Jak uzyskać maksymalną ilość odpowiedniego światła?

Oświetlona powierzchnia wynosiła 120×120 cm, a większość pomiarów była realizowana w boxie Homebox Silver 120×120×200 cm z odbłyśnikiem Waveflector XL. Oprócz spektrum świetlnego i dawki promieniowania FAR sprawdzaliśmy również rozpraszanie światła w taki sposób, aby stwierdzić, jak równomiernie poszczególne źródła w połączeniu z odbłyśnikami oświetlają powierzchnię uprawową. Chociaż staraliśmy się zachować maksymalną precyzję, należy uwzględnić możliwe odchylenia do 10%. Na przykład przy wymianie źródła światła nie da się uniknąć minimalnej zmiany jego odległości od powierzchni w stosunku do innych testowanych źródeł.

Spektrofotometr AvaSpec 3648 z czujnikiem w cenie 45 000 zł. Oświetlana powierzchnia została wyposażona w siatkę o wielkości oka 20 cm, dzięki czemu uzyskaliśmy 49 punktów. Czujnik spektrofometru znajdował się w dziurkach, a zmierzona wartość została przypisana do danego punktu. Dzięki temu możliwe było porównanie dawek FAR w różnych punktach oświetlanej powierzchni, a więc stopień rozproszenia światła.

Plantastar 250 W, Waveflector XL, statecznik GIB PRO VT

Najsłabsza lampa HID w naszym teście wykazała, że przy niskim natężeniu raczej nie poszalejemy. Wartości FAR W/m2 wraz z rosnącą odległością szybko maleją. Z wyników testu jasno wynika, że najlepsza odległość lampy od powierzchni do 30 cm, przy czym wartości 65-114 FAR W/m2 uzyskano na powierzchni 40×40 cm. Z poprzednich części naszej serii wiecie, że taka dawka jest skuteczna w uprawie indoor. Na powierzchni o rozmiarach 80×80 cm wartości spadają już do 20 FAR W/m2. Uwzględniając fakt, że pomiary z tą lampą były realizowane w Homebox Silver 120×120×200 cm, istnieje możliwość, że wartości na krawędziach mogłyby nieznacznie wzrosnąć, gdybyśmy użyli mniejszego namiotu uprawowego ze ścianami o porównywalnym stopniu odbicia. Jednak nawet wtedy rozmiar skutecznie oświeconej powierzchni nie powiększyłby się znacznie. Wartości na krawędziach osiągnęłyby maksymalnie 40 FAR W/m2.

Dla pełni obrazu, podaję wartości zmierzone bezpośrednio w centrum powierzchni uprawowej, a więc dokładnie pod lampą.

· 30 cm: 114 FAR W/m2
· 40 cm: 65 FAR W/m2
· 50 cm: 40 FAR W/m2
· 60 cm: 29 FAR W/m2

Plantastar 400 W, Waveflector XL, Lumatek 400 SL

Jedna z najbardziej popularnych lamp sprostała oczekiwaniom i w odległości 40 cm odpowiednio oświetliła powierzchnię 80×80 cm. Na tej powierzchni, w podanej odległości, uzyskano wartości 53-110 FAR W/m2. Na całej powierzchni 120×120 cm okazało się, że na obrzeżach wartość spada nawet do 37 FAR W/m2.

Wartości zmierzone w centrum pod lampą:

· 30 cm: 144 FAR W/m2
· 40 cm: 110 FAR W/m2
· 50 cm: 72 FAR W/m2
· 60 cm: 59 FAR W/m2
· 70 cm: 51 FAR W/m2
· 80 cm: 27 FAR W/m2

Być może zainteresuje Cię też porównanie stateczników. W nagłówku tego akapitu widać statecznik Lumatek 400 SL. To oznacza, że użyliśmy statecznik z regulacją ekspozycji, kiedy przełącznik był ustawiony w pozycji 400 SL. Sam również byłem ciekawy, jak będzie pracować to urządzenie. Przełącznik ma 4 pozycje i umożliwia regulację ilości  światła emitowanego przez lampę. Jest to przydatne nie tylko do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej w początkowych etapach uprawy, ale pozwala również na rzadsze zmiany wysokości zawieszenia lampy. Początkowo po prosto ustaw statecznik w pozycji 250 W, a kiedy rośliny zaczną rosnąć, dodaj więcej światła. Nie musisz więc zaczynać uprawy z lampą zawieszoną wysoko nad małymi roślinkami i niepotrzebnie zużywać duże ilości energii.

<< Tab. 1. Porównanie wartości pomiarów przy użyciu statecznika Lumatek z regulacją.

<< Tab. 2. Porównanie statecznika Lumatek 600 W z regulacją ekspozycji i statecznika GIB PRO IT. Statecznik elektroniczny Lumatek zwiększa zysk świetlny nawet o 29% w porównaniu ze standardowo używanymi statecznikami.

Przełączanie rzeczywiście działa. W tabeli 1. można poznać wartości pomiarów przy różnych pozycjach przełącznika, 40 cm pod lampą. Z wykorzystaniem lampy Osram Vialox (NAV-T) 600 W w tabeli 2. porównaliśmy statecznik Lumatek z regulacją ekspozycji i klasyczny statecznik, a konkretnie GIB PRO IT, tym razem w odległości 60 cm: Jeśli właśnie rozdziawiłeś buzię ze zdziwienia, to uwierz mi, że moja była równie mocno rozdziawiona. Inwestycja w statecznik elektroniczny zdecydowanie się opłaca!

Jak wygląda sytuacja bez ścian odblaskowych

Zdecydowaliśmy się na jeszcze jedną próbę z zestawem Plantastar + Waveflector XL + Lumatek 400SL. Usunęliśmy namiot Homebox i ponownie dokonaliśmy pomiarów. Growerzy często nie doceniają stosowania folii odblaskowych czy namiotów Homebox, jednak bez nich straty światła są większe, niż mógłbyś przypuszczać. Cóż, liczby mówią same za siebie.

Odległość 40 cm od lampy, pomiar bezpośrednio w środku powierzchni uprawowej:

· Homebox Silver – 110 FAR W/m2
· Bez Homeboxa – 83 FAR W/m2

Jeśli ktoś z Was ma jeszcze wątpliwości co do stosowania namiotów i folii odblaskowych, wspieranych odpowiednim rozmiarem obszaru uprawowego, to różnica 32% zysku świetlnego powinna być ostatecznym argumentem za ich stosowaniem.

CFL Elektrox 200 W Flower, Waveflector XXL

Jedna z trzech „oszczędnych“ lamp, które poddaliśmy testom, musiała być osadzona w większym odbłyśniku, ponieważ do mniejszego po prostu nie weszła. Producenci lamp „energooszczędnych” do uprawy roślin często wspominają, że ich wielką zaletą jest możliwość ustawienia lampy bliżej roślin. To prawda, ale jednocześnie znacząco zmniejsza się rozmiar skutecznie oświetlonej powierzchni. Często również sprzedawcy lamp CFL podają, że 200 W CFL zastępuje 400 W HPS, a więc lampę sodową. Zanim przejdę do jakichkolwiek wniosków, spójrzmy na wykresy różnic w dawce FAR padającej na powierzchnię 80×80 cm w przypadku użycia 200 W CFL, w odległości 5 cm oraz 400 W HPS w odległości 40 cm (wykresy 1. i 2.).

Jeśli na podstawie tych wykresów nasuwa Ci się pytanie, kiedy warto użyć lampy CFL i czy w ogóle ma to jakikolwiek sens, to świetnie Cię rozumiem. Lampy CFL nadają się do małych obszarów lub w przypadku, kiedy musisz zminimalizować emisję ciepła źródła światła (w pomieszczeniach, gdzie jest problem z wysoką temperaturą). W każdym razie oczywiste jest, że slogan handlowy „oszczędna“ żarówka jest dość mylące. Zaletą tych źródeł światła jest więc niska emisja ciepła, ale w żadnym przypadku nie można stwierdzić, ze 200 W CFL zastępuje 400 W HPS

Jeżeli masz obszar 100×100 cm i zastanawiasz się nad tym, czy w miejsce jednej lampy 400 W HPS nie użyć jednej 200 W CFL, to weź pod uwagę, że rośliny dostaną wtedy dużo mniej światła, a więc również promieniowania fotosyntetycznie aktywnego.

Wartości zmierzone w centrum pod lampą Elektrox 200 W Flower:
· 5 cm: 91 FAR W/m2
· 10 cm: 63 FAR W/m2
· 20 cm: 35 FAR W/m2
· 30 cm: 23 FAR W/m2
· 40 cm: 16 FAR W/m2
· 50 cm: 13 FAR W/m2

<< Wykres 1. i 2. Porównanie dawki promieniowania FAR na powierzchni 80×80 cm przy użyciu Elektrox 200 W Flower i Plantastar 400 W. Należy nie tylko zwrócić uwagę na bardziej intensywne promieniowanie na brzegach powierzchni, ale też zapoznać się z legendą po prawej stronie każdego wykresu. W odniesieniu do każdego źródła światła kolory przedstawiają inne wartości.

Moduł LED Spectrabox 300W

Oświetlenie LED budzi tyle kontrowersji, że z dużym napięciem oczekiwałem wyników pomiarów tych źródeł światła. Początkowo nie wiedziałem nawet, gdzie mógłbym znaleźć jakiś moduł do uprawy. Nie chciałem testować wersji 70 W, która byłaby najbardziej korzystna cenowo, ale miałem wątpliwości, czy miałaby jakakolwiek szansę w porównaniu na przykład z lampą 600 W HPS. W każdym razie miałem dość ograniczone środki finansowe i nie mogłem sobie pozwolić na inwestowanie tysiąca euro w jedno źródło światła. Na szczęście znalazłem chętnego do współpracy producenta z czeskiej firmy Mazar, który za darmo wypożyczył mi moduł Spectrabox 300 W do przetestowania.

Wykres 5. W porównaniu z klasycznymi lampami z odbłyśnikami, moduł LED ma małe rozproszenie światła przy małej odległości od oświetlanej powierzchni.

Wykres 3. i 4. W legendzie obok grafu można zauważyć, że po włączeniu boostera kwiatowego dawka FAR W/m2 w centrum powierzchni uprawowej uległa podwojeniu.

Z kart charakterystyki oświetlenia LED za dużo nie można wyczytać. Często producenci proponują porównanie z lampami HPS i twierdzą, że moduł LED zastąpi lampę HPS nawet o siedem razy większej mocy. Być może sprawdza się to przy uprawie roślin ozdobnych albo przy doświetlaniu szklarni. Jednak w uprawie indoor potrzebujemy dużo większą dawkę FAR, dlatego należy te informacje traktować z rezerwą. Celem naszego testu było odkrycie faktów. Dlatego spójrzmy na wyniki.

Spectrabox 300 W ma dwa tryby świecenia. Jeden jest przeznaczony na fazę wzrostu, a drugi na fazę kwitnienia. Podczas kwitnienia wystarczy włączyć tzw. kwiatowy booster, który zwiększy emisję spektrum świetlnego, niezbędnego właśnie do kwitnienia. Już przy porównaniu wartości mierzonych z i bez boostera widać wyraźnie, że po przełączeniu rzeczywiście coś się dzieje. (zob. wykresy 3. i 4.)

Fakt, że booster znaczący wpływa na ilość dawki FAR to dobra wiadomość, ale to jeszcze nie wszystko. Bardzo ważną informacją jest wartość FAR W/m2. Szczerze mówić byłem bardzo pozytywnie zaskoczony. Po włączeniu boostera uzyskujemy pomiar w odległości 30 cm od Spectraboxu równy 272 FAR W/m2, czyli więcej niż przy lampie 400 W HPS, która w tej odległości generuje zdecydowanie więcej ciepła. W modułach LED jest jednak jeden zasadniczy problem – w przypadku niewielkiej odległości od oświetlanej powierzchni jej rozmiar ulega szybkiego zmniejszeniu. W tym artykule przedstawiliśmy wykres natężenia FAR przy użyciu lampy Plantastar 400 W w odległości 40 cm od powierzchni (wykres 2.). Teraz możemy go porównać z wykresem dla Spectraboxu, przy zawieszeniu 50 cm nad powierzchnią (wykres 5.). Wybrałem tę odległość, ponieważ w porównaniu z 400 W HPS Plantastar w odległości 40 cm, w centrum powierzchni uzyskujemy taką samą dawkę FAR.

Spektrum światła

Wykres 6. Porównanie krzywej spektrum świetlnego modułu Spectrabox 300 W z włączonym boosterem oraz lampy Osram Plantastar 400 W.

Spektrum światła wpływa na to, co roślina    . Światło o określonej długości fali jest niezbędne roślinie do wzrostu, a inna długość fali jest wykorzystywana w fazie kwitnienia.  Problem w tym, że potrzeby te mogą się różnić w zależności od gatunku roślin. Mniszek lekarski potrzebuje do kwitnienia światła o innej długości fali niż np. świerk. Rośliny nie lubią zdradzać swoich sekretów, dlatego jedynym możliwym rozwiązaniem jest nieustanne badanie różnych długości fali i obserwacja reakcji roślin. W przypadku modułów LED często spotykamy się z tym, że nie są w stanie zmusić roślin do tak ambitnego kwitnienia jak na przykład lampy HPS. Porównałem więc krzywą spektrum świetlnego modułu LED Spectrabox 300 W z lampami Plantastar 400 W i Osram Vialox NAV-T 600 W. Wyniki można zobaczyć na wykresach 6 i 7. Jak widać, skład spektrum świetlnego modułu Spectrabox różni się znaczący od testowanych lamp. Według producenta jest to odpowiednie spektrum, którego nasze rośliny potrzebują do kwitnienia. To dość odważne stwierdzenie, ale nie odrzucajmy go jeszcze zdecydowanie.

Wykres 7. Porównanie krzywej spektrum świetlnego modułu Spectrabox 300 W z włączonym boosterem oraz lampy Osram Vialox NAV-T 600 W.

Jak postępować z wynikami

Pomiary były realizowane w prawie idealnych warunkach. Homeboxy były nowe, dlatego ściany były zupełnie czyste. W dodatku w boxie nie było żadnych roślin, które w normalnych warunkach wzajemnie się zacieniają. Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę fakt, że idealne wartości chcemy uzyskać nie tylko przy wierzchołkach roślin, ale też w niższych piętrach. Jeżeli więc mamy doskonałe warunki świetlne na przykład 40 cm pod lampą Plantastar 400 W, oznacza to, że kiedy lampę przybliżymy na ok. 25 cm od samych wierzchołków roślin, uzyskamy lepsze oświetlenie niższych pięter roślin.
Tabela: Do pomiarów dawki FAR zazwyczaj używa się dawki FAR w Wattach, przeliczonej na 1 metr kwadratowy. Z tabeli wynika, jaka wartość FAR W/m2 jest odpowiednia do uprawy różnych rodzajów roślin.
 

Artykuł z 42 numeru Gazety Konopnej SPLIFF - Wydanie specjalne poświęcone oświetleniu