Malo by byť pestebné LED osvetlenie vo skleníkoch štandardom?

Dotaz na inštitúcie LED osvetlenia v záhradníckom prostredí - konkrétne vo skleníkoch - je stále dôležitejším bodom v oblasti pestovania pod dohľadom. Indoor growing s využitím pestebného LED osvetlenia sa presúva z malých hobby projektov do komerčného sveta veľkých hráčov.

Táto prozretelná diskusia sa snaží preskúmať celý rad hľadísk, ktoré sú tomuto tému vlastné a ktoré zahŕňajú nielen finančné zisky, ale aj ekologické dôsledky a technologický pokrok.

Zatiaľ čo povrchná odpoveď sa určite prikláňa k jednoznačnému "pozitívnemu" odpovedaniu, labyrint aspektov vyžaduje zložitejšie preskúmanie.

Prehľad 9 skúmaných aspektov pre LED osvetlenie do skleníka:

1. Finančné ekonomické výhody
2. Dôsledky pre životné prostredie
3. Technologické inovácie
4. Symbióza LED osvetlenia s pridaným CO2
5. Ako sa líši PPFD u rôznych záhradníckych LED svietidiel?
6. Rýchlosť čistej fotosyntézy
7. Fotorespiračná funkcia
8. Sumarizácia
9. Často kladené otázky (FAQ)

1) Finančné ekonomické výhody

Zvýšený výnos a zlepšená kvalita plodín: Hlavný motív pre zavádzanie LED osvetlenia vo skleníkoch

Prechod na pestebné LED osvetlenie do skleníka môže výrazne zvýšiť výnosy plodín. Pokročilé LED svietidlá dokážu regulovať úroveň osvetlenia počas celého roka a zabezpečujú optimálny rast aj v tmavších dňoch. Môžu sa tiež zamerať na oblasti s menším množstvom svetla, čím podporia rovnomerný rast a zlepšia kvalitu vašich plodín.

Použitím vysoce intenzívneho LED osvetlenia môžete dosiahnuť lepších organoleptických vlastností vašich plodín, napríklad zvýšenej produkcie sekundárnych metabolitov rastlín. To znamená, že vaše plodiny budú mať vyššiu kvalitu a lepší chuť. Práca s LED osvetlením, ktoré zodpovedá preferenciam vašich plodín, im umožňuje plne využiť ich genetický potenciál, čo vedie k vynikajúcim výsledkom. Tieto kvalitnejšie výsledky môžu mať vyššiu cenu, čo zvyšuje vaše finančné výnosy.

Nákladová efektivita

Počiatočná investícia do prechodu na pestebné LED osvetlenie sa môže zdať vysoká, ale pri pohľade na strednodobé až dlhodobé investičné stratégie, kde náklady na elektrinu neustále rastú, sa technológia LED ukazuje ako nákladovo efektívna.

Moderné pestebné LED svietidlá do skleníkov majú extrémne vysoký výkon PPF (Photosynthetic Photon Flux) a účinnosť svietidiel (μmol/J), čo z nich robí neoceniteľných spojencov, najmä pri nasadení na drahšie plodiny.

Dlhodobá návratnosť investície

Pri výpočte návratnosti investícií (ROI) sú výhody umelého osvetlenia pre rastliny s technológiou LED ešte zreteľnejšie.

Vďaka nižšej spotrebe energie a dlhšej životnosti v porovnaní s tradičnými riešeniami osvetlenia vo skleníkoch sú dodatočné LED svietidlá chytrým finančným rozhodnutím pre zabezpečenie budúcnosti vášho skleníkového prevádzky.

2) Dôsledky pre životné prostredie

Sníženie uhlíkovej stopy

Energetická úspornosť skleníkových LED svietidiel prekračuje iba úspory a zahŕňa aj citeľné zníženie emisií uhlíka. Bežné technológie pestebných svietidiel obvykle spotrebúvajú veľké množstvo energie a vyžarujú významné tepelné výkony. To vyžaduje dodatočné systémy topenia, ventilácie a klimatizácie (HVAC), čím sa energetická záťaž ešte zvyšuje.

Biodiverzita

Dôsledky pre blízku biologickú rozmanitosť a ekosystémy si však zaslúžia opatrné zváženie. Aj keď syntetické LED svetlo môže rušiť pôvodné voľne žijúce živočíchy, premyslené použitie a opatrná orchestrácia môžu zmierniť rad takýchto problémov.

Dobre kalibrovaný režim osvetlenia plodín, najmä ak je integrovaný do fotoperiodického časového plánu, môže zmierniť nepriaznivé účinky na miestne ekosystémy.

Ohľaduplnosť k životnému prostrediu

Nové verzie LED svietidiel do skleníkov teraz ponúkajú "ekologické režimy", ktoré majú ešte viac znížiť ich ekologickú záťaž. Tieto režimy modulujú vyžarovanie svetla v závislosti od denných cyklov alebo od potrieb konkrétnej plodiny, čím poskytujú ďalší plášť ekologickej ohľaduplnosti. Komplexné systémy pre osvetlenie skleníka používané v Holandsku monitorujú real-time vonkajšie podmienky a podľa toho stmievajú pestebné osvetlenie vo skleníku.

3) Technologické inovácie

Zvýšenie výnosov pomocou dodatočného CO2

Ak chcete dosiahnuť maximum zo svojich plodín, nezabudnite na kombináciu ďalšieho CO2 a LED pestebných svetiel. Tieto dva faktory spolu môžu zabezpečiť, že vaše rastliny budú efektívnejšie využívať vodu, čo vedie k lepším a väčším úrodám. Celkové výnosy sa vám môžu zvýšiť až o 30-40 %.

Chytré doplnky

Spojenie LED pestebných svetiel s ďalšími automatizovanými zariadeniami pre diaľkové sledovanie a ovládanie pridáva ďalšiu úroveň ladenia. To sa hodí najmä pri veľkých prevádzkach, kde môžu zmeny na mieste znamenať veľký rozdiel. Aj menšia zmena v procese skleníkového pestovania môže ušetriť nemalé náklady na prevádzku.

Žiadne univerzálne riešenie

Pokiaľ ide o pridávanie ďalších LED svetiel do skleníkov, neexistuje jediný všeobecný spôsob, ako to urobiť. Veľa záleží na tom, čo pestujete, akú to má hodnotu, kde sa váš skleník nachádza a aké sú miestne poveternostné podmienky. Všeobecne však platí, že pořízení LED svetiel pre pěstování je dobrý krok, pretože vo väčšine prípadov ponúkajú už spomenuté výhody.

Pre ponuku osvetlenia do vášho skleníka nám môžete napísať dopyt alebo inú otázku na email info@ledmegrow.cz 

4) Symbióza LED osvetlenia s pridaným CO2

V úzkej súvislosti s predchádzajúcim bodom si trošku priblížime akú má súvislosť CO2 a LED osvetlenie pre vaše rastliny. 

• Použitie pestebných LED svetiel umožňuje dosiahnuť mimoriadne vysokú intenzitu svetla. Táto intenzita svetla, ktorá sa pohybuje v rozmedzí 1000 až 2000 μmol⋅m−2⋅s−1 (mikromol na meter štvorcový za sekundu) a viac, umožnila dosiahnuť vynikajúce výsledky rastlín, ktoré boli predtým nedosiahnuteľné. Dodatočné osvetlenie je akýmsi "energy drinkom" pre fotosyntézu rastlín.
• Po určitej fáze navyšovania osvetlenia sa však okolité CO2 stáva limitujúcim faktorom rastu rastlín a je príčinou klesajúcich výnosov pri ďalšom navyšovaní doplnkového osvetlenia. Tu vstupuje do hry zvýšenie CO2. Zvýšením hladiny CO2 nad úroveň okolitého prostredia môžu rostliny absorbovať viac svetla a zároveň zabezpečiť bezproblémové fungovanie ich enzymatických mechanizmov.
• Kombinácia zvýšeného množstva CO2, ktorý rastliny môžu fixovať, miernym zvýšením teploty a znížením fotorespirácie z enzýmov fixujúcich uhlík (RUBISCO), ktoré sa menej odrážajú od kyslíka, vedie k tomu, že sa fotosyntézou vytvárajú viac cukrov a zlepšuje sa účinnosť využitia vody (WUE).

Táto interakcia bola opísaná pre viac druhov rastlín v mnohých vedeckých článkoch a literatúre, pričom existujú spoľahlivé empirické dôkazy z celosvetových súkromných skleníkových projektov, ktoré to potvrdzujú.

Kombinácia vysokého PPFD a CO2 spolu so správnym riadením ďalších parametrov prostredia v podstate umožňuje prijať viac svetla a premeniť ho na výnos a kvalitu plodín.

5) Ako sa líši PPFD u rôznych záhradníckych LED svietidiel?

Rôzne LED systémy môžu ponúkať rôzne úrovne PPFD, čo ovplyvňuje rychlosť fotosyntézy a následne aj rast rastlín.

Pri výbere vhodného LED svietidla do skleníka je zásadné vziať do úvahy celkovú plochu, ktorú má pokryť, pomer medzi druhom rastliny a rastom a investíciu vo wattách na meter štvorcový aplikovanú na rastlinu, rovnomernosť svetla, účinnosť, spektrum, ktoré má byť použité, CRI a záruku.

Po zvážení týchto aspektov vo vašom záhradníckom projekte môžete urobiť oveľa lepšie rozhodnutie pri výbere osvetlenia do skleníka, ktoré sa vám rýchlo vráti.

6) Rýchlosť čistej fotosyntézy (Pnet)

Čistá rýchlosť fotosyntézy (Pnet) je miera, ktorá ukazuje, koľko energie rastlina vytvára prostredníctvom fotosyntézy za určitý čas, odpočítaná od energie, ktorú rastlina spotrebuje na dýchanie. Ide o kľúčový ukazovateľ efektivity rastu rastlín.

Proces premeny oxidu uhličitého na organické zlúčeniny pomocou svetelnej energie, známy tiež ako rýchlosť fotosyntézy alebo Pnet, sa líši podľa rôznych podmienok. 

Meranie sa často určuje pomocou mikromolov oxidu uhličitého premenených na meter štvorcový každú sekundu (μmol fixovaného uhlíka/m2/s). Medzi faktory, ktoré túto rýchlosť ovplyvňujú, patria intenzita svetla, prítomnosť oxidu uhličitého, voda, teplota prostredia a teplota koreňov.
Pre optimálny rast skleníkových rastlín je zásadné sledovať a pochopiť rýchlosť fotosyntézy, čo môže viesť k rýchlejším celoročným rastovým cyklom a vyšším výnosom.

7) Čo je to fotorespirácia?

Fotorespirácia je biologický proces, ktorý sa spúšťa v rastlinách za svetla a spotrebováva kyslík a uvoľňuje CO2. Na rozdiel od fotosyntézy, ktorá vytvára energiu a ukladá uhlík, fotorespirácia tento uhlík a energiu skôr spotrebuje. Je to považované za neefektívny (chybný) proces, ktorý znižuje celkovú efektivitu fotosyntézy.

Tento chybný proces vedie k strate fixovaného uhlíka, plytvaniu energiou a zdrojmi, pričom nevzniká žiadna chemická energia (alebo potrava). To znamená, že potenciálny aj skutočný výnos je strátový. Súhrnne povedané, fotorespirácia odčerpáva uhlík, hlavný stavebný kameň pre produkciu biomasy, a tým ohrozuje výnos.

Pridaním doplnkového CO2 sa tento alternatívny proces minimalizuje a k tomuto chybovému javu nedochádza. Preto je možné dosiahnuť vyšší výkon rastlín a vyššie výnosy.

8) Záver

Pripúšťam, že tieto dva posledné body sme možno mali zaradiť do odbornej literatúry pestovania rastlín, nielenže kvôli zachovaniu konzistencie a zmyslu celého článku, ale aj preto, aby si niektorí pestovatelia neuverili, že čím silnejšie svetlo do skleníka poobzerajú, tým vyšší bude výnos a dalo by sa to nekonečne škálovať, to bohužiaľ nie je možné, príroda má to veľmi dobre naštudované.

Hoci otázka "Malo by byť používanie umelej záhradníckej LED osvetľovacej techniky v skleníkoch normou?" sa točí okolo niekoľkých aspektov, zdá sa, že výhody výrazne prevažujú nad nevýhodami. Z ekonomického aj ekologického hľadiska sa LED osvetlenie javí ako budúcnosť poľnohospodárstva v kontrolovanom prostredí.

Zostaňte naladení na budúce aktualizácie k tomuto dôležitému tému. Budeme aj naďalej poskytovať podrobné informácie, ktoré vám pomôžu získať z prevádzky skleníkov maximum. Cieľom tohto článku je poskytnúť prevádzkovateľom skleníkov a komerčným inovatívnym farmám vyvážený pohľad na zavádzanie pestebného LED osvetlenia. Dôkazy jasne naznačujú, že táto technológia nie je len prospešná, ale že sa čoskoro môže stať priemyselným štandardom.

9) Často kladené otázky (FAQ)

• Otázka: Čo je denný svetelný integrál (DLI)?
  • Odpoveď: DLI je meranie množstva svetla vhodného pre fotosyntézu, ktoré rastliny dostanú na jednotku plochy počas celého dňa. Vyjadruje sa obvykle v mikromoloch na meter štvorcový za deň. Porozumenie DLI je kľúčové pre určenie, koľko svetla konkrétna plodina potrebuje pre optimálny rast.
• Otázka: Sú LED svetlá vhodné pre všetky typy plodín?
  • Odpoveď: Áno, LED svetlá možno prispôsobiť potrebám rôznych plodín. Voľba by ale mala byť založená na špecifických potrebách každého druhu rastliny, ako je intenzita, kvalita a doba osvetlenia.
• Otázka: Aký je dopad LED osvetlenia na životné prostredie vo skleníkoch?
  • Odpoveď: LED svetlá sú energeticky efektívnejšie a majú menšiu uhlíkovú stopu než tradičné osvetlenie. Je však treba zohľadniť dopad na miestnu biologickú rozmanitosť a ekosystémy, napríklad svetelné znečistenie.
• Otázka: Je investícia do LED osvetlenia odôvodnená?
  • Odpoveď: Pre strednodobé a dlhodobé investičné stratégie sa LED osvetlenie ukazuje ako nákladovo efektívne, najmä u plodín s vysokou hodnotou. Ak momentálne pestujete vo skleníku pod HPS, tak tam sú LED jasnou voľbou.
• Otázka: Čo je efektivita využitia vody (WUE)?
  • Odpoveď: WUE je meranie biomasy, ktorá je vytvorená na jednotku vody spotrebovanej plodinou. Je to dôležitý ukazovateľ pre optimalizáciu výrobných systémov.
• Otázka: Ako LED svetlá pre záhradníctvo ovplyvňujú tvar rastlín?
  • Odpoveď: LED svetlá pre záhradníctvo možno naladiť na konkrétne vlnové dĺžky, ktoré ovplyvňujú tvar rastlín, ako sú konáre, výška a doba kvitnutia.
• Otázka: Sú LED svetlá pre záhradníctvo bezpečné pre pracovníkov vo skleníkoch?
  • Odpoveď: LED svetlá pre záhradníctvo sú často bezpečnejšie než tradičné svetelné zdroje. Vydávajú menej tepla a dajú sa nainštalovať tak, aby minimalizovali oslnenie a namáhanie očí pracovníkov. Tiež neobsahujú žiadne jedovaté prvky ako výbojky.
• Otázka: Čo je svetelné znečistenie a ako mu LED svetlá pre záhradníctvo pomáhajú predchádzať?
  • Odpoveď: Plánovaním, kedy majú byť LED svetlá zapnuté a vypnuté, sa dá znížiť svetelné znečistenie, čo má vplyv na biodiverzitu v okolí skleníka.
• Otázka: Dajú sa systémy LED svetiel pre záhradníctvo integrovať s ďalšími technológiami vo skleníkoch?
  • Odpoveď: Áno, mnoho moderných LED systémov pre záhradníctvo sa dá ľahko integrovať s existujúcimi systémami pre riadenie skleníkov, čo umožňuje lepšiu kontrolu osvetlenia i ďalších environmentálnych faktorov.
• Otázka: Čo je PPFD a prečo je to dôležité?
  • Odpoveď: PPFD znamená Fotosyntetická fotonová toková hustota. Je to meranie množstva svetla vhodného pre fotosyntézu, ktoré dopadá na danú plochu za sekundu. Čím vyšší PPFD, tým viac svetla je k dispozícii pre rast rastlín.

zdroj informácií od Lumateku: https://lumatek-lighting.com/artificial-horticulture-led-lighting-in-greenhouses/#advances