W przypadku częściowego przejścia na oświetlenie LED (system HYBRYDOWY) można dokonać wyboru między znacznymi oszczędnościami energii z jednej strony, a z drugiej – zwiększeniem intensywności światła. W obu przypadkach, oprócz doboru odpowiedniego widma światła uzyskiwanego z LED-ów, należy wziąć pod uwagę całą organizację uprawy, aby przejście przebiegło pomyślnie. Obejmuje to m.in. takie czynniki jak gęstość nasadzeń, nawadnianie czy różnorodność roślin.

Doświetlanie w uprawie pomidorów - LED , Signify
Moduł LED w uprawie pomidorów (fot. Signify)

Lampy HPS wytwarzają promieniowanie cieplne, którego zwykle brakuje w oświetleniu LED. Moduły LED, które są obecnie najczęściej stosowane, mają wydajność od 3,2 do 3,7 µmol  światła na dżul energii elektrycznej, podczas gdy lampy HPS mają wydajność 1,8 µmol na dżul, od 40 do 50% mniejszą. Oprócz oszczędności energii, ta znaczna różnica w wydajności pozwala na lepsze sterowanie klimatem poprzez odrębną regulację poziomu ciepła i światła. Oznacza to jednak, że jako ogrodnicy powinni Państwo stale pamiętać o tym, aby warunki klimatyczne i uprawowe były odpowiednie do sposobu stosowania oświetlenia LED. Oczywiście istnieją duże różnice między poszczególnymi uprawami, ale jest też kilka czynników wspólnych. Chcielibyśmy podzielić się tym, czego nauczyliśmy się w wyniku naszych doświadczeń.

Wskazówka 1: Optymalne wykorzystanie oświetlenia za pomocą lamp LED z funkcją ściemniania

Oczywiście wybiorą Państwo spektrum światła LED, które najlepiej sprawdza się w przypadku danych upraw. Dla wielu z nich istnieją już opracowane receptury świetlne i można je wybrać z bazy zawierającej ponad 150 sprawdzonych receptur. Częściowe zastąpienie (system HYBRYDOWY) lamp HPS lampami LED skutkuje zwykle wzrostem całkowitego poziomu światła w szklarni. W takim przypadku szczególnie przydatna okazuje się możliwość regulacji intensywności oświetlenia LED. Dzięki instalacji z funkcją ściemniania mogą Państwo reagować zarówno na potrzeby uprawy, warunki pogodowe, jak i rynek energii, nie musząc przy tym czynić ustępstw w kwestii jednorodności światła. Dodatkową zaletą „ściemnialnych” lamp LED jest to, że stają się one o około 10% bardziej wydajne po ściemnieniu. Pozwala to zmniejszyć zużycie energii na jednostkę światła.

Doświetlanie w uprawie pomidorów - LED
Doświetlanie modułami LED w uprawie pomidorów (fot. Signify)

Wskazówka 2: Aktywność upraw jest kluczowa

Ważna kwestią do uwzględnienia jest dystrybucja asymilatów wytworzonych w procesie fotosyntezy. Niekorzystna będzie sytuacja, w której zapewnimy roślinie możliwość pochłaniania całego światła ze sztucznego oświetlenia, a jednocześnie nie stworzymy jej warunków do rozprowadzania asymilatów do części, do których chcielibyśmy, aby trafiły, czyli zwykle do owoców i/lub kwiatów. Bez podjęcia odpowiednich działań uprawy mogą wykazywać zbyt słabą ewapotranspirację, temperatura roślin może pozostawać zbyt niska lub może być pobierana niewystarczającą ilość pożywki (składników pokarmowych).

Ze względu na brak promieniowania cieplnego, w przypadku niektórych upraw pod LED’ami bardziej intensywnie używa się kurtyn, a okna częściej pozostają zamknięte, aby ciepło zostało utrzymane wewnątrz szklarni. Może to prowadzić do zbyt pasywnego klimatu, w którym rośliny mają problemy z transpiracją. Istnieje jednak kilka możliwości, aby podtrzymać aktywność roślin. Kluczem jest odprowadzanie wilgoci wokół nich. Można również rozważyć dodatkowy ruch powietrza, na przykład przy użyciu wentylatorów lub poprzez dodanie rury grzewczej (o małej mocy) w połączeniu z rozszczelnieniem kurtyny, a także ewentualne pozostawienie lekko otwartych okien. Doskonałą opcją w połączeniu z oświetleniem LED jest też aktywne osuszanie za pomocą urządzeń wentylacyjnych. W ten sposób można aktywnie używać kurtyn i osuszać powietrze przy ograniczonym zużyciu energii.

W wielu przypadkach obserwowaliśmy, że zaoszczędzenie energii dzięki zastosowaniu lamp LED powinno być nieco rekompensowane zwiększonym doprowadzaniem ciepła. Ilość potrzebnego dodatkowego ciepła różni się znacznie w zależności od konkretnych warunków uprawy, ale oszczędności energii netto w porównaniu z lampami HPS są znaczne, kiedy zsumuje się ze sobą energię elektryczną i ciepło. W większości przypadków ciepło wiąże się również z niższym kosztem niż elektryczność.

Wskazówka 3: Rośliny mają głos

Aby uzyskać ich optymalny wzrost, należy postępować zgodnie z wymaganiami roślin. Z czasem uprawy pokażą, do jakiego poziomu zapewniane oświetlenie zostaje przekształcane w pożądany rozwój. Należy zwracać uwagę na przyswajalność wody, szybkość rozwoju itp. oraz odpowiednio dostosować klimat, aby zapewnić równowagę uprawy. W przypadku wielu roślin właściwe wykorzystanie wytworzonych asymilatów wymaga bardziej generatywnego sterowania klimatem w porównaniu z lampami HPS. Należy rozważyć na przykład zapewnienie większej różnicy temperatury między dniem a nocą, równowagę wilgotności, strategię przycinania (liści) oraz dostosowanie wartości EC lub receptury składników odżywczych, jeśli jest to wymagane. Dla Państwa roślin temperatura 20 °C w szklarni z lampami HPS jest odczuwana zupełnie inaczej niż 20 °C z oświetleniem LED. Oznacza to, że w przypadku lamp LED należy bardziej zwracać uwagę na temperaturę roślin niż na temperaturę otoczenia. Dobrym pomysłem może być również osobne sprawdzanie temperatury poszczególnych części roślin. Jeśli źródła ciepła są stosowane w różny sposób, może to mieć wpływ na temperaturę korzeni i owoców, na przykład w porównaniu z wierzchołkami roślin. Przykładem takiej sytuacji są uprawy w systemie wysokiego drutu, gdzie przy oświetleniu LED lub hybrydowym dużo częściej używa się rur wegetacyjnych, aby mogły mieć bezpośredni wpływ na temperaturę owoców.

Wskazówka 4: Kontrola temperatury roślin za pomocą kurtyn

W wielu przypadkach zauważamy, że ogrodnicy, w szklarniach których stosuje się ekran energetyczny obok ekranu zacieniającego, są w stanie reagować bardziej elastycznie, a także mają większą kontrolę nad wilgotnością i temperaturą roślin w porównaniu z producentami, którzy używają tylko standardowego ekranu (kurtyny).

Stosowanie ekranu energetycznego na potrzeby kontrolowania temperatury roślin daje wyraźne korzyści. Szczególnie ogrodnicy, którzy są przyzwyczajeni do oświetlenia przy użyciu lamp HPS o wysokiej intensywności, nie zawsze są świadomi wpływu promieniowania cieplnego z tych lamp, kiedy emisja z zewnątrz jest niska, a nawet ujemna. W wielu przypadkach dobrym rozwiązaniem może być niemal całkowite zamknięcie ekranu energetycznego i ograniczenie emisji z upraw do atmosfery, przy jednoczesnej kontynuacji wymiany powietrza i osuszania.

Wskazówka 5: Kontynuacja obliczeń na podstawie sumy światła

W przypadku stosowania oświetlenia o większej intensywności światło będzie w mniejszym stopniu czynnikiem ograniczającym wzrost upraw. Sztuczne oświetlenie doprowadzi do stabilnych sum światła zimą. W związku z tym warto wykorzystać dostępną sumę światła, aby stworzyć stabilne uprawy i zagwarantować ich ciągłość. Światło w mniejszym stopniu staje się wtedy „wąskim gardłem”, zwłaszcza kiedy ciepłem i oświetleniem można sterować oddzielnie za pomocą lamp LED. Nie oznacza to, że jako ogrodnicy nie powinni być Państwo świadomi sum światła, które należy uzyskiwać, czy potencjału wzrostu lub produkcji, który się z tym wiąże. Uzyskiwanie obciążeń roślin na zbyt wysokim poziomie sprawia, że uprawy stają się niezrównoważone, co z kolei prowadzi do trudnej regeneracji zimą. Należy cały czas pamiętać o realistycznej gęstości nasadzeń, masie i etapie zbiorów oraz strategii przycinania.

Jak stworzyć udaną uprawę z użyciem lamp LED?

Coraz więcej ogrodników przechodzi na energooszczędne oświetlenie LED, przekonując się do jego możliwości. Aby w pełni wykorzystać ten potencjał, należy nacisnąć kilka „przycisków”, aby uzyskać ze swoich upraw wszystko to, co najlepsze. Warto przy tym pamiętać nie tylko o świetle, ale o wszystkich innych czynnikach uprawy w szklarni, podczas podejmowania decyzji kierując się również wymaganiami roślin.