Pestovanie rastlín pod LED osvetlením: Sprievodca pre optimálny rast

Pestovanie rastlín v interiéri môže byť náročné, najmä ak máte obmedzený prístup k prirodzenému svetlu. Rastliny potrebujú dostatok svetla pre fotosyntézu, proces, ktorý im umožňuje rásť a prosperovať. Ak nemajú dostatok slnečného svetla, môžu mať slabý rast, žltnúť a nakoniec zomrieť.

Preto, ak pestujete rastliny v prostredí s nedostatočným svetlom, môžu byť grow lights - umelé svetlá pre rastliny - neoceniteľným pomocníkom. LED osvetlenie pre rast rastlín je špeciálne navrhnuté osvetlenie, ktoré napodobňuje prirodzené slnečné svetlo a poskytuje rastlinám potrebné spektrum svetla pre ich rast a vývoj.

Výhody LED osvetlenia pre rast rastlín

Vďaka LED svietidlám je možné výrazne ovplyvniť rast rastlín, čo sa v kombinácii s ďalšími metódami (napríklad pestovanie rastlín v hydropónii, hnojenie, výber správneho substrátu a iné) spôsobí maximalizovanie množstva úrody v ideálnych podmienkach.

Prvým a najdôležitejším dôvodom pre používanie LED svietidiel pre rast rastlín je možnosť pestovania konkrétnych rastlín a plodín v ktoromkoľvek ročnom období a kdekoľvek na svete. Kým Slnko svieti v priemere len 12 hodín denne, pod LED svietidlami môžu byť rastliny 24/7, čo spôsobí aj výrazné zrýchlenie rastu. S grow lights môžete pestovať rastliny v interiéri aj počas zimy, keď je menej denného svetla. Správne používanie grow lights môže podporiť rýchlejší rast a lepšie kvitnutie rastlín.

Kvalitné LED osvetlenie je vhodné aj na podporu rastu iných druhov úplne legálnych rastlín a kvetín. Podporuje ich rast, zvyšuje schopnosť rozmnožovať sa, ale aj pomáha, aby plody dosiahli viditeľne väčšie rozmery.

Aké rastliny sa pestujú pod umelým osvetlením?

Pod umelým osvetlením je možné pestovať teoreticky úplne všetko. Prakticky sa pod ním pestujú rastliny v domácich podmienkach (zelenina, ovocie, bylinky), ale aj vo veľkých priemyselných halách, kde nájdete aj rastliny presahujúce výšku niekoľkých metrov.

Ako LED osvetlenie ovplyvňuje rast rastlín?

Rastliny pre svoj život potrebujú svetlo, najmä na proces fotosyntézy, kedy premieňajú svetelnú energiu na chemickú energiu potrebnú pre ich rast. Každá rastlina potrebuje iný pomer svetelného spektra pre optimálne podmienky na svoj rast. Práve v tomto ťahá umelé osvetlenie za dlhší koniec povrazu oproti Slnku, pretože si môžete vybrať taký model, ktorý má ideálny pomer IR (infračerveného), UV (ultrafialového) a ďalších farebných zložiek.

Biele svetlo je rozložené vo farbách dúhy, ktoré tvoria spolu tzv. spektrum:

• Modré svetlo (400-500 nm): Toto svetlo podporuje rast listov a výhonkov (tzv. vegetatívny rast).
• Červené svetlo (600-700 nm): Červené svetlo podporuje kvitnutie a plodenie.

Okrem klasických červených a modrých svetiel existujú aj svetlá, ktoré vyžarujú biele svetlo podobné tradičným žiarovkám. Ultrafialová časť spektra je pre väčšinu druhov rastlín škodlivá. Iba relatívne dlhovlnová časť A má tvarujúci účinok. Zelená, žltá a oranžová majú pre rastlinu nepatrný význam, naproti tomu je na pôsobenie tejto časti spektra najviac citlivé ľudské oko.

Meranie svetla pre rastliny: PPF, PPFD a PAR

Na presný opis množstva svetla, ktoré dokáže lampa poskytnúť, používame vedecké meranie fotosyntetického fotónového toku (PPF). PPF je počet fotónov nachádzajúcich sa vo vlnových dĺžkach fotosynteticky aktívneho žiarenia (PAR). Tieto fotóny poháňajú fotosyntézu a sú zdrojom všetkej energie pre rastlinu.

Čo je PAR?

Prvá vec, ktorú treba pochopiť, je PAR - časť spektra elektromagnetického žiarenia (svetla), ktorá je užitočná pre rastliny na aktiváciu fotosyntézy. Keď meriame PAR, počítame počet fotónov vo vlnových dĺžkach PAR. Tieto fotóny sú absorbované listami rastliny a poháňajú fotosyntézu. Najúčinnejšie pestovateľské svetlá sú tie, ktoré vyžarujú najviac fotónov PAR na watt spotrebovanej elektriny.

PPF (Fotosyntetický fotónový tok)

Ekvivalentom lúmenov v PAR svetle je PPF alebo fotosyntetický fotónový tok, ktorý sa meria v mikromóloch za sekundu (µmol/s) a používa sa na opis celkového počtu fotónov PAR, ktoré dokáže svietidlo vyprodukovať za sekundu. Celkový PPF opisuje celkové množstvo svetla vyžarovaného svietidlom. Merania celkového PPF sa vykonávajú na zariadení nazývanom integračná guľa, ktoré meria všetky fotóny produkované svietidlom. Avšak aj v ideálnych pestovateľských prostrediach sa 10 - 15 % týchto fotónov stratí v dôsledku žiarenia alebo odrazu.

Keď výrobcovia poskytujú údaje o PPF pre LED osvetľovacie systémy, zvyčajne ide o „vypočítanú hodnotu“ a nie o skutočné meranie. Vypočítané hodnoty sa určujú na základe diód svietidla a predpokladajú 100 % účinnosť. Použiteľná PPF je metrika, ktorá je pre nás ako pestovateľov dôležitá. Použiteľná PPF opisuje počet fotónov PAR, ktoré dosiahnu rastlinný porast. Je to hodnota, na ktorej nám záleží, pretože opisuje počet fotónov, ktoré sú k dispozícii pre fotosyntézu.

Analýza odhaľuje, že Vypočítaný EPF je typicky o 18 % vyšší ako celkový EPF.

PPFD (Hustota fotosyntetického fotónového toku)

PPFD alebo hustota fotosyntetického fotónového toku označuje počet fotónov PAR dopadajúcich na daný povrch každú sekundu. Keď poznáte PPFD, poznáte množstvo svetla PAR dopadajúceho na vašu plodinu v každom meranom bode.

Rastliny nevyžadujú počas celého svojho životného cyklu rovnakú PPFD. Klíčiacim semenám a mladým sadeniciam stačí 200 - 400 µmol/s/m², zatiaľ čo rastúce rastliny potrebujú viac svetla, medzi 400 a 600 µmol/s/m². Kvitnutie je fáza, počas ktorej môžu rastliny využiť najviac svetla, medzi 600 a 1 000 µmol/s/m². Niektoré odrody, predovšetkým sativa, môžu využiť až 1 200 µmol/s/m². Ak je pestovateľská miestnosť obohatená o CO2, maximálne hladiny PPFD stúpnu na 1 000 µmol/s/m² počas rastu a 1 500 µmol/s/m² počas kvitnutia, za predpokladu, že to odrody tolerujú.

Ideálne množstvo svetla pre vegetatívny rast konope je 40 000 - 60 000 lux (cca 800 µmol/m2*s). Odporúčané množstvo svetla pre kvetovú fázu konope je vyššie, začínajúc od 65 000 lux až najlepšie k 90 000 lux (cca 1900 µmol/m2*s).

Spotreba a účinnosť LED osvetlenia

Napríklad v našej ponuke nájdete modely s príkonom (a teda spotrebou) od 60W až do 960W. Aj preto je mimoriadne dôležité spočítať si okrem investície do LED svietidiel aj ich následnú spotrebu, vďaka čomu zistíte, či má pre vás pestovanie napríklad priesad pod umelým osvetlením zmysel a dostatočnú návratnosť.

Zatiaľ čo najúčinnejšie HPS lampy produkujú 1,4 až 1,8 µmol/W, najlepšie LED diódy túto účinnosť takmer zdvojnásobujú a dosahujú 2,8 µmol/W.

Staré pravidlo gramov na watt poskytuje primeraný odhad referenčného výnosu plodiny pre HPS alebo CMH svetlá. LED pestovateľské svetlá však teraz dokážu dosiahnuť až dvojnásobok využiteľného PPF s rovnakým výkonom. Preto sa pravidlo gramov na watt už na vysokoúčinné LED diódy nevzťahuje. Staré pravidlo gramov na watt prevedieme na PPF a použijeme 0,75 g na µmol (použiteľný PPF) ako nový štandard pre hodnotenie úspešnosti plodín. Tento prepočet je založený na vysokonapäťových výbojkách (HPS), ktoré majú priemernú fotónovú účinnosť 1,3 µmol (využiteľný PPF)/watt.

Ak vezmeme do úvahy 600-wattovú HPS pracujúcu s účinnosťou 1,3 µmol/watt, vygenerovala by 780 µmol (využiteľný PPF). Podľa pravidla gram na watt by sme očakávali, že dobrí pestovatelia zozbierajú 600 gramov. Cieľový výťažok 0,75 g/µmol (použiteľný PPF) je dobrý cieľ, ale je to veľmi vysoký odhad. Táto optimálna hodnota výťažku sa dosiahne, ak sa zberajú vysoko výťažné kmene v dobre pestovanej kultúre.

Optimálna vzdialenosť LED svetla od rastliny

Mnoho výrobcov LED pestovateľských svetiel uvádza odporúčané výšky pre svetelný zdroj a rastliny. Uistite sa, že máte tieto informácie ako vodítko. Majte na pamäti, že vzdialenosť medzi LED diódou a rastlinou sa líši v závislosti od špecifikácií LED diódy a použitej technológie. Neexistuje univerzálna optimálna výška pre všetky LED pestovateľské svetlá.

Fáza rastu:

Počas tejto fázy rastliny dobre reagujú na intenzívne svetlo; vtedy dozrievajú a využívajú fotosyntézu na rýchly rast. Na zvýšenie intenzity svetla by sa mali LED pestovateľské svetlá umiestniť bližšie k korune rastliny. Odporúčané optimum je PPFD okolo 550 µmol/m2*s pre vegetatívnu fázu. Pre túto fázu životného cyklusu, kedy svietime na rastlinu iba 12 hodín z celého dňa, je odporúčaná hodnota 1000 - 1200 µmol/m2*s.

Fáza kvitnutia:

Počas tejto fázy sa zrýchľuje tvorba plodov a rast stonky. Ako referenciu môžete použiť vzdialenosti v závislosti od výkonu vašej LED diódy. 600W sodíková výbojka by mala byť minimálne 45 - 55cm nad vrcholom rastliny, aby nedošlo k spáleniu. Ekvivalentom pre 600W HPS je 300W LED pestovné svetlo, ktoré môžeme dať o polovicu bližšie k rastlině.

Ak spozorujete známky zmeny farby alebo žltnutia listov, mali by ste zvýšiť svetlá o 5 - 10 centimetrov. Potom sledujte, či sa proces v nasledujúcich dňoch zastaví. Aj keď je potrebné zvyšovať intenzitu svetla počas celého života rastliny, aby sa zabezpečil zdravý rast, budete musieť svoje rastliny pozorne sledovať, aby ste sa uistili, že ste LED svetlá nestlmili príliš rýchlo. Pri nameraní 110 000 lux mala rastlina vážne problémy s čerpaním minerálov, čo je ten spomínaný "tip burn". Niekedy pri snahe dať rastline čo najviac svetla dávame osvetlenie až natesno k vrcholku. Nielen že tým strácame potrebný uhol k nasvieteniu celého pestovateľského priestoru, ale tiež riskujeme spálenie rastliny.

Zákon inverznej štvorcovej rovnice

Zákon inverznej štvorcovej rovnice nám hovorí: Keď sa vzdialenosť medzi rastlinou a svetlom zdvojnásobí, plocha pokrytá svetlom sa zväčší, ale intenzita svetla sa zníži na 25 % pôvodnej vzdialenosti. V grafe vidíte, že intenzita vo vzdialenosti 2 metrov je 25 % intenzity vo vzdialenosti 1 metra.

Pre výpočet ideálneho množstva svetla sa vedci nechali inšpirovať tropickými lesmi, kde sa rastlinám darí najlepšie vo vegetatívnej fázi. Vypočítala sa priemerná hodnota osvetlenia 600 µmol/m2*s, pokiaľ by rastliny dostávali svetlo 24 hodín denne.

tags: #pestovanie #rastlin #led #lux

Populárne príspevky:

• Význam lotosového tetovania
• Prečítajte si o 'Dart's Red'
• Pestovanie mandarínok zo semena
• Viac o pohodlnom sedacom vaku s kvetmi
• Viac o agamogónii