Как снизить затраты в теплице для огурцов при помощи освещения
Свежие огурцы из своей теплицы в разгар зимы – что может быть вкуснее? С развитием современных технологий выращивание овощей в зимних теплицах перестало быть редкостью. Получить свежие огурчики к своему столу или на продажу довольно просто. Нужно лишь правильно оборудовать теплицу и соблюдать рекомендации экспертов по выбору сортов и технологии.
Выращивание огурцов в теплице зимой
Требования к теплице
Огурцы относятся к теплолюбивым и влаголюбивым культурам, поэтому любое понижение температуры или влажности неминуемо скажется на урожайности и здоровье растений. Зимняя теплица для огурцов должна быть утеплена и оборудована системой отопления.
Зимняя теплица для огурцов
Лучших результатов можно добиться при соблюдении следующих условий:
- правильная конструкция и размещение теплицы;
- комплексный обогрев грунта и воздуха;
- регулируемая влажность;
- дополнительное искусственное освещение;
- плодородный рыхлый грунт.
Создать эти условия можно в теплице из стекла или поликарбоната. Пленочные теплицы плохо подходят для зимнего использования из-за малой прочности пленки: при сильных снегопадах пленка провисает, снег задерживается на ней и может обрушить сооружение.
Теплица из поликарбоната
Цены на теплицы
Конструкция теплицы
Главное требование к зимним теплицам – защита растений от холода и максимальное пропускание солнечных лучей. Наилучшими характеристиками обладают пристенные теплицы с двойными рамами и наклонной южной стеной. В качестве покрытия используют стекло или поликарбонат, каркас делают из деревянного бруска или профильной металлической трубы. Высоту теплицы лучше выбирать так, чтобы соблюдалось условие соотношения площади и объема 2:1 – для огурцов оно оптимально.
Схема пристенной теплицы
Наклон крыши и южной стены в такой теплице зависит от угла солнца над горизонтом в вашем регионе. Оптимально, если полуденные лучи проходят через стекло под прямым углом — коэффициент отражения в этом случае минимален.
Угол солнца над горизонтом и правильная конструкция теплицы
Грядки в теплице для лучшего прогрева также делают наклонными или в виде ступенчатых террас. Это позволит солнечным лучам беспрепятственно освещать каждое растение. Заднюю глухую стенку рекомендуется окрасить в белый цвет или обшить фольгой – отражаясь от нее, лучи будут освещать растения сзади.
Расположение гряд в виде террас
Вход в зимнюю теплицу лучше делать через тамбур — это убережет растения от потоков холодного воздуха. В тамбуре можно поместить накопительный бак для воды и отопительное оборудование. Систему вентиляции, в отличие от летних теплиц, нельзя делать через форточки – сквозняки огурцам противопоказаны. Ее выполняют приточно-вытяжной и делают из пластиковых труб.
Теплица с тамбуром
Обогрев
Огурцы не терпят слишком сухого воздуха, поэтому в теплице не рекомендуется устанавливать отопительные приборы, которые сушат воздух: конвекторы, масляные обогреватели, а также металлические печи. Лучше смонтировать систему водяного отопления: грунт обогревать с помощью труб, проложенных в грядках, а воздух – с помощью радиаторов или регистров, протянутых по периметру теплицы.
Система водяного отопления в теплице
Для нагрева теплоносителя используют печь или котел. Второй вариант предпочтительнее: время горения котла дольше, а уровень автоматизации – выше. Котел для отопления теплицы может быть газовым, электрическим или твердотопливным. Мощность котла для теплицы с высотой 2-2,5 метра выбирают из расчета 1 кВт на 8-10 м2 площади. Так, для теплицы площадью 30-35 м2 достаточно котла на 4 кВт.
Отопительный котел в теплице
Также можно подключить теплицу к домашней системе отопления, если она расположена в непосредственной близости от дома. При этом котел должен иметь запас мощности, достаточный для отопления теплицы. Существуют и другие способы отопления теплицы из поликарбоната зимой.
Освещение теплицы
Зимний день короток, а активность солнца невысока, поэтому огурцы зимой требуют дополнительной подсветки. Сделать это можно с помощью ламп разного типа, при этом нужно соблюдать два параметра — уровень освещенности и цветовую температуру.
Растениям необходим свет, максимально приближенный к дневному, то есть имеющий цветовую температуру 5000 °К. Таким светом обладают люминесцентные, ртутные (МГЛ) и металлогалогенные (ДНаТ и ДНаЗ) лампы. При этом в фазе роста лучше использовать лампы с более холодным цветом – 6500 °К, а в фазе цветения и плодоношения – с более теплым, т. е. около 4000 °К. При этом растения не вытягиваются, остаются крепкими и хорошо образуют завязи.
Цветовая температура различных типов ламп
По светоотдаче люминесцентные лампы сильно проигрывают – на ту же площадь их потребуется гораздо больше. В то же время цена их ниже, еще они практически не нагреваются. Сравнение светоотдачи разных типов ламп показано на рисунке. Указанное количество разных ламп позволит получить световой поток 50000 люмен, что соответствует освещению 4-5 м2 теплицы для огурцов.
Световой поток различных видов ламп
Количество ламп, необходимое для полноценного освещения зимних теплиц разной площади, указано в таблице 1.
Таблица 1. Расчет освещения зимней теплицы для огурцов.
| Площадь теплицы, м2 | Лампы ДНаТ, ДНаЗ, МГЛ, 400 Вт | Лампы, энергосберегающие, 150 Вт | Лампы люминесцентные, 54 Вт |
| 5 | 1 | 5 | 10 |
| 10 | 2 | 10 | 20 |
| 15 | 3 | 15 | 30 |
| 20 | 4 | 20 | 40 |
Для подсветки растений также можно использовать светодиодные светильники, предназначенные специально для выращивания растений. Такие светильники отличаются красно-синим спектром, что позволяет ускорить рост и улучшить плодоношение.
Светодиодные фито-светильники в теплице
Обратите внимание! Длительное воздействие красно-синего спектра может пагубно сказаться на зрении. Работать в теплице лучше при естественном освещении.
Цены на фитолампы
фитолампа для растений
Подготовка грунта
Грунт в теплице для огурцов должен быть рыхлым, плодородным и в меру влажным. Достичь этого можно с помощью приготовления почвосмеси, подходящей для растений, и устройства дренажа.
Почва в теплице
Грядки в зимних теплицах могут быть двух видов:
- утепленный или обогреваемый снизу короб;
- траншея, заполненная биоразлагаемой органикой.
Оба вида грядок позволяют уберечь растения от подмерзания корней. Утепление выполняют с помощью плит утеплителя из полистирола или полиуретана, уложенных на дно коробов и траншей. Обогрев может быть водяным, в виде труб отопления, или электрическим (греющий кабель).
Обогрев грунта кабелем
Обогрев грунта трубами отопления
Теплые грядки с биоразлагаемой органикой заполняют деревянными чурками, ветками, соломой, сухой листвой и травой, а сверху – плодородным грунтом. При этом крупные чурки и ветки кладут на дно – они дополнительно играют роль дренажа.
Готовим «теплую грядку»
Виды и устройство теплых грядок
Компоненты теплой грядки после начала разложения органики содержат все необходимые для растений элементы, достаточно проводить регулярные подкормки в течение всего срока вегетации. Грунт для обогреваемых гряд необходимо правильно приготовить.
Состав почвогрунта для выращивания огурцов:
- прошлогодние древесные опилки из лиственных пород дерева – 1 ведро;
- перегной – 2 ведра;
- торф – 2 ведра;
- древесная зола – 1,5 стакана;
- нитрофоска или нитроаммофоска – 150 грамм.
Указанного количества хватит на заполнение грядки высотой 30 см и площадью примерно 1,5 м2. Компоненты перемешивают в отдельной емкости или прямо в коробе, грядку поливают теплым раствором марганцовки, чтобы обеззаразить ее от бактериальных инфекций. Затем обрабатывают почву раствором «Фитоспорина» от грибковых гнилей.
После выдержки в течение двух суток грядку поливают разведенным в теплой воде ЭМ-препаратом («Байкал», «Эмочка», «Сияние») и накрывают пленкой или укрывным материалом на неделю. За это время почва структурируется, начинается активная работа почвенных бактерий и удобрения переходят в хорошо усвояемую растениями форму. Теплица готова к высадке семян или рассады.
Цены на перегной
Подсветка
Помимо правильного температурного режима, который не позволит огуречной рассаде вытянуться, необходимо позаботиться о наличии дополнительной подсветки. Огурец – культура короткого светового дня, продолжительность которого составляет 10-12 часов. Однако эти часы должны проходить при интенсивном солнечном освещении.
Рассада огурцов нуждается в интенсивном освещении на протяжении 10-12 часов в сутки
Поскольку весной часто устанавливается пасмурная погода, у вас должны быть наготове световые приборы – фитолампы, светодиодные светильники или люминесцентные лампы. Ими досвечивают рассаду по утрам и вечерам в ясную погоду, доводя длину светового дня до оптимальных значений, а в пасмурную погоду оставляют включенными на целый день.
Выбор сорта и подготовка семян
Для выращивания в зимних теплицах подходят далеко не все сорта огурцов. Чтобы не разочароваться в результате и получить достойный урожай, при подборе сорта важно соблюдать несколько правил.
- Зимой в теплице нет пчел и других насекомых-опылителей, поэтому следует выбирать самоопыляемые (или партенокарпические) сорта и гибриды. При выборе пчелоопыляемых сортов необходимо проводить опыление вручную, а также подсаживать несколько корней огурцов с мужским типом цветения – они дадут необходимую пыльцу.
Огурцы для выращивания зимой должны быть самоопыляемыми
- Естественная освещенность в зимние месяцы недостаточна, а создать искусственное освещение в спектре, близком к солнечному, достаточно сложно. По этой причине светолюбивые растения зимой не дадут достойного урожая. Следует выбирать теневыносливые сорта.
- Поддерживать в зимней теплице естественную влажность довольно сложно: из-за отопления воздух сохнет, приходится увлажнять его с помощью частого полива или опрыскивания. При этом возникают колебания влажности и создаются условия для быстрого развития болезней. Следует выбирать сорта, устойчивые к бактериальным и вирусным инфекциям, грибковым гнилям.
- Формовка растений в теплице необходима – загущение посадок ведет к болезням. Чтобы облегчить эту задачу, стоит обратить внимание на гибриды с ограниченным ветвлением – такие не дают длинных боковых плетей, направляя все силы на рост главного стебля. Их удобно формировать вертикально, с подвязкой к опорам.
Гибридные сорта огурцов для теплиц
Для гарантированного результата лучше сажать два-три сорта; всем описанным требованиям отвечают следующие гибриды:
После покупки семян необходимо провести их подготовку – это позволит добиться дружных всходов и равномерного роста рассады, а также одновременного плодоношения. Подготовка состоит из нескольких этапов.
Подготовка семян огурцов к посеву
Шаг 1. Калибровка семян. В стакане прохладной воды разводят чайную ложку соли и опускают туда семена на 10-15 минут. Всплывшие удаляют — они не взойдут или дадут слабые растения. В условиях зимней теплицы тратить на них время и место нецелесообразно.
Если семена дорогие и выбросить их жалко – промойте и просушите их, после чего используйте для летней посадки.
Оставшиеся тяжелые семена промывают в проточной воде. Семена можно калибровать также по размеру, выбирая самые ровные и крупные.
Калибровка семян
Шаг 2. Обеззараживание. Отобранные семена для профилактики бактериальных инфекций опускают на 20-30 минут в ярко-фиолетовый раствор марганцовки или трехпроцентную перекись водорода.
Обработка марганцовкой
Шаг 3. Обработка от грибковых инфекций. От грибковых гнилей семена замачивают на 2-3 часа в растворе «Фитоспорина», который готовят по рекомендации производителя, указанной на упаковке. Промывают и высушивают семена.
Обработка семян в растворе «Фитоспорина»
Шаг 4. Прогревание. Его проводят для профилактики вирусных заболеваний и увеличения женских цветков на растении. Прогревать семена удобнее всего в термосе – там поддерживается постоянная температура. Заливают в термос воду с температурой +60°С, опускают туда семена и выдерживают их в течение 4-8 часов.
Прогревание семян в термосе
Шаг 5. Закалка. Для зимних теплиц важно вырастить растения, устойчивые к перепадам температуры и кратковременным ее понижениям на случай сильных морозов или перерывов в отоплении. Семена помещают в салфетку, увлажняют ее и кладут на блюдце. Закалку проводят на нижней полке холодильника при температуре от 0°С до +2°С в течение 2 суток.
Закаливание семян
Шаг 6. Стимуляция. Этот прием позволяет ускорить всходы и активирует иммунитет растений. Стимуляцию проводят в растворе препарата «Эпин» или «Циркон» по инструкции на пакетике. Хорошие результаты дает народный рецепт: лист алоэ отрывают, разрезают вдоль пополам, укладывают семена на срез, накрывают срезанной частью и заворачивают в салфетку. Оставляют на ночь, а утром высаживают без промывки.
Стимуляция семян в «Эпине»
Обратите внимание! Большинство покупных семян уже обработано! Следите за информацией производителя на упаковке!
Цены на Эпин Экстра
Влажность воздуха
Если вы выращиваете дома цветы, то наверняка знаете, столь губительны для многих из них батареи центрального отопления, которые делают воздух сухим, как в пустыне.
Для нормального развития огурцов придется увеличивать влажность не только поблизости от контейнеров с растениями, но и во всей комнате.
Поддоны с влажными камушками, емкости с водой, мокрая ткань, накинутая на батареи – все эти меры позволят поднять уровень влажности до необходимой отметки. Одновременно корни огурцов нужно предохранять от переохлаждения.
Если подоконник холодный, поставьте контейнер с растением на любой теплый материал – например, деревянную дощечку.
Посадка огурцов
Сажать огурцы зимой можно непосредственно в грунт или рассадным способом. Второй метод имеет свои преимущества: можно посадить растения с запасом, а после выбрать самые сильные и здоровые. К тому же обеспечить нужные для прорастания условия гораздо проще в домашних условиях.
Схема посадки огурца в теплице
Чтобы растение легче перенесло пересадку, необходимо правильно подобрать рассадные стаканчики. Корневая система огурцов в первой фазе вегетации развивается не вглубь, а в стороны, поэтому стаканы должны быть достаточно широкими. Объем стаканчиков – не менее 0,5 литра.
Для посадки рассады можно использовать подготовленный для теплицы грунт или покупную смесь. Смесь собственного изготовления желательно продезинфицировать с помощью прогрева до 80 градусов в течение часа.
Шаг 1. Подготовка стаканчиков для рассады. Стаканы обрабатывают раствором марганцовки и заполняют почвосмесью до половины, слегка приминают и поливают ее. Выдерживают не менее 2-3 часов, чтобы влага равномерно распределилась по всему объему.
Подготовка рассадных стаканчиков
Шаг 2. Посадка. Обработанные семена укладывают на почву плашмя. Часто в литературе встречается рекомендация сажать в каждый стакан по 2 семечка, чтобы потом выбрать более сильный росток, а второй выщипнуть. Однако для дорогих гибридных семян этот прием применяют редко: всходят они обычно хорошо, а выбрасывать здоровые ростки жалко. Сверху на семена насыпают 1-2 см сухой почвосмеси. Поливать посаженные растения не нужно – влаги из нижних слоев почвы хватит для прорастания, а верхний сухой слой позволит семенам дышать.
Посадка семян
Шаг 3. Проращивание. Стаканчики с семенами накрывают пленкой или стеклом и ставят в теплое место. Температура до появления всходов не должна опускаться ниже 25°С, оптимально – 28-30°С. Свет в это время неважен, семена прорастают и в темноте. Стаканчики осматривают дважды в день, одновременно убирая на 10-20 минут пленку для проветривания. При появлении всходов стаканчики сразу убирают под лампу.
Проращивание
Шаг 4. Фаза семядольных листочков. Важнейший этап, во время которого закладывается сила и урожайность растения. При появлении петельки ростки помещают под лампу и первые 2-3 суток освещают их по 18-20 часов в день. Это не даст растениям вытянуться. Если ростки все же вытянулись – подсыпают землю по самые семядоли.
Рассада под лампой
Шаг 5. Фаза первых двух-трех листьев. Растения крепнут и растут довольно быстро. Подсветку уменьшают до 14-16 часов в сутки. В фазе второго-третьего листа проводят подкормку комплексным удобрением с микроэлементами («Кемира», «Здравень»).Через несколько дней после подкормки растения можно высаживать в теплицу, выбрав самые крепкие.
Высадка в теплицу
Обратите внимание! Если вы сажаете огурцы сразу на тепличные грядки, им необходимо обеспечить те же условия.
Посадка огурца прямо в грунт
Видео – Зимняя посадка огурцов
Влияние освещенности на урожай
Без света не будет расти ни одно растение. Без его достаточной интенсивности и продолжительности в течение суток – будет, но плохо. Во всяком случае, ждать хорошего урожая не приходится. Мало того, все растения, в том числе и огурцы, в разные периоды вегетации нуждаются в определенной области светового спектра.
Принципы досветки огурцов
Исходя из этих постулатов и учитывая потребности огурцов, при их выращивании следует соблюдать следующие принципы:
Совет. Обеспечить непрерывность освещения можно, используя световые реле, реагирующие на снижение его интенсивности и автоматически включающие осветительные приборы.
Совершенно незачем освещать теплицу ночью
Уход в период вегетации и плодоношения
Огурцы высаживают в подготовленную и прогретую почву. Для этого готовят лунки, поливают их и ждут впитывания влаги. Аккуратно вынимают растение из стаканчика, устанавливают вместе с земляным комом в лунку, заглубив до семядольных листьев, и присыпают землей.
Посадка огурцов в теплые грядки в теплице
После высадки огурцов в теплицу необходимо обеспечить им условия для наилучшего роста и развития. Огурцы не любят сильных перепадов дневных и ночных температур: появляются гнили различного происхождения, тормозится рост, опадают завязи, а плоды становятся горькими. Оптимальные условия для огурцов в теплице указаны в таблице 2.
Таблица 2. Микроклимат в зимней теплице для огурцов.
| Параметр | Оптимальные значения | Критические значения |
| Температура днем, °С | 23-25 | Ниже 8, выше 37 |
| Температура ночью, °С | 17-18 | Ниже 8, выше 37 |
| Температура почвы, °С | 20-22 | Ниже 15, выше 35 |
| Влажность, % | 75-80 | Ниже 40 |
| Освещенность, лк | 10000-15000 | Длительно ниже 2500 |
Полив огурцов
Почва для огурцов в идеале должна быть умеренно влажной. Добиться этого можно с помощью капельного полива или регулярных поливов под корень. Огурцы поливают только отстоянной теплой водой с температурой 25-27°С до увлажнения десятисантиметрового слоя почвы. Чтобы снизить объем полива, грядки мульчируют прелым опилом, торфом или соломой.
Полив огурцов из лейки
Для смягчения воды можно добавлять в нее минимальное количество органических удобрений – 5-10 мл настоя коровяка или птичьего помета на ведро воды. При таком поливе корневые подкормки органическими удобрениями не понадобятся, растения будут получать азотные удобрения с поливами. Мягкая вода лучше усваивается корнями.
Лучшие сорта огурцов для теплиц из поликарбоната
От того, какие огурцы вы планируете культивировать и какие ожидания возлагаете на будущий урожай, зависит и выбор сортов. Сейчас на рынке семян таких сортов много, но для того, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, рекомендуем к прочтению эту статью.
Удобрение и профилактика болезней
Удобрять растения необходимо регулярно – огурцы наращивают большую вегетативную массу и быстро расходуют полезные элементы из почвы. Недостаток азота сказывается на росте кустов и процессе фотосинтеза, нехватка фосфора и калия – на форме и размере плодов.
Для подкормки используют настой коровяка 1:5 или куриного помета 1:15. Для обогащения настоя калием, кальцием и микроэлементами добавляют в раствор древесную золу – стакан на ведро. Размешивают компоненты в воде и настаивают двое-трое суток.
Приготовление раствора куриного помета
Также можно использовать для подкормки огурцов комплексные удобрения для бахчевых культур. Их разводят по инструкции и поливают под корень либо проводят опрыскивание по листьям.
Обратите внимание! При настаивании подкормки из органики выделяется углекислый газ. Он полезен для растений, поэтом ведро с настоем можно оставлять в теплице возле гряд.
Видео – Подкормка огурцов
Для профилактики болезней трижды за период вегетации с интервалом в 15 дней проводят опрыскивание растений «Фитоспорином». Он помогает избежать появления грибковых заболеваний. Также можно применять полив почвы теплыми растворами марганцовки и борной кислоты.
Опрыскивание Фитоспорином — профилактика
Формовка и сбор плодов
Чтобы растения не затеняли друг друга, их необходимо правильно сформировать. В теплицах огурцы выращивают вертикально – так обеспечивается вентиляция, уменьшается вероятность заболеваний и облегчается доступ к растениям. К тому же при вертикальной подвязке на одном метре площади можно разместить больше растений.
Правила формовки огурцов
После высадки растений и появления первых цветоносов главный стебель подвязывают шпагатом к опорам или конструкциям теплицы. Первые цветоносы сразу обрывают – они в основном состоят из пустоцветов, но при этом тормозят рост огурцов. После появления первых боковых побегов начинают прищипку по схемам, зависящим от сорта.
Огурцы с букетным типом плодоношения завязывают в каждом междоузлии множество плодов. Основной урожай у таких сортов и гибридов получают с главного стебля. Боковые побеги у них прищипывают, позволяя растению максимально отдать урожай.
Формовка огурцов букетного типа цветения
Огурцы с небольшим количеством завязей в каждом междоузлии формируют иначе. На пятом и шестом боковых побегах оставляют по одному листу и завязи, на последующих – по два листа и две завязи. Так отдача урожая будет максимальной.
Формовка партенокарпических гибридов огурцов
Видео – Формовка и подвязка огурцов
Сбор огурцов после начала плодоношения проводят регулярно, в идеале — ежедневно. Даже один оставленный на растении крупный плод тормозит завязывание новых огурчиков и рост куста. Сбор урожая проводят утром или вечером. Удобнее делать это после полива – так огурцы меньше колются.
Сбор огурцов
Огурцы из зимней теплицы будут радовать вас на протяжении всех холодных месяцев. Чтобы продлить срок активного плодоношения, их можно высаживать в несколько этапов, постоянно обновляя посадки. При правильной агротехнике и подборе сортов свежие овощи всегда будут на вашем столе.
Полив
Рассада влаголюбивых огурцов нуждается в регулярном поливе и поддержании повышенной влажности воздуха. В этом деле важно придерживаться золотой середины и проводить полив с такой периодичностью, чтобы не допускать ни сильного пересыхания земляного кома в горшочках, ни его переувлажнения. Грунт в емкостях должен постоянно находиться в умеренно влажном состоянии.
Спустя несколько часов после каждого полива необходимо аккуратно разрыхлять почву в рассадной таре на глубину не более 1 см, чтобы обеспечить приток кислорода к корням огурцов.
Рассада огурцов требует регулярного полива и поддержания повышенной влажности воздуха в помещении
Не забывайте ежедневно орошать воздух вокруг растений из мелкодисперсного опрыскивателя. Это особенно актуально, если в период выращивания рассады в вашей квартире продолжают работать отопительные приборы. Для опрыскивания так же, как для корневого полива, необходимо использовать только отстоянную воду комнатной температуры.
Подкормка
Огуречная рассада интенсивно растет и уже через месяц готова к высадке в грунт. Поэтому если вы использовали для посадки плодородный грунт, можно полностью отказаться от проведения подкормок.
Рассада, выращиваемая на плодородном субстрате, не нуждается в подкормках
Но иногда даже при правильном уходе сеянцы начинают отставать в развитии, их листья теряют интенсивную зеленую окраску или покрываются желтыми пятнами. Причиной такого неприятного явления может быть недостаток питательных веществ в грунте, что чаще всего случается у тех дачников, которые использовали для посадки покупной субстрат сомнительного качества (например, приобрели его не в специализированном магазине, а на стихийном рынке).
В данном случае имеет смысл подкормить сеянцы раствором полного органоминерального препарата, обогащенного комплексом микроэлементов («Биогумус», «Крепыш», «Кемира», «Гуми» и др.). Питательный раствор необходимо готовить строго по инструкции к выбранному препарату и вливать его в горшочки по предварительно увлажненной почве.
Как снизить затраты в теплице для огурцов при помощи освещения
Группа ученых из Института садоводческих наук, Варшавский университет естественных наук, Польша (Катажина Ковальчик, Давид Олевницкий, Малгожата Миргос и Янина Гайц-Вольска) провели ряд экспериментов, чтобы выяснить преимущества и недостатки различных систем освещения в теплицах для огурцов.
Количество энергии, используемой в сельскохозяйственном производстве закрытого грунта, постоянно увеличивается. В зимние месяцы в тепличной промышленности дополнительное освещение, необходимое для поддержания уровня производительности, приводит к высоким расходам.
В современных технологиях используются широкополосные натриевые лампы высокого давления (HPS), которые не являются самым эффективным источником света для растениеводства. Недавние успехи в развитии технологий источников света привели к новым возможностям использования устойчивых и высокоэффективных осветительных приборов для теплиц в виде светодиодов (светоизлучающих диодов).
Целью исследования было оценить эффективность трех различных типов освещения при выращивании огурцов и их влияние на переменные затраты.
Огурец – экономически важный овощ, выращиваемый более чем в 80 странах мира, и его годовое производство оценивается примерно в 80 миллионов тонн, в том числе около 3 миллионов тонн выращивается в Европейском Союзе (ЕС 28).
Высокая температура, влажность, интенсивность света и доступность питательных веществ – все это важно для производства огурца, типичного субтропического растения, очень чувствительного к неблагоприятным условиям окружающей среды.
Огурцы развиваются в диапазоне температур от 18,3 до 23,9 ° C, при минимальной температуре 15,6 ° C и максимальной 32,2 ° C. Прорастание огурца происходит в почве с температурным диапазоном от 15,6 до 35 ° C. Однако при температурах ниже 15,6 ° C прорастание существенно затрудняется.
При выращивании огурцов, как и при выращивании других растений, большое значение имеет энергия света, и контроль температуры следует учитывать в контексте интенсивности света. Кроме того, огурцы, полученные при пониженном уровне освещенности, содержат меньше сухого вещества, а цвет при сборе становится светло-зеленым, но плоды быстро желтеют на полке в магазине.
Использование динамических моделей дополнительного освещения в производстве тепличных культур становится очевидной необходимостью для производителей во всем мире.
В северных широтах, где уровень солнечной освещенности (дневной интегральный световой поток) недостаточен осенью и зимой и даже в пасмурные летние дни, в течение всего года используется дополнительное освещение натриевые лампы высокого давления (HPS).
Однако, из-за их высокой рабочей температуры лампы HPS могут применяются только в качестве верхнего освещения при размещении над растительным покровом, что приводит к неравномерному вертикальному распределению света на высоких культурах, таких как огурцы.
Альтернативным решением может стать светодиодное освещение. Светодиоды подходят и для верхнего, и для промежуточного освещения, которое направляет и фокусирует стимулирующий рост свет на наиболее важные части урожая. Исследованиями доказано, что все светодиодные световые эффекты улучшили визуальное качество плодов, а также увеличили урожай более чем на 10%.
Исследование проводилось с использованием трех отдельных отсеков для выращивания в теплице, при этом растения огурца, содержащиеся внутри, были освещены с использованием трех комбинаций: 1. Стандартное освещение HPS от верхних натриевых ламп HPS — контроль, 2. HPS-LED — верхнее освещение HPS и промежуточное светодиодное освещение, и 3. LED-LED — 100% светодиодное освещение.
Результаты показывают, что эффективность использования света была самой высокой в комбинации светодиод-светодиод и самой низкой в HPS, а использование дополнительного лампового освещения в комбинации LED-LED (промежуточное освещение и верхнее освещение) дает наиболее благоприятное превышение всех переменных затрат над стоимостью продукции, которая должна быть получена.
В целом, светодиодное освещение считается полезным в следующих отношениях: небольшой размер, длительный срок службы, пожарная безопасность (поскольку не выделяется избыточное тепло) и низкие значения напряжения, позволяющие использовать устройства с батарейным питанием. И, конечно, низкое энергопотребление имеет первостепенное значение.
Преимущество использования светодиодных ламп по сравнению с традиционными (HPS) лампами заключается в оптимизации и преобразовании энергии в полезный свет — традиционные (HPS) лампы способны преобразовывать лишь 30% в полезный свет и 30% преобразуется в высокую температуру. Светодиоды могут преобразовывать до 50%, а также оптимизируются для работы с различными длинами волн.
В случае освещения светодиодными лампами увеличиваются затраты на тепловую энергию. Тем не менее, увеличение стоимости производства, вызванное использованием комбинации светодиод-светодиоды, безусловно, компенсирует в этом случае затраты на тепловую энергию.
Несмотря на самый высокий абсолютный уровень переменных затрат в этом типе дополнительного освещения, стоимость урожая была выше на 32,55% по сравнению с комбинацией HPS, что также привело к увеличению валовой прибыли.
Однако стоит отметить, что в комбинации HPS-LED доля затрат на освещение и отопление в общей стоимости продукции была самой низкой. Это также комбинация, которая в настоящее время рекомендуется как наиболее полезная для тепличного производства. Следовательно, экономически целесообразно использовать лампы HPS в качестве верхнего света. Правильно спроектированная система гибридного освещения с использованием потолочных HPS со светодиодной подсветкой может снизить затраты на дополнительное освещение, а также позволит одновременно повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
«Одним из ключевых факторов, замедляющих использование светодиодных технологий в тепличном освещении, признаются высокие капитальные затраты: пятилетние затраты на светодиодные светильники более чем вдвое превышают затраты на светильники HPS.
Несмотря на этот недостаток, ожидается, что из-за сильного, повсеместного спроса в нынешней и потенциальной тепличной промышленности технологические инновации и крупномасштабное производство значительно снизят капитальные и эксплуатационные расходы в будущем», заключают авторы.
Огурец на полной светокультуре
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
Войти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Похожий контент
Семена огурца, возможно зараженные фузариумом (Fusarium oxysporum)
- семена
- огурец
- (и ещё 1 )
- семена
- огурец
- проблемы с огурцом
Нехватка магния у огурцов? Или ожог?
- проблемы с огурцом
- огурец
- микроэлементы
- 7 ответов
- 720 просмотров
- Matiss
- 28 июля
Вертикальное выращивание огурцов открывает будущее для финских производителей
- вертикальные фермы
- огурцы
- огурец
- финляндия
- технологии
- вертикальные теплицы
- сити-фермы
- вертикаьные системы
- Ответов 51
- Создана 6 г
- Последний ответ 29 янв
Топ авторов темы
Олег 10 постов
BKB 10 постов
Ляксей 7 постов
Askar 6 постов
Популярные дни
Популярные посты
Grower1
15 сентября, 2016
Продолжу: а площадь освещения при этом сократится в те же 4 раза (составив 0,5 м2). Верно, ведь?
Андрей Викторович Пучков
10 декабря, 2021
В основном, на этом ресурсе обсуждаются проблемы промышленного производства, Божий человек. Дают советы и любителям. Но не всегда быстро. Поскольку Вы занимаетесь грунтовым выращиванием, Вам могут и н
Askar
10 декабря, 2021
Стиль мне напоминает стихи А. Дольского Чтоб траву как в старь косой косили. Каждый день летали до Луны.
Сколько нужно люксов для огурцов
Опубликовано Февраль 8, 2012 Автор: Олег Лукоянов
Принципиальная разница между подсвечиванием взрослых растений и молодых сеянцев в том, что свет улавливается не только хлорофиллом, поддерживающим фотосинтез, но и другими пигментами, например, фитохромом и криптохромом, которые влияют на деление и растяжение клеток, а также на их специализацию. Поэтому для формирующихся проростков качество и регулярность освещения, намного важнее, чем для взрослых растений.
А теперь подробнее о качестве света.
Свет из большинства источников характеризуется так называемым спектральным составом, то есть доле света каждого цвета радуги. Так вот свет каждого типа по-своему действует на растения. Например, красный свет стимулирует процессы прорастания семян, а дальний (или отдаленный) красный свет подавляет их.
Красный свет также способствует развитию проростка: в его отсутствие проросток находится в этиолированном состоянии, в котором он имеет бледный вид и крючковатую форму. Как только (достаточно 10 минут) на него станет попадать красный свет, скорость роста стебля снижается, крючок распрямляется, начинается синтез хлорофилла, поэтому семядоли начинают зеленеть.
Оранжевый, желтый и зеленый света не влияют на эти пигменты.
А вот синий цвет за счет торможения растяжения клеток сдерживает рост стебля, особенно его подсемядольной части, поэтому уменьшает «вытягивание» рассады. В то же время он стимулирует деление клеток, позволяя стеблю утолщаться. Кроме того, синий свет вызывает реакции фототропизма, более известного как изгиб проростка: со стороны источника синего света рост клеток тормозится, поэтому стебель изгибается в сторону источника синего света.
Спектр поглощения хлорофилла (по горизонтали — длина волны в nm).
Разница между световым потоком или («световая мощность») и освещенностью.
Люмены и люксы часто путают. Эти величины являются единицами измерения светового потока и освещенности, которые нужно различать.
Электрическая мощность лампы измеряется в ваттах, а световой поток («световая мощность») — в люменах (Лм). Чем больше люменов, тем больше света дает лампа.
Световой поток характеризует источник света, а освещенность — поверхность, на которую падает свет.
Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создает на ней освещенность в 1 Лк.
Зависимость освещенности от расстояния между источником и освещаемой поверхностью.
Освещенность на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до поверхности. Если вы передвинули лампу, висевшую над растениями на высоте полметра, на высоту одного метра от растений, увеличив таким образом расстояние между ними в два раза — то освещенность растений уменьшиться в четыре раза. Об этом надо помнить, когда вы проектируете систему для освещения растений.
Если освещенность на расстоянии от источника света 1 м равна 1000 люкс, то на расстоянии 2 м уже 250 люкс, смотри таблицу
Освещенность на поверхности зависит от величины угла, под которым освещается эта поверхность. Например: солнце в летний полдень, находясь высоко в небе, создает на поверхности земли освещенность в несколько раз большую, чем солнце, низко висящее над горизонтом в зимний день. Если вы используете для освещения растений светильник прожекторного типа, то старайтесь, чтобы свет был направлен перпендикулярно растениям.
Необходимая освещенность для рассады и расчет световой мощности ламп.
Необходимая освещенность для большинства растений, которые мы выращиваем рассадным способом, должна быть выше 8000лк. А где брать эти люксы и как их вычислить на упаковке ламп в магазине не пишут. Более того об этом не пишут и большинство советчиков рассуждающих о преимуществах той или иной лампы. Вот и получается, что вроде и лампа “правильная”, а растениям плохо. Они вытягиваются, перерастают…
Особенно часто такое бывает, когда начинающий огородник, начитавшись о достоинствах специальных “фитоламп”, решает устроить рассаде праздник и устанавливает 1 лампу над пятью рядами стаканчиков с рассадой! Это можно сравнить с попыткой накормить одним бутербродом с икрой всех приглашенных гостей… Ведь для растений свет — это жизнь! А хороший свет – роскошная жизнь!
Теперь мы знаем, что люксы характеризуют, насколько «светло» растениям, а люмены характеризуют лампы, которыми вы освещаете эти растения. И именно количество люменов указано на маркировке ламп.
Рассчитаем сколько люменов нужно чтоб растения получали освещенность в 8000лк или выше на ВАШЕМ подоконнике или столике для рассады.
1. для начала рассчитываем площадь, которую будет занимать рассада: Например это стол длиной 1.5м и шириной 1м S=1.5*1=1.5м2
2. теперь определим световой поток в люменах, который нам надо создать. Для этого умножим необходимую нам освещенность на площадь освещаемой поверхности:
8000лк*1.5м2=12000Лм минимум нам нужно чтоб осветить наш стол.
3. Учтем потери, при подвешивании на высоту около 30см они составляют около 30%, значит световой поток должен быть примерно в 1.5раза больше 12000*1.5=18000лм.
Итак, мы рассчитали минимальный световой поток, который должны создавать лампы, предназначенные для досвечивания рассады размещенной на столе длиной 1.5м и шириной 1м.
Какую область сможет осветить та или иная лампа?
Для примерного ориентирования, какую лампу и на какую площадь лучше использовать, можно посмотреть таблицу ниже. Таблица дана для ламп ДНаТ.
Освещаемая площадь в зависимости от мощности.
150 60 см х 60 см
250 90 см х 90 см
400 1.2 м х 1.2 м
1000 2.5 м х 2.5 м
Как и какие светильники или лампы надо выбирать для подсветки рассады.
Выбирая светильники, следует, прежде всего, обратить внимание на мощность светового потока, цветовой спектр излучения который они создают, на коэффициент полезного действия (КПД) оптической системы, а также на стабильность световых характеристик в течение всего периода эксплуатации. Лучше, конечно, покупать зеркальные лампы с КПД 95% и более. Поскольку отражатель света в них находится внутри лампы, он не поддается воздействия пара, воды, солей, не мутнеет со временем. Итак, оптический эффект светильника с зеркальной лампой остается практически неизменным в течение всего срока его эксплуатации.
Попробуем для примера взять люминесцентные лампы и посмотрим на маркировку:
Мощность, Вт : 36
Срок службы : 20000
Назначение : Лампы отличаются прекрасными характеристиками светового потока и большей экологической безопасностью
Цвет : Холодный белый
Индекс цветопередачи (Ra) : 89
Световой поток лампы (Lm) : 3350 Это и есть те люмены, которые нам нужны!
Длина лампы, мм : 1200
Т.о. для освещения стола площадью 1.5м2 при подвешивании системы освещения на высоте 30см от растений нам понадобится целых 6 ламп (18000лм:3350=5,37 но округляем до 6х).
Теперь берем зеркальную лампу высокого давления ДНаЗ/Reflux 250
Мощность, Вт : 250
Световой поток лампы (Lm) : 26000
Как мы видим из характеристики, светового потока одной лампы нам будет предостаточно, для нужной освещенности нашего стола с рассадой.
Лампа ДHаЗ/Reflux 70
Мощность, Вт : 70
Световой поток лампы (Lm) : 5600
Необходимо 3 лампы.
Преимущество ламп ДНаЗ/Reflux налицо, однако, надо учитывать их высокую стоимость, так например готовый светильник для рассады 250 Вт с ДНаЗ и ЭПРА стоит порядка 4600—5000 рублей.
Многие фирмы-производители люминесцентных ламп предлагают лампы со спектром, оптимизированным для растений. Такую лампу имеет смысл приобрести, если вам необходимо заменить старую лампу: при одинаковой мощности специальная лампа дает больше «полезного» для растений света. Но если вы устанавливаете новую систему для освещения растений, то не гонитесь за этими специализированными лампами, которые намного дороже обычных. Установите более мощную лампу с высоким коэффициентом цветопередачи (маркировка лампы — /9. ). В ее спектре будут все необходимые составляющие, и света она даст намного больше, чем специальная лампа.
Сравнительная светоотдача разных типов ламп.
Лампы накаливания:
Световое излучение такой лампы крайне невысоко – примерно 17 люмен/ватт
Галогенная лампа
Галогенная лампа – кардинально отличается от лампы описанной выше, она имеет другую форму и внутри ее колбы находится галоген (как правило это йод) в виде газа. В результате работы лампы и газообразного йода в колбе, все улетевшие со спиральной нити вольфрама, возвращаются назад. За счет этого увеличивается срок работы лампы, так же увеличивается ее светоотдача (около 25 люмен/ватт) и цветовая температура.
Ксеноновая газоразрядная лампа
Цветовая температура этой лампы находится в пределах 4300 градусов по Кельвину, в то время как галогеновая лампа имеет – 2800 градусов по Кельвину. Солнце имеет световую температуру равную 6000 градусов по Кельвину. Цветовая температура является единицей яркости. По этому чем выше будет это значение, тем ближе будет спектр лампы к естественному, солнечному свету. Теперь становится понятым почему у ксеноновых ламп свечение имеет голубой оттенок, а у галогенновых ламп он желтый.
Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 70)
Люминесцентные лампы:
Светоотдача таких ламп зависит от ее типа и составляет 70-100 люмен/ватт.
Специальные — Линейные лампы
C диаметром трубки 16мм, 26 мм и цоколями G5 и G13 соответственно, эти лампы обладают специфическими параметрами и характеристиками и используют их чаще всего для аквариумов, домашних животных. Так же их очень часто используют для досветки растений, которые обделены или лишены естественного света. Такие лампы имеют высокий уровень излучения как в синей, так и в красной части спектра, что способствует хорошему процессу фотосинтеза. Благодаря чему ускоряется рост растений. Светоотдача 47-93 люмен на ватт (в среднем 60)
ДНаТ, ДНаЗ (Натриевые лампы высокого давления)
Данный тип ламп очень популярен среди людей занимающихся выращиванием растений, так как излучаемый ими свет почти полностью восполняет потребности растения, поскольку эти лампы излучают достаточное количество красной части спектра. Думаю, что почти все знаю, что растение имеет несколько пигментов, которые воспринимают синюю и красную часть спектра. Для значимости этих частей спектра стоит вспомнить, что к примеру, красная часть спектра способствует росту корневой системы, цветению и вызреванию урожая. Так в свою очередь, пигменты растения восприимчивые к синей части спектра, отвечают за рост листьев и растения в целом. Поэтому растения которые не дополучили необходимое количества нужного спектра вырастают вытянутые и с слабой корневой системой. Светоотдача до 200 люмен на ватт (в среднем 100)
ДНаЗ(дуговая натриевая зеркальная лампа высокого давления) – это тот же самый ДНаТ, в который для удобства и большей производительности добавили зеркальное покрытие.
Особенностью этой лампы является отражающий слой, который нанесен внутри колбы. Колба и зеркальный слой сделаны таким образом, что во время работы отражаемый свет не попадает на газоразрядную трубку, тем самым увеличивается срок службы лампы. Благодаря такому отражающему слою так же достигается большое КПД отражения, который составляет порядка 95%.
Металло-галоидные (-галогенные) лампы (ДРИ)
Эти лампы очень похожи по своей конструкции на ртутные. Внутри колбы кроме ртути присутствуют добавленные иодиды металлов. Поэтому, эти лампы по праву считаются самыми эффективными, на данный момент, источниками света. у этих лампы повышенный коэффициент светопередачи, им уступают даже ртутные лампы. Будьте внимательны и не путайте эти лампы с лампами галогенными, которые не являются газоразрядными. Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 75)
Светодиодные лампы
Этот способ освещения растений сейчас набирает свою популярность, т.к. соотношение КПД большое, а потребляемая мощность маленькая. Эти показатели светодиодной лампы во много раз превышают показатели других ламп , таких как ДНАТ и люминесцентные лампы.
Вывод
Исходя из основных показателей — это цветовой спектр, КПД и цена на единицу освещаемой площади можно сделать выбор в пользу светодиодных светильников.
Полезные дополнения при организации подсветки рассады у окна.
Не смотря на выбранную подсветку, постарайтесь разместить рассаду около южного окна, за счет солнца можно сэкономить и получить лучший результат.
Сделайте дополнительные отражающие экраны сзади и по бокам рассады.
Соблюдайте график досвечивания, изменение времени как в большую, так и в меньшую сторону могут негативно сказаться на рассаде.
Помните, что ничто не заменит солнечный свет, в солнечные дни выносите рассаду закаливаться.