Выращивание зелени под лампой зимой

Хилый Укроп и рукотворное солнце

UPD: Как и обещал, перезалил изображения на habrastorage, и дополнительно исправил ошибку в изображении с графиками (там была некорректная легенда к графикам) .

«Ты помнишь как все начиналось…»

А началось все с желания удовлетворить научное любопытство, и проверить смогу ли я замахнуться на замысел творца и вырастить растение не хуже, чем под лучами светила нашего небесного.
Для этого было куплено несколько упаковок «петрушки кучерявой» от производителя Happy Plant, растения были из одной партии как заверял меня продавец, следовательно при более ли менее одинаковой температуре в комнате и схожем режиме полива, можно было рассматривать освещение как основной фактор различающий 2 посаженных образца.

В декабре на солнечный и теплый подоконник был посажен образец №1 который тихо мирно рос себе без дополнительного досвечивания, образец успешно вырос средние параметры освещенности были записаны процесс роста запротоколирован.
И пришло время сажать второй образец, который должен был вырасти исключительно в условиях искусственного освещения, со смещенными циркадными ритмами (растение освещалось ночью, а утром находилось в темноте)

«Мы рождены чтоб сказку сделать былью!»

Ввиду моей практически полной некомпетентности в электронике было принято следующее решение. Взять Arduino, взять макетную плату, натыкать в нее светодиодов типа «пиранья», установить микросхему часов реального времени, собрать все это, растение запихнуть в коробку из под сока и накрыть сверху макетной с лампочками.
Сказано – сделано, но для начало необходимо было прикинуть, сколько диодов необходимо и как это все будет работать.
Первым критерием было мое нежелание усложнять схему, транзисторными ключами и питать светодиоды прямо от портов Arduino, Из расчета 1 «Пиранья» на 1 порт.
Вторым критерием было желание не просто освещать растение, а с имитировать смену времени суток.
Третьим критерием была необходимость соответствия освещенности при искусственном и естественном освещении.
В итоге было принято условно симулировать следующие режимы времени суток:

Цветовая температура была прикинута на глазок на основании данных гуляющих в интернете.

Чтобы посмотреть насколько освещение будет соответствовать этим режимам было проведено моделирование. В первом приближении в качестве кривой естественного освещения была принята модель АЧТ. График искусственного освещения строился на основе даташитов на светодиоды, излучение светодиода рассматривалось, как Гаусова кривая, которые потом складывались между собой. В итоге получилсь вот такие графики.

Как видно из графиков, кривые мягко говоря, не соответствуют друг другу, но я решил сделать допущение, предположив что для фотосинтеза главное красный и синий цвет, а остальные не так важны, как покажет практика допущение сыграло со мной плохую шутку, но об этом позже.

«Я его слепила из того, что было»

По итогам моделирования было установлено точное количество светодиодов.
Был произведен процесс поскребания по сусекам, и найдены следующие светодиоды, (безусловно можно было придумать, что-то лучше но это то что у меня было под рукой.

• BL-760RUWC, светодиод «пиранья» ультра-белый 160″ 5000мКд — 4 шт.
• BL-760RURC, светодиод «пиранья» ультра-красный 160″ 1000мКд 660нМ — 2 шт.
• BL-760RUBC, светодиод «пиранья» ультра-синий 160″ 2000мКд 470нМ -1 шт.
• BL-760RUEC, светодиод «пиранья» ультра-оранжевый 160″ 1500мКд 630нМ — 2 шт.
• BL-FL7660UVC, светодиод «пиранья» ультра-фиолетовый 75″ 220мКд 405нМ — 1 шт.
• АЛ102БМ, светодиод красный 30” 0.2 мКд 700 нМ — 4 шт.

При максимально включенном режиме освещения (условное солнце в зените), освещенность отличалась от усредненной естественной освещенности не более чем на 10%.

Как видно из списка помимо пираньи есть еще светодиоды АЛ102БМ, они должны были симулировать дальний красный свет, который должен был сообщать растениям, что пришла ночь, но во первых светили они очень слабо, а во вторых длинна волны была короче необходимой примерно на 50 нм, но я решил что пусть будут, благо есть не просят.

В итоге все это «счастье было собрано (спойлер):

Как видно из последнего фото, растению было явно не скучно, у него была своя собственная дискотека 🙂

В процессе сборки я открыл для себя несколько прописных истин.
1) Не использовать витую пару для соединений чего-то длиннее чем перемычка.
2) Не использовать макетные платы для устройств срок эксплуатации которых составляет больше 1 дня
3) Не доверять собранной с учетом первых двух факторов электронике периодически её проверяя.
Так или иначе отступать было уже поздно и после нескольких пересборок схема смогла отработать назначенный ей срок в 20 дней.
Если кому-то интересно, то схема принципиально выглядит вот так

Сделать хотел грозу, А получил — козу.

Что же получилось в итоге? В итоге по окончании 20 дней было произведено сравнение растений.

На фотографии слева, растение, которое росло под естественным светом на подоконнике, справа то что росло в развеселой коробке из под сока.
Несложно заметить, что растение выращенное под естественным освещением, так и пышет здоровьем, а вот его собрату повезло значительно меньше. Всхожесть получилась меньше, рост медленнее к тому же растения выросли утонченными и вытянутыми. Чему виной служил неправильно подобранный свет, с избытком красного, еще возможно смещение биоритмов тоже могло негативно сказаться на росте. Тем не менее, растение выросло, и даже показало, что с помощью освещения можно управлять его морфологическими параметрами, а это тоже результат.
Отдельно хочу отметить, что в процессе проведения эксперимента ни одно растение не пострадала, хилая петрушка была переставлена на балкон и уже через пару дней начала бурно расти.

P.s Возможно вас могло немного смутить название статьи. Действительно: «почему статья называется хилый Укроп, хотя росла петрушка?» — спросите меня вы. Просто за время эксперимента эти кучерявые пушистые создания стали мне почти как дети и я дал им имена Укроп первый и соответственно второй. Любите природу друзья мои и хорошей вам пятницы.

Источник

Фитолампа — опыт двухгодичного использования, важные советы по выращиванию под ней рассады

С фитолампами я познакомилась лет 6 назад, когда купила первую люминесцентную лампу по довольно высокой цене — 400 рублей. Увы, эффекта от неё я так и не увидела. Как я поняла, такие лампы служат от 3 до 6 месяцев, а потом как бы «выгорают» и эффекта не дают. Потом была аквариумная фитолампа с розовым свечением, но и она не справилась с поставленной задачей.

Осенью 2016 года мы переехали в свой дом. Радость омрачало одно: самые большие окна выходили на северную сторону, и хоть орхидея на нём цветёт не переставая, для рассады такого света было бы мало. А зимой стала понятна ещё проблема: все окна, особенно единственное окно южной направленности, были очень холодными, пластик буквально покрывался льдом. Выращивать рассаду в таких условиях было нереально. Поэтому сразу сказала мужу — надо покупать фитолампу и ставить стол для рассады. Причем стала выбирать лампы нового поколения: светодиодные.

Моя рассада в апреле 2018 года

Что я учитывала при поиске фитолампы

1. Цена. Никаких суперламп для рассады по 100 рублей с китайских площадок. Качественная вещь не будет стоить копейки, однако и 50 000 за лампу платить не стоит.
2. Производитель. Он должен быть таким, чтобы было кому предъявить претензии по качеству, спросить совета по эксплуатации, поэтому искала не в магазинах красивые лампочки, а в интернете официальные сайты с поддержкой.
3. Опыты и тестирования. Хороший производитель покажет народу, как растут под его лампами растения, сравнит с другими лампами, объяснит и подскажет. Наглядный пример — самый лучший!
4. Информация на лампе (коробке). Правильная лампа должна содержать полезную информацию, например, длину волн, мощность лампы. При этом для фитолампы показатель яркости свечения не нужен абсолютно.
5. Материал лампы. Мощные лампы выделяют колоссальное количество тепла. Конечно, не сравнить их с лампами накаливания, но моя 50-ваттная лампа обжигает лист растения до сухого пятна за несколько часов. Поэтому материал мощных ламп (и конструкция) должны быть такими, чтобы давать максимальное охлаждение диодам. То есть — никакого пластика.
6. Диоды. Они бывают разные (по мощности), и в лампе на 15 Вт лучше 5 диодов по 3 Вт, чем 15 диодов по 1 Вт.
7. Форма ламп. Традиционно продают круглые лампы, они легко вставляются в стандартный цоколь или в держатель-прищепку, что облегчает её эксплуатацию. Но когда я попыталась круглую лампу повесить над подоконником, у меня получилось вот что (схематично).

Засветка круглыми лампами

Первый рисунок: свет от лампы расходится кругом, и если вешать на нужной высоте, круги получаются маленькими и много мест остаются незасвеченными, да и ламп нужно много.

Второй рисунок: лампы повесили повыше, круг света стал больше, мест незасвеченных меньше, ламп нужно меньше, да вот только растения получат света тоже намного меньше, и эффект будет не сильно заметен, кроме того, «лишний» свет будет освещать пол комнаты и улицу. Вот тут и пригодилась широкая продуктовая линейка производителя, у которого были и линейные лампы, как раз для подоконника.

Итак, взвесив все «за» и «против», пообщавшись с поставщиком напрямую, я выяснила, какую лампу мне надо для рассады, какие линзы туда нужно вставить, какой мощности купить. Но самое главное — на какой высоте вешать и какую область засветки она на этой высоте подсветит. То есть я получила ценные указания для мужа — каким должен быть стеллаж для таких ламп.

Совсем немного теории

Фитолампы обычно светят красным и синим светом, при этом пропорции красного к синему 4:1 или 3:1. Рассмотрим на примере красного свечения. Человеческий глаз определяет красным свет с длиной волны 625-740 нм (+- в зависимости от источника информации), однако растениям в рассадный период требуется определённый спектр — 660 нм, ни больше, ни меньше.

А вот обычный красный светодиод имеет спектр 630 нм, растению от него лучше не становится. Отличить на глаз 630 и 660 нм невозможно. Именно поэтому при покупке фитолампы следует требовать у продавца (искать на коробке или на сертификате продукции) длину испускаемых волн, а не просто «красно-синий спектр».

А теперь практика использования

Первые лампы купила круглые, но подвешивать их и использовать было очень неудобно. Пришлось заказать новые — длинные, метровые.

Вот такая конструкция была изначально для круглых ламп

Специально для ламп муж вручную (в смысле обычной пилой, лобзиком и наждачкой) сделал мне стеллаж для рассады. Купил в магазине нужные материалы и сделал полочки для рассады. Ширина 75 см (60 см — засвет моей лампы на оптимальной высоте) и 120 см в длину, около 80 см между полками.

Дочка помогает собирать стеллаж

Для подвеса ламп использовал крючки (на стеллаже) и цепочку, прикрученную к лампе. Очень просто перевесить лампу, просто зацепив на крючок другое звено цепочки. Стеллаж стоит в 5 метрах от окна, света солнечного на него не попадает совсем. Никогда. То есть моя рассада растёт в так называемой «светокультуре».

В готовом виде с рассадой

Первое включение лампы показало, что она светит совсем тускло. Возможно потому, что линзы на моих лампах позволяют свету распространяться только в заданном направлении.

Днём даже не видно, что в этой комнате светит фитолампа красно-синего спектра

Те, кто выращивает рассаду на ярко освещенных окнах, сразу сказали мне, что толку от ламп не будет — светят мало и всё вытянется. Спорить не стала — время покажет. Конечно, проверила лампы, посеяв редис. Однако при температуре +26°С редиски вытянулись в хвосты. Огорчилась. Посеяла потом баклажаны, перец, всякие разные цветы, и вот тут-то началось волшебство. Особенно радовала петуния и всякая подобная «мелочь» (лобелия, виола, земляника) — они росли компактными, не вытягивались.

Петуния под лампами росла компактной

Испугал только бальзамин (который свечкой растёт), у него подсемядольное колено вытянулось за пару суток на 10 см. Испугавшись такого, я его просто выбросила. Оказывается, зря — это у него особенность такая.

Баклажаны росли лопухами, перцы набрали цвет раньше времени, потом зацвели (коронный цветок я убирала) и завязали плоды — сказалась холодная весна и поздняя высадка в грунт.

Перцы в 2017 году высаживала с перчинками

А какие красивые росли огурчики — рассада — на зависть. Одно немного озадачило: петунии, стоящие на окне зацвели на месяц раньше, хотя и выглядели вытянутыми. А петунии под лампами были компактными, кустистыми и без признаков бутонизации (сорта одни и те же).

Прошло лето, осень, зима. Наступил второй год использования ламп. Всё пошло отлично, но я в тот год тестировала петунии от «Аэлиты».

Петуния компактная, невысокая, с кучей боковых веточек без прищипки

Им досталось очень много места на стеллаже, они росли отлично, но… опять не набрали бутоны, пока я не поставила их на окно с солнечным светом, а потом в парник. То же самое было и с томатами — под лампой закладывать цветочные почки они никак не хотели.

Пару недель в парнике под спандбондом — и первое цветение

Снова пошла изучать теорию. Оказалось, что спектры синего и красного очень эффективны на стадии рассады, а для цветения растениям нужны и другие части солнечного света. А так как мой стеллаж стоял очень далеко от окна, растения этих световых волн и не получали.

Вывод

Лучше солнечного света нет ничего. Но если его мало (ориентация окна, постоянно пасмурная погода, длина светового дня), то досвечивать рассаду надо. Чем именно — на ваш выбор. Можно и светодиодными (люминесцентными) лампами тёплого белого свечения давать, но тогда ставить лампы ближе к растениям и не скупиться на количество. На стадии рассады эффективнее будут биколорные лампы (красно-синие), а вот для выращивания вдалеке от солнца и для цветущих растений — выбирать лампы с полным спектром, где дополнительные волны стимулируют растение на цветение.

Совет: не светите растения днём и ночью — они должны спать, избыток света тоже может привести к угнетению рассады.

Ещё немного испытаний

Универсальных фитоламп не существует. Каждый вид растений по-своему реагирует на те или иные спектры. Например, обычный салат одного сорта отлично растёт под лампами 660-440-460 нм, а другой, растущий рядом — отказывается расти.

Опыт с луком. Второй горшочек слева рос под лампой — он самый зелёный и коренастый

Так что не забрасывайте тапками лампу, если у вас под ней не цветёт земляника, которую вы хотели выращивать зимой — попробуйте посадить что-нибудь «зелёное».

Источник