Heutzutage wird der Indoor-Hydrokulturanbau immer beliebter, sei es in engen Stadtwohnungen oder modernen landwirtschaftlichen Gewächshäusern. Der hydroponische Anbau ist wie ein magischer kleiner Zauber, der es uns ermöglicht, auf begrenztem Raum üppiges Grün anzubauen.
Warum ist es so beliebt?
Es gibt zwei wesentliche Highlights: Erstens die extrem hohe Raumauslastung. Um eine grüne Oase zu schaffen, braucht es keine riesigen Landstriche mehr; Zweitens reduziert der erdlose Anbau die mit dem Boden verbundenen Probleme, wie z. B. den Umgang mit Schädlingen und Krankheiten. Im Vergleich zur herkömmlichen Bodenbepflanzung ist die Reinigung viel einfacher.
Der Schwerpunkt, den wir jedoch besprechen müssen, ist folgender: Wenn Sie sich für den hydroponischen Anbau zu Hause oder in kommerziellen Einrichtungen entscheiden, ist es notwendig, einen zu haben? Licht wachsen?
Wir haben alle gehört, dass Licht für das Pflanzenwachstum von entscheidender Bedeutung ist, aber muss sich das Licht angesichts der Hydrokultur als einer besonderen Art des Anbaus ändern? Und welche Rolle können Pflanzenlichter dabei spielen? Folgen Sie uns, während wir die Straße erkunden!
Beim hydroponischen Anbau zu Hause oder im Gewächshaus kann die Verfügbarkeit des natürlichen Sonnenlichts erheblich von den Jahreszeiten und der geografischen Lage beeinflusst werden.
Beispielsweise sind in Peking, China, im Winter die Sonnenstunden merklich reduziert und die Intensität des Sonnenlichts schwächer. Diese Verringerung der Sonneneinstrahlung kann das Wachstum von Hydrokulturpflanzen einschränken, da diese weniger Energie für die Photosynthese erhalten. Infolgedessen können Pflanzen ein verkümmertes Wachstum und vergilbte Blätter aufweisen, was auf einen Mangel an ausreichend Sonnenlicht hindeutet.
Im Sommer hingegen kann die Sonneneinstrahlung besonders zur Mittagszeit intensiv sein. Direkte Sonneneinstrahlung kann die Temperatur des Wasserreservoirs in Hydrokultursystemen erhöhen und möglicherweise zu Beschwerden bei den Pflanzen führen. Dieser Hitzestress kann zu Blattverbrennungen und eingeschränktem Wachstum führen, insbesondere wenn Hydrokulturanlagen in der Nähe von Fenstern aufgestellt werden, wo die Sonneneinstrahlung intensiv ist.
Insgesamt stellt die Schwankung der natürlichen Sonnenlichtverfügbarkeit Hydroponikzüchter vor Herausforderungen und beeinträchtigt das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit. Um diese Einschränkungen abzumildern, ergänzen Züchter häufig das natürliche Sonnenlicht durch künstliche Wachstumslampen, um das ganze Jahr über konstante und optimale Lichtbedingungen für ihre Hydrokulturpflanzen zu gewährleisten.
Darüber hinaus ist die Positionierung innerhalb des Hauses für den hydroponischen Anbau von entscheidender Bedeutung. Orte, die näher an Fenstern liegen, erhalten im Allgemeinen eine bessere Sonneneinstrahlung als Bereiche in der Mitte des Hauses, insbesondere solche, die nach Süden ausgerichtet sind und das ganze Jahr über relativ viel Sonnenlicht erhalten.
Doch selbst an diesen günstigen Standorten können Innenelemente wie Glas, Vorhänge und Möbel das Sonnenlicht teilweise blockieren und filtern, wodurch das tatsächliche Licht, das die Hydrokulturpflanzen erreicht, reduziert und in diffuses, weicheres Licht umgewandelt wird.
Während Gewächshausumgebungen eine Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle ermöglichen, unterliegen sie dennoch saisonalen und geografischen Einflüssen. Vor allem in Regionen, die weiter vom Äquator entfernt sind, treten im Winter Probleme wie kürzere Tageslichtstunden und geringere Sonnenintensität stärker in den Vordergrund.
Ohne zusätzliche Beleuchtung können hydroponische Pflanzen ein langsames Wachstum, spärliches Laub und eine stumpfe Färbung aufweisen, ähnlich wie Kinder mit Kalziummangel schwache Knochen haben. Unzureichendes Licht kann das normale Wachstum und die normale Entwicklung von Pflanzen behindern.
Liebe Gärtner, denken Sie bei der Pflege von Hydrokulturpflanzen daran, die natürlichen Lichtverhältnisse in Ihrem Zuhause zu beobachten, ihre Positionierung entsprechend anzupassen und bei Bedarf künstliches Licht als Ergänzung zum Sonnenlicht zu verwenden. Dies ist wichtig, um ihre gesunde grüne Vitalität zu erhalten!
Der Grund, warum Wachstumslampen so leistungsstark sind, liegt darin, dass sie Sonnenlicht simulieren können und als originalgetreue Nachbildungen des Sonnenlichts fungieren. Es ist wichtig zu beachten, dass Sonnenlicht verschiedene Lichtfarben enthält und jede Lichtfarbe einen einzigartigen Einfluss auf das Pflanzenwachstum hat.
Schauen wir uns als Nächstes an, wie Wachstumslichter in Hydrokultur-Gewächshäusern ihre Wirkung entfalten.
Der Beijing Polaris Agricultural Industrial Park befindet sich im Bezirk Miyun, Peking (40,4°N, 117°E). Das Klima im Distrikt Miyun ist durch ein warm-gemäßigtes, vom Monsun beeinflusstes Kontinentalklima mit halbfeuchten und halbtrockenen Bedingungen gekennzeichnet. Die Sonneneinstrahlung ist im Sommer und Herbst deutlich höher als im Winter und Frühling.
Beispielsweise erreichte im Jahr 2021 die gesamte akkumulierte Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über 492.177 J/cm2, wobei die Sonneneinstrahlung in der Sommer- und Herbstsaison 1,67-mal höher war als in der Winter- und Frühlingssaison.
Da das Gewächshaus jedoch für die Anpflanzung von Wintertomaten genutzt wird, wobei die Aussaat im September und die Ernte im Juni erfolgt, kann dies nicht direkt zu höheren Erträgen führen, auch wenn die Intensität und Qualität der Sonneneinstrahlung während der Sommersaison höher ist.
Daher besteht das Hauptziel darin, die Sonneneinstrahlung im Gewächshaus während der Sommer- und Herbstsaison zu verbessern, um die Erträge zu steigern.
Viele Faktoren beeinflussen die verfügbare Lichtintensität für Pflanzen im Gewächshaus:
Doch trotz der Bemühungen, eine optimale Lichtdurchlässigkeit aufrechtzuerhalten, können verschiedene Faktoren dennoch zu einer verringerten Lichtdurchlässigkeit im Gewächshaus führen. Faktoren wie die Alterung von Geräten, Glas und Abdeckmaterialien sowie das Vorhandensein von Hardware-Strukturen wie Sparren und Schattenvorhängen können in bestimmten Bereichen zu einer teilweisen Verschattung beitragen.
Jeder zusätzliche Beleuchtungskörper deckt eine Fläche von 0,1058 Quadratmetern ab, während die Verschattungsfläche eines einzelnen Trägers und eingezogenen Vorhangs 25,76 Quadratmeter beträgt. Ohne die Überlappungsbereiche zwischen zusätzlichen Beleuchtungskörpern und Traversen kann die gesamte Beschattungsfläche 811,44 Quadratmeter erreichen.
Das Gewächshaus im Park wurde 2016 gebaut. Um Transmissionstests durchzuführen, wurden im Dezember 2021 um 12:00 Uhr 10 zufällige Testpunkte im Gewächshaus ausgewählt. Der durchschnittliche Transmissionsgrad wurde mit 86,64 % gemessen und liegt damit unter dem ursprünglichen Wert, der beim ersten Bau des Gewächshauses ermittelt wurde.
Als Reaktion auf die unter den Erwartungen liegenden Erträge während der Pflanzsaison im Winter und Frühjahr 2020–2021 aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung berücksichtigte Polar Agriculture während der Pflanzsaison 2021–2022 die Kosten und die nächtlichen Temperaturanforderungen der Pflanzen.
Von November 2021 bis März 2022 (von der 45. Woche 2021 bis zur 13. Woche 2022, insgesamt 22 Wochen) wurde von 23:00 Uhr bis 7:00 Uhr des Folgetages eine Zusatzbeleuchtung mit Natriumdampf-Hochdrucklampen eingesetzt.
Gleichzeitig wurde die Bewässerungshäufigkeit in der Nacht erhöht, um den Wachstumsanforderungen der Pflanzen gerecht zu werden. Die Dauer der Zusatzbeleuchtung im November und März wurde entsprechend der Abnahme/Zunahme der Tageslichtstunden angepasst.
Das Experiment wurde im angrenzenden Glasgewächshaus der Polar Agriculture Co., Ltd. durchgeführt. Das Gewächshaus hat eine Fläche von 3,3 Hektar, ist in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet und hat 28 Spannweiten in Ost-West-Richtung.
Jede Spannweite hat eine Breite von 8 Metern und enthält 6 Kulturgestelle. Die Kulturtröge sind 80 Meter lang und haben einen Reihenabstand von 1,6 Metern. Für das Experiment wurde eine eingeführte Cocktailtomatensorte verwendet.
Während des Tomatenwachstumsprozesses wird die Nährlösung durch Tropfbewässerung mithilfe eines automatischen Fertigationssystems zugeführt, das in das Bewässerungssystem integriert ist. Der Zeitpunkt und die Häufigkeit der Bewässerung werden automatisch basierend auf den Sonnenauf- und -untergangszeiten und der kumulierten täglichen Lichtexposition angepasst.
Die kumulierten externen Lichtexpositionsdaten außerhalb des Gewächshauses werden von der Priva-Wetterstation überwacht und hochgeladen, während die Daten der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) innerhalb des Gewächshauses von Lichtsensoren erfasst und aufgezeichnet werden.
Verschiedene Wachstumsparameter der Pflanzen, wie die wöchentliche Stängelverlängerung, die wöchentliche Anzahl der Fruchtstände und die Früchte pro Zweig, werden wöchentlich von Technikern erfasst. Der Ertrag wird täglich erfasst und über die Wochenenden werden aggregierte Statistiken erstellt.
Insgesamt schwankte die kumulative Lichtexposition im Freien zwischen den beiden Vegetationsperioden nicht wesentlich, wobei die kumulative Lichtexposition während der Wintersaison relativ durchschnittlich war.
Die Lichtexposition zeigte mit den Jahreszeiten einen zunehmenden Trend, der sich insbesondere im Februar bis März 2022 bemerkbar machte. Der Gesamttrend der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) in Innenräumen folgte einem ähnlichen Muster wie die kumulative Lichtexposition im Freien über die Zeit.
Nach der Einführung der Zusatzbeleuchtung stieg die PAR-Intensität, die den Pflanzen in Innenräumen während der Vegetationsperiode 2021–2022 zur Verfügung stand, jedoch auf das 1,24–1,75-fache der Intensität der Vegetationsperiode 2020–2021.
Pflanzen benötigen Licht für ihr Wachstum, und im Allgemeinen fördert eine stärkere Lichtintensität innerhalb eines bestimmten Bereichs ein besseres Pflanzenwachstum. Aufgrund der zusätzlichen Beleuchtung während der Vegetationsperiode 2021–2022 können Tomatenpflanzen im Vergleich zur vorherigen Saison eine verbesserte physiologische Entwicklung aufweisen.
Basierend auf den wöchentlichen Ernteaufzeichnungen entspricht die Wachstumsrate der Pflanzen während der Vegetationsperiode 2021–2022 derjenigen der Vegetationsperiode 2020–2021 oder übertrifft diese, was auf eine relativ bessere Wachstumsleistung hinweist.
Darüber hinaus wurde durch einen Vergleich festgestellt, dass die Gesamttrends der beiden Vegetationsperioden ähnlich waren. In der fünften Woche der Vegetationsperiode 2021–2022 kam es zu einem starken Anstieg der Stängelverlängerung, in der sechsten Woche jedoch zu einem plötzlichen Rückgang.
Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass das chinesische Neujahr in die fünfte Woche des Jahres 2022 fällt, was zu verzögerten Messungen und der Anhäufung von Wachstumsdaten führt. Daher ist auch der menschliche Eingriff ein unverzichtbarer Faktor in der Produktion.
Die Anzahl der Fruchtbüschel und Früchte pro Woche kann die reproduktive Wachstumskapazität von Nutzpflanzen widerspiegeln. Anfang November war die Anzahl der Früchte pro Pflanze in beiden Vegetationsperioden gleich.
Mit fortschreitender Vegetationsperiode vergrößerte sich jedoch der Abstand zwischen der Anzahl der Früchte pro Pflanze mit und ohne zusätzliche Beleuchtung allmählich.
Am Ende der Zusatzbeleuchtungsperiode hatten die Pflanzen in der Vegetationsperiode 2021–2022 27,5 Fruchtbüschel produziert, während diejenigen in der Vegetationsperiode 2020–2021 ohne Zusatzbeleuchtung mit 26 Fruchtbüscheln endeten, was einer Differenz von 1,5 entspricht Fruchtbüschel.
Obwohl die Anzahl der Früchte pro Woche schwankte, war in der Vegetationsperiode 2021–2022 insgesamt ein höherer wöchentlicher Fruchtertrag zu verzeichnen als in der Vegetationsperiode 2020–2021, mit einem deutlichen Unterschied.
In den Niederlanden herrscht unter Landwirten und Forschern die Überzeugung, dass mit jedem Anstieg der Lichtintensität um 1 % eine entsprechende Ertragssteigerung um 1 % einhergeht. Dies wird darauf zurückgeführt, dass Pflanzen die Photosynthese steigern können, indem sie mehr Licht absorbieren, was letztlich zu höheren Erträgen führt.
In beiden Pflanzsaisons wurde die Pflanzendichte bei 3,75 Pflanzen pro Quadratmeter gehalten. Allerdings war der Ertrag nach Zusatzbeleuchtung mit einer durchschnittlichen Ertragssteigerung von 31,63 % deutlich höher als ohne Zusatzbeleuchtung. Der größte Unterschied wurde im Januar beobachtet.
Während der Pflanzsaison 2021–2022 war der monatliche Ertrag 1,44-mal höher als der der Pflanzsaison 2020–2021. Diese Ertragssteigerung könnte auf den Temperaturanstieg infolge der zusätzlichen Zusatzbeleuchtung zurückzuführen sein, der die Reifung und Färbung der Früchte beschleunigte.
Darüber hinaus zeigte der Tomatenertrag einen Trend, der zunächst zunahm, dann abnahm und dann wieder zunahm. Dieser Trend widersprach der Variation der Lichtintensität im Gewächshaus, die zunächst abnahm, dann zunahm und dann wieder abnahm.
Diese Beobachtung legt nahe, dass zwischen der Wahrnehmung von Umweltveränderungen im unteren und oberen Teil der Tomatenpflanze eine Verzögerung von etwa einem Monat liegt.
Basierend auf den erhaltenen Ernteindikatoren kann der Schluss gezogen werden, dass die Hinzufügung zusätzlicher Beleuchtung vorteilhafter für das Pflanzenwachstum ist. Die zusätzliche Beleuchtung, gepaart mit der Temperaturerhöhung, beschleunigt den Fruchtansatz und die Reifung, erhöht die Reifegeschwindigkeit und führt folglich zu höheren Erträgen.
Was die zusätzliche Beleuchtungsstrategie betrifft, insbesondere die Morgenlicht-Aus-Strategie, um Lichtschwankungen zu verhindern und sich an den natürlichen Wachstumsrhythmus der Pflanzen anzupassen, nimmt die Anzahl der zusätzlichen Lichter mit Sonnenaufgang allmählich ab.
Nach Sonnenaufgang am Morgen, gegen 7:30 Uhr, wird die Hälfte der Zusatzbeleuchtung ausgeschaltet. Wenn die Außenlichtintensität 300 W/m2 erreicht, werden alle Zusatzleuchten ausgeschaltet.
Bei der Entscheidung für eine zusätzliche Beleuchtung während der Nacht werden auch der Energieverbrauch und die Strompreise zu Spitzen- und Nebenzeiten berücksichtigt.
In den Vororten von Peking beträgt der Nachtstrompreis 0,3 Yuan/(kWh.h), während die Spitzen- und Schwachstrompreise 0,89 bzw. 0,59 Yuan/(kWh.h) betragen. Die Bereitstellung zusätzlicher Beleuchtung während der Nacht spart fast die Hälfte der Kosten.
Von der individuellen Lichtplanung bis hin zu maßgeschneiderten Angeboten und allem dazwischen steht Ihnen unser Team aus Gartenbauexperten jederzeit zur Seite.
Mitt-LED
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Wir sind ein professioneller Hersteller von LED-Pflanzenleuchten, der sich dem Einsatz von Technologie verschrieben hat, um das maximale Potenzial der Lampe auszuschöpfen, den Nutzen für Züchter kontinuierlich zu maximieren und Energie für den Planeten zu sparen.