фито светодиоды

Светодиоды для растений

Светодиоды продолжают форсировать события, уверенно вытесняя лампы с различных сфер применения. Этап использования светодиодов исключительно в роли индикаторов остался далеко позади. Теперь перед светодиодами стоит новая задача – стать источником искусственного освещения №1. Параллельно с совершенствованием мощных белых светодиодов ученые смогли с высокой точностью подбирать спектр излучения за счет уникальных свойств люминофора. В результате появились фитосветодиоды, которые могут служить как источником дополнительного, так и основного света при выращивании растений.

Влияние на растения солнечного света

спектр Прежде чем говорить о фитосветодиодах, рассмотрим влияние солнечного света на рост растений. Спектр, воспринимаемый растениями, наглядно показан на рисунке. Как видно из графика, пигмент хлорофилл поглощает максимум солнечного света в синей и красной части спектра. В свою очередь, зелёная составляющая практически полностью отражается растениями, что и неудивительно. Ведь цвет любого предмета, воспринимаемого человеческим глазом – это отражённая часть солнечного света. Поэтому хлорофилл зелёного цвета.

Искусственные источники света

Широко применяемые ныне люминесцентные и газоразрядные лампы испускают свет в широком диапазоне с пиком в зеленой или жёлтой зоне, что резко снижает их КПД. В ходе новых разработок ученым удалось улучшить показатели фитоламп, но полностью избавиться от паразитных всплесков в зеленой части спектра они не смогли.

Первые шаги по улучшению параметров осветительных приборов для растений были сделаны красными и синими светодиодами. Однако их роль в стимуляции роста была крайне низкой. Малая эффективность имела сразу несколько причин:

  • несоответствие спектра излучения со спектром, воспринимаемым растениями;
  • высокая стоимость;
  • низкая светоотдача.

Со временем спектр излучения красных светодиодов для растений удалось сдвинуть к инфракрасной границе и на потребительском рынке появились фитолампы для домашнего использования самой разнообразной формы и конструкции. В их составе чередуются красные (630–660 нм) и синие (440–470 нм) излучающие диоды, количественное соотношение которых может сильно варьироваться. Такие светильники оказались неэффективными в промышленных масштабах, где важным пунктом является низкая себестоимость изделия.

Переломить ситуацию удалось с помощью люминофора, который пропускает волны исключительно на красном и синем участках спектра. Нанося такой люминофор на кристалл светодиода, удалось получить совершенно новый тип фитосветодиодов с пурпурным цветом излучения, которые подходят для выращивания тепличных растений.

Спектр, необходимый для роста растений

Экспериментальным путем доказано, что растения отличаются составом хлорофилла, а значит, максимум поглощения в красной зоне спектра тоже может быть разным. Одним видам растений достаточно облучения в 660 нм, а другие прекрасно растут под воздействием лучей инфракрасного (ИК) диапазона, вплоть до 840 нм. Поэтому рабочая область излучения фитосветодиода в красном и ИК диапазоне намного шире, чем в синем. В синем спектре для большинства выращиваемых культур пик излучения должен приходиться на 440-450 нм. спектр для растенияВ зависимости от вида растения необходимо подбирать соотношение красного и синего света по интенсивности. Например, петрушка, укроп, зеленый лук, рассада и другие растения, нуждающиеся в вегетативном росте, быстрее растут под преимущественным влиянием синего света. Зато в период цветения и плодоношения растений следует отдавать предпочтение глубокому красному свету.

Но не всем растениям для эффективного роста подходят фитосветодиоды пурпурного цвета. Для овощных культур наиболее благоприятным является белый свет с широким спектром излучения. Поэтому они хорошо развиваются под лучами мощных белых светодиодов.

Преимущества фитосветодиодов

Сразу стоит отметить, что фитосветодиодам присущи все преимущества обычных светодиодов: большой срок службы, высокий КПД, медленная деградация и прочее. Кроме этого, они работают только в фитоактивном спектре частот, что повышает их эффективность. В сравнении с ламповыми источниками света, светодиодное освещение для растений значительно более подходящее и потому, что светодиоды практически не излучают тепла. Это позволяет размещать их в непосредственной близости от листьев. Еще низкое тепловыделение замедляет процесс испарения, тем самым снижая необходимость в поливе.

Что касается разброса спектральных характеристик среди фитосветодиодов от разных производителей, то это не критично. Даже в одной партии спектральные отклонения могут достигать 10%, что также можно назвать преимуществом. Ведь растениям для развития нужны и остальные длины волн, хоть и в значительно меньшем количестве. Избежать разброса параметров при покупке светодиодов для растений вряд ли удастся. Даже среди именитых изделий от компании Cree допускается отклонение в 30 нм.

В отличие от досконально изученных ламповых светильников, светодиоды для растений находятся в стадии развития. Поэтому делать выбор в пользу фитосветодиодов для освещения теплиц нужно взвешенно. Несмотря на их явные преимущества, наиболее рациональным решением является построение комплексной системы освещения, основанной на люминесцентных лампах и светодиодах. С помощью таких систем удаётся экономить на потребляемой электроэнергии и гарантированно получить высокий урожай.