ОСВЕЩЕННОСТЬ В ЦВЕТОЧНЫХ ХОЗЯЙСТВАХ (ОРАНЖЕРЕЯХ)
Интенсивность фотосинтеза, а следовательно, и рост растений определяются количеством солнечного света и углом его падения, которые, в свою очередь, зависят от продолжительности светового дня и облачности. Длина светового периода суток летом в средней полосе СССР достигает 16,5 ч. Зимой она уменьшается до 7 ч (табл. 9).
9. СРЕДНЯЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ДНЯ ПО ШИРОТАМ в СРЕДНЕЙ ПОЛОСЕ СССР, Ч
Месяц
Шир ота, гр ад .
40
50
60
65
Январь
9,5
8,5
6,5
5
Февраль
10,5
10
9
8,5
Март
12
12
11,5
11,5
Апрель
13
13,5
14,5
15
Май
14,5
15,5
17
18,5
Июнь
15
16,5
19
22
Июль
14,5
16
18
20,5
Август
14 л
14,5
16
17
Сентябрь
12,5
12,5
13
13
Октябрь
11
11
10
10
Ноябрь
10
9
7,5
6
Декабрь
9,5
8
6
4
Однако длина дня, используемая растением для накопления органических веществ в процессе фотосинтеза, значительно меньше астрономической. Так, в средней полосе летом она составляет 14 ч, а зимой — не более 3 ч/сут, так как значительное количество света отражается и поглощается элементами конструкции и стеклом (рис. 7). Следовательно, в течение 5—6 месяцев в году естественной освещенности внутри теплиц недостаточно для возделывания цветочных растений.
В зимние дни в оранжереях в полдень на высоте верхушек побегов освещенность достигает 0,6—1,2 тыс. лк, в середине грядок она еще ниже.
При малых значениях облученности интенсивность фотосинтеза бывает настолько мала, что усваиваемой при этом энергии недостаточно для покрытия расхода ее на дыхание. При этом процесс дыхания может преобладать над фотосинтезом. По мере повышения облученности
наступает такое аначение ее, при котором количество энергии, накапливаемой растением в результате фотосинтеза, равно энергии, расходуемой на дыхание, т. е. компенсационной. При повышении облученности, начиная от компенсационного значения, интенсивность фотосинтеза возрастает пропорционально облученности.
При 8-часовом дне с интенсивностью света 1 тыс. лк растения находятся на границе положите.Лзьного баланса фотосинтеза. Минимальная естественная освеш,енность, необходимая для продуктивного фотосинтеза, равна 2000—2500 лк. Только при солнечном свете зимой под стеклом может быть достигнут положительный баланс фотосинтеза. (* Районы нашей республики по среднесуточному количеству суммарной фотосинтетически активной радиации (ФАР), проникающей в оранжерею (ккал/]лл • дн.), и сумме часов солнечного освещения (ч/1Л1ес) группируются на 7 световых зон. В первой световой зоне находятся хозяйства Ленинграда, Петрозаводска; во второй — Костромы, Горького, Ярославля и др.; в третьей — Москвы, Уфы, Куйбышева, Свердловска и др.; в четвертой — Саратова, Волгограда; в пятой — Ростова-на-Дону, Астрахани; в шестой — Сочи; в седьмой — Кисловодска.
)
Чтобы создать оптимальные условия для срезочных и горшечных цветочных культур, в оранжереях предусматривают систему дополнительного искусственного облучения, которая продлевает естественный день до 14—15 ч/сут.
Рис. 7. Естественная освещенность в полдень снаружи и внутри оранжерей в средней полосе европейской части СССР
10. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОБЛУЧЕНИЯ ЦВЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР И УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
(III световая зона)
Примечание. При использовании передвижных конструкций с облучателями удельный расход электроэнергии соответственно снижается на 40 % для блочных оранжерей и на 30 % — для ангарных. В числителе указана продолжительность облучения, в знаменателе — расход электроэнергии.
Оптимальная продолжительность светового дня по культурам составляет: для гвоздики — 16ч,. розы, герберы и фрезии— 14, хризантемы— 10—14 ч (табл. 10). Для нормального развития вегетативных (у хризантем) и ге-неративных органов (у гвоздики, герберы, розы и фрезии) необходима высокая интенсивность облучения — 3000— 5000 лк.
Для гвоздики ремонтантной дополнительное облучение начинают при достижении вегетативными побегами
4—6 пар листьев и продолжают 4—6 недель; для розы — с начала отрастания побегов. Хризантемы крупноцветковых срезочных сортов облучают после посадки в оранжерею до получения длины стебля 35 см и количества развитых листьев 19—21 шт., т. е. 3—4 недели, фре-зию — от развития видимых листьев до начала цветения. Хризантемам управляемых сортов по достижении высоты стебля 25—35 см устанавливают новый световой режим —
10 ч/сут.
На процессы развития сильное влияние оказывает и спектральный состав излучения. Так, излучение солнца и искусственных источников, применяемых для облучения, неоднородно и состоит из излучения с различными длинами волн.
У всех зеленых растений спектры поглощения имеют однотипный характер. Больше поглощаются излучения с длинами волн 600—680 и 300—500 нм, меньше — излучения с длинами волн 500—600 нм. Лист поглощает в основном видимое и ультрафиолетовое излучение с длинами волн от 300 до 750 нм. Излучение в этих пределах длин волн называют фотосинтетически активным. Зеленый лист растения поглощает 80—90% суммарного фотосинтетически активного излучения, отражает 5—10% и примерно столько же пропускает. Однако из всего количества энергии излучения, падающей на растения, в природных условиях на фотосинтез используется не более 2%, остальная часть превращается в тепло, которое расходуется на транспирацию и нагрев листьев. Фотосинтез может одинаково успешно осуществляться как за счет энергии естественного солнечного излучения, так и энергии искусственных источников. Наиболее полно для фотосинтеза используется излучение с длиной волны 680 нм.
Для получения хорошо развитых растений и повышения продуктивности фотосинтеза лампы облучательных установок должны иметь в своем спектре все излучения в области 300—750 нм. При этом желательно, чтобы большая часть их приходилась на область оранжево-красного и сине-фиолетового излучения.
Ультрафиолетовое излучение с длинами волн короче 295 нм угнетающе действует на растения. Инфракрасное излучение может вызвать перегрев растений, поэтому оно должно составлять не более 40% от общего излучения лампы.
В оранжерейных комплексах наиболее распространен специальный тепличный облучатель ОТ 400 для ламп типа ДРЛФ 400 (рис. 8) модификаций ОТ 400И — с индуктивным балластным устройством и ОТ 400Е — с индуктивноемкостным балластным устройством. Одновременно используют обе модификации.
Лампы дуговые ртутно-люминесцентные физиологически активные (ДРЛФ) обладают благоприятным для роста и развития растений спектром излучения, высокой фитоотдачей. Они не излучают большого количества тепла, экономичны, создают достаточную облученность
Рис. 8. Тепличный облучатель ОТ 400:
а — общий вид; б — характеристика распределения пространственной плотности излучения; 1 — узел подвеса; 2—ПРА источника излучения; —фарфоровый патрон с уплотнением; 4 — кабель питания облучателя; 5 — лампа ДРФ 400-1
Рис. 9. Механизм подъема облучателей:
I — рычаг для вращения трубы и подъема облучателей на заданную высоту; 2 — спуски из троса 0 2,4 мм; 3 — П-образные кронштейны; 4 — ферма теплицы
И могут эксплуатироваться во всех климатических зонах.
Облучатели равномерно распределяют над облучаемой поверхностью или устанавливают на специальных передвижных конструкциях. При стационарном размещении облучателей удельную мощность предусматривают в пределах 8—10 (фотопериодическое воздействие) или 184 Вт/мл (фотосинтетическое облучение) — типовые проекты 810—99, 810—95. Уровень освещенности при этом должен быть соответственно 100—150 и 2000—4000 л к, а коэффициент минимальной облученности — не менее 0,7%.
Облучатели могут подниматься при помощи специального механизма (рис. 9).
Применение передвижных конструкций с облучателями, которые поочередно облучают два участка и более, ведет к значительному снижению установленной мощности и уменьшению расхода электроэнергии на 30—40% без снижения вегетационных качеств облучения. Конструкции таких установок несколько сложнее стационарных, поскольку требуют устройств для передвижения облучатель-ной установки с одного участка на другой.
В промышленном растениеводстве защищенного грунта применяют лампы типа ДРФ 1000, ДРИ 400-5, ДРИ-2000-
6 (металлогалогенные), ДРВ 750 и натриевые высокого давления НЛВД. В последние годы для замены облучате-лей ОТ 400 с лампой ДРФ 400-1 разработаны светильники ГСП 26-400 с лампами ДРИ 400-5, комплексы осветительные протяженные серий КОП 2-001 «Светотрон» и новая лампа ДРЛФ 400-2.
Облучательная установка из 36 облучателей ГСП 26400 по сравнению с ОТ 400 позволяет на плош,ади полусек-ции блочной теплицы в два раза снизить расход электроэнергии при высоте подвеса облучателей 1,5—1,8 м между световым отверстием и поверхностью растений. При этом уровень освещенности поверхности достигает 4 тыс. лк. В светильниках используют отражатели с диффузно отражающей поверхностью.
В комплексах КОП 2-001 используют лампы ДРИ 2000-6. В качестве светотехнического материала для перераспределения светового потока применяют зеркально отражающую металлизированную полиэтилентерефта-латную пленку. Комплексы развертывают на длину полусекций блочных теплиц (36 м) и создают освещенность 5 тыс. лк. Они снабжены элементами поворота отражателей. '
Управление дополнительным облучением осуществляют автоматически при помощи фотореле с программным реле времени 2 РВМ, которые определяют продолжительность облучения и уровень освещенности.
При возделывании цветочных культур необходимо использовать максимально и естественное освещение. Для улучшения светопроницаемости стекол их периодически моют, используя гидрощетки ЩТ-0,45 производительностью 70 мл/ч и различные моющие средства.