Volba svítidel pro indoor pěstování

Při pěstování pod umělým osvětlením je výběr osvětlovacího tělesa jedním z nejdůležitějších bodů. Jeho tvar a velikost do značné míry ovlivňuje to, jak rovnoměrně bude světlo distribuováno k rostlinám. Co nejvyrovnanější ozáření rostliny je cílem každého správného pěstitele. Pojďme si ukázat, jaké rozdíly způsobují různé tvary reflektorů a LED modulů a jaké možnosti máme při osvětlování nejběžnějších ploch.

Tvar pěstební plochy

Drtivá většina pěstebních ploch má pravoúhlý tvar. Pěstební stany, bytové místnosti, velké komerční pěstírny – ty všechny mají tvar obdélníku nebo čtverce. Pokud si ale změříme, jakým způsobem dopadá světlo ze světelného zdroje na pěstované rostliny, zjistíme, že zanechává stopu spíše kruhovou. Nejmarkantnější je tento rozdíl při použití pouze jedné jediné lampy. Člověka při pohledu na diagram osvětlení někdy napadne, proč se nedělají pěstební stany s kruhovým půdorysem. Nebylo by to ale příliš efektivní. Lepším způsobem je hledat cesty, jak pravoúhlý prostor co nejefektivněji osvětlit. [caption id="attachment_6137" align="alignnone" width="800"] Volba většího reflektoru může zvýšit intenzitu světla i o více než 10 %, při použití stejné výbojky.[/caption]

Typy reflektorů

Pokud pro pěstování použijeme halogenidové nebo sodíkové výbojky, můžeme distribuci světla po pěstební ploše výrazně ovlivnit volbou reflektoru. Těch je na trhu nepřeberné množství. Dají se rozdělit do tří hlavních skupin. Pevné reflektory s neměnným tvarem, ohebné reflektory s nastavitelným úhlem odrazu světla a průmyslové reflektory. U pevných reflektorů je způsob distribuce světla k rostlinám daný a ovlivňuje ho jenom vzdálenost výbojky od rostliny. Některé modely jsou chlazené vzduchem a mohou být zavěšeny blíže rostlinám. Ohebné reflektory, například Adjust-A-Wing nám dávají možnost reagovat na velikost osvětlované plochy i aktuální stav porostu. Když chceme osvětlit co nejširší plochu, necháme reflektor co nejvíce rozevřený. Pokud ale potřebujeme osvětlit menší plochu a/nebo dostat větší množství světla do spodních částí porostu, křídla reflektoru co nejvíce uzavřeme. U kvalitních ohebných reflektorů je možné navíc měnit vzdálenost mezi výbojkou a reflektorem. To pomáhá, společně s nastavením ohebných částí reflektoru, rovnoměrnější distribuci světla. Průmyslové reflektory (Gavita, ePapillon) jsou převážně určené pro velké pěstírny, kde je často využíváno i sluneční světlo. V nich je umělé osvětlení jen jako doplněk. Průmyslové reflektory jsou proto relativně malé, aby nevrhaly stín na rostliny v době, kdy je hlavní osvětlovací jednotkou sluneční záření. Nesmíme zapomínat na to, že pěstování konopí pod umělým osvětlením stálo ještě nedávno na okraji zájmu významných hráčů na poli osvětlení pro pěstování rostlin. Firmy jako OSRAM, Philips, Valoya či Gavita se zaměřovaly na zahradnictví a velkopěstitele legálních plodin. Teprve v posledních letech se osvětlení speciálně pro konopí stalo slibným odvětvím, do kterého se vyplatí těmto firmám investovat. Konopí má vysoké nároky na intenzitu světla. Zatímco pro pěstování salátu stačí hodnoty PPFD nižší nežli 300 μmol/m2/s, konopí ve fázi květu prospívají hodnoty 700–1500 μmol/m2/s, přičemž výtěžnost je s rostoucí intenzitou markantní. Obecně se dá říci, že všude tam, kde je umělé osvětlení pro rostliny jediným zdrojem světla, se vyplatí používat co největší reflektory. Čím vetší reflektor použijeme, tím menší budou rozdíly v osvětlení středu a okrajů pěstební plochy. Obvykle je totiž největší intenzita světla naměřena přímo pod výbojkou a směrem od středu ke krajům slábne. Ať už použijeme reflektor jakéhokoliv tvaru, ve středu pod výbojkou nebo v jeho těsné blízkosti bude vždy intenzita největší. Zamezit se tomu dá použitím difuzéru, který se instaluje pod výbojku a pomáhá rozptýlit světlo do stran. K úplnému vyrovnání osvětlení pěstební plochy ale nikdy nedojde. Důležitou roli hraje samozřejmě i použitá výbojka. Čím silnější je, tím vyšší bude intenzita osvětlení ve středu i v okrajových částí pěstební plochy. Nesmíme ale zapomínat ani na teplotu. Silnější výbojka vydá i více tepla, takže je třeba najít optimální kombinaci těchto osvětlovacích prvků. Při špatném nastavení reflektoru nebo nevhodné kombinaci výbojky a reflektoru se mohou na pěstební ploše objevovat takzvané hot spoty, tedy místa, kde je v důsledku vyšší koncentrace světla i vysoká teplota. Výskytu hot spotů se dá ještě zabránit zajištěním neustálého proudění vzduchu v pěstírně. Nicméně optimální kombinací předřadníku, reflektoru a výbojky dosáhneme rovnoměrného a dostatečně intenzivního osvětlení. [caption id="attachment_6138" align="alignnone" width="800"] Srovnání obdélníkového LED modulu (vlevo) se třemi podlouhlými (vpravo). S podlouhlými moduly je dosaženo rovnoměrnějšího osvětlení.[/caption]

Osvětlení malého prostoru

Abych demonstroval rozdíly distribuce světla v závislosti na použitém reflektoru, provedl jsem řadu měření s pomocí spektrofotometru, který zaznamenává pouze fotosynteticky aktivní záření. Ze získaných záznamů jsem vytvořil plošné grafy, které jsou připojeny k tomuto článku. První graf ukazuje rozdíl distribuce světla při použití dvou velikostí reflektoru od stejného výrobce. Pokaždé byla použita sodíková výbojka o výkonu 600 W a také difuzér, který pomáhá rozptýlit světlo do stran. Hodnoty byly měřené 40 cm od výbojky. Graf vlevo reprezentuje menší reflektor. Červené plochy ukazují nejvyšší intenzitu osvětlení. Na pravém grafu je podíl červené plochy vyšší a v celkovém součtu je dosaženo o 11 % vyšší intenzity fotosynteticky aktivního záření, plocha je také osvětlena rovnoměrněji. Pro osvětlení ploch 1–1,5 m2 se nabízí několik možností osvětlení. Jako nejefektivnější vycházejí sodíkové výbojky o výkonu 600–1000 W nebo LED moduly o výkonu 420–700 W. U sodíkových výbojek je důležité použití kvalitního elektronického předřadníku, se kterým získáme až o 29 % více světla ve srovnání s magnetickým levným předřadníkem. Větší nebo průmyslové reflektory napomáhají dosáhnout rovnoměrného rozptylu světla. Pro osvětlení dané plochy se používají i 400W sodíkové výbojky, nicméně v praxi se už mnohokrát ukázalo použití silnějších výbojek jako efektivnější.

LED svítidla

LED svítidla žádný reflektor nepotřebují, protože diody jsou v modulu usazeny tak, aby svítili směrem dolů v co nejvýhodnějším úhlu, například 60°, 80°, 150° atp. O tom, jak rovnoměrně bude plocha ozářena tak rozhoduje především tvar modulu a rozložení diod. Nejvíce se osvědčuje volba více podlouhlých LED modulů, nežli použití jednoho modulu umístěného ve středu nad pěstební plochou – viz další graf. Když se všem rostlinám dostává stejné intenzity světla, je porost výškově pěkně vyrovnaný a i palice se vyvíjejí rovnoměrněji. Při volbě LED modulů je vhodnější volit modely s pasivním chlazením nebo chlazením vodou. Pasivní chlazení vždy vyjde levněji, ale na trhu lze najít i řadu typů, kde pasivní chlazení není dostatečné. Dochází pak k přehřívání desky s diodami a poklesu avizovaného výkonu. Vyhněte se laciným modelům a napodobeninám. Pasivně chlazené moduly jsou dle mého názoru nejlepší variantou, protože se na nich v podstatě nemá co pokazit. Je ale nutné sázet na ověřené výrobce.

Použití více světel

Jestliže máme pěstební plochu, která potřebuje více než jednu klasickou výbojku nebo její ekvivalent, musíme dobře promyslet rozmístění světel. Jejich správným zavěšením docílíme lepšího osvětlení plochy. Světla jednoduše zavěsíme tak, aby se jejich světelné kužely prolínaly a v součtu ozářily i slaběji osvětlená místa pěstební plochy. Například na pěstební ploše o rozměru 240 x 120 centimetrů máme spoustu možností, jaké osvětlení zvolit. Jako první se nabízí zavěsit dvě výbojky o výkonu 600 W. Tím ale nedocílíme dostatečné intenzity světla ani rovnoměrného osvětlení. Při stejné spotřebě můžeme zvolit tři výbojky o výkonu 400 W. Můžeme je zavěsit 30 cm nad rostliny. Zde už dosáhneme znatelně rovnoměrnějšího osvětlení. Při plánování zavěšení výbojek by v tomto případě každý přemýšlel tak, že pověsí všechny tři výbojky stejně daleko od sebe. To ovšem není to nejlepší možné řešení. Přestože krajní výbojky jsou nejdále od sebe, dost významně navzájem ovlivňují intenzitu světla pod druhou z nich. Zhasneme-li jednu krajní výbojku, klesne markantně intenzita osvětlení pod výbojkou u protější stěny. Když jsou výbojky stejně daleko od sebe i od bočních stěn, prolíná se jejich světlo více, než potřebujeme a intenzita na okrajích pěstební plochy je nižší. Ukázalo se, že lepší je krajní výbojky umístit blíže ke stěnám, tedy dále od sebe. Vzdálenost krajních výbojek od stěn je pak menší, nežli vzdálenost mezi jednotlivými výbojkami Docílíme tak rovnoměrnějšího osvětlení na krajích i ve středu pěstebního prostoru. [caption id="attachment_6139" align="alignnone" width="800"] Tři grafy osvětlení sodíkovými výbojkami pro 240 x 120 cm. Nahoře 3 x 400 W (průměrná dávka PPFD 751 μmol/m2/s), uprostřed 3 x 600 W (886 μmol/m2/s), dole 2 x 1000 W (929 μmol/m2/s).[/caption] Pro stejnou plochu můžeme použít také kombinaci tří výbojek o výkonu 600 W a zavěsit je 40 cm nad rostliny. Z grafů můžete vidět, že tato sestava dává rostlinám podstatně rovnoměrnější osvětlení. Další možností je volba dvou výbojek o výkonu 1000 W. Získáme sice ještě vyšší intenzitu, ale podle mě nárůst není tak velký, aby stál za zvýšenou spotřebu. Sestava se třemi 600W výbojkami je v tomto případě optimální řešení. Opět musím upozornit na nutnost použití elektronického předřadníku a kvalitní lampy. Pro stejnou plochu lze použít i několik variant LED modulů. Testoval jsem použití podlouhlých modelů Sanlight S4W. pro optimální osvětlení je zapotřebí použít devět kusů tohoto modelu, což v součtu znamená spotřebu 1260 W a výkonem se sestava vyrovnává třem 600W výbojkám.

Závěr

Na osvětlení pro pěstování se nevyplatí šetřit, protože investice do něj se vrací opravdu rychle. Orientovat se v nabídce všech výrobců a prodejců není jednoduché. U LED modulů doporučuji volit značky, které už mohou prezentovat výsledky pěstování konopí pod jejich osvětlením. U klasických výbojek je základem několikrát zmíněný elektronický předřadník, výbojku, která je s ním kompatibilní a kvalitní reflektor vhodné velikosti. Mr. José / info@pestovat.cz