Dobór odpowiednich lamp do uprawy indoor

Luke.Konopiacki
23 Aug 2022

Sztuczne oświetlenie jest uważane za najbardziej dynamicznie rozwijającą się dziedzinę w uprawie indoor. Jeszcze dziesięć lat temu na rynku królowały lampy metalohalogenkowe i sodowe. W tym czasie moduły LED były nowością na rynku i zdecydowana większość hodowców miała wątpliwości, czy nadają się one do uprawy roślin. Obecnie możemy wybierać z szerokiej oferty, która obejmuje różne technologie. W tym nowym artykule dowiesz się, która technologia będzie dla ciebie najbardziej odpowiednia i jak dokonać właściwego wyboru.


Dlaczego konopie potrzebują specjalnego oświetlenia?

Zasadniczo są dwa powody. Konopie wymagają oświetlenia o wysokiej intensywności (zajmiemy się tym bardziej szczegółowo później), a także oświetlenia o innej charakterystyce niż to, którego zwykle używają ludzie, ponieważ ludzkie oko odbiera światło zupełnie inaczej niż rośliny. Co jest szczególnie ważne, to potrzeba specyficznego składu spektrum światła, gdy chcemy wywołać silne kwitnienie. Co właściwie oznacza słowo światło? Światło jest częścią

promieniowania elektromagnetycznego, które ma różne długości fal. Fale promieniowania elektromagnetycznego są jak fale na morzu, a odległość między poszczególnymi falami nazywamy długością fali. Promieniowanie o najkrótszej długości fali to promienie gamma lub rentgenowskie, natomiast fale o najdłuższej długości to fale radiowe. Gdzieś pomiędzy tymi dwoma ekstremami znajduje się promieniowanie o długości fali od 400 do 750 nanometrów, nazywane światłem widzialnym. Rośliny wyczuwają i aktywnie reagują na promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie od około 300 do 800 nm, ale zgodnie z powszechną wiedzą do fotosyntezy rośliny wykorzystują promieniowanie w zakresie od 400 do 700 nm. Zakres 300-800 nm jest czasem określany jako promieniowanie aktywne fotobiologicznie (PBAR). Niektóre źródła sugerują, że PBAR

zaczyna się od 280 nm. Pomimo tego, że światło widzialne i promieniowanie fotosyntetycznie czynne w znacznym stopniu się pokrywają, główna różnica polega na tym, że rośliny są bardziej wrażliwe na inne części tego zakresu niż ludzkie oko. Można to łatwo wykazać, na przykład, na przykładzie koloru zielonego. W tym konkretnym obszarze rośliny są wrażliwe tylko w niewielkim stopniu (odbijają większość koloru zielonego), podczas gdy my, ludzie, widzimy go bardzo dobrze. Z drugiej strony jesteśmy mniej wrażliwi np. na długofalowe promieniowanie czerwone. W praktyce można powiedzieć, że jeśli umieścimy nasze rośliny pod zwykłym oświetleniem domowym, będą rosły, ale w końcu będą słabe, a ewentualne zbiory będą znikome. Obecnie producenci oświetlenia do uprawy konopi mają różne podejście. Niektórzy koncentrują się na pełnym spektrum, aby jak najwierniej naśladować światło słoneczne. Inni koncentrują się na spektrum czerwono- niebieskim, czyli na tym obszarze spektrum światła, na który rośliny reagują najlepiej pod względem fotosyntezy. W obu przypadkach producenci starają się rozszerzyć promieniowanie na obszar UV-B, który pomaga zwiększyć produkcję żywicy, i/lub na długofalowe promieniowanie Far-Red, które ma wpływ na przykład na szybkość kwitnienia lub wydłużenie zacienionych części rośliny.

Czy można uprawiać marihuanę przy oświetleniu o niskiej intensywności?

Tak, z pewnością można, ale nie można oczekiwać dużych plonów i dobrej jakości, ponieważ rośliny konopi potrzebują dużej intensywności światła, aby zadowolić nas poważnymi plonami i zwartymi kwiatami. Z drugiej strony, na przykład PPFD (gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych) wynosząca około 400-600 μmol/m2s jest wystarczająca do uprawy pomidorów w okresie kwitnienia i dojrzewania. Natomiast do uzyskania dobrej jakości uprawy konopi potrzeba 700-1100 μmol/ m2s, czyli prawie dwa razy więcej. Jest jednak wielu hodowców, głównie domowych, którzy uprawiają pod lampami o niskiej intensywności. Powody mogą być różne: albo mają bardzo mało miejsca do uprawy, albo nie są w stanie skutecznie chłodzić pomieszczenia, albo chcą wydać jak najmniej pieniędzy. Do tego celu najlepiej nadają się niskociśnieniowe świetlówki rtęciowe, znane jako CFL, lub najmniej wydajne moduły LED. Świetlówki CFL można kupić już za 40 euro. Osobiście jednak nie przepadam za tym sposobem uprawy, moim zdaniem jest to rozwiązanie awaryjne dla entuzjastów, ponieważ nie jest opłacalne.

Lampy wyładowcze dużej intensywności (HID)

Do dziś ten rodzaj oświetlenia jest preferowany przez hodowców roślin w pomieszczeniach na całym świecie. Do tej grupy należą wysokoprężne lampy sodowe, lampy metalohalogenkowe, ceramiczne lampy metalohalogenkowe i lampy plazmowe. Ich ogromną zaletą jest duża moc, intensywność światła i, moim zdaniem, szeroki zakres cen. Najtańszy zestaw reflektora i lampy sodowej (600 W) z akcesoriami można kupić już za około 120 euro. Najlepsze modele 600 W ze statecznikiem elektronicznym i regulacją mocy kosztują około 500 do 600 euro. Lampy plazmowe są nieco droższe, ale emitują większą ilość promieniowania UV-A i UV-B, które stymuluje rośliny do wytwarzania większej ilości żywicy, a także chroni je przed wieloma chorobami grzybiczymi. Lampy plazmowe są wygodne jako oświetlenie uzupełniające w stosunku do innych typów lamp HID, a także do modułów LED. Zwolennicy lamp HID często podkreślają, że oprócz światła emitują one również promieniowanie cieplne, co oznacza, że doskonale imitują promieniowanie słoneczne. Mają rację, ponieważ inne źródła światła nie wytwarzają promieniowania cieplnego. Ponadto lampy HID są dostępne w wielu wariantach o różnych krzywych widma światła. W przypadku innych technologii nie jest łatwo naśladować słońce - naturalne źródło ciepła i promieniowania fotosyntetycznie czynnego.

Jednak każda moneta ma dwie strony, a emisja ciepła jest tak naprawdę "powodem", dla którego znaczna liczba hodowców odchodzi od lamp HID.

Dlaczego? Wydajność przekształcania energii elektrycznej w światło jest znacznie niższa niż w przypadku drugiej najbardziej popularnej obecnie technologii – systemów oświetleniowych LED. W rzeczywistości lampy HID emitują często więcej ciepła niż potrzeba, zwłaszcza w przypadku upraw całkowicie wewnętrznych, bez dostępu do światła słonecznego. Oznacza to, że nie tylko część energii zużywanej przez oświetlenie jest automatycznie wykorzystywana do wytwarzania niepożądanego promieniowania cieplnego, ale także trzeba zużyć dodatkową energię na schłodzenie obszaru uprawy (który nagrzewa się bardziej niż to konieczne z powodu lamp HID). Kto z kolei może czerpać korzyści ze stosowania lamp HID? Każdy, kto może ich używać, a jednocześnie nie musi regulować pożądanego klimatu, tzn. względnej wilgotności i ciepła w obszarze uprawy. W regionach, w których lato trwa długo, a temperatury często przekraczają 25°C, chłodzenie w pełni krytego pomieszczenia do uprawy wyposażonego w lampy HID zawsze będzie droższe niż przy użyciu technologii LED. W takich warunkach diody LED są zdecydowanie lepszym rozwiązaniem, jeśli chodzi o ogólną wydajność. Z drugiej strony, w miejscach, gdzie lato jest krótkie, a temperatury niższe, chłodzenie pomieszczenia do uprawy może być łatwiejsze, a niższa cena lamp HID może mieć większy sens ekonomiczny. Mówimy tu jednak tylko o krótkim okresie, ponieważ żywotność dobrej jakości modułów LED jest znacznie dłuższa niż lamp HID. W wyraźnie zimnym środowisku lampy HID zawsze mogą być doskonałym rozwiązaniem. Wynika to z faktu, że w przypadku zastosowania innych technologii oświetleniowych pomieszczenie do uprawy musiałoby być ogrzewane z zewnątrz.

Moduły LED

Gdy około 2010 roku na rynku zaczęły pojawiać się pierwsze moduły LED do uprawy roślin, ludzie mieli albo duże wątpliwości, albo nierealistyczne oczekiwania co do tego, co mogą one zrobić. Od tamtego czasu minęło sporo czasu i dziś uważam, że oświetlenie LED jest odpowiednie dla prawie każdego. Technologia ta jest na dobrej drodze, aby w końcu stać się dominującym systemem w sektorze uprawy, podobnie jak stało się to w przypadku oświetlenia konwencjonalnego. Diody LED mają dwie ogromne zalety: pozwalają zaoszczędzić około 30% energii w porównaniu z lampami HID i mają nieporównywalnie dłuższą żywotność. Podczas gdy lampy HID działają prawidłowo od 10 do 20 tys. godzin, moduły LED mają trwałość 50 tys. godzin, a nawet 90 tys. godzin przy zastosowaniu wtórnych układów optycznych. W typowym pomieszczeniu do uprawy indoor światła są włączone przez około 5 000 godzin rocznie. Co więcej, lampy LED emitują znacznie mniej ciepła i są znacznie tańsze niż w przeszłości, gdy wymiana oświetlenia HID wymagała dziesięciokrotnych nakładów. W pomieszczeniu do uprawy nadal wydziela się pewna ilość ciepła, ponieważ nawet diody półprzewodnikowe nagrzewają się podczas pracy, choć daleko im do temperatury lamp HID. Ponadto temperatura diod LED powinna być utrzymywana na jak najniższym poziomie, aby mogły one działać prawidłowo i wydajnie. Technologia LED zapewnia wysoce zmienne spektrum światła, które można zmieniać podczas uprawy. Mówiąc prościej: po skonfigurowaniu systemu oświetleniowego z diodami LED o różnych kolorach można zmieniać spektrum światła podczas uprawy, na przykład dodając więcej koloru czerwonego w fazie kwitnienia lub, odwrotnie, więcej koloru niebieskiego w fazie wzrostu. Dostępnych jest wiele wariantów. Na rynku jest ogromna liczba modułów LED, a ich ceny są bardzo zróżnicowane. Jedna zasada mówi, że diody LED wysokiej jakości nie są tanie. Gdy producenci diod LED chcą zaoszczędzić, mają do wyboru kilka opcji. Producenci chipów, czy to OSRAM, Samsung, Cree czy Seoul, produkują chipy wyższej jakości i chipy niższej jakości o mniejszym strumieniu świetlnym. Produkcji półprzewodników nie da się w 100% kontrolować, więc naturalnie występują różnice jakościowe w produkcji. Każdy producent oferuje różne poziomy jakości dla każdego typu diod. Za diody wysokiej jakości można zapłacić trzy razy więcej niż za diody najniższej klasy. Można też wybrać wyższe napięcie i uzyskać więcej światła przy mniejszej liczbie diod. W takim przypadku jednak żywotność znacznie spada i może być nawet krótsza niż w przypadku lamp HID. Różnic może być znacznie więcej. Bardziej szczegółowa analiza sytuacji na rynku LED zasługuje na osobny artykuł.

L
Luke.Konopiacki