Вопросы качественного, профессионального освещения – это именно то, с чем к нам все чаще и чаще приходят не только клиенты, занимающиеся озеленением своих территорий, но и настоящие гуру фитодизайна. Каждый их них сталкивается с идентичной проблемой – недостаточный уровень освещенности, приводящий, в конечном итоге, к ухудшению внешнего вида,деформациям композиции, болезням, увяданию и гибели растений, и, как следствие,к серьезным затратам на их восстановление.

Как известно, наиболее оптимальным источником освещения является естественный свет. Однако такой вариант подходит только для объектов,размещение которых возможно вблизи окон. Но что делать, когда речь заходит о больших площадях – торговых- и бизнес-центрах, офисах «openspace» и выставочных залах? Решить проблему поможет правильное использование искусственного освещения.

На протяжении долгого времени искусственное освещение растений осуществлялось при помощи галогенных, газоразрядных и даже люминесцентных ламп. Основным недостатком таких источников освещения является сильное тепловое излучение, негативно влияющее на растения. Перегрев ведет к нарушению процессов фотосинтеза, снижению продуктивности поглощения СО₂, возникновению тепловых ожогов и чрезмерному испарению влаги. 

С развитием LED технологий на рынке светотехнического оборудования появились и стремительно набрали популярность так называемые полноспектральные фитосветильники. Предназначенные для замены газоразрядных ламп, они использовались преимущество в теплицах и не подходили для общественных площадок. Несмотря на то, что подобные светильники акцентируют внимание на диапазоны спектра, влияющие на развитие всех стадий растения, способных повысить урожайность (развитие корневой системы, цветение, плодоношение, набор зеленой массы и т.д.), в процессе их внедрения выявили ряд существенных недостатков. Одним из самых значимых стало преобладание в спектре красной доминанты, что окрашивало излучаемый свет в ярко-розовый. Подобное «марганцовочное» освещение не является оптимальным ни для растений, ни для агрономов, затрудняет работу людей, вызывая головные боли и быструю утомляемость и сводит практически на нет адекватную визуальную инспекцию растений. Стоит ли говорить, что подобное решение абсолютно не пригодно для общественных мест?

Тем не менее, подобные приборы стали применять и в общественных пространствах, что постоянно вызывает массу вопросов к внешнему виду композиций из растений и инсталляций, выглядящих неестественно в розовом свете. Наряду с распространением «марганцовки» до сих пор применяются светильники с традиционными источниками света (галогенные, металлогалогенные и люминесцентные), светодиодные же светильники полного спектра пока не получили широкого распространения. Столь разные подходы к освещению декоративных растений и низкая популярность светодиодных источников света полного спектра сподвигли нас провести исследование.

Известно, что живая клетка растения поглощает свет во всем диапазоне 380–720 нм и в последнее время среди специалистов по биофотонике распространяется мнение, что для растений важен полный спектр, такой, как у естественного солнечного света, а для влияния на те или иные процессы вегетации и роста нужно не обрезать спектр, оставяя «нужный», а делать более явно выраженным его отдельные, необходимые фрагменты. 

Мы решили разобраться в ситуации и определить, могут ли ИС полного спектра (белый свет), обеспечивающие комфортную среду для человека и отвечающие требованиям по освещению общественных пространств, удовлетворить потребности декоративных растений. 

Чтобы сравнить влияние разных источников света на декоративные растения мы обратились в исследовательский центр, профессионально занимающийся изучением влияния света на растения. В результате эксперимента были получены результаты определяющие, что светодиодные модули полного спектра могут применяться для освещения растений. 

Наилучшие же результаты были получены при использовании LED модуля белого спектра, но с усиленным фиолетовым диапозоном. Таким образом была экспериментально подтверждена возможность выполнения требований по освещению общественных пространств и одновременное обеспечение необходимого освещения декоративных растений светодиодными источниками света полного спектра.

Эта возможность решает не только задачи по освещению растений, но позволяет создавать комфортную световую среду, по своему качеству максимально приближенную к естественному дневному освещению. Применение в искусственном освещении качественных источников света необходимая мера для обеспечения естественного восприятия цветов.

ПОДРОБНЕЕ ОБ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Прорабатывая детали эксперимента, мы определили целью дать максимально объективную, количественную и качественную оценку влияния на растения разных спектров облучения, путем проведения многофакторного натурного опыта, с учетом замеров биометрических показателей растений разных видов, наиболее часто используемых при озеленении общественных пространств. Измерение показателей производилось в течение трех недель. Объектами исследований стали декоративные растения: Эпипремнум, Маранта, Филодендрон и Нефролепис.


 

Проведение натурного опыта производилось в концепции фитостены. Такой формат позволил высадить растения наиболее оптимальным образом с учетом световых предпочтений каждого вида. Таким образом, экспериментальные образцы были разделены на пять опытных участков с едиными климатическими условиями, питанием и поливом.

Испытуемые растительные образцы были приобретены в том возрасте и состоянии, которые соответствуют нормам при выполнении работ по озеленению. Тем самым было реализован еще один немаловажный этап эксперимента – создание единых условий транспортировки и посадки, что также оказывает значительное влияние на развитие растений.

Для каждого опытного участка были смонтированы светильники с источниками света разного спектра. В качестве осветительных приборов мы задействовали прожекторы собственного производства - TUNIC LED spot FITO. Для удобства их монтажа, настройки и обслуживания была использована трековая система с автоматизированной системой включения и выключения света.

Выбирая спектры излучения источников света, мы руководствовались  предпочтениями растений, выявленными специалистами по фотобиологии: 

Наиболее важная часть спектра для растений – оранжевая (595–620 нм) и красная (600–720 нм). Эти волны обеспечивают процесс фотосинтеза, влияют на скорость развития растения: корневой системы, цветение и плодоношение. 

Также, но в меньшей степени, участие в фотосинтезе принимают пики в области синего и фиолетового (380–490 нм). В их функции входит стимулирование образования белков и регулирование скорости роста растения. Синяя область спектра отвечает за вегетацию: развитие листьев и рост растения. Фиолетовые лучи, имеющие длинную волну (≤450 нм), не позволяют растению чрезмерно «вытягиваться» и отвечают за синтез ряда витаминов. Согласно исследованиям, зеленая часть спектра также влияет на жизнеобеспечивающие процессы растений.

В процессе проработки источников света были отобраны пять вариантов спектров:

• №1 – Металлогалогенная лампа (МГЛ), для которой характерно наличие ультрафиолетового и инфракрасного излучения;
• №2 – Светодиодный (LED) модуль полного спектра (УФ и ИК излучение отсутствует);
• №3 – Светодиодного (LED) модуль с более выраженным фиолетовым диапазоном спектра. (УФ и ИК излучение отсутствует);
• №4 – Светодиодный (LED) модуль с более выраженным синим и красным спектром. (УФ и ИК излучение отсутствует);
• №5 – Светодиодный (LED) модуль, с более выраженным синим диапазоном спектра и менее выраженным красным. (УФ и ИК излучение отсутствует);

На первом этапе, после высадки растений было проведено  измерение показателей спектра на  всех опытных участках. Черной линией на графиках обозначена диаграмма спектров участвующих в фотосинтезе растений – средний спектр действий, определенный для большего числа растений (Иследования К. Дж. МакКри 1972 г.)

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для проведения данного эксперимента были выбраны методы исследования биометрических показателей состояния растений, отражающих как визуальную оценку, так и их физиологическое состояние. 

Проведены измерения следующих показателей:

• №1 – Определение площади листовой поверхности;
• №2 – Определение длины междоузлий;
• №3 – Измерение общей площади растения;
• №4 – Визуальная оценка накопления биомассы у растений.

Результаты показали, что на участке, освещенном металлгалогенной лампой (№1), были отмечены самые вытянутые растения (длинные междоузлия), это говорит о том, что растения стремятся к свету, под МГЛ растениям его не хватило. 

На участке, освещенном светодиодным модулем № 2, филодендрон продемонстрировал плохое развитие, а нефролепис показал самое низкое значение по площади листа.

Наилучшие показатели продемонстрировал светодиодный модуль № 3, отличающийся улучшенным фиолетовым диапазоном спектра. В свете этого LED модуля растения развивались уверенно, не вытягивались, листья распределилась равномерно. Площадь листьев получилась достаточно высокая при компактном формировании растений. 

Средняя площадь растений с участка, освещенного светодиодным модулем № 4 больше, чем на участке со светодиодным модулем № 3, но расположение листьев  стало неоднородное, редкое. 

Результаты с участка №5 оказались неплохими, но по площади листовой поверхности эпипремнума  и по накоплению биомассы филодендрона этот участок проигрывает участку, освещенному светодиодным модулем №3.

Подводя итоги эксперимента можно с уверенностью утверждать, что применение белых светодиодов со специальным спектральным составом может дать хорошие результаты по освещению декоративных растений и избежать применения «марганцовки», в результате композиция и интерьер будут выглядеть естественно и гармонично, а растения будут чувствовать себя хорошо и не потребуют частого ухода и пересадок. 

Решение задачи по освещению фитостены, цветочной композиции или растений устанавливаемых на пол начинается с разработки проекта освещенности, который мы реализуем в специальной программе. Это позволяет выбрать нужное количество световых приборов, определить их мощность принимая во внимание не только объект освещения, но и локальные условия в месте размещения растений.

Мы предлагаем решения для освещения фито-стен и фито-композиций с применением специальных светодиодов. На данный момент возможна установка светодиодных модулей в светильники ANI LED spot FITO, FLIPPER LED FITO, TUNIC LED spot FITO, MODES LED FITO и RIMO LED FITO.

Также, возможна реализация осветительной установки с системой управления включения и выключения света и доработка светильников для установки в ограниченных условиях или дополнение функциональности. К примеру, при невозможности установки трека и высоком потолке прожекторы могут быть реализованы на специальных штоках, что позволит установить их в нужном месте и на нужной высоте или оснащение светильника индивидуальным управлением (диммирование), что дает возможность настроить интенсивность светового потока. Источник https://www.mdm-light.ru/publications/articles/47749/