Досвечивание роз

Спасибо, Алексей.Алгоритм понятен.

Чем можно померить текущую освещенность?

 Если измерять освещённость от  ламп, то нужен люксметр (люксометр). Естественную освещённость измеряют пирометром- это уже в ваттах на м2. либо соляриметром. Последними обычно комплектуются штатные метеостанции тепличных комплексов.

Выращивания роз в теплицах

Часть 4. Основные параметры микроклимата в теплицах для выращивания роз
Свет

Аким Азимович Заурембеков,
кандидат сельскохозяйственных наук.

Основным или самым важным фактором роста растений является свет, точнее фотоситетическая активная радиация (ФАР). 
В защищенном грунте это главным «лимитирующий» фактор роста растений.
Световую энергию растения  в теплице в основном получают  от солнца, а в «темный» период года  от искусственного освещения  (системы электродосвечивания растений).
В данной работе мы не будем касаться типа светильников и ламп применяемых в установках электродосвечивания. Нам важны показатели по интенсивности света и его продолжительности.

В настоящее время специалистами защищенного грунта используются разные  единицы освещенности: Вт/м² установленной электрической мощности, люксах. Интенсивность светопопока измеряют в Вт/см², люксах или мкмолях/с-1.           
Соотношение единиц таково: 1000 Вт/см² = 100 000 люкс = 2200 мкмоль/с-1

По данным голландских специалистов,  светопропускание теплиц только 75%. Поэтому при наружной освещенности 1000 Вт/см² внутрь теплицы поступает только 1500 мкмоль/с-1.

На рисунке №5 показана зависимость продуктивности роз от интенсивности светопотока в течение всего года, правда компания не указала сорта роз.

Для производства роз, с коммерческой точки зрения, важен период с ноября по апрель. На рисунке №5  видно, что без искусственного досвечивания продукции просто нет. При этом увеличение интенсивности освещенности повышает продуктивность роз. Особенно это  наглядно видно при сравнении количество срезанных цветов в июне-июле по сравнению с декабрем-январем.

Необходимо отметить, что при высокой интенсивности света, продуктивность в летние месяца значительно выше, чем при низкой интенсивности света. Это говорит о сильных и здоровых растениях, у которых процесс фотосинтеза идет круглый год без существенных провалов.

По данным  компании Hortilux без досвечивания было получено 336 шт./год/м². При электродочвечивании 5000 люкс – 464 шт./год/м² или на 38 % больше, чем без досвечивания. При этом каждое повышение интенсивности светопотока на 5000 люкс приводило к увеличению продуктивности роз на 27 и 21%, соответственно.

Многие исследователи и практики по выращиванию роз по современной технологии считают для  нормального развития и плодоношения для роз достаточный уровень естественной освещенность 70 000 люкс. Повышение уровня освещенности свыше 70 000 люкс, не вызывает увеличения продуктивности роз, а наоборот приводит к  снижению продуктивности фотосинтеза.

Но, при снижение естественного  уровня освещенности на 1% от 70 000 люкс продуктивность роз снижается на 1%.

Кроме уровня освещенности, важными показателями для выращивания роз являются продолжительность светового  дня, интенсивность светового потока и суммарный световой итог.
Суммарный световой итог, обычно измеряемый в Дж/см² важен для назначения поливов, согласно управляющей программы и для понимания общей продуктивности фотосинтеза за сутки, неделю, месяц и т.д.
Интенсивность светопотока , особенно в 5, 6 и 7 световых зонах, может достигать критических величин- до 1000 вт/ см² и более.

Как отмечает специалист из Нидерландов Ван дер Кнаар, на уровне культуры свет не должен превышать 500 В/м². Слишком много света приводит к перегреву листа и устьица закрываются, транспирация становиться не продуктивной, а продуктивность фотосинтеза снижается или прекращается вовсе.

Высокая интенсивность света приводит к негативным последствиям для роз:

уменьшается длина цветоноса на 1-2 номера,

уменьшается размер бутона, как по высоте, так и по диаметру,

на красных сортах роз появляется «загар» в виде темно- коричневых или черных полосок на краешках лепестков,

увеличивается до критической температура воздуха (30-35°С) в теплице, что приводит к снижению продуктивности фотосинтеза,

снижается относительная влажность воздуха в теплице при повышении не продуктивной транспирации растений.

Для уменьшение негативных последствий высокой интенсивности света используют:

светоотражающий горизонтальный экран,

забеливание кровли специальным составом.

Шторные светоотражающие экраны должны пропускать 70% света.

Применение горизонтального шторного светоотражающего экрана уменьшает интенсивность светопотока, но при этом ухудшается вентиляция теплицы через фрамуги. В любом случае приходится оставлять 20% не закрытой экраном поверхности, что приводит к ожогам части растений и ухудшению качества продукции.

Забеливание кровли специальными составами имеет отрицательное свойство, а именно  в пасмурную сухую погоду растения испытывают недостаток  естественной световой энергии до такой степени, что иногда включается электрическое освещение растений.

Кроме того, резкие колебания интенсивности светопотока приводят к большим нагрузкам на инженерно-технологические системы, такие как шторный экран, форточная вентиляция, испарительного охлаждения и доувлажнения воздуха, орошения кровли.

Продолжительность светового дня также имеет большое значение. Так в условиях 3-4 световых зон при низкой интенсивности света и длинном дне, растения получают такое же количество световой энергии, как в условиях 6-7 световых зон.

Период продуктивного фотосинтеза увеличивается в этих зонах, повышается коэффициент  использования световой энергии и в следствии этого увеличивается продуктивность роз, улучшается качество цветов.

 В условиях 6-7 световых зон световой итог в 3000 Дж растения получает  в течение  8-10 часов, при этом при интенсивности светопотока 1000 -1500 Вт/м². В этом случае, большая часть энергии растения направлена на транспирацию воды с целью охлаждения самого себя. Продуктивный фотосинтез при этом отсутствует.

Качество цветов снижается, так же как и общая продуктивность в следствии:

а) высокой интенсивности света и значительных затрат продуктов фотосинтеза растения на охлаждение самого себя,

 б) короткого дня, соответственно короткого периода фотосинтеза и суммарно малой продуктивности фотосинтеза.

По мере снижения прихода солнечной энергии (ноябрь-март) или высокой облачности,  в теплице  включается система элетродосвечивание растений для обеспечения требуемой для роз долготы дня и световой энергией для процесса фотосинтеза.

Электродосвечивание является основной составляющей современной интенсивной технологии выращивания роз.  Система электродосвечивания позволяет экономить затраты на тепловую энергии, так как при ее включении температура воздуха в теплице поднимается на 4-6°С. При этом надо учитывать, что при выключении данной системы температура воздуха в теплице снижается на те же 4-6°С и происходит резкое повышение (до критической 95%) относительной влажности воздуха.

Уровень освещенности роз по разным источникам колеблется от 6000 до 20000 люкс. По данным голландских источников для успешного выращивания 15-17 штук с м² в месяц высококачественных цветов, зимой достаточно 10 000 – 12 000 люкс искусственного освещения, а свыше 15 000 люкс – экономически не оправдано. При этом они отмечают, что освещенность  5000 люкс – только для выживания растений.

Профессор Шульгин И.А. считает, что уровень ФАР в 40 вт/м² (вне зависимости от источника освещения) способен  только поддерживать равновесии между фотосинтезом сахаров и их расходованием на жизнеобеспечение растения, без продуктивной составляющей.

Однако, финские производители роз применяют уровни освещенности 15 000-20 000, а иногда и 25 000 люкс.

Для экономии электроэнергии (доля электроэнергии в структуре себестоимости может достигать 40%) светоотражающий шторный экран должен быть закрыт во время работы системы электродосвечивания. Систему электродосвечивания проектируют из условия включения 50% и 100% установленных ламп, при непременном условии равномерности освещения растений.

Хотя на наш взгляд, более оптимальным было бы включение системы электродосвечивания растений  в режиме 25,50,75 и 100% нагрузки и технически это возможно. Увеличение расходов на кабельную продукцию, для указанного варианта управления системой электродосвечивания,   с лихвой окупятся экономией электроэнергии,  при постоянном  возрастании тарифов на электроэнергию.

Временной режим электродосвечивания устанавливается в зимнее время в количестве 20 часов в сутки. Обычно досвечивание включают в 4 часа утра и выключают в 24 часа. Темновая фаза фотосинтеза составляет 4 часа.

В практике эксплуатации, автоматизированная система управления электродосвечиванием учитывает солнечную активность  (при достижение 100 или 150 Вт/см² солнечного света в зависимости от установок управляющей программы), система ? электродосвечивания выключается.

Весной, по мере увеличения интенсивности солнечного света и продолжительности светового дня, время работы системы электродосвечивания сокращается до  16, 14, 10 и т.д. часов. Однако очень полезно проводит досвечивание растений после захода солнца с целью удлинения светового дня для роз, особенно при коротком световом дне. Это приводит к увеличению продуктивности роз и улучшению качества цветов (окраска и величина бутона, длина цветоноса, увеличение вазостойкости).

При переходе от лета к осени продолжительность электродосвечивания  в течение суток увеличивается.

Важным показателем является эффективность использования света ( ЭИС) .

Это количество прироста сырой массы растения на единицу света. Обычно ее выражают в г/моль света или г/ количество часов электродоствечивания.

Для разных сортов розы показатели   эффективности использования света свои. Так для сорта Аваланж нормой является 2,8г/моль или 20 г/20 часов, Гран при – 2,0 г/моль или  15 г/20 часов, Иллос – 2,4 г/моль  или 18 г/20 часов.

Для определения эффективности использования света  каждую неделю взвешивают по 5-10 букетов упакованных роз.

Для понимания данных величин приведем расчет-перевод приведенных единиц:

При уровне освещенности 8000 люкс мы получает 100 мкмоль/с-1.

Имея такой уровень освещенности, мы можем получить 7,2 моля/м² фотосинтетической активной радиации:

100 * 3600/1000000 * 20 = 7,2 моля/м², где

100 – количество световой энергии в мкмолях/с-1,

3600 –количество секунд в часе,

1000000 – коэффициент перевода мкмоль в моли

20 – длительность электродосвечивания.

Хорошая и подробная "работа". Я по ней учился в свое время. Очень много чего точно очень сказано. Правда есть и то с чем не согласен:

 

Первое:

график урожайности в зависимости от мощности досветки и от сезона. Он не совсем верен. На деле досветка больше работает в зимние месяцы, и досветка обеспечивает порой до 100% от полученного урожая. В летние же месяцы ее "вклад" в общий урожай значительно ниже, во-первых потому что и от естественного света уже нарастает товарная продукция, а во-вторых потому что самого досвечивания в июне-июле минимум используется (1-2 часа в сутки на северах и 4-6 часов на югах как ни странно).

Именно поэтому при росте мощности досветки "синусоида уржайности" - "выравнивается". Т.е. зимние месяцы существенно "подтягиваются" по урожайности - к летним месяцам. Будет время составлю и выложу данный график.

 

Второе:

 

 

По данным  компании Hortilux без досвечивания было получено 336 шт./год/м². При электродочвечивании 5000 люкс – 464 шт./год/м²

 

Может я ошибаюсь, но по мне так даже Акито (мелкобутонная и очень урожайная роза) не даст подобного урожая без досветки, в третьей зоне по крайней мере...Даже 25-35 см побеги если выращивать :)

 

Третье:

 

 

Для производства роз, с коммерческой точки зрения, важен период с ноября по апрель

На самом деле для производства роз важны все периоды. Здесь нет такой сезонности по ценам как с овощами, народ у нас на дачах розы хоть и стал растить, но явно не с целью срезки :) Есть конечно некие сезоны: "День св. Валентина, 8 марта, Красная горка, Выпускные, Последний звонок, 1 Сентября, День Учителя и т.д. (заметьте многие из этих розоводческих праздников весной и летом есть!) НО! Люди рождаются и умирают, знакомятся, влюбляются и женятся круглый год, а не только в определенные сезоны! И всегда - цветы! Хоть кризис, хоть шмизис на дворе! А 80-90% всех "даримых" цветов это роза!

 

Со всеми остальными утверждениями не только согласиться могу, но и подписаться под ними!

Особенно примечательно:

 

 

       

Продолжительность светового дня также имеет большое значение. Так в условиях 3-4 световых зон при низкой интенсивности света и длинном дне, растения получают такое же количество световой энергии, как в условиях 6-7 световых зон.

        Период продуктивного фотосинтеза увеличивается в этих зонах, повышается коэффициент  использования световой энергии и в следствии этого увеличивается продуктивность роз, улучшается качество цветов.

         В условиях 6-7 световых зон световой итог в 3000 Дж растения получает  в течение  8-10 часов, при этом при интенсивности светопотока 1000 -1500 Вт/м². В этом случае, большая часть энергии растения направлена на транспирацию воды с целью охлаждения самого себя. Продуктивный фотосинтез при этом отсутствует.

 

 

 

Т.е. в итоге видя на компьютере результат в 2800 Дж/см2 "на югах" и вроде бы даже меньшие 2300 Дж/см2 "в средней полосе" мы в реальности получаем совершенно разную полезность этих Джоулей!!! В первом случае у нас растение получило 2800 ДЖ/см2 в сжатый период (14 часов) из которых 4 часа "освещенность" составляла за критические/предельные 800 Вт/м2 когда растение вынуждено было лишь бороться со стрессом фактически, но не спокойно наращивать сухую и сырую вегетативную массу за счет фотосинтеза и "наливать" бутоны. А во втором случае - 2300 Дж/см2 распределились по времени более равномерно, ведь растение освещалось 17 часов из которых лишь час-полтора мощность света незначительно превышала 800ВТ/м2.

 

Т.е. реальной, пошедшей впрок солнечной энергии в первом случае оказывается зачастую даже меньше на юге, чем энергии усвоившейся растением на севере! Именно поэтому утверждение, что "строить современные комбинаты надо только на юге, потому что там больше света и тепла, которые очень дороги" для меня является очень и очень спорным. Света-то - да! Действительно - больше. Но больше в "номинальном" его выражении. А в "полезном" выражении больше ли его? И если больше, то на много ли? А не перекрывают ли другие факторы (опасность перегревов, богатая "живность" стремящаяся влететь в теплицу и "пожрать" все в ней, проблемы с водоснабжением, проблемы с крутыми южными стихиями - градом, ливнем, снегопадом, которые в этих богатых пышущих силами краях хотя и редкие, но зато - меткие?  А хорошо ли что так много тепла на юге? А не является ли это при мощной досветке (за 200 ватт на м2) скорее недостатком, чем достоинством? Ведь как известно: нагреть помещение относительно окружающей среды всегда энергетически знааачительно менее затратно и технологически проще, чем его охладить и сохранить эту "охлажденность"!

 

 

Правда зимой надо признать с "полезностью света" обратная проблема возникает. На севере солнце ниже чем на юге, от этого угол падения лучей на стекло становится меньше, при этом очень существенно (чуть ли не в геометрической прогресссии растет)возникает процент отразившейся от кровли солнечной энергии. Соответственно значительно меньше попадает в теплицу света. Плюс еще снег наметает на внешнюю сторону стекла и также в суперморозы иней на внутренней образуется. От всего этого в теплице в январский/декабрьский полдень реально - темно!

 

Всегда думал, как бы посчитать эти значения (реальный/полезный свет, а не фактический), хотя бы грубо (без учета того, что культура угнетается при высоких уровнях мощности света и кпд фотосинтеза ее при этом существенно падает) просто "отсекая" мысленно "лишнюю энергию" (свыше 800Вт). Но так и не придумал как это сделать. Интегралы использовать разве что или на график прихода солнечной радиации рисовать все эти линии отсечения. Хотя! Можно же просто поставить датчик освещенности внутрь теплицы! А там уже лишний свет шторные экраны "ортсекут" и мы все совершенно легко на графике и увидим! Но тогда возникает проблема тоже: на него же и тень конструкций падает периодически, и тень от экранов, где-то есть, а где-то нет (они же не более чем на 80% закрываются ради сохранения вентиляции).

В 17.11.2013 в 22:36, Гость admin сказал:

При уровне освещенности 8000 люкс мы получает 100 мкмоль/с-1.

.. подскажите пожалуйста, как можно в этом убедиться. И ещё, - на каком расстоянии от источника поверхностью получены заявленные 100 мкмоль/м2*с

Спасибо

Изменено 30 октября, 2016 пользователем Игорь Вячеславович

11 час назад, Игорь Вячеславович сказал:

.. подскажите пожалуйста, как можно в этом убедиться. И ещё, - на каком расстоянии от источника поверхностью получены заявленные 100 мкмоль/м2*с

Спасибо

  Мне кажется, лучше замеры делать на уровне немного выше бутонов.

На уровне бутонов всегда замер делается.

Измерение на уровне пригиба даст неверные данные. Так как датчик будет затенен растениями.

Расстояние измерений от источника не играет никакой роли, так как с ростом расстояния плотность светового потока в теплице не изменяется.

В соседней ветке объяснение.

12 часа назад, Grower1 сказал:

 

Расстояние измерений от источника не играет никакой роли, так как с ростом расстояния плотность светового потока в теплице не изменяется.

 

.. не был бы я столь категоричен

1 час назад, Игорь Вячеславович сказал:

.. не был бы я столь категоричен

Объяснение читали?

Законы физики решили отменить? В частности закон изменения плотности светового потока от разного вида источников света (точечного, линейного, плоскостного. Для каждого вида источника свой закон своя формула расчёта изменения. Для точечного это "уменьшение освещенности пропорционально квадрату расстояния" (зато при этом "пятно освещения" больше пропорционально квадрату расстояния тому же), для линейного это просто  пропорционально расстоянию, для плоскостного - В НЕ зависимости от расстояния от источника (разумеется если при этом ширина и длина источника света превышают расстояние до точки измерений от поверхности источника света)) ?

А также законы логики?

"Ню-ню" как говорится ;)

Ответьте самому себе хотя бы на вопрос: "А куда вдруг это "девается" свет при удалении от точечного источника?" А?

Когда ответите подумайте: "А куда будет деваться свет от плоскостного источника?".

Максим

..в конце второго абзаца вы правильно оставили знак вопроса

Буду с вами предельно откровенен, - в моём представлении воздушная среда это взвесь частиц, с капсулами воды разумеется. С частицей, обладающей массой, в такой линзе может произойти всё, что угодно. Моя позиция состоит в том, что именно это предположение мне и хотелось проверить опытным путём, через банальные измерения спектрофотометром в теплице с досветкой. После этого мы сможем вернуться к обсуждению логики.

Кстати, если вы являетесь сотрудником промышленной теплицы в окрестностях СПб, я бы с удовольствием принял от вас предложение сделать такие замеры у вас например..

Изменено 1 ноября, 2016 пользователем Игорь Вячеславович

3 минуты назад, Игорь Вячеславович сказал:

 

Буду с вами предельно откровенен, - в моём представлении воздушная среда это взвесь частиц, с капсулами воды разумеется. С частицей, обладающей массой, в такой линзе может произойти всё, что угодно. Моя позиция состоит в том, что именно это предположение мне и хотелось проверить опытным путём, через банальные измерения спектрофотометром в теплице с досветкой. После этого мы сможем вернуться к обсуждению логики.

 

    При распространении электромагнитной энергии диапазона ФАР в воздушной среде теплицы, конечно, есть небольшие потери,рассеивание, но их размерность на пути в несколько метров---0,000.....%. Ловить "блох" в данном случае не имеет смысла. А вот неравномерность освещенности в проценты, особенно по периметру ТК присутствует. Голландцы даже придумали светильники с поворотными отражателями для уменьшения "краевого" эффекта.

При переводе с латинского капсула – это коробочка, шкатулка, несущая внутри себя что-либо

Замечание интересное. Но сомнения в ничтожности потерь на рассевания увы остались, иначе, как объяснить такую разницу в показаниях спектрорадиометра. Да, замерял не  в теплице, теперь хочу проверить в теплице с досветкой в дневное время..

Изменено 1 ноября, 2016 пользователем Игорь Вячеславович

Господа специалисты, прошу помощи. Не могу найти авторизованную и авторитетную информацию по спектральной эффективности досветки роз. Пока вижу два мнения: "без разницы, главное моль/день" и "надо добавить красного/синего". Что скажет многоуважаемая публика..

Спасибо

17 минут назад, Игорь Вячеславович сказал:

Господа специалисты, прошу помощи. Не могу найти авторизованную и авторитетную информацию по спектральной эффективности досветки роз. Пока вижу два мнения: "без разницы, главное моль/день" и "надо добавить красного/синего". Что скажет многоуважаемая публика..

Спасибо

    Наиболее эффективная реализация в натриевых лампах ( вероятно, и в ЛЕД тоже ) -- это продукция Филипс.

Я общался с их представителями кулуарно, информация, которую я получил от них в качестве "инсайда", подтверждает ваши предположения. Однако интересно альтернативное мнение, если таковое имеет место быть.

Вопросы о содержании роз дома и досветке в зимнее время.

1) Какая минимальная облученность необходима для того чтобы процессы фотосинтеза превалировали над процессами дыхания, при условии что температура окружающей среды 10-15 градусов? В книге Лемана написано что у светолюбивых растений компенсационная точка наблюдается при освещенности около 900 лк, у теневыносливых она значительно ниже (у овса при 300 лк). Но освещенность от какого источника не указано, а это принципиально.

2)Есть ли опасность при сравнительно низкой температуре воздуха (10-15 градусов), что источник света окажется для растения слишком интенсивным и облученность пойдет ему во вред? Другими словами может ли растение накопить больше энергии чем способно употребить и "захлебнется"? Как растение поступает с лишним светом?

3) Обязательно ли производить досветку чтобы саженцы роз благополучно существовали до посадки весной в грунт при указанной температуре?