjetlosti veći tokom ljetne sezone, to se ne može direktno pretočiti u veće prinose.

Stoga je primarni cilj poboljšati izlaganje sunčevoj svjetlosti u stakleniku tokom ljetne i jesenje sezone kako bi se povećali prinosi.

Mnogi faktori utiču na raspoloživi intenzitet svetlosti za biljke u stakleniku:

  • Kako bi se povećala izloženost svjetlu, staklenik u parku koristi difuzno staklo, koje ima visoku propusnost svjetlosti i osigurava ravnomjernu distribuciju svjetlosti. Ovo pomaže u smanjenju zasjenjenja donjih listova gornjim listovima i minimizira stvaranje sjene nakon izlaganja sunčevoj svjetlosti, promovišući uravnotežen rast usjeva.
  • Redovna upotreba potpuno automatskih mašina za čišćenje krova za čišćenje krova, koje mogu povećati propusnost svjetlosti do 10% nakon čišćenja.
  • Opremljen sa 1000 W visokotlačnim natrijumskim lampama, sa 18 lampi u svakom redu, u 5 redova, ukupno 28 raspona i ukupno 2520 lampi. Izlaz fotosintetskog fotonskog fluksa (PPF) je 2100 μmol/s, sa lampama postavljenim otprilike 3 metra iznad krošnje biljke.

Međutim, unatoč naporima da se održi optimalan prijenos svjetlosti, različiti faktori i dalje mogu dovesti do smanjene propusnosti u stakleniku. Faktori kao što su starenje opreme, stakla i materijala za pokrivanje, kao i prisustvo hardverskih struktura kao što su rešetke i zavjese za senčenje, mogu doprinijeti djelomičnom zasjenjenju u određenim područjima.

Svako dodatno rasvjetno tijelo pokriva površinu od 0,1058 kvadratnih metara, dok je površina zasjenjenja jedne rešetke i uvučene zavjese 25,76 kvadratnih metara. Ne računajući površine preklapanja između dopunskih rasvjetnih tijela i rešetki, ukupna površina zasjenjenja može doseći 811,44 kvadratnih metara.

Staklenik u parku je izgrađen 2016. godine. Za provođenje testova propustljivosti odabrano je 10 nasumičnih testnih tačaka unutar staklenika u decembru 2021. godine u 12:00 sati. Prosječna propusnost je izmjerena na 86,64%, što je niže od prvobitne vrijednosti zabilježene kada je staklenik prvi put izgrađen.

Eksperimentalni materijali i metode

Kao odgovor na prinose niže od očekivanih tokom zimske i rane prolećne sezone sadnje 2020-2021 zbog smanjene sunčeve svetlosti, tokom sezone sadnje 2021-2022, Polar Agriculture je uzeo u obzir troškove i zahteve za noćnu temperaturu biljaka.

Od novembra 2021. do marta 2022. (u rasponu od 45. sedmice 2021. do 13. sedmice 2022., ukupno 22 sedmice), korišteno je dodatno osvjetljenje natrijumskim lampama visokog pritiska od 23:00 do 7:00 narednog dana.

U međuvremenu, učestalost navodnjavanja noću je povećana kako bi se zadovoljile potrebe za rastom biljaka. Trajanje dopunskog osvjetljenja u novembru i martu prilagođeno je u odnosu na smanjenje/povećanje dnevnog svjetla.

Eksperiment je proveden u susjednom staklenom stakleniku Polar Agriculture Co., Ltd. Staklenik je površine 3,3 hektara, orijentisan u pravcu sjever-jug sa 28 raspona u pravcu istok-zapad.

Svaki raspon ima širinu od 8 metara i sadrži 6 regala za kultivaciju. Korita za uzgoj su dugačka 80 metara sa razmakom od 1,6 metara. U eksperimentu je korištena uvedena koktel sorta paradajza.

Tokom procesa rasta paradajza, hranljivi rastvor se isporučuje navodnjavanjem kap po kap pomoću automatskog sistema fertigacije integrisanog sa sistemom za navodnjavanje. Vrijeme i učestalost navodnjavanja se automatski prilagođavaju na osnovu vremena izlaska i zalaska sunca i kumulativne dnevne izloženosti svjetlu.

Kumulativne podatke o eksternoj izloženosti svjetlosti izvan staklenika prati i prenosi meteorološka stanica Priva, dok se podaci o fotosintetički aktivnom zračenju (PAR) unutar staklenika hvataju i bilježe svjetlosnim senzorima.

Tehničari svake sedmice bilježe različite parametre rasta biljaka, kao što su nedjeljno izduženje stabljike, nedjeljni broj plodova i plodova po trusama. Prinos se bilježi dnevno, a zbirna statistika se sastavlja tokom vikenda.

Analiza rezultata

Sve u svemu, kumulativna izloženost vanjskom svjetlu nije značajno varirala između dvije vegetacijske sezone, s relativno prosječnom kumulativnom izloženošću svjetlu tokom zimske sezone.

Izloženost svjetlu je pokazala rastući trend s godišnjim dobima, posebno uočljiv u periodu od februara do marta 2022. Ukupni trend unutrašnjeg fotosintetski aktivnog zračenja (PAR) slijedio je sličan obrazac kao kumulativna izloženost vanjskom svjetlu tokom vremena.

Međutim, nakon uvođenja dopunske rasvjete, intenzitet PAR koji je dostupan biljkama u zatvorenom prostoru tokom vegetacijske sezone 2021-2022 porastao je na 1,24-1,75 puta u odnosu na vegetaciju 2020-2021.

Kumulativna svjetlost izvan staklenika tokom vegetacije 2020~2021 i 2021~2022
2020~2021 i 2021~2022 Sezona sadnje u zatvorenom prostoru PAR

Biljkama je potrebna svjetlost za rast, a općenito, jači intenzitet svjetlosti potiče bolji rast biljaka u određenom rasponu. Zbog dodatnog osvjetljenja tokom vegetacije 2021-2022, biljke paradajza mogu pokazati bolji fiziološki razvoj u odnosu na prethodnu sezonu.

Na osnovu sedmične evidencije useva, stopa rasta biljaka tokom vegetacijske sezone 2021-2022 jednaka je ili veća od one u sezoni rasta 2020-2021, što ukazuje na relativno bolje performanse rasta.

Dodatno, kroz poređenje, uočeno je da su ukupni trendovi dvije vegetacijske sezone bili slični. U petoj sedmici vegetacijske sezone 2021-2022 došlo je do naglog povećanja izduženja stabljike, ali u šestoj sedmici došlo je do naglog smanjenja.

To bi moglo biti zbog pada kineske Nove godine u petu sedmicu 2022., što je rezultiralo odgođenim mjerenjima i gomilanjem podataka o rastu. Stoga je ljudska intervencija također nezamjenjiv faktor u proizvodnji.

Sedmični rast usjeva u vegetacijskim sezonama 2020-2021 i 2021-2022

Broj grozdova voća i plodova sedmično može odražavati reproduktivni kapacitet rasta usjeva. Početkom novembra broj plodova po biljci bio je isti za obe vegetacijske sezone.

Međutim, kako je sezona rasta odmicala, jaz između broja plodova po biljci s dodatnim osvjetljenjem i onih bez postupno se povećavao.

At the end of the supplemental lighting period, the plants in the 2021-2022 growing season had produced 27.5 clusters of fruits, while those in the 2020-2021 growing season without supplemental lighting ended with 26 clusters of fruits, resulting in a difference of 1.5 clusters of fruits.

Although the number of fruits per week fluctuated, overall, the 2021-2022 growing season had a higher weekly fruit yield compared to the 2020-2021 growing season, with a significant difference.

Number of fruiting bunches per week in the 2020~2021 and 2021~2022 growing seasons
Monthly crop yields for the 2020~2021 and 2021~2022 growing seasons

U Holandiji, među uzgajivačima i istraživačima, postoji uvjerenje da za svaki porast intenziteta svjetlosti od 1% dolazi do odgovarajućeg povećanja prinosa od 1%. To se pripisuje usjevima koji mogu poboljšati fotosintezu apsorbirajući više svjetla, što na kraju dovodi do povećanog prinosa.

U obje sezone sadnje održavana je gustina zasada na 3,75 biljaka po kvadratnom metru. Međutim, prinos nakon dodatnog osvjetljenja bio je značajno veći nego bez dodatnog osvjetljenja, uz prosječno povećanje prinosa od 31,63%. Najveća razlika je uočena u januaru.

Tokom sadne sezone 2021-2022, mjesečni prinos je bio 1,44 puta veći od onog u sezoni sadnje 2020-2021. Ovo povećanje prinosa moglo bi se pripisati porastu temperature kao rezultat dodatnog osvjetljenja, što je ubrzalo sazrijevanje i brzinu bojenja plodova.

Nadalje, prinos paradajza je pokazivao trend u početku povećanja, zatim pada, a zatim ponovnog povećanja. Ovaj trend je bio suprotan varijacijama u intenzitetu svjetlosti unutar staklenika, koji se u početku smanjivao, zatim povećavao, a zatim ponovo opadao.

Ovo zapažanje sugerira da postoji kašnjenje od oko mjesec dana između percepcije promjena okoliša od strane donjih i gornjih dijelova biljaka paradajza.

Zaključak

Na osnovu dobijenih pokazatelja useva, može se zaključiti da je dodatak dodatnog osvetljenja korisniji za rast useva. Dodatna rasvjeta, zajedno s povećanjem temperature, ubrzava zametanje i sazrijevanje plodova, povećava brzinu sazrijevanja i posljedično dovodi do većih prinosa.

Dodatno, što se tiče strategije dodatnog osvjetljenja, posebno strategije jutarnjeg gašenja svjetla, kako bi se spriječile svjetlosne fluktuacije i uskladile s prirodnim ritmom rasta biljaka, broj dodatnih svjetala se postepeno smanjuje sa izlaskom sunca.

Nakon izlaska sunca ujutru, oko 7:30, pola dopunskih svjetala se gasi. Kada intenzitet vanjskog svjetla dostigne 300 W/m2, sva dodatna svjetla se isključuju.

Odluka o obezbjeđivanju dodatnog osvjetljenja tokom noći uzima u obzir i potrošnju energije i cijene električne energije u vršnom/van vršnom vremenu.

U predgrađima Pekinga noćna cijena električne energije je 0,3 juana/(kW.h), dok su vršne cijene 0,89 i 0,59 juana/(kW.h) respektivno. Obezbeđivanje dodatnog osvetljenja tokom noći štedi skoro polovinu troškova.

Javite nam se!

Od planiranja svjetla po mjeri, do prilagođenih ponuda, i svega između, naš tim stručnjaka za hortikulturu uvijek je spreman pomoći.

Omogućite JavaScript u svom pretraživaču da popunite ovaj obrazac.
Ime
** Vaša privatnost će biti zaštićena

Get Catalogue & Price List​

Omogućite JavaScript u svom pretraživaču da popunite ovaj obrazac.
Ime
** Vaša privatnost će biti zaštićena
Otvori chat
Pitajte nas
zdravo 👋
Tražite LED svjetla za uzgoj?