Освещение в теплице

Осталось две «мелочи», одна из которых — свет.

Свет в теплице нужен не просто для того, чтобы вы в темноте не наступили на грабли. Растение приспособлено к временам года и чувствует, что на дворе, зима или весна, пора уже расти или ещё поспать. Ориентируется оно не столько на температуру и влажность (оттепели бывают и зимой), сколько на продолжительность светового дня. И вот на этом тепличники его и ловят, заставляя расти тогда, когда по идее оно должно спать.

Разумеется, растение не мыслит так, как мы, не засекает продолжительность светового дня по часам — облучение солнечным светом в определённых дозах необходимо ему для фотосинтеза и, когда его достаточно, процесс идёт.

Причём чем больше света, тем лучше идёт вегетация, развитие растения. Ему дают немного темноты (4 часа в сутки достаточно), чтобы подышать (в темноте растение потребляет кислород), а затем снова заставляют расти.
Досвечивание в зимнее время часто необходимо ещё и потому, что солнца в это время года не только мало, но и «висит» оно ниже, чем летом. И тень от какого-нибудь соседского сарая, которая летом, когда шло строительство, к вашей теплице даже не приближалась, вполне может оказаться на ней зимой. Нужно иметь в виду, что зимой тени удлиняются приблизительно в три раза.

Конечно, есЬи повесить в теплице тусклую лампочку советского образца, обман быстро вскроется, растение поймёт, что это не солнце, полноценного фотосинтеза и, следовательно, урожая не получится. Что такое много света и мало света, каждый себе представить в состоянии. Ярко аж глаза зажмуриваются — это много света. Наступил в темноте на грабли — мало света. Мощность лампочки мы привыкли оценивать в ваттах, на самом деле «жрать» она может много, а светить плохо. Или, наоборот, хорошо — световой поток зависит от того, из чего сделана лампочка и как её свет воспринимаемся человеческим глазом. Именно это восприятие измеряется в люменах.

Но и это не всё, что требуется от лампы. Нас интересует именно процесс по вышеприведённой формуле, а не иллюминация вообще. То есть только тот свет, который растения воспринимают. А они воспринимают только излучение в диапазоне от 400 до 700 нм. Возможно, конечно, они как-то реагируют и на другие излучения, вплоть до рентгеновских частот, но на фотосинтез остальные лучи не влияют. Поэтому люди придумали лампы, более-менее похоже имитирующие видимый спектр солнечного света.

Ламп и светильников, применяемых в теплицах, великое множество, причём не только по количеству фирм-изготовителей, но и по принципу работы. Рассматривать их все смысла нет, ибо дело не в том, ртутная это лампа, натриевая или какая ещё — дело в мощности светового потока и цветовой температуре, наиболее подходящих для выбранной вами культуры. Одним растениям требуется света больше, другим меньше. Хотя в последнее время идёт тенденция к увеличению освещённости теплиц — то есть, чем больше света падает на растение, тем выше урожай — есть определённые рамки для разных растений. Считается, что в среднем такие популярные у наших тепличников культуры как томаты, огурцы, перцы требуют минимум 10-часового светового дня. Особенно нужен свет на ранних стадиях вегетации — когда вы выращиваете рассаду. Взрослое растение уже может обойтись и меньшим количеством света, хотя от дополнительного «солнышка» и не откажется.

Для чего тепличнику нужно иметь представление о цветовой температуре? Есть одна хитрость. Например, фотосинтез наиболее интенсивно идёт при оранжевом свете. Это цвет восхода 
и захода солнца. Надеть на «лампочку Ильича» оранжевый колпак недостаточно, нужна лампа, которая по цветовой температуре будет соответствовать восходу и заходу. Если растения у вас слишком вытянулись, приостановить их рост в длину можно лампой с преимущественно синим спектром света. То есть с помощью различных ламп можно управлять ростом и развитием растений в теплице.

В последние годы тепличники остановились на натриевых лампах высокого давления — их свет наиболее близок растениям, а по мощности самыми популярными стали 400 и 600 Вт. Однако это не должно служить для вас ориентиром — подбирайте лампы под свой бизнес. Как это сделать? Когда вы пойдёте выбирать лампы, вам придётся учитывать соотношение цена/ светоотдаче/спектр. То есть, какого цвета этот свет, сколько его и во что это обойдётся. С ценой понятно, а с цветом надо разобраться. В параметрах лампы указывается ССТ(К) — Correlated Color Temperature. Что это такое? Если мы будем накаливать кусок металла, цвет его будет меняться от тёмно-красного до ярко-белого или даже голубого. Если свет лампы соответствует, скажем, цвету металла, нагретого до жёлтого цвета, нам останется замерить температуру металла в градусах по шкале Кельвина и мы получим то значение, которое обнаружим в характеристиках лампы.

Другой показатель — коэффициент цветопередачи CRI — Color Rendering Index. Он показывает, насколько близки цвета освещаемых объектов натуральным цветам т. е." насколько свет лампы близок к солнечному. Если вы в своей теплице решите выращивать овощи на гидропонике (далее мы рассмотрим эту технологию), вам понадобятся лампы с как можно более высоким значением CRI (высшее — 100), иначе ваши овощи будут выглядеть непривлекательно, вам будет труднее их продать.

Для примера: натриевая лампа высокого давления (ДНаТ) без покрытия с коэффициентом ССТ=2500 и CRI=20-25 будет давать жёлтый свет. Подойдёт он для тех растений, которые вы выращиваете, — сэкономите на лампах. Если же им рекомендован белый цвет, вы будете искать лампу со значением ССТ=4000-4500. Подобрав люминесцентную лампу с таким параметром, увидите, что и цветопередача (CRI) у неё достаточно высокая — 70-90. Этот свет близок к солнечному.

Люминесцентная лампа дневного света (daylight), у которой CRI=70-90 и ртутная лампа (ДРЛ) с CRM15 обладают примерно одинаковой цветовой температурой 6000-6500 К, соответствующей небу в облачный день. Ориентируясь на свои задачи, останется только выбрать лучшую по цене и экономичности.

Этим эффектом, кстати, пользуется ушлая торговля — подбирает соответствующую лампу для витрины и мясо в её свете кажется красным и свежим.

Каждая лампа по преимущестенному цвету спектра приблизительно соответствует какому-нибудь варианту естественного освещения. Только не путайте цвет и силу света: солнце за час до захода, конечно, ярче луны, но его цвет в это время соответствует цвету металла, накалённого до 3500°К, а слабый свет луны похож на металл, накалённый до 4125°К. Кроме того, цветность её меняется от напряжения: если вашим растениям нужен красный спектр света, вы можете просто сбросить реостатом напряжение, заставив лампу с преимущественно жёлтым спектром гореть вполнакала.
Все эти расчеты были бы смешны, если бы не стоимость светильников и ламп для теплиц. Иная лампочка стоит около тысячи рублей, а светильник может стоить и 10, и 20 тысяч. А нужно их приблизительно по штуке на каждые 3,5 м² площади теплицы. Конечно, когда ваш бизнес станет на ноги, какие-нибудь 30-50 тысяч потратить на лампы вам будет не особо жалко, но и эти деньги на дороге не валяются, особенно в начале дела.

Обидно, если, заплатив кучу денег за «абы какие» лампы, вы не угадаете и купите оранжевые вместо белых или голубые вместо оранжевых — положенных по технологии для вашей культуры. Если такое случилось, ситуация не критическая — ну нарушили, придётся растению вырасти «под немного другим солнцем», так или иначе оно вырастет, поскольку кроме искусственного есть ещё и естественное освещение. Тем более что лампы не монохромны, в белом свете, например, содержатся разные цвета, одного больше, другого меньше — в зависимости от типа ламп.

Куда большее значение для экономии средств, особенно на достаточно крупных тепличных площадях, имеет светоотдача ламп. Это соотношение силы светового потока (т. е. количества света) и затраченного на его получение электричества. То есть, сколько люменов с ватта мы получим, такова и светоотдача лампы. Это как экономичность двигателей на машине: одной машине, чтобы проехать 100 км. нужно 6 литров бензина, а другая на те же 100 км потратит 10 литров. Так и с лампами. К примеру, уже упоминавшаяся лампа ДНаЗ/Reflux 400 мощностью 400 Вт даёт световой поток 46 кило-люменов, а её более новый аналог ДНаЗ супер /Reflux S 400, «сожрав» те же 400 Вт, выдаст растениям уже 53 килолюмена. Прежде чем купить даже 20-30 таких лампочек, надо хорошо всё посчитать, ибо не только их цена в магазине ляжет на ваши затраты, но и производительность, и долговечность.

Когда люди покупают «дешёвые» лампы накаливания себе в дом, большинство ориентируется именно на цену. Однако за год такой человек сменит 3-4 лампочки, а у того, кто взял более дорогую энергосберегающую (не китайскую, а европейского производства), она будет светить ещё несколько лет и в целом окажется выгоднее «дешёвых» в разы. Теплицу мы строим не на один год, поэтому такие нюансы играют в экономике этого бизнеса немалое значение.