Czy oświetlenie dolne i międzyrzędowe poprawia plony konopi?

Podświetlanie dolnych części roślin nie jest nowym pomysłem, nawet jeśli niektórym mogło się tak wydawać. Z tego co wiem, jego potencjalne efekty były badane już w latach 70. i 80. ubiegłego wieku. Może nie jestem aż tak oldschoolowy, ale sam korzystałem z tego typu dodatkowego oświetlenia pod koniec lat 90. Świetlówki świetnie się do tego nadawały. Używałem dwóch świetlówek Osram Fluora o mocy 36 W na metr kwadratowy, zamontowanych na cienkiej drewnianej listwie w celu zminimalizowania zacienienia.

Tak, była to dość punkowa konfiguracja DIY, a wodoodporność zdecydowanie nie była jej mocną stroną. Ale zadziałało. Moim celem było poprawienie jakości dolnych partii kwiatów - co zresztą jest tym samym celem, który przyświeca wielu dzisiejszym testom. I ma to sens. Oświetlenie dolnych części roślin zwiększa plony w uprawach takich jak pomidory i papryka, a na przykład w przypadku jeżyn zaobserwowano wzrost plonów o ponad 100%. Mój skromny eksperyment z 1998 roku mógł nie spełniać odpowiednich standardów badawczych - ponieważ nie uwzględniłem grupy kontrolnej bez dodatkowego oświetlenia - ale zdecydowanie przyniósł efekt. Dolne kwiaty były większe i, co najważniejsze, gęstsze. Minusem było to, że ciągle musiałem upewniać się, że lampy nie zostały przewrócone lub zachlapane wodą.

Technicznie rzecz biorąc, dodałem kolejne 72 waty mocy oświetleniowej do mojej 600 W konfiguracji HPS. To wzrost o pełne 12%. Rośliny miały więcej światła dostępnego do fotosyntezy i co logiczne, były w stanie uzyskać nieco większe i wyższej jakości plony. Ma to jednak sens tylko wtedy, gdy zaakceptujemy zasadę, że im więcej światła aktywnego fotosyntetycznie otrzymuje roślina, tym wyższe będą jej plony. Na marginesie - promieniowanie fotosyntetycznie aktywne (PAR) odnosi się do części widma światła, które rośliny mogą wykorzystać do fotosyntezy. Obejmuje ono długości fal w przybliżeniu od 400 do 700 nanometrów - zasadniczo światło widzialne od fioletu do czerwieni. Im więcej PAR otrzymuje roślina (zakładając, że inne warunki są optymalne), tym większy jest jej potencjał wzrostu i produkcji biomasy.

Dystrybucja fotonów

Wraz z rozwojem oświetlenia LED i ciągłym dążeniem do optymalizacji metod uprawy, oświetlenie międzyrzędowe stało się obiecującą alternatywą dla niekończącego się zwiększania intensywności oświetlenia odgórnego. W swoich wysiłkach, aby jak najlepiej wykorzystać swoje rośliny, ogrodnicy mają tendencję do zwiększania poziomu światła, wraz z dostarczaniem składników odżywczych i wzbogacaniem CO₂. Jednak nawet przy zastosowaniu technik takich jak LST, HST i precyzyjnej kontroli środowiska, nadal istnieją zauważalne różnice w jakości kwiatów wystawionych na działanie górnego światła w porównaniu z tymi zacienionymi w dolnej części baldachimu.

Wielokrotne badania prowadzone przez zespoły badawcze firm takich jak Osram, Sanlight, Innexo i wielu innych (w tym Philips) konsekwentnie pokazują, że zwiększenie ilości promieniowania fotosyntetycznie czynnego (PAR) prowadzi do wyższych plonów - pod warunkiem, że warunki środowiskowe i żywieniowe są idealne. Jednak gdy natężenie światła osiągnie około 1400-1500 μmol/m²/s, wydajność zaczyna spadać, a zwrot w postaci przyrostu plonów maleje. Tymczasem dolne partie rośliny wciąż wykazują niewykorzystany potencjał.

Dlatego badacze nadal sprawdzają, czy skuteczniejsze jest przekierowanie części oświetlenia górnego do dolnych partii rośliny, czy może wprowadzenie oświetlenia od spodu (undercanopy), które kieruje światło z dołu do góry. W tym miejscu warto wspomnieć, że niektóre testy wskazujące na korzyści z dodatkowego światła w dolnych partiach roślin opierały się po prostu na dodaniu oświetlenia międzyrzędowego bez zmniejszania natężenia światła z góry. W takich przypadkach całkowita ilość dostarczanego światła została zwiększona, co sprawia, że wyniki są mniej jednoznaczne.

Tego rodzaju badania nie są w pełni miarodajne. Gdy całkowita ilość światła nie jest utrzymana na tym samym poziomie, wyniki mogą wprowadzać w błąd i sugerować większą poprawę, niż faktycznie wynika z samego rozkładu światła. Aby testy miały realną wartość porównawczą, łączna ilość światła powinna być jednakowa we wszystkich grupach — niezależnie od tego, czy rośliny są oświetlane tylko z góry, czy także z boków i od spodu.

Takie kontrolowane badania były przeprowadzane zarówno w ośrodkach naukowych, jak i w komercyjnych uprawach prowadzonych przez wspomniane wcześniej firmy. Wyniki są zróżnicowane, ale zazwyczaj wykazują wzrost plonów na poziomie 7–20% przy takim samym zużyciu energii elektrycznej. W niektórych przypadkach odnotowano również zwiększenie całkowitej produkcji kannabinoidów. Wszystko to sugeruje, że odpowiednie rozprowadzenie światła rzeczywiście może pozytywnie wpłynąć zarówno na jakość, jak i ilość zbiorów konopi.

Oświetlenie międzyrzędowe i dolne

Oświetlenie międzyrzędowe odnosi się zazwyczaj do opraw umieszczonych bezpośrednio wśród roślin, najczęściej na wysokości dolnych lub środkowych partii łodyg. W takiej konfiguracji część liści jest doświetlana od góry, część od dołu, a jeszcze inne z boków. Główną zaletą tego rozwiązania jest wspieranie fotosyntezy w miejscach, gdzie światła naturalnie byłoby za mało. Technicznie rzecz biorąc, jest to stosunkowo prosty system do wdrożenia. Najlepiej sprawdzają się tu wąskie liniowe moduły LED lub – jak wspomniano wcześniej – wodoodporne świetlówki.

Taki układ działa dobrze, gdy struktura roślin nie jest zbyt gęsta, co pozwala światłu skutecznie przenikać przez liście. W takich przypadkach światło może trafiać dokładnie tam, gdzie rozwijają się kwiaty, co czyni cały system bardzo wydajnym. Z drugiej strony, w gęstszych uprawach montaż może być trudniejszy ze względu na liczbę i rozmieszczenie gałęzi.

W przypadku oświetlenia od spodu, oprawy montowane są pod roślinami i świecą ku górze – zasadniczo oświetlając je z przeciwnego kierunku niż tradycyjne lampy sufitowe. Ta metoda może poprawić równomierność rozkładu światła w dolnych partiach roślin. Wymaga jednak bardziej zaawansowanych rozwiązań technicznych, szczególnie ze względu na systemy nawadniania i ograniczoną ilość miejsca. Oświetlenie od spodu sprawdza się zwłaszcza w bardzo gęstych uprawach (np. metodą ScrOG), gdzie światło musi przenikać głęboko przez liście.

W obu przypadkach zaleca się stosowanie opraw o klasie szczelności co najmniej IP65, co zapewnia bezpieczną pracę w wilgotnym środowisku. Dodatkowo, światło uzupełniające nie powinno powodować stresu termicznego u roślin i musi mieć odpowiednie widmo. Najlepiej sprawdza się pełne spektrum, podczas gdy źródła światła o dużej zawartości czerwonego zakresu mogą prowadzić do blaknięcia kwiatów w miejscach znajdujących się najbliżej lamp.

Faktyczny wzrost plonów

Czy można naprawdę zwiększyć plony o kilkadziesiąt procent, po prostu przekierowując światło fotosyntetycznie czynne (PAR) z wierzchołków roślin do ich dolnych partii? Raczej nie — przynajmniej nie wtedy, gdy system oświetlenia i kontrola klimatu są już dobrze zoptymalizowane. Drastyczne zwiększenie plonów o 50% lub więcej jest możliwe tylko w uprawach, które mają poważne braki w intensywności i rozkładzie światła z góry, często w połączeniu z problemami w zakresie odżywiania roślin lub warunków środowiskowych. W takich przypadkach mówimy raczej o ogólnej optymalizacji całego cyklu uprawowego niż o wzroście plonów wynikającym wyłącznie z przestawienia źródła światła.

Dla growerów domowych inwestycja w oświetlenie międzyrzędowe lub podkoronowe zazwyczaj oznacza niewielki koszt i akceptowalny wzrost zużycia energii. Przy zastosowaniu odpowiednich lamp prawie na pewno poprawi się jakość dolnych topów. Trudno jednak powiedzieć, czy rzeczywista wydajność – czyli plon z wata – również się zwiększy. Warunki w uprawach domowych są na tyle zróżnicowane i specyficzne, że szacowanie potencjalnych przyrostów zawsze wiąże się z dużym marginesem niepewności. Mimo to, jeśli planujesz ulepszyć swoją przestrzeń uprawową i poprawić jakość niżej położonych kwiatów, oświetlenie międzyrzędowe/dolne to rozsądna decyzja.

W przypadku dużych upraw komercyjnych decyzja o wdrożeniu oświetlenia międzyrzędowego albo dolnego zależy od obecnej konfiguracji. Koszty instalacji i sprzętu muszą się realnie zwrócić. Zanim doświetlone zostaną dolne partie roślin, warto mieć pewność, że oświetlenie górne, kontrola klimatu i odżywianie są już w pełni zoptymalizowane. Jeśli tak jest, to dodatkowe światło w dolnej strefie może być kolejnym krokiem w kierunku jeszcze większej wydajności — zwłaszcza że poprawa jakości niżej położonych kwiatów może bezpośrednio przełożyć się na wyższy zysk z metra kwadratowego uprawy.

Przeczytaj na Soft Secrets także o:

Crop Steering: precyzyjne kierowanie uprawami dla większych plonów

Nicienie: mikroskopijni mistrzowie równowagi ekologicznej

Mikroskopijna rewolucja: poznaj azotobakter i jego wpływ na uprawy