Mělo by být pěstební LED osvětlení ve sklenících standardem?

Dotaz na instituce LED osvětlení v zahradnickém prostředí - konkrétně ve sklenících - je stále důležitějším bodem v oblasti pěstování pod dohledem. Indoor growing s využitím pěstebního LED osvětlení se přesouvá z malých hobby projektů do komerčního světa velkých hráčů.

Tato prozíravá diskuse se snaží prozkoumat celou řadu úhlů pohledu, které jsou tomuto tématu vlastní a které zahrnují nejen finanční zisky, ale také ekologické důsledky a technologický pokrok.

Zatímco zběžná odpověď se rozhodně přiklání k jednoznačné "pozitivní" odpovědi, labyrint aspektů vyžaduje složitější zkoumání.

Přehled 9 zkoumaných aspektů pro LED osvětlení do skleníku:

1. Finanční ekonomické výhody
2. Důsledky pro životní prostředí
3. Technologické inovace
4. Symbióza LED osvětlení s přidávaným CO2
5. Jak se liší PPFD u různých zahradnických LED svítidel?
6. Rychlost čisté fotosyntézy
7. Fotorespirační funkce
8. Sumarizace
9. Často kladené dotazy (FAQ)

1) Finanční ekonomické výhody

Zvýšený výnos a zlepšená kvalita plodin: Hlavní motiv pro zavádění LED osvětlení ve sklenících

Přechod na pěstební LED osvětlení do skleníku může výrazně zvýšit výnosy plodin. Pokročilá LED svítidla dokáží regulovat úroveň osvětlení v průběhu celého roku a zajišťují optimální růst i v tmavších dnech. Mohou se také zaměřit na oblasti s menším množstvím světla, čímž podpoří rovnoměrný růst a zlepší kvalitu vašich plodin.

Použitím vysoce intenzivního LED osvětlení můžete dosáhnout lepších organoleptických vlastností svých plodin, například zvýšené produkce sekundárních metabolitů rostlin. To znamená, že vaše plodiny budou mít vyšší kvalitu a lepší chuť. Práce s LED osvětlením, které odpovídá preferencím vašich plodin, jim umožňuje plně využít jejich genetický potenciál, což vede k vynikajícím výsledkům. Tyto kvalitnější výsledky mohou mít vyšší cenu, což zvyšuje vaše finanční výnosy.

Nákladová efektivita

Počáteční investice do přechodu na pěstební LED osvětlení se může zdát vysoká, ale při pohledu na střednědobé až dlouhodobé investiční strategie, kdy náklady na elektřinu neustále rostou, se technologie LED ukazuje jako nákladově efektivní.

Moderní pěstební LED svítidla do skleníků mají extrémně vysoký výkon PPF (Photosynthetic Photon Flux) a účinnost svítidel (μmol/J), což z nich dělá neocenitelné spojence, zejména při nasazení na dražší plodiny.

Dlouhodobá návratnost investice

Při výpočtu návratnosti investic (ROI) jsou výhody umělého osvětlení pro rostliny s technologií LED ještě zřetelnější.

Díky nižší spotřebě energie a delší životnosti ve srovnání s tradičními řešeními osvětlení ve sklenících jsou doplňková LED svítidla chytrým finančním rozhodnutím pro zajištění budoucnosti vašeho skleníkového provozu.

2) Důsledky pro životní prostředí

Snížení uhlíkové stopy

Energetická úspornost skleníkových LED svítidel přesahuje pouhé úspory a zahrnuje i citelné snížení emisí uhlíku. Běžné technologie pěstebních svítidel obvykle spotřebovávají velké množství energie a vyzařují značný tepelný výkon. To vyžaduje dodatečné systémy topení, ventilace a klimatizace (HVAC), čímž se energetická zátěž ještě zvyšuje.

Biodiverzita

Důsledky pro blízkou biologickou rozmanitost a ekosystémy si však zaslouží obezřetné zamyšlení. Ačkoli syntetické LED světlo může rušit původní volně žijící živočichy, promyšlené použití a pečlivá orchestrace mohou řadu takových problémů zmírnit.

Dobře kalibrovaný režim osvětlení plodin, zejména pokud je integrován do fotoperiodického časového plánu, může zmírnit nepříznivé účinky na místní ekosystémy.

Ohleduplnost k životnímu prostředí

Nové verze LED svítidel do skleníku nyní nabízejí "ekologické režimy", které mají ještě více snížit jejich ekologickou zátěž. Tyto režimy modulují vyzařování světla v závislosti na denních cyklech nebo na potřebách konkrétní plodiny, čímž poskytují další zástěrku šetrnosti k životnímu prostředí. Komplexní systémy pro osvětlení skleníku používané v Holandsku monitorují real-time venkovní podmínky a podle toho se stmívá pěstební osvětlení ve skleníku.

3) Technologické inovace

Zvýšení výnosů pomocí dodatečného CO2

Pokud chcete ze svých plodin vytěžit maximum, nezapomeňte na kombinaci extra CO2 a LED pěstebních světel. Tyto dva faktory společně mohou zajistit, že vaše rostliny budou efektivněji využívat vodu, což vede k lepší a větší úrodě. Celkové výnosy se vám mohou zvýšit až o 30-40 %.

Chytré doplňky

Spojení LED pěstebních světel s dalšími automatizovanými zařízeními pro dálkové sledování a ovládání přidává další úroveň vyladění. To se hodí zejména u velkých provozů, kde mohou změny na místě znamenat velký rozdíl. A i menší změna v procesu skleníkového pěstování může ušetřit nemalé náklady na provoz.

Žádné univerzální řešení

Pokud jde o přidávání dalších LED světel do skleníků, neexistuje jediný obecně platný způsob, jak to udělat. Hodně záleží na tom, co pěstujete, jakou to má hodnotu, kde se váš skleník nachází a jaké jsou místní povětrnostní podmínky. Obecně však platí, že pořízení LED světel pro pěstování je dobrý krok, protože ve většině případů nabízejí již zmíněné výhody.

Pro nabídku osvětlení do vašeho skleníku nám můžete napsat poptávku či jiný dotaz na email info@ledmegrow.cz 

4) Symbióza LED osvětlení s přidávaným CO2

V úzké souvislosti s předchozím bodem si trošku přiblížíme jakou má souvislost CO2 a LED osvětlení pro vaše rostliny. 

• Použití pěstebních LED světel umožňuje dosáhnout mimořádně vysoké intenzity světla. Tato intenzita světla, která se pohybuje v rozmezí 1000 až 2000 μmol⋅m−2⋅s−1 (mikromol na metr čtvereční za sekundu) a více, umožnila dosáhnout vynikajících výsledků rostlin, které byly dříve nedosažitelné. Přídavné osvětlení je jakýsi energy drink pro fotosyntézu rostlin.
• Po určité fázi navyšování osvětlení se však okolní CO2 stává limitujícím faktorem růstu rostlin a je příčinou klesajících výnosů při dalším navyšování doplňkového osvětlení. Zde vstupuje do hry navyšování CO2. Zvýšením hladiny CO2 nad úroveň okolního prostředí mohou rostliny absorbovat více světla a zároveň zajistit bezproblémové fungování jejich enzymatických mechanismů.
• Kombinace zvýšeného množství CO2, který rostliny mohou fixovat, mírného zvýšení teploty a snížení fotorespirace z enzymů fixujících uhlík (RUBISCO), které se méně odrážejí od kyslíku, vede k tomu, že se fotosyntézou vytvoří více cukrů a zlepší se účinnost využití vody (WUE).

Tato interakce byla popsána pro více druhů rostlin v mnoha vědeckých článcích a literatuře, přičemž existují spolehlivé empirické důkazy z celosvětových soukromých skleníkových projektů, které to potvrzují.

Kombinace vysokého PPFD a CO2 spolu se správným řízením dalších parametrů prostředí v podstatě umožňuje přijmout více světla a přeměnit ho na výnos a kvalitu plodin.

5) Jak se liší PPFD u různých zahradnických LED svítidel?

Různé LED systémy mohou nabízet různé úrovně PPFD, což ovlivňuje rychlost fotosyntézy a následně i růst rostlin.

Při výběru vhodného LED svítidla do skleníku je zásadní vzít v úvahu celkovou plochu, kterou má pokrýt, poměr mezi druhem rostliny a růstem a investicí ve wattech na metr čtvereční aplikovanou na rostlinu, rovnoměrnost světla, účinnost, spektrum, které má být použito, CRI a záruku.

Po zvážení těchto aspektů ve vašem zahradnickém projektu můžete udělat mnohem lepší rozhodnutí s výběrem osvětlení do skleníku, které se vám rychle vrátí.

6) Rychlost čisté fotosyntézy (Pnet)

Čistá rychlost fotosyntézy (Pnet) je míra, která ukazuje, kolik energie rostlina vytváří prostřednictvím fotosyntézy za určitý čas, odečteno od energie, kterou rostlina spotřebuje na dýchání. Jedná se o klíčový ukazatel efektivity růstu rostlin.

Proces přeměny oxidu uhličitého na organické sloučeniny pomocí světelné energie, známý také jako rychlost fotosyntézy nebo Pnet, se liší podle různých podmínek. 

Měření se často určuje pomocí mikromolů oxidu uhličitého přeměněného na metr čtvereční každou sekundu (μmol fixovaného uhlíku/m2/s). Mezi faktory, které tuto rychlost ovlivňují, patří intenzita světla, přítomnost oxidu uhličitého, voda, teplota prostředí a teplota kořenů.
Pro optimální růst skleníkových rostlin je zásadní sledovat a pochopit rychlost fotosyntézy, což může vést k rychlejším celoročním růstovým cyklům a vyšším výnosům.

7) Co je to fotorespirace?

Fotorespirace je biologický proces, který se spouští v rostlinách za světla a spotřebovává kyslík a uvolňuje CO2. Na rozdíl od fotosyntézy, která vytváří energii a ukládá uhlík, fotorespirace tento uhlík a energii spíše spotřebovává. Je to považováno za neefektivní (chybný) proces, který snižuje celkovou efektivitu fotosyntézy.

Tento chybný děj vede ke ztrátě fixovaného uhlíku, plýtvání energií a zdroji, aniž by vznikla jakákoli chemická energie (nebo potrava). To znamená, že potenciální i skutečný výnos je ztrátový. Souhrnně řečeno, fotorespirace ukrajuje uhlík, hlavní stavební kámen pro produkci biomasy, a tím ohrožuje výnos.

Přidáním doplňkového CO2 se tato alternativní cesta minimalizuje a k tomuto chybovému jevu nedochází. Proto lze dosáhnout vyššího výkonu rostlin a vyšších výnosů.

8) Závěrem

Přiznávám, že tyto dva poslední body jsme možná měli zařadit do odborné literatury pěstování rostlin, nicméně pro zachování konzistence a smyslu celého článku jsme museli tyto pojmy a jevy vysvětlit zde. Jinak by si někteří pěstitelé mohli myslet, že čím silnější světlo do skleníku pořídí tak tím větší bude výnos a lze to tak škálovat do nekonečna, to bohužel nejde, příroda to má moc dobře ošetřené.

I když se otázka "Mělo by být používání umělého zahradnického LED osvětlení ve sklenících standardem?" točí kolem několika aspektů, zdá se, že výhody výrazně převažují nad nevýhodami. Z ekonomického i ekologického hlediska se LED osvětlení jeví jako budoucnost zemědělství v řízeném prostředí.

Zůstaňte naladěni na budoucí aktualizace k tomuto důležitému tématu. Budeme i nadále poskytovat podrobné informace, které vám pomohou vytěžit z provozu skleníků maximum. Cílem tohoto článku je poskytnout provozovatelům skleníků a komerčních inovativních farem vyvážený pohled na zavádění pěstebního LED osvětlení. Důkazy jasně naznačují, že tato technologie je nejen přínosná, ale že se brzy může stát průmyslovým standardem.

9) Často kladené dotazy (FAQ)

• Otázka: Co je denní světelný integrál (DLI)?
  • Odpověď: DLI je měření množství světla vhodného pro fotosyntézu, které rostliny dostanou na jednotku plochy během celého dne. Vyjadřuje se obvykle v mikromolech na metr čtvereční za den. Rozumění DLI je klíčové pro určení, kolik světla konkrétní plodina potřebuje pro optimální růst.
• Otázka: Jsou LED světla vhodná pro všechny typy plodin?
  • Odpověď: Ano, LED světla lze přizpůsobit potřebám různých plodin. Volba by ale měla být založena na specifických potřebách každého druhu rostliny, jako je intenzita, kvalita a doba osvětlení.
• Otázka: Jaký je dopad LED osvětlení na životní prostředí ve sklenících?
  • Odpověď: LED světla jsou energeticky účinnější a mají menší uhlíkovou stopu než tradiční osvětlení. Je však třeba zohlednit dopad na místní biologickou rozmanitost a ekosystémy, například světelné znečištění.
• Otázka: Je investice do LED osvětlení odůvodněná?
  • Odpověď: Pro střednědobé a dlouhodobé investiční strategie se LED osvětlení ukazuje jako nákladově efektivní, zejména u plodin s vysokou hodnotou. Pokud momentálně pěstujete ve skleníku pod HPS, tak tam se není o čem bavit a LED jsou jasná volba.
• Otázka: Co je efektivita využití vody (WUE)?
  • Odpověď: WUE je měření biomasy, která je vytvořena na jednotku vody spotřebované plodinou. Je to důležitý ukazatel pro optimalizaci výrobních systémů.
• Otázka: Jak LED světla pro zahradnictví ovlivňují tvar rostlin?
  • Odpověď: LED světla pro zahradnictví lze naladit na konkrétní vlnové délky, které ovlivňují tvar rostlin, jako jsou větvení, výška a doba kvetení.
• Otázka: Jsou LED světla pro zahradnictví bezpečná pro pracovníky ve sklenících?
  • Odpověď: LED světla pro zahradnictví jsou často bezpečnější než tradiční světelné zdroje. Vydávají méně tepla a lze je instalovat tak, aby minimalizovaly oslnění a namáhání očí pracovníků. Také neobsahují žádné jedovaté prvky jako výbojky.
• Otázka: Co je světelné znečištění a jak mu LED světla pro zahradnictví pomáhají předcházet?
  • Odpověď: Plánováním, kdy mají být LED světla zapnuta a vypnuta, lze snížit světelné znečištění, což má dopad na biodiverzitu v okolí skleníku.
• Otázka: Lze systémy LED světel pro zahradnictví integrovat s dalšími technologiemi ve sklenících?
  • Odpověď: Ano, mnoho moderních LED systémů pro zahradnictví lze snadno integrovat s existujícími systémy pro řízení skleníků, což umožňuje lepší kontrolu osvětlení i dalších environmentálních faktorů.
• Otázka: Co je PPFD a proč je to důležité?
  • Odpověď: PPFD znamená Fotosyntetická fotonová toková hustota. Je to měření množství světla vhodného pro fotosyntézu, které dopadá na danou plochu za sekundu. Čím vyšší PPFD, tím více světla je k dispozici pro růst rostlin.

zdroj informací od Lumateku: https://lumatek-lighting.com/artificial-horticulture-led-lighting-in-greenhouses/#advances