Светодиоды для выращивания растений

Обновлено: 05.10.2024

Сейчас, в конце зимы, почти в каждом доме окна светятся розовым светом фитоламп. В феврале многие садоводы начали выращивать рассаду, а короткий световой день заставляет искать варианты с подсветкой. Без фитолампы крепкую рассаду не вырастить, но далеко не всякое досвечивание даст нужный результат. Рассмотрим, какие фитолампы для растений годятся только для оранжерей, какие можно использовать для рассады, как их правильно выбирать и как применять максимально эффективно.

Содержание

Как выбрать фитолмапу для рассады
Каким должно быть соотношение цветов в спектре фитолампы
На каком расстоянии размещать фитолампу от рассады
Как рассчитать освещенность

Как правильно досвечивать рассаду

При выборе фитолампы для рассады проще всего определиться с ее формой. Тут все просто. Если горшочки с рассадой рядком стоят на полке специального стеллажа, или на подоконнике, или на другой узкой и длинной поверхности (а рассаду обычно выращивают именно так), то нужна фитолампа линейного типа.

Иногда ряды рассады досвечивают двумя цокольными лампами (или несколькими).

Сложнее определиться с выбором источника освещения. Смысл досвечивания в том, чтобы ламп искусственного освещения в том, чтобы до начала светового дня или по его окончании они заменяли растениям солнечный свет, который состоит из волн разного цвета и разной длины. Для роста и развития растений наиболее важны красный и синий цвета спектра, поэтому для выращивания растений годятся далеко не все лампы.

Лампы накаливания – наихудший выбор для подсвечивания рассады и для растений вообще. Спектр излучения ламп накаливания ограничен, в основном, желтым и зеленым спектром; синего в нем нет. Вторая проблема в том, что значительная часть электроэнергии в этих лампах превращается в тепло. Приходится отодвигать их от растений как можно дальше, от этого и так невысокая эффективность досвечивания падает еще. Растения, которые выросли под обычной лампой накаливания, легко распознать: они тянутся к свету и всегда чрезмерно вытянутые.

С люминесцентными лампами обратная история, в их спектре преобладает синий, но они излучают мало света в красной и оранжевой областях, а красный рассаде все-таки нужен (а комнатным растениям просто необходим, особенно тропическим экзотам вроде лимонов и кофе).

Светодиодные фитолампы

в синем спектре - 440-450 нм,
в красном спектре – 650-660 нм.

На FORUMHOUSE вопрос о спектакльном соотношении для досветки рассады и для освещения зимних садов дискутировался несколько лет. Кажется, теперь в этом вопросе поставлена точка, и оптимальная картина выглядит так:

Соотношение цветов в спектре фитолампы

Применение

Синий 2, красный 5

Досвечивание растений в оранжереях и зимних садах на протяжение всего срока их жизни. Большое количество красного цвета стимулирует рост зеленой массы, ускоряет и облегчает цветение, повышает урожайность.

Синий 1, красный 4

Обеспечивает быстрое прорастание и цветение, идеально подходит для выгонки луковичных.

Синий 1, красный 1.

Для выращивания зелени и листовых зеленых овощей. Красный цвет в спектре обеспечивает быстрый рост зеленой массы, синий тормозит цветение и наращивает корневую массу.

Синий 3, красный 1

Для выращивания рассады томатов и перцев. Благодаря высокому содержанию синего, развивается корневая система, а рост зеленой массы тормозиться. Рассад получается коренастой, с короткими междуузлиями. Такие лампы применяют и для того, чтобы затормозить вытягивание рассады.

Значение цветов спектра для растений

Хотя синий и красный – главные цвета в спектре для нормального роста и развития растений, но другие цвета в диапазоне от УФ-С (370- 410 нм) до ближнего ИК-А (700-780 нм) важны каждый по-своему. Чтобы успешно решать задачи выращивания рассады и комнатных растений при помощи фитоламп, надо знать, как воздействуют на них разные участки спектра.

УФ-С (370-410 нм) помогает вырабатывать гормоны, необходимее растению для жизни; способствует развитию зеленой массы и корневой системы.
Синий (410-480 нм) - в этом цвете растение развивает корневую систему, приобретает устойчивость к заморозкам, вырабатывает каротиноиды, и наращивает зеленую массу;
Голубой и зеленый (480-565 нм) – часть спектра, видимая человеческим глазом. Она необходима нижним ярусам листьев и стеблю растения. Бледные листья нижнего яруса сигнализируют о том, что в них нет хлорофилла, а стало быть, в спектре источника освещения нет голубого и зеленого;
Желтый и оранжевый (565-625 нм) - в этой части спектра у растений ускоряется процесс фотосинтеза, укрепляются листья, растения вырабатывают бета-каротин;
Красный и ИК-А (625-780 нм) необходимы для созревания плодов, но перебор с этими цветами в спектре источника освещения может стать фатальным для растения и привести к перегреву, опаданию соцветий и тому же вытягиванию. По большей части красный и ИК жизненно необходимы для созревания плодов.

Главное преимущество светодиодных источников в том, что из них можно составлять любой спектр, задавать любые режимы и управлять ими. Здесь важно еще не ошибиться с мощностью диода. Продаются диоды мощности 1 Вт, 3 Вт или 5 В, и 3 Вт для рассады предпочтительнее – на освещение квадратного метра рассады уходит 10-20 таких светильников.

На квадратный метр для досветки нужно таких 10-20 с расстоянием до рассады не более 10-15см. Либо на все ваши 2м2 4-8 длинных люмок (которые по 36 Вт), с таким же расстоянием до листа. Можно до 20 см, смотрите по состоянию растишек.

Пользователь FORUMHOUSE Лифтанутый, большой эксперт в вопросе досвечивания рассады, эмпирическим путем вывел формулу:

Как рассчитать расстояние от рассады

Освещенность высчитают так: она обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности, и если передвинуть лампу, которая висела в 25 см от рассады, на 50 см, то освещенность уменьшится в 4 раза. Также здесь важен угол расположения лампы: можно провести аналогию с солнцем, которое в зените светит ярче, чем повиснув над горизонтом. Корректировать расстояние фитолампы нужно, сверяясь с самочувствием рассады, но вот это вполне рабочая таблица:

Расстояние до растений

Охват площади (диаметр)

Выводы

В климатебольшинства российских регионов досвечивание необходимо и рассаде, и комнатным растениям. Для рассады важны в первую очередь синий и красный цвета спектра. Светодиодные светильники позволят подбирать нужный спектр и подобрать оптимальный режим.

В последнее время в сфере садоводства в закрытом грунте возрастает интерес к диодным лампам. Диоды обладают низким энергопотреблением, нагреваются не так сильно, как ДНаТ, не требуют дополнительных приборов для подключения. В этой статье мы постараемся разобраться с плюсами и минусами данного типа ламп и понять, где и в чем здесь выгода для садовода.

LED (Light Emitting Diode) – это полупроводниковый прибор, который искажает электрическое напряжение в свет. От химического состава полупроводника зависит спектральный диапазон излучаемого света. На вид это практически обычная лампа с множеством светодиодов в ней. Эти штуки изобрели еще в 1907 году, но для нужд растениеводства их доработали относительно недавно. Несмотря на то, что светодиодные лампы для растений только вошли в нашу жизнь, они уже успели создать себе хорошую репутацию.

Как подобрать LED?

Для освещения растений подходят далеко не все светодиодные лампы. При выборе необходимо учитывать оптическую длину волн, или иначе диапазон спектра излучения. Существует непосредственная связь между эффективностью фотосинтеза, количеством полученных растением лучей и их спектральным составом. Наиболее благоприятны для растений:

синий спектр 430–455 нм, используемый для освещения во время вегетации (сине-фиолетовый диапазон помогает в создании ингибиторов роста, которые способствуют формированию растения, увеличению его плотности и крепости);
красный спектр 660 нм, используемый на стадии цветения растений (красно-оранжевый диапазон волн отвечает за развитие плодов, корней, прирост объема ботвы).

Остальные диапазоны значительно менее эффективны для подсветки.

Для различных видов растений, а также этапов их роста необходимы разные соотношения синей и красной составляющей спектра. Поэтому при выборе светодиодной панели или лампы необходимо учитывать спектр излучения. Лучше выбирать многоспектральные LED светильники, иначе придется покупать один блок для вегетативной стадии развития растений и второй для цветения.

Второй важной характеристикой при выборе светодиода является мощность. Ее необходимо подбирать, отталкиваясь от необходимой площади освещения.

Фитолампы мощностью 5-15 Вт – хорошо подойдут для досветки одного-двух растений, освещают площадь до 0,5 м. кв.

Фитолампы мощностью 21-27 Вт – покрывают светом площадь до 0,6-0,65 м. кв.

Круглый светодиодный фитосветильник, мощностью 80-150 Вт, отлично подойдет для дополнительного освещения растений. Тогда как квадратные светодиодные светильники, мощностью от 150 Вт до 800 Вт, будут лучшим решением для полного освещения растений, без использования естественного света.

Фитоленты – выгодное по сочетанию цена и качество решение, которое подойдет только для досветки растений, естественное освещение им заменить нельзя.

На покупке светодиодных ламп лучше не экономить. Выбирайте светодиоды с гарантией, от надежных производителей, почитайте отзывы. Как правило, дешевые китайские светодиоды быстро выходят из строя, а чинить их сложно, т. к. мало кто этим занимается.

Преимущества LED

1. Светодиодные панели и светильники для растений отлично подходят для домашних оранжерей, зимнего сада, гроутентов, т. к. практически не выделяют тепла. Поэтому при их использовании не потребуется вентилятор для отвода горячего воздуха, как с натриевыми лампами. Оптимальная высота подвеса – 30-50 см от верхних листьев растения.

2. LED-светильники не требуют дополнительных устройств, таких как ПРА и ИЗУ, которые необходимы для подключения натриевых ламп. Светодиодные панели и светильники подключаются стандартным проводом непосредственно к сети 220В, благодаря этому практически исчезает риск пожара или короткого замыкания.

3. Благодаря своей конструкции светодиод формирует строго направленный пучок света и рефлектор (отражатель) для него не требуется.

4. Светодиодные лампы потребляют в 4-5 раз меньше электричества, чем натриевые лампы. Заявленная производителем потребляемая мощность на самом деле будет еще ниже, т. к. она лишь указывает на размер кристалла и его потенциал, а ток подается меньше. Например, реальное энергопотребление лампы 15 Вт = 8,5 Вт.

5. Долгий cрок службы – до 50000 часов. При условии, что выбранный вами светильник или лампа не будут перегреваться и перегорать.

6. Быстрый монтаж.

7. Не требует постоянного контроля и предварительной подготовки площади для размещения.

8. Безвредно человеку и окружающей среде – не содержит ртути и других опасных веществ.

Недостатки LED

Основным ограничительным фактором распространения этой разновидности освещения является их цена. Сравним стоимость светильника LED Apollo 4 (мощность 140 Вт, площадь освещения порядка 60*60 см) и комплект ДНаТ 250 Вт (лампа Super HPS 250 Вт + ЭМПРА 1-К-250Вт + светильник закрытый CoolMaster 100 + вентилятор GARDEN HIGHPRO 160). LED Apollo 4 стоит 15600 рублей, комплект ДНАТ – 11700 рублей.

Apollo является многоспектральным полноценным светильником, обеспечивающим освещение растений в течение всего жизненного цикла. Диоды в светильниках Apollo работают в пяти спектрах. Цветность диодов на 1 сегмент (нм*шт): 660*3, 630*6, 470*3, 595*1, 6500*2. По заявлению самого производителя светильник Apollo 4 работает с той же производительностью, что и 420 Вт лампа ДНаТ.

Ну а если приобретать отдельные блоки светодиодов для вегетативной стадии и для цветения, то, в конечном счете, это приведет к еще большему удорожанию системы освещения.

Вторая частая проблема светодиодов – перегревание и, как следствие, перегорание. Поэтому лучше выбирать светильник с активным охлаждением. Apollo к таковым относятся.

Ну и в довершении мы публикуем спектрограмму светильника Apollo 140, лампы ДНаТ 150 Вт и 250 Вт.

Как видно, пик в синей области у LED Apollo 140 значительно выше, что благоприятно скажется на вегетативном развитии растения. LED Apollo 140 имеет четко выраженный пик в красной области, в то время как у 150 и 250 ДНаТа он смещен ближе к желтому спектру, что менее эффективно для развития растений. Показатель ФАР (общая фотосинтетически активная радиация) у LED Apollo 140 и лампы ДНаТ 250 Вт в целом сопоставим – 161 против 172.

Гибридное освещение – LED + ДНаТ

При выращивании высокопродуктивных гибридов растений совокупность ДНАТ + LED может дать существенный прирост к урожаю. Рассмотрим подробнее.

Итак. Лампы ДНАТ мощностью 400 Вт и выше дают мощный поток красного света, что так важно на цветении и плодоношении. Помимо этого ДНАТ гораздо более мультиспекртальный, нежели красно-синие диодные светильники. LED же выделяет минимум тепла – рабочая поверхность светильника LED в 280W едва достигает 40 градусов по сравнению с 200 градусами ДНАТа, и это огромное преимущество. Таким образом, если использовать мощный поток ДНАТ и досветить боковые стороны LED-панелями, то показатели ДНАТа в люменах возрастет с 60000-95000 до 100000-160000, не повышая при этом ни температуру в гроуруме и экономя энергию!

На данный момент в западных репортажах все чаще можно встретить тип освещения: 1 ДНАТ и несколько ЛЕД светильников. Результат при этом получается ранее немыслимый!

Так как естественного освещения не всегда бывает достаточно для успешного роста растений, создание искусственного освещения – залог успеха в этом деле. Светодиодное освещение для растений – это современный и наиболее подходящий для выращивания, источник света.

Светодиодное освещение – основные характеристики

К достоинствам использования светодиодного освещения относится прежде всего продолжительный срок эксплуатации, отсутствие нагрева в процессе работы, малое потребление электрической энергии. Помимо этого можно создать освещение необходимого спектра – например, использование синих и красных светодиодов.

Светодиодная подсветка для растений

Для создания условий соответствующих естественным и благоприятным для выращивания, освещенность должна быть не менее:

700 – 1 000 люкс – для растений растущих в тени;
1 000 – 2 000 люкс – для растений, которые могут расти в тени, и предпочитают рассеянный свет;
2 500 люкс и больше – для светолюбивых растений.

Для расчета системы освещения с использованием светодиодов необходимо знать следующие величины:

Освещаемая площадь;
Высота установки светильников;
Вид растения (отношение к освещенности).

Мощность освещения определяется в ваттах на м2. Наиболее полезны, для развития растений, световые волны синего и красного цвета. В зависимости от параметров, световые волны оказывают различное воздействие на растения, а именно:

№ п.п.	Световые волны	Диапазон волн, нм	Воздействие на растения
1	Ультрафиолетовые	400	Способствует образованию смолы
2	Инфракрасные	730	Помогает вырабатывать хлорофилл
3	Синий цвет	430	Помогает вырабатывать хлорофилл
4	Красный цвет	660	Помогает вырабатывать хлорофилл

Синие светодиоды

Светодиоды данного цвета излучают световой поток синего, сине-фиолетового спектра, лежащего в диапазоне от 430 до 490 нм. Данный световой спектр оказывает положительное воздействие на растения в стадии первоначального роста.

Красные светодиоды

Светодиоды данного цвета излучают световой поток красного, красно-оранжевого спектра, лежащего в диапазоне от 600 до 780 нм. Данный световой спектр оказывает положительное воздействие на растения в стадии развития плодов и роста листьев.

Светодиоды полного спектра

Фито светодиоды, светодиоды полного спектра – это устройства, излучающие расширенный диапазон световых волн одним источником света.

Фито светодиоды

Преимущества данного вида устройств:

Излучаемый световой поток близок по характеристикам к естественному солнечному свету (диапазон от 400 до 840 нм);
Подходит для всех стадий выращивания растений;
Позволяет осуществлять освещение растений разного срока развития одновременно.
Эффективность использования выше, чем при использовании отдельных светодиодов с узким спектром светового излучения (в 1,9 раза) и светодиодных сборок (в 1,2 раза).

Виды светодиодных источников света

В настоящее время выпускается большое количество разнообразных видов светодиодных ламп (светильников), которые можно классифицировать как:

В виде трубы – удобно использовать при выращивании растений в домашних условиях;
Одиночный точечный светильник – бывают различных конструкций, применяются для индивидуального использования;
Светодиодная панель – применяется для освещения большого количества растений, бывают прямоугольной формы;
Светодиодная лента – универсальна по использованию, проста в монтаже. При изготовлении светодиодных лент, используемых для освещения растений, количество синих светодиодов к красным, составляет 10/3, 15/5, 5/1, соответственно. В светодиодных фито лампах доля красного цвета составляет 60-80%, а синего – 40-20%. ;
Светодиодный прожектор – устройство для промышленного использования. Возможно освещение больших площадей с удаленного расстояния.

Светодиоды – это узконаправленные источники света, что обуславливает условия их установки. При монтаже светильников следует учитывать:

Высоту растений;
Расстановку растений (расстояние между ними).

Производители светодиодного освещения

В настоящее время на рынке источников света представлен достаточно широкий ассортимент светодиодных светильников отличающихся по конструкции, мощности, типу исполнения и их производителем. Наиболее известные это:

SVT-BIO L-50-45;
SVT-BIO L-50;
SVT-BIO L-50-20×50;
SVT-BIO L-50-10×60;
SVT-BIO L-50-25;

Крупнейшие зарубежные производители:

Кроме выше перечисленных, на отечественном рынке представлены светодиоды и менее известных отечественных и зарубежных производителей, поэтому каждый желающий может выбрать светодиодный светильник в соответствии с предъявляемым к нему требованиям.

Светодиодное освещение для растений своими руками

Светодиоды для создания лампы

При наличие навыков электромонтажных работ, свободного времени и желания, светодиодное освещение можно сделать самостоятельно, так для изготовления фито лампы потребуются:

Корпус люминесцентного светильника;
Блок питания 220/12 В, можно использовать бывший в употреблении;
Светодиодные матрицы или светодиоды;
Соединительные провода (медные, сечением не ниже 0,75 мм2);
Охлаждающая пластина (кулер);
Алюминиевая полоса.

Светодиоды выбранных цветов (цвета и их соотношение приведены выше) крепятся к светодиодной матрице или соединяются параллельно, посредством соединительных проводов или методом пайки, в соответствии с полярностью устройств.

Количество соединяемых светодиодов (их суммарная мощность), должно соответствовать мощности блока питания. Крепление осуществляется на охлаждающую пластину. Также, для охлаждения светодиодов, в корпусе светильника делаются, путем сверления, вентиляционные отверстия. В случае использования светодиодной матрицы, источник света клеятся на алюминиевую полосу, которая укладывается внутрь корпуса светильника.