Методы создания оптимального светового режима

В овощеводстве открытого грунта подбирают сорта и сроки их выращивания таким образом, чтобы продолжительность естественного освещения способствовала быстрому формированию используемых в пищу органов. Например, большинство сортов редиса образуют хорошие корнеплоды при ранневесенних и поздних летних сроках посева. При выращивании в середине лета эти длиннодневные сорта быстро зацветают, не сформировав товарных корнеплодов.
Отношение овощных растений к свету в разные периоды жизни. Свет не влияет на прорастание семян и в этой фазе не нужен. Небольшой и слабый ассимиляционный аппарат всходов должен обеспечить быстрое нарастание корней и листьев. Поэтому в данной фазе возникает наивысшая в онтогенезе растений потребность в лучистой энергии. При недостатке света всходы голодают, вытягиваются, погибают. После появления нескольких листьев растение может переносить меньшую освещенность, но чаще за счет ослабления роста. Во время образования генеративных органов чувствительность к недостатку света возрастает. При плохом освещении закладка и рост органов плодоношения задерживаются, а бутоны и молодые завязи легко опадают. К концу формирования продуктовых органов потребность овощных растений в освещении резко снижается. У многих культур рост органов, в которых откладываются запасные вещества, завершается за счет уже имеющихся в листьях, стеблях и корнях органических соединений. К таким растениям относятся капуста кочанная и цветная, корнеплоды, в меньшей мере лук и томат. Для некоторых растений свет в конце формирования продуктовых органов нежелателен. Так, головки цветной капусты на свету зеленеют, становятся непригодными в пищу; Поэтому их затеняют, прикрывая надломленными внутренними листьями розетки.
Обеспеченность овощных растений естественным освещением зависит от времени года и суток, широты местности. По мере восхода солнца над горизонтом от 5 до 55° освещенность горизонтальной поверхности возрастает в 20 раз. В зависимости от высоты солнца, а следовательно, от времени года и суток меняется также спектральный состав света. Если солнце низко над горизонтом, в общей радиации преобладают инфракрасные и видимые красные лучи и почти отсутствуют ультрафиолетовые. Чем солнце ближе к зениту, тем больше возрастает доля синих, фиолетовых и ультрафиолетовых лучей.
В открытом грунте возможности управления световым режимом невелики и сводятся к выбору сроков посева и места со склоном на юг для растений, нуждающихся в большом количестве света и тепла. Избыточную освещенность летних дней можно ослабить, увеличивая густоту стояния растений или выращивая их в кулисах. И наоборот, своевременное уничтожение сорняков и вовремя проводимые прореживания всходов способствуют улучшению освещенности растущих в поле культурных растений.
С середины осени до середины весны в защищенном грунте освещенность часто лимитирует рост и продуктивность растений. Поэтому проектировщики и строители должны предусматривать возможно меньшую, поверхность непрозрачных деталей кровли и стен -сооружений, использование улучшенных сортов стекла, такое размещение внутреннего оборудования, чтобы оно не затеняло растения. Во время эксплуатации сооружений обязательно следует содержать в чистоте прозрачные стены и кровли культивационных помещений.
Техническая возможность получения в защищенном грунте любого, даже лучшего, чем естественный, светового режима появилась несколько десятилетий назад. Так, в Агрофизическом научно-исследовательском институте (АФИ) на установках с искусственными режимами освещения, температуры и питания за 2 мес выращивают на 1 м2 около 20 кг плодов томата, то есть в 2 раза быстрее, чем при естественном освещении. Но для этого требуется очень много электрической энергии. Для минимально необходимой овощным растениям освещенности на 1 м2 площади требуется около 500 Вт суммарной мощности ламп накаливания или 250-300 Вт люминесцентных источников света. В АФИ применяют установки с суммарной мощностью ламп накаливания до 6000 Вт на 1 м2. Поэтому производство овощей при искусственном освещении (электросветокультура) не распространено и, как правило, нерентабельно.
Применение при выращивании растений зимой- электрического освещения в дополнение к естественному свету называют досвечиванием, Оно экономически эффективно при производстве рассады в теплицах. Досвечивание позволяет иметь готовую рассаду примерно на месяц раньше, чем при выращивании ее в условиях естественного освещения. В результате первые плоды огурца или томата начинают собирать в теплицах на 20-40 дней раньше, чем при культуре без досвечивания рассады. Продолжительность плодоношения, а следовательно, и урожай увеличиваются. Под осветительными установками на 1 м2 размещают 50-120 растений рассады, которая после высадки на постоянное место займет 10-30 ма тепличной площади. Если с 1 м2 этой площади дополнительно соберут по 1,5-3 кг овощей, расходы на оплату энергии и приобретение осветительных установок окупятся во много раз.
Несмотря на дешевизну, лампы накаливания для досвечивания рассады сейчас в производстве не применяют из-за их низкого КПД. Рассеянный, почти не дающий тени свет люминесцентных ламп по спектральному составу значительно ближе к солнечной радиации, чем излучение ламп накаливания. При одной и той же мощности ФАР люминесцентных источников света в 2-3 раза превосходит этот показатель ламп накаливания.
Люминесцентные лампы низкого давления белого (ЛБ) и дневного (ЛД) света имеют малую мощность – 40 и 80 Вт. Поэтому для достижения необходимой суммарной мощности приходится устанавливать до восьми ламп на 1 м2 площади. В дневное время такое их количество препятствует проникновению к листьям солнечной радиации. Вследствие этого крупные тепличные хозяйства перестали пользоваться люминесцентными лампами.
Распределение энергии в спектрах света различных источников:
1 – естественный дневной свет
2 – люминесцентные лампы ЛД
3 – лампы накаливания.
Слабо затеняют растения мощные лампы высокого давления. Из них в овощеводстве используют специальные тепличные источники света с большой отдачей ФАР: ДРЛФ-400, ЛОР-1000 и др. Светильники ОТ-400 с лампами ДРЛФ-400 слабо затеняют растения, не мешают при уходе за растениями, не требуют демонтажа на лето. Удельная мощность облучения рассады светильниками от ОТ-400-150 Вт на 1 м2.
Изучение и производственную оценку проходят электродосвечивание.и электросветокультура овощных растений с использованием очень мощных ксеноновых источников света ДКсТЕ-10000 и сложных облучательных установок.