Еще раз про освещенность ~ Выращивание цитрусовых дома - личный опыт
воскресенье, 8 февраля 2015 г.

Еще раз про освещенность

Со школьного курса биологии все знают, что основной источник энергии для растений - фотосинтез. Эта функция позволяет с помощью света превращать углекислый газ и воду в органические вещества. В общем, если нету нужного количества света, растение очень ослабевает или даже гибнет. Цитрусы - очень светолюбивые деревья. Так сколько же нужно света для их нормального существования или хотя бы поддержания сил в трудный период, когда световой день очень короткий?

Люмены и люксы

Хоть я и не люблю писать про скучную для большинства теорию, но тут без нее не обойтись. Начнем, пожалуй, с основных понятий (попробую доступно все описывать своими словами.)
Люмен - это единица измерения светового потока, грубо говоря, это значение показывает, сколько света выдает источник. 

Вот на лоджии у меня установлены 2 люминесцентные лампы Philips TL-D 36W/33-640. Покупал я их не для досвечивания цитрусовых, а просто для организации света на лоджии. Световой поток каждой из ламп - 2850 Лм. То есть на 2 лампы - это 5700 Лм. Много это или мало? На самом деле нам важен не этот параметр - ведь мы не можем взять весь свет от источника и направить на 1 цитрус таким образом, что бы он его полностью поглотил (а как бы хотелось... :) ).

Нам более важно знать о другом параметре - люксах. Люкс - это тоже единица измерения светового потока, которая показывает сколько люменов попадает на площадь 1 м2. То есть если собрать весь свет от ламп и распределить на 1 м2, то освещенность этой области составит 5700 Лк. Чем дальше от источника - тем хуже освещенность, при чем если отодвинуть предмет от источника света в 2 раза дальше, то на него будет попадать в 4 раза меньше света.

Какая освещенность нужна цитрусам

Давайте возьмем данные с википедии:

Описание Освещенность, Лк
Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе 100 000 100 000
Обычная освещённость летом в средних широтах в полдень 17 000
В облачную погоду летом в полдень 12 000
Обычная освещённость зимой в средних широтах 5 000

Значит если мы хотим содержать цитрусы на искусственном освещении - нужно организовать для них свет не менее 15000 Лк. Ежели дневной свет попадает на растение, нужно посчитать разницу, которую нужно компенсировать. Это, конечно, не распространяется на холодную зимовку, где цитрусы легко могут два месяца находиться в полной тьме.

Как измерить освещенность в домашних условиях

Вот и постает самый главной вопрос: а как же посчитать эти люксы, - ведь не у каждого дома есть люксометр. В интернете наткнулся на статью, в которой описывалось, что это можно сделать с помощью фотоаппарата. Нужно взять матовый лист бумаги, поставить его перпендикулярно источнику света на нужном расстоянии (например, верхушка цитруса), фотоаппарат перевести в режим "Авто" и отключить вспышку. Далее фокусируемся на листе, что бы он полностью занимал весь кадр. Важно, что бы вы сами не создали тень на листе от своих рук или камеры.


В моем примере тень не в счет, так как ее создала вспышка телефона.

Не буду расписывать теорию о выдержках, светочувствительности и т.д., а просто приведу формулу:

Лк = 125 * Д *Д * В / Ч,

где Д - диафрагма (число f), В -  знаменатель выдержки, Ч - чувствительность. Эти цифры получаем из свойства файла (клик правой кнопкой по файлу -> Свойства (Properties)):


Это параметры фото сделанного за окном, погода у нас пасмурная. Рассчитываем:

(125 * 2,7*2,7 * 800) / 100 = 7290 Лк. 

В принципе, цифра соответствует таблице, а значит по этой формуле приблизительно можно рассчитать освещенность там, где стоят цитрусы.

Примечание1: Производители  дешевых камер, особенно на телефонах, не заботятся о стандартах и могут настроить камеру так, что формула работать не будет. В этом случае, нужно определить правильный начальный коэффициент (вместо "125") для вашего девайса.

Примечание2: Если вы откроете свойства файла прямо с носителя, то закладки "Details" может и не быть. Скопируйте фото на компьютер.

После замера освещенности под открытым небом, я замерил освещенность на западном подоконнике Она составила всего 2278 Лк (ужс, надо бы уже стекла помыть для лучшей светопропускаемости. :) ). Этого мало, тем более, что недалеко стоит батарея. Хорошего прироста в таких условиях, конечно, ждать не стоит.

Особенно хочу обрадовать тех, у кого цитрус стоит в метре от окна. Ради интереса сделал замер возле того же западного подоконника и цифра впечатлила: всего 729 Лк, что в 10! раз меньше, чем под открытым небом.

Как увеличить освещенность

Исходя из теории выше, понятно, что увеличить освещенность можно двумя способами:
1) Максимально приблизить лампу к цитрусу.
2) Собрать свет, что рассеивается во все стороны, и направить к растению.

Я сделал эксперимент с люминесцентной лампой. Из металлической гофры сделал вот такой отражатель:



В результате на одном и том же месте количество люксов увеличилось на 66%.

Спектр и цветовая температура

Спектр тоже очень важный параметр. Для растения нужен красный и синий спектр, так как эти цвета участвуют в фотосинтезе. Зеленый цвет спектра растение не способно поглощать. При чем, синий цвет важен в период вегетации, а красный - в период созревания плодов и корнеобразования. Цветовая температура описывает спектр излучения. Чем ниже цветовая температура - тем больше красного и желтого цветов в спектре. И наоборот: чем она выше, тем больше синего цвета. К примеру, цветовая температура прямого солнечного цвета - 7000К.

Выбор источника освещения

В статье "Подсветка цитрусовых в зимнее время" Иван Кузнецов сделал хороший обзор разных ламп и я с ним полностью согласен: если хватает мощности, то лучший выбор - это люминесцентная лампа. Светодиоды - очень хорошая альтернатива с наилучшим КПД, но пока достаточно дорогая. Что у люминесцентных ламп, что у светодиодов есть очень много вариаций цветовых температур, что может помочь в создании подходящего спектра.
Лампа накаливания не рассматривалась, похоже, специально, ведь у этого типа ламп наихудшая светоотдача (соотношение количества люмен на ватт энергии), низкая цветовая температура и она очень сильно нагревается, что делает практически невозможным близкое расположение к растению. У натриевых ламп цветовая температура тоже низкая, но они выигрывают за счет сильного светового потока и хорошей светоотдачи.
Таблицу светоотдачи можно посмотреть по ссылке внизу "Люмен".

Флуоресцентные (фито) лампы

Все наслышаны о специальных лампах, которые имеют в своем спектре как красный, так и синий цвет, что как раз и нужно растениям. Отзывы можно встретить абсолютно разные.
Мое мнение такое: если на растение будет приходится мало люксов в связи с отдаленностью от источника, то толку от этого спектра никакого. Например, знаменитая Osram Fluora мощностью 36 Вт, выдает световой поток всего в 1400 Лм. Подозреваю, что польза от такой лампы может быть только если она будет вплотную висеть к цитрусу. А если использовать две лампы сразу, то лучше, наверное, (прошу специалистов подтвердить или опровергнуть) взять лампы той же мощности 36 Вт, но с более сильным световым потоком 2850 Лм и разной цветовой температурой: например, 2700К и 6500+К.

Выбор источника света

Читайте так же:
Подсветка цитрусовых в зимнее время


Кому интересно почитать более подробно, советую почитать эти полезные источники:
Освещение растений. Часть 1. Для чего освещать растения

3 комментария:

  1. Может кому будет интересно про подсветку...купили в декабре дерево кумквата маргариты 85см, дерево поставили на утепленной лоджии юго-западная сторона, над ним подсветка из светодиодной фитолампы всего 15ватт, 15 светодиодов -12 красных+3 синих и светильник с энергосбер.лампочкой на 40в (вообще ни о чем судя по характеристикам). Ровно через 2 недели после перевалки дерево на 6 ветках пошло в активный рост, сразу несколько побегов с листочками

    ОтветитьУдалить
  2. Я, як тільки почав займатися цитрусовими, одразу зайнявся і підсвіткою. Дворічний експеримент з різними джерелами підсвітки і з різними їх варіаціями такий:
    - найефективніше - LED (лампи накалювання і навіть люменисцентні без відповідного спектру (звичайні для дому) - гроші на вітер, КПД просто мізерний; натрієві - дорого і по ціні покупки і по використанні особливо (заморочні в монтажі, будете поливати і ненароком попаде вода на скло лампи - сюрприз гарантовано).
    - LED лампи - ДУЖЕ все не однозначно: всякі там світодіодні стрічки практично нульовий КПД (вони сині і червоні - от тільки не 445нм і 660нм)
    лампочки під Е27 цоколь з аліекспресс - все що дешевше 60-70дол - фуфло з КПД 10-15%, при чому параметри суцільний розвід - пишуть 50W, реально і 10W немає! Є пару виробників ламп під Е27 великих розмірів і потужності (у мене 100Вт за 80дол/шт) - на діодах 5730 - там більш-менш правильний спектр і чесні 100Вт (навіть більше). Світодіодні матриці COB Full Spectrum - все класно по спектру (якщо брати дорогого виробника), там чітке попадання спектру по 445нм і 660нм - все просто круто, АЛЕ якщо брати великі матриці 50Вт 100Вт і т.д., то збір даної системи майже такий заморочний, як і ДНАТ. Плюс до цього точка світла направлена (навіть без лінзи) і нагрівання матриці просто жесть - треба і радіатор серйозний + активне охолодження, що ускладнює систему і затрати.
    Висновок: є пару виробників COB матриць вельми хорошої якості: беремо виключно 3Вт діоди, при чому рекомендую Full Spectrum, а не мішати сині і червоні. Паяємо їх на алюмінієві радіатори і маємо пасивне охолодження. Ці діоди видають прекрасний спектр і максимальне КПД по світлопотоку на 1Вт. Також розміщення на радіаторі дозволяє розподілити діоди по широкій площі і покрити велику площу світлом, а не тільки одне місце. Зараз я сам збираю такі лампи.
    Якщо комусь цікаво таке - пишіть на socreg (@) gmail.com

    ОтветитьУдалить
  3. 2 года, в конце апреля, покупаю по 2 саженца апельсина ВАШИНГТОН, так как до лета следующего года не доживают.
    Осенью сделал пересадку - один прижился лучше, второй хуже. Перед новым годом слабенький начал сбрасывать листья и в конце концов высох.
    Проконсультировался - сказали недостаточная освещенность.
    Достоверную информацию в интернате найти очень сложно, одни пишут что спектр все, световой поток ничто, то есть призывают к приобретению дорогих фитоламп и осветителей. Вычитал, что плодовым необходима освещенность до 12000 лк, то есть 12000 лм на метр квадратный, потом где-то вычитал что цитрусовым достаточно 5000 лк.
    Купил обычные диодные осветительные лампы помощнее и подешевле на 4100 Кельвин цветовой температуры (белый свет), полоса спектра около 500 нм световой длины волны (неокрашенный свет), потребляемой мощностью 20 Вт, световой поток 1750 лм, цена 200 рублей.
    Были у меня дешевые светильники на прищепках с небольшими коническими плафонами, вкрутил лампы и повесил на горке поближе к апельсину и мандаринам.
    Включал в 8.00 выключал в 20.00. Через 10 дней на апельсине и мандаринах обнаружил ростки.
    Проконсультировался в ДЕНДРАРИИ - сказали ничего не менять, так как до февраля 20 дней, и все должно быть хорошо.

    ОтветитьУдалить