Еще раз про освещенность

Со школьного курса биологии все знают, что основной источник энергии для растений - фотосинтез. Эта функция позволяет с помощью света превращать углекислый газ и воду в органические вещества. В общем, если нету нужного количества света, растение очень ослабевает или даже гибнет. Цитрусы - очень светолюбивые деревья. Так сколько же нужно света для их нормального существования или хотя бы поддержания сил в трудный период, когда световой день очень короткий?

Люмены и люксы

Хоть я и не люблю писать про скучную для большинства теорию, но тут без нее не обойтись. Начнем, пожалуй, с основных понятий (попробую доступно все описывать своими словами.)

Люмен - это единица измерения светового потока, грубо говоря, это значение показывает, сколько света выдает источник. 

Вот на лоджии у меня установлены 2 люминесцентные лампы Philips TL-D 36W/33-640. Покупал я их не для досвечивания цитрусовых, а просто для организации света на лоджии. Световой поток каждой из ламп - 2850 Лм. То есть на 2 лампы - это 5700 Лм. Много это или мало? На самом деле нам важен не этот параметр - ведь мы не можем взять весь свет от источника и направить на 1 цитрус таким образом, что бы он его полностью поглотил (а как бы хотелось... :) ).

Нам более важно знать о другом параметре - люксах. Люкс - это тоже единица измерения светового потока, которая показывает сколько люменов попадает на площадь 1 м². То есть если собрать весь свет от ламп и распределить на 1 м², то освещенность этой области составит 5700 Лк. Чем дальше от источника - тем хуже освещенность, при чем если отодвинуть предмет от источника света в 2 раза дальше, то на него будет попадать в 4 раза меньше света.

Какая освещенность нужна цитрусам

Давайте возьмем данные с википедии:

Описание	Освещенность, Лк
Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе 100 000	100 000
Обычная освещённость летом в средних широтах в полдень	17 000
В облачную погоду летом в полдень	12 000
Обычная освещённость зимой в средних широтах	5 000

Значит если мы хотим содержать цитрусы на искусственном освещении - нужно организовать для них свет не менее 15000 Лк. Ежели дневной свет попадает на растение, нужно посчитать разницу, которую нужно компенсировать. Это, конечно, не распространяется на холодную зимовку, где цитрусы легко могут два месяца находиться в полной тьме.

Как измерить освещенность в домашних условиях

Вот и постает самый главной вопрос: а как же посчитать эти люксы, - ведь не у каждого дома есть люксометр. В интернете наткнулся на статью, в которой описывалось, что это можно сделать с помощью фотоаппарата. Нужно взять матовый лист бумаги, поставить его перпендикулярно источнику света на нужном расстоянии (например, верхушка цитруса), фотоаппарат перевести в режим "Авто" и отключить вспышку. Далее фокусируемся на листе, что бы он полностью занимал весь кадр. Важно, что бы вы сами не создали тень на листе от своих рук или камеры.

В моем примере тень не в счет, так как ее создала вспышка телефона.

Не буду расписывать теорию о выдержках, светочувствительности и т.д., а просто приведу формулу:

Лк = 125 * Д *Д * В / Ч,

где Д - диафрагма (число f), В -  знаменатель выдержки, Ч - чувствительность. Эти цифры получаем из свойства файла (клик правой кнопкой по файлу -> Свойства (Properties)):

Это параметры фото сделанного за окном, погода у нас пасмурная. Рассчитываем:

(125 * 2,7*2,7 * 800) / 100 = 7290 Лк. 

В принципе, цифра соответствует таблице, а значит по этой формуле приблизительно можно рассчитать освещенность там, где стоят цитрусы.

Примечание1: Производители  дешевых камер, особенно на телефонах, не заботятся о стандартах и могут настроить камеру так, что формула работать не будет. В этом случае, нужно определить правильный начальный коэффициент (вместо "125") для вашего девайса.

Примечание2: Если вы откроете свойства файла прямо с носителя, то закладки "Details" может и не быть. Скопируйте фото на компьютер.

После замера освещенности под открытым небом, я замерил освещенность на западном подоконнике Она составила всего 2278 Лк (ужс, надо бы уже стекла помыть для лучшей светопропускаемости. :) ). Этого мало, тем более, что недалеко стоит батарея. Хорошего прироста в таких условиях, конечно, ждать не стоит.

Особенно хочу обрадовать тех, у кого цитрус стоит в метре от окна. Ради интереса сделал замер возле того же западного подоконника и цифра впечатлила: всего 729 Лк, что в 10! раз меньше, чем под открытым небом.

Как увеличить освещенность

Исходя из теории выше, понятно, что увеличить освещенность можно двумя способами:
1) Максимально приблизить лампу к цитрусу.
2) Собрать свет, что рассеивается во все стороны, и направить к растению.

Я сделал эксперимент с люминесцентной лампой. Из металлической гофры сделал вот такой отражатель:

В результате на одном и том же месте количество люксов увеличилось на 66%.

Спектр и цветовая температура

Спектр тоже очень важный параметр. Для растения нужен красный и синий спектр, так как эти цвета участвуют в фотосинтезе. Зеленый цвет спектра растение не способно поглощать. При чем, синий цвет важен в период вегетации, а красный - в период созревания плодов и корнеобразования. Цветовая температура описывает спектр излучения. Чем ниже цветовая температура - тем больше красного и желтого цветов в спектре. И наоборот: чем она выше, тем больше синего цвета. К примеру, цветовая температура прямого солнечного цвета - 7000К.

Выбор источника освещения

В статье "Подсветка цитрусовых в зимнее время" Иван Кузнецов сделал хороший обзор разных ламп и я с ним полностью согласен: если хватает мощности, то лучший выбор - это люминесцентная лампа. Светодиоды - очень хорошая альтернатива с наилучшим КПД, но пока достаточно дорогая. Что у люминесцентных ламп, что у светодиодов есть очень много вариаций цветовых температур, что может помочь в создании подходящего спектра.

Лампа накаливания не рассматривалась, похоже, специально, ведь у этого типа ламп наихудшая светоотдача (соотношение количества люмен на ватт энергии), низкая цветовая температура и она очень сильно нагревается, что делает практически невозможным близкое расположение к растению. У натриевых ламп цветовая температура тоже низкая, но они выигрывают за счет сильного светового потока и хорошей светоотдачи.

Таблицу светоотдачи можно посмотреть по ссылке внизу "Люмен".

Флуоресцентные (фито) лампы

Все наслышаны о специальных лампах, которые имеют в своем спектре как красный, так и синий цвет, что как раз и нужно растениям. Отзывы можно встретить абсолютно разные.

Мое мнение такое: если на растение будет приходится мало люксов в связи с отдаленностью от источника, то толку от этого спектра никакого. Например, знаменитая Osram Fluora мощностью 36 Вт, выдает световой поток всего в 1400 Лм. Подозреваю, что польза от такой лампы может быть только если она будет вплотную висеть к цитрусу. А если использовать две лампы сразу, то лучше, наверное, (прошу специалистов подтвердить или опровергнуть) взять лампы той же мощности 36 Вт, но с более сильным световым потоком 2850 Лм и разной цветовой температурой: например, 2700К и 6500+К.

Выбор источника света

Читайте так же:
Подсветка цитрусовых в зимнее время


Кому интересно почитать более подробно, советую почитать эти полезные источники:
Освещение растений. Часть 1. Для чего освещать растения

Искусственное освещение растений

Освещенность
Люминесцентная лампа
Люмен