На международной выставке по садоводству «Хорти Файр», состоявшейся в Голландии в начале октября 2010 года фирма «Филипс» представила новую, более эффективную лампу SON -T и новые светодиодные светильники (так называемые ЛЭД) для досвечивания между растениями. Фирма считает перспективным комбинированное использование ламп обоих типов, что подтверждается результатами исследований. Исследования проводились в Голландии в нескольких местах на разных гибридах томата.
В хозяйстве «Деккер Гласкултурес» в 2009 году половина стандартных ламп SON -T была заменена на светодиодные светильники, размещенные между растениями. Испытывались два варианта – красные светильники и комбинация красного и синего цветов. В результате оказалось, что красные светильники между растениями дают некоторую прибавку урожая по сравнению с контролем — SON -T над верхушками растений – а комбинация красные-синие оказалась еще более эффективной. В последнем случае прибавка урожая составила 15% к контролю.
Поэтому испытания красно-синих светильников были продолжены и в этом году. В этот раз они сравнивались не со стандартными SON -T (110 мкМоль/м2/c), а с на 54 мкМоль/м2/c более мощными. При более высокой общей освещенности прибавка урожая от светодиодов снизилась, однако эффективность использования света была выше на 8%. А именно – количество граммов полученной продукции на один микромоль света (естественное и дополнительное освещение в сумме) в варианте со светодиодами было на 8% выше. Разница между комбинированным освещением и стандартным SON -T составила от 4 до 5 кг/м2. При размещении светодиодов между рядами растений снижаются потери света по сравнению с SON -T и растение может использовать его эффективнее. Частично это связано со спектром лампы, но большую роль играет и ее расположение.
На 150% более мощные лампы SON -T дали более высокий урожай по сравнению со стандартыми, однако в 1,5 раза большее количество тепла, выделяемого ими, растения переносили с трудом. Специалист-технолог фирмы «Филипс», физиолог растений Эстер ван Ехтелт комментирует это следующим образом: «Для хозяйства „Деккер Гласкултурес“ более мощные светильники SON -T непригодны, поскольку избыточное тепло вызывает краевой ожог листьев и повышает риск распространения серой гнили. Работа по уходу возрастает драматически.»
Хотя первые результаты показывали, что нет большой разницы в том, висят ли светодиоды между растениями вертикально или горизонтально, на большей площади оказалось, что горизонтальное расположение светильников лучше.
Растения выглядят, как без досветки
В испытаниях, проведенных в Опытном центре (Improvement Centre) в Бляйсвике, изучали, как влияет дополнительное освещение светодиодами на урожай гибрида Комет. Условия испытаний были сравнимы с испытаниями в хозяйстве Деккера. И в данном случае светодиоды обеспечивали дополнительные 54 мкМоль/м2/c. Кроме того была испытаны на 50% более мощные светодиоды (81 мкМоль/м2/c). Лампы SON -T обеспечивали 143 мкМоль/м2/c.
К концу периода досвечивания разница в урожае между двумя видами светодиодов составила 3 кг/м2. И в этом случае досвечивание лампами SON -T пришлось прекратить из-за избыточного тепла, хотя светодиоды все еще были эффективны. В период с мая по август урожайность под светодиодами обогнала SON -T на еще 1 кг/м2. Комментарий ван Ехтелт: «Растения более жизнеспособны. По словам крестьян, растения выглядят, как без досветки. Это комплимент по сравнению с обгоревшими листьями при стандартной светокультуре. В периоды, когда длина дня еще коротка, но уже становится тепло, дополнительное освещение с помощью светодиодов может быть интересно. Дополнительный килограмм летнего урожая, принесший 0,50 евро/м2, не окупил дополнительной досветки, здесь еще требуется оптимизация.»
Мелкоплодные сорта реагируют иначе
Светодиоды испытываются и в опытных теплицах университета в Вагенингене. Эти испытания трудносопоставимы с вышеупомянутыми, поскольку велись с другим гибридом томата – коктейльным томатом «Санстрим», а не крупноплодным «Комет».
Продуктивность мелкоплодных томатов в большей степени лимитируется количеством сахаров, поступающих в плоды (распределение). Для крупноплодных томатов большее значение имеет количество образовавшихся ассимилятов (производство). Как раз в последнем случае светильники между растениями позволяют получить больший урожай. Чем крупнее плоды, тем значительнее преимущества светодиодов. В свою очередь при выращивании коктейльных томатов наилучшие результаты дало применение только ламп SON -T. Комментарий ван Ехтелт: «Эти результаты огорчают, поскольку в остальных испытаниях светодиоды были эффективны. Испытания в Вагенингене лишний раз свидетельствуют, что энергетически наиболее экономно (на 1 кг продукции) применение SON -T над растениями и светодиодов – между рядами.»
Испытания в Вагенингене вызвали дискуссии о том, как именно следует размещать два ряда светодиодных светильников между рядами растений. Верхняя линия, расположенная на уровне верхушек растений, по идее должна освещать и обогревать их. При этом теряется часть света, а следовательно и преимущества досвечивания между растениями. Результаты таких испытаний невозможно сравнивать с другими испытаниями. При более низком расположении светильников энергетическая эффективность могла бы быть выше.
В следующих испытаниях фирма «Филипс» планирует установить оптимальную высоту подвески светильников с учетом использования света растениями. Сейчас считается, что нижняя линия должна висеть на 40 см выше нижнего листа, то есть под ней находится около двух листьев. В планируемых испытаниях высота верхней линии будет различной.
Плоды немного крупнее
В испытаниях в хозяйстве Деккера и в Опытном центре было замечено, что плоды находящиеся рядом с линией светодиодов были крупнее, чем в других кистях. Пока неизвестно, что именно это вызвало – дополнительный свет или дополнительное тепло. Последнее предположение нелогично. В этом случае дополнительное тепло должно бы было ускорить созревание плодов, но этого не случилось. В университете в Вагенингене на мелкоплодном гибриде ничего подобного замечено не было. Применение только натриевых ламп SON -T вызвало в некоторой степени еще более мелкие плоды, как раз благодаря повышенной температуре. При этом плоды созревают быстрее, чем при комбинированной досветке.
Следует установить оптимальную пропорцию между SON -T и светодиодами. Заключение ван Ехтелт: «Оба типа ламп полезны и необходимы. С точки зрения освещенности светодиоды несколько лучше, но с точки зрения температуры преимущество за натриевыми лампами. Комбинированная система дает возможность в большей степени управлять температурой. Натриевые лампы хороший источник тепла, но есть хозяйства, где требуется больше света, но не тепла. Для них светодиоды особенно интересны. Можно сказать, что концепция светодиодов уже готова для практического внедрения в хозяйствах.»
Применение в «Новой агротехнике»
В Опытном центре в Бляйсвике ведется испытание светодиодов в рамках программы «Новая агротехника». При этом используется комбинированная досветка с SON -T над растениями и светодиодами между рядами. В этом испытании применяются более широкие междурядья, чем обычно, что дает возможность свету проникать глубже между растениями. Комментрий ван Эхтелт: «Таким образом светодиоды между растениями получают больше места и улучшается как распределение света, так и его использование. Густота стояния стеблей на погонном метре выше, чем обычно, поэтому образуется „стена“ из листьев. Мы видим что происходит, когда линия светодиодов висит вдоль ряда растений. Неуловленный листьями свет попадает на следующий ряд растений, при этом освещенность не должна быть слишком низкой, иначе падает эффективность. Конечно, с технической и энергетической точки зрения здесь еще есть над чем работать».
Испытания в Украине
В сезон 2010/2011 новый светодиодный модуль GreenPower LED будет испытан на Уманском тепличном комбинате. Первые результаты ожидаются уже к июню 2011 года. Пока предполагается прирост урожайности на 15%.
