Światło jest jednym z kluczowych elementów potrzebnych roślinie do rozwoju. Umożliwia przeprowadzenie najbardziej podstawowych procesów, które pozwalają roślinom osiągnąć zdrowy wzrost. W jaki więc sposób oświetla się uprawy zarówno te odbywające się na zewnątrz jak i wewnątrz pomieszczeń?
Jednym z najważniejszych życiowych procesów dla roślin jest przeprowadzenie fotosyntezy. W jej wyniku roślina przekształca światło, tlen i wodę w energię chemiczną, której potrzebuje do wzrostu, kwitnienia i produkcji nasion.
Kiedy roślina nie dostaje wystarczającej ilości światła nie produkuje chlorofilu, czyli pigmentu, który decyduje o jej zielonym kolorze, roślina blednie. Dodatkowo liście stają się słabe i zdeformowane i wypadają. Z kolei przy dostarczeniu zbyt dużej ilości światła rośliny wystawione na zbyt dużą ilość światła mogą mieć przypalone i wybielone liście. Bez dostępu do prawidłowego naświetlenia, rezerwy energii się wyczerpują, a roślina umiera.
PAR (ang. Photosynthetic Active Radiation)- promieniowanie fotosyntetycznie czynne. Wskaźnik określa ilość światła, którą roślina wykorzystuje do fotosyntezy w zakresie od 400 do 700 nm. Znany jest również jako światło widzialne.
DLI (ang. Daily Light Integral)- całkowita ilość światła docierającego do rośliny w ciągu doby. Wskaźnik ten bezpośrednio przekłada się na rozwój i jakość rośliny.
PPF (ang. Photosynthetic Photon Flux) – strumień fotonów emitowany ze źródła światła na sekundę. Informuje nas tym samym o tym, ile PAR jest emitowanego przez źródło światła.
PPFD (ang. Photosynthetic Photon Flux Density) – gęstość strumienia fotonów fotosyntetycznych na jednej powierzchni.
Promieniowanie fotosyntetycznie aktywne (PAR) określa rodzaj światła potrzebny do przeprowadzenia fotosyntezy. Aby fotosynteza mogła się odbyć rośliny potrzebują światła ze spektrum pomiędzy 400 a 700 nm. Jest to światło widzialne „gołym” okiem. Jednak na podstawie długości fal można rozróżnić różne rodzaje światła, które tworzą widmo promieniowania elektromagnetycznego. Obejmuje ono zarówno światło widzialnej np. słoneczne, ale również niewidzialne, tj. podczerwone.
Wyższe PAR korzystnie wpływa na fotosyntezę i może przyczynić się do większych zbiorów. Jednakże PAR, które jest albo zbyt wysokie albo zbyt niskie może zaszkodzić rozwojowi rośliny. Każda roślina ma swoje preferowane zakresy PAR.
To jakiego rodzaju światła potrzebuje dana roślina zależy od jej gatunku oraz etapu rozwoju. Aby zapewnić jej dobre warunki do wzrostu należy stosować szerokopasmowe spektrum, z całym zakresem PAR. W roślinie obecne są dwa typy chlorofilu – A i B. Wykorzystują one dwa zakresy PAR, czyli niebieskie o długości fal 435 – 450 nm, oraz czerwone o wartościach 640 – 665 nm. Bardzo ważne jest, aby dobierając światło ustawić odpowiednią proporcję światła czerwonego do niebieskiego. W fazie wzrostu dobrze zwiększyć światło niebieskie, z kolei w fazie kwitnienia zwiększyć światło czerwone.
To jak dużo roślina wymaga światła w ciągu dnia zależy od wskaźnika DLI. Odnosi się on do ilości fotonów docierającej do danej powierzchni rośliny w ciągu jednej doby. Mówiąc bardziej naukowo, jest to zintegrowana gęstość strumienia fotonów w zakresie od 400 do 700 nm odbierana na 1 metrze kwadratowym w ciągu dnia. Jednostką określającą DLI jest mol w ciągu dnia. Istnieje dobra korelacja pomiędzy średnią DLI a wzrostem roślin, co oznacza, że wzrost roślin zwiększa się dość liniowo wraz ze wzrostem DLI.
Wskaźnik ten jest w szczególności ważny przy oświetlaniu upraw. Wiedząc, ile roślina potrzebuje otrzymać światła w ciągu dnia, można dobrać odpowiednie lampy oraz ich parametry. W ten sposób roślina osiągnie prawidłowe rozmiary. Wskaźnik DLI używany jest w celu rozwoju liści, łodyg korzeni, kwiatów i owoców. W szczególności w przypadku roślin owocujących, ich jakość wzrasta wraz z wysokim DLI, ponieważ rośliny mają grubsze łodygi, bardziej rozwinięte systemy korzeniowe itp. Jednak zupełnie na odwrót jest w przypadku roślin preferujących cień.
Z tego powodu ważne jest, aby wartość wskaźnika DLI była odpowiednia dla uprawianego gatunku roślin. Jeżeli DLI będzie za wysokie liście rośliny mogą się spalić. Kiedy tak się dzieję natychmiast trzeba zmniejszyć wartość oświetlenia. W przypadku niedostatecznego poziomu DLI ukorzenienie jest spowolnione, roślina rozwija się gorzej i jest słabsza i może mieć mniejszą ilość kwiatów i owoców. Wtedy również należy dostosować poziom oświetlenia czy umożliwienie roślinie większej ekspozycji na światło. Zapotrzebowanie na rośliny różni się w zależności od gatunku uprawianej rośliny.
Przykładowe wartości DLI:
Jednym z najpopularniejszych sposobów oświetlenia roślin jest wykorzystanie światła naturalnego. Niestety rozwiązanie to ma kilka poważnych wad w warunkach domowych czy komercyjnych. Chociaż w okresie letnim dostęp do światła jest zazwyczaj łatwy to przez miesiące zimowe uprawa jest utrudniona. W dodatku rośliny narażone są na nieprzewidywalne warunki pogodowe.
Prowadząc uprawy w zamkniętych pomieszczeniach trzeba znaleźć alternatywne źródła oświetlenia. Zazwyczaj oznacza to albo połączenie światła naturalnego ze sztucznym, albo całkowite zastąpienie światła słonecznego. Pomimo pejoratywnego skojarzenia ze słowem „sztuczne”, oświetlenie wytwarzane z alternatywnych źródeł energii często może służyć roślinie o wiele lepiej. Wykorzystując do upraw oświetlenia LED można nie tylko zapewnić roślinom światło wysokiej jakości, ale również dostosować czas naświetlenia idealnie pod wymagania danego gatunku.
W celu osiągnięcia idealnych warunków do uprawiania roślin należy wziąć pod uwagę rodzaj używanego oświetlenia. Jest to najbardziej podstawowy element, którego rośliny potrzebują do rozwoju.
Decyzja o źródle oświetlenia uprawy jest kluczowa i może mieć wpływ na jakość plonów. Dlatego ważne jest rozważenie różnych rozwiązań i przeznaczenie wystarczającej ilości czasu na planowanie i projektowanie rozmieszczenia roślin i oświetlenia.
