Искусственное освещение для промышленных теплиц и сити‑ферм
Местоположение
Продукция
Общая площадь выращивания
Удельная мощность
Система получила распространение в странах с дефицитом площадей. Раствор подаётся на корни в виде тумана через форсунки высокого давления. Привлекательна для закрытых помещений, так как возможен монтаж стеллажей и максимально эффективное использование объёма помещений. При сбоях в подаче раствора (перебои с электричеством, засор форсунок) корни быстро отмирают поэтому необходим постоянный контроль и наличие дублирующих систем. Так как растения располагаются на неподвижных стеллажах, и, как правило, в несколько ярусов, затраты труда довольно высоки.
Режимы искусственного освещения должны быть в соответствии с температурой и влажностью воздуха.
Использование искусственного освещения зависит от культуры, требуемой массы растения, сезона и типа искусственного освещения. Растения должны быть приспособлены к изменению уровня приходящего света.
Ночной период делают продолжительностью от 4 часов. Чем более плавно увеличивается и снижается освещённость (облучённость), тем более комфортно для растения. Адаптация системы корень-лист происходит за 30 минут.
В утренние и вечерние часы солнечный свет приходит с максимальным содержанием красного и дальнего красного света (длинноволновой спектр). Попадая на клетки растений, красный свет вызывает их вытягивание. Как листья, так и стебель салата становятся длиннее. Чтобы сохранить компактный габитус растения, начало освещения необходимо начинать до восхода солнца, а выключать лампы — после захода лампы. Тем самым сокращается доля длинноволнового спектра в общем, и растение дольше остаётся компактным.
Минимальный уровень облучённости для роста и развития растений салата, без быстрого перехода к цветению, при оптимальной температуре:
рекомендуется на уровне около 25 Вт/м2 или 130 мкмоль/м2 в течение 20 часов. Дневная доза облучения (дневной интеграл света — DLI) составит в этом случа 1,8 МДж/м2 или 9 моль/м2.
При снижении температуры интенсивность света можно снижать (но растения будут расти дольше), а при повышении температуры ни в коем случае нельзя затенять салат, так как это моментально спровоцирует развитие стебля (цветоноса).
Необходимо помнить, что температура растения отличается от температуры в теплице.
От качества света зависит не только габитус растения и структура листа, но и пегментация, а также содержание витаминов, нитратов и других веществ. Чем больше в спектре синего и ультрафиолетового света, тем более окрашенным будет лист (более зелёным или более красным), более плотным и с более высоким содержанием питательных веществ. Количество нитратов при этом снижается. Для получения более окрашенного салата можно использовать стекло, пропускающее природный ультрафиолет. Также можно установить за 5 дней до уборки дополнительные ультрафиолетовые лампы. К более мягкому эффекту увеличения пегментации приводят общее увеличение дозы облученности растений (дневного интеграла света) и повышение концентрации питательного раствора.
Сорта салата различаются по реакции на интенсивность искусственного освещения. «Быстрые» сорта (например, Амфицион) положительно относятся к высоким уровням облучённости, более «медленные» (например, Саланова с маслянистым листом) предпочитают более низкие уровни блучённости (20…25 Вт/м2 или 100…130 мкмоль/м2).
Влажность должна быть стабильной, насколько это возможно в изменяющихся климатических условиях. Резкое падение влажности воздуха (20% и более), вызванное открытием фрамуг или включением искусственного освещения, может спровоцировать внешний некроз. При постоянной высокой влажности в растениях нарушается циркуляция воды и питательных веществ и развивается внутренний некроз.
Систему туманообразования используют для компенсации падения влажности. Форсунки высокого давления должны давать капельки маленького размера. Лучшее состояние системы, это когда вся подаваемая вода испаряется не ниже, чем на 2/3 расстояния от распылителей до растения. Листья салата должны оставаться сухими. При этом влажность воздуха вокруг листа меняется постепенно, лист продолжает работать, а также резко снижается вероятность развития бактериальных заболеваний.
Салат — культура умеренного климата, и в условиях теплиц наиболее остро реагирует на высокую температуру раствора и воздуха, а также на резкие изменения влажности воздуха. Оптимальная температура для роста и развития растений при досточном уровне света (от 25 Вт/м2 или 130 мкмоль/м2 в течение 18 — 20 часов) находится в диапазоне 16 … 180С. При нарушении режимов выращивания , растения салата могут переходить в фазу цветения или отреагировать развитием физиологических нарушений. Наиболее часто встречаются внутренний и внешний некрозы, стекланные жилки и сброс корней.
Некроз внешних листьев возникает из-за дисбаланса и дефицита кальция в клетках листа, как правило, в результате реакции растения на стресс. Клетки молодых и старых листьев сильно отличаются по потребностям в кальции. Апоптоз физиологически старых клеток начинается при падении уровня этого элемента ниже 16 г/кг сухого вещества.
Развитие некроза могут спровоцировать следующие внешние и внутренние факторы:
Наиболее опасно резкое изменение облучённости растений и влажности воздуха. Растению в целом необходимо 3 дня на адаптацию к изменившимся условиям среды и 30 минут на стабилизацию системы корень-лист. В течение этого времени необходимо помогать растению, сделав так, чтобы изменения происходили настолько плавно, насколько это возможно. При изменении облучённости (освещённости) могут помочь системы зашторивания и дополнительно искуссственное освещение. При изменении влажности — проветривание и система туманообразования.
Если некроз возникает и-за недостатка транспорта вещества в лист, то эффект стеклянных жилок возникает из-за чрезмерного корневого давления и неспособности листа испарить всю поступающую воду.
Всё может происходить в результате большой разницы между температурой раствора (тёплый) и воздуха (холодный) или из-за очень высокой влажности воздуха. Как правило, из-за высокой влажности воздуха развивается и внутреннй некроз салата. Молодые быстроразвивающиеся листья не получают кальций из-за нарушения транспорта этого элемента, так как нет возможности испарить лишнюю воду.
Внешний некроз и подвядание листьев могут быть лишь следствием потери растениями салата корней. Основной причиной сброса корней, как правило, является высокая температура раствора и связанная с этим низкая концентрация кислорода в прикорневой зоне. Критичной считается температура в 250С. При наличии в растворе грибов рода Питиум (Pythium) ситуация усугубляется, гриб начинает питаться мёртвыми корнями, со временем переходя на живые. Белые когда-то корни становятся коричневыми, а затем чёрными, листья теряют блеск и вянут.