Принято считать, что в теплицах должны устанавливаться более мощные светильники, чем, например, в магазинах и офисах. Использование светодиодной ленты для растений может на первый взгляд показаться нерациональным решением. Тем не менее недавно на рынке появились такие ленты и у них есть определенные преимущества по сравнению с ранее использовавшимися агротехническими светильниками. Естественно, эти достоинства проявляются при правильном выборе и установке оборудования, в каких бы случаях оно ни применялось.
Для повышения эффективности используемых площадей грядки в закрытых помещениях нередко располагают на стеллажах, одна над другой. Чем меньше высота отдельного стеллажа, тем выше плотность размещения растений, а значит, больше прибыли, которую приносит единица площади теплицы. Возникает необходимость в светильниках очень малой толщины. Кроме этого, светильники в таких теплицах располагаются максимально близко к освещаемому растению, а значит, широкий угол распределения света (120 градусов), характерный для светодиодных лент, не является недостатком. Поэтому для вертикального фермерства светодиодные ленты хорошо подойдут.
Современной тенденцией в дизайне интерьеров общественных пространств стало размещение в них всевозможных растений. При этом растения становятся органичной частью интерьера, фактически сливаясь с ним, а не выделяются в отдельную группу объектов, как это делалось раньше. Для реализации такого подхода требуется искусственное освещение растений, поскольку не всегда удается разместить их близко к окну. В интерьере визуально «солировать» должны именно растения, а не оборудование для освещения. Здесь также наилучшим вариантом может оказаться применение светодиодных лент.
Наконец не будем забывать о так называемом «сити-фермерстве». Это когда люди у себя дома в условиях городской квартиры выращивают съедобные растения, в основном салаты и пряную зелень. Очень удобно — круглый год свежая зелень, в качестве которой вы уверены. Размеры такой «фермы», как правило, определяются размерами подходящего места в квартире, поэтому обычные агротехнические светильники могут туда не подойти. А светодиодная лента хороша тем, что можно, с определенным шагом, отрезать от нее кусок нужной длины под имеющееся место.
Перечисленные тренды привели к созданию специальных светодиодных лент для освещения растений. Иногда такое оборудование называют «фитолентами». Они отличаются от обычных светодиодных лент в первую очередь спектром излучения. Различают два основных варианта такого спектра, связанных с двумя противоборствующими научными школами.
Красный + синий
Существует теория, согласно которой из солнечного спектра растения используют только красный и синий участки. При этом красный участок отвечает за интенсивность роста, а синий — за происходящие химические процессы. Меняя соотношение между интенсивностью красного и синего излучения, можно управлять характеристиками выращиваемых растений. Если увеличим составляющую красного цвета, то выращенная сельхозпродукция будет иметь большие размеры и массу, но окажется безвкусной. А если увеличим составляющую синего цвета, то получим более скромные масштабы производства, но зато вкус окажется более насыщенным.
Сочетание красных и синих светодиодов получило большое распространение в специализированных агротехнических светильниках. В Китае выпускаются светодиодные ленты, основанные на данном принципе. Предлагаются варианты с соотношением между количеством синих и красных светодиодов от 1:3 до 1:5. Исторически этот тип лент появился раньше и поэтому наиболее широко представлен на рынке агротехнического освещения. Тем не менее ему свойственны и недостатки.
Начнем с того, что оттенок свечения у таких лент довольно своеобразный, подойдет далеко не для всякого интерьера. Мало того, при размещении освещаемых растений в городской квартире из-за такого спектра у людей может возникнуть дискомфорт.
Кроме этого, влияние сочетания на развитие растений красной и синей составляющих без иных участков спектра, характерных для естественного освещения, еще недостаточно изучено. Понятие светового потока для такого спектра не приме-нимо, при расчетах требуется использовать понятие фотосинтетически активной радиации (ФАР). Возможно, придется обратиться к специалисту по агротехническому освещению. Такое могут себе позволить разве что крупные сельхозпредприятия, но никак не дизайнеры интерьера или «сити-фермеры».
Белый + красный
Другой подход к агротехническому освещению заключается в том, что лучший спектр для растений — тот, который максимально близок к солнечному. В самом деле, за миллионы лет эволюции растения приспособились именно к такому спектру. К тому же одной из причин, почему овощи из теплиц уступают по вкусу выращенным в грунте, — отличие спектра освещения от естественного.
Чтобы спектр приблизился к солнечному, используют светодиоды белого свечения с индексом цветопередачи CRI не менее 90. Спектр излучения может субъективно восприниматься человеческим глазом как белый, но в реальности относительно солнечного в нем недостаточен уровень красной составляющей, от которой зависит рост растений. Поэтому белые светодиоды в агротехническом освещении часто используют совместно с красными. В итоге получается светло-розовый оттенок, хорошо подходящий к большинству стилей интерьера и не вызывающий раздражения у человека. Красные светодиоды не имеют люминофора. Желательно, чтобы их длина волны лежала в промежутке между пиками поглощения хлорофилла а (670 нм) и хлорофилла б (630 нм). Этому условию соответствуют, например, светодиоды с длиной волны 660 нм.
В идеале и такие осветительные приборы требуют расчетов, основанных на использовании ФАР. Тем не менее для люминесцентных ламп и ДНаТ, цвет свечения которых условно принимают как белый, уже накоплен большой опыт использования. С некоторыми допущениями к ним применимы понятия светового потока и освещенности. Например, для выращивания растений в теплице нужна освещенность в пределах от 1000 до 10 000 лк. Конкретные значения для каждой из культур приводятся в специализированной литературе по растениеводству. Зная параметры фитоленты, можно рассчитать освещение в широко распространенной программе Dialux.
Специалисты Томского политехнического университета исследовали образцы светодиодной ленты серии Arlight FITOLUX-A144-10mm. В итоге ученые рекомендовали данный продукт для основного освещения растений, в качестве источника света для стеллажных систем, а также для дополнительной подсветки.
Первые фитоленты с белыми и красными светодиодами на российском рынке — Arlight FITOLUX-A144-10mm 24V Day4000-Red и Arlight FITOLUX-A144-10mm 24V Warm3000-Red. В них применены белые светодиоды дневного (Day, 4000 К) или теплого белого (Warm, 3000 К) оттенков. Ленту можно разрезать на куски, длина которых кратна 62,5 мм, такой отрезок включает в себя 6 белых и 3 красных светодиода. Показатель энергоэффективности, приведенный к ФАР, — 2,31 мкм/Дж, световой поток отрезка длиной 1 м — около 2000 лм. Высокая надежность обеспечивается использованием двухслойной подложки.
Новинки были продемонстрированы на прошедшей с 19 по 22 сентября в Москве выставке Interlight Russia | Intelligent Building Russia 2022. Производятся эти ленты в Республике Беларусь (г. Брест) на заводе «Арлайт и К».
Выбор варианта ленты FITOLUX с тем или иным оттенком белого зависит от замысла дизайнера интерьера. При использовании ленты в «сити-фермерстве» выбор оттенка белого может также диктоваться особенностями выращиваемых культур. Например, дневной белый оттенок содержит больше синей составляющей, чем теплый белый. Поскольку синяя составляющая стимулирует некоторые биологические процессы в растениях, дневной белый может быть предпочтителен именно для пряных трав, чтобы достичь более яркого вкуса. Что же касается культур, для которых глав-ное — прирост массы, то для них предпочтителен теплый белый оттенок.
Особенности использования
Искусственное освещение растений делится на освещение сверху и междурядное. Освещение сверху применяется для большинства декоративных растений, салатов, пряной зелени, а также культур, у которых плоды расположены преимущественно в одной горизонтальной плоскости (например, клубника). В том случае, если плоды располагаются в несколько ярусов (например, как у томата), в дополнение к освещению сверху также применяют междурядное (т. е. сбоку). Вы-пускающиеся сейчас фитоленты могут использоваться главным образом для верхнего освещения. Применять их для организации междурядного освещения не рекомендуется. Возможен комбинированный вариант: сверху освещение реализовано на основе фитоленты, а сбоку — на основе обычных светильников.
Поскольку фитоленты имеют значительную удельную мощность (от 14 Вт/м), рекомендуется устанавливать их в специально предназначенный для этого алюминиевый профиль.
Фитоленты могут иметь различную степень защиты от действия влаги либо не иметь ее вовсе (IP20). Согласно ГОСТ Р 57671-2017 «Приборы облучательные со светодиодными источниками света для теплиц. Общие технические условия», степень влагостойкости соответствующих устройств, при-меняемых в теплицах, не должна быть ниже IP54. Поэтому в теплицах следует применять фитоленты в защищенном от действия влаги исполнении. Если лента не устойчива к действию влаги, то следует поместить ее в профиль, конструкция которого обеспечивает необходимую степень защиты.
Тем не менее нормы ГОСТ Р 57671-2017 распространяются только на теплицы. В случае организации освещения, например, домашних цветов, с точки зрения безопасности допустимо использовать фитоленту с IP20, если у нее напряжение питания 12 или 24 В, а блок питания имеет надежную гальваническую развязку входа и выхода. Но нужно иметь в виду, что при попадании на такую ленту влаги при поливе она может выйти из строя. По-этому желательно обеспечить меры защиты светодиодной ленты хотя бы от брызг.
Из-за широкого угла распределения света, фитоленты не подойдут для теплиц классического типа, предусматривающих установку светильников на высоте порядка нескольких метров от пола. Но в этом сегменте рынка применяются стандартные решения на основе массовых моделей светильников, поэтому там и нет необходимости в фитолентах. Тем не менее и в классическом растениеводстве фитоленты пригодятся для выращивания рассады, поскольку их можно размещать в непосредственной близости от ростков, не опасаясь их термического ожога. В том случае, если теплица применяется только для выращивания рассады, применение фитолент позволит сделать ее более компактной.
