Согласование тепла и света при выращивании агрокультур

Как ни парадоксально, но лампы — и накаливания, и люминесцентные — можно только отчасти считать осветительными приборами. Посудите сами: у первых, собственно, в свет преобразуется всего 7 процентов энергии, у вторых, правда, втрое больше, но и это лишь 21 процент. Львиная доля остальной энергии превращается в тепло, так что и те и другие впору причислить к нагревательным устройствам. Справедливости ради скажем, что температура люминесцентных источников много меньше, чем у накальных, оттого их иногда называют лампами холодного свечения.

Не так-то просто увязать свет и тепло, чтобы создать в закрытом помещении наилучший для растений микроклимат. Правильное согласование внутренней температуры и интенсивности освещения позволяет значительно увеличивать фотосинтетическую деятельность растений, а нарушение пропорций между этими факторами приводит к ухудшению их развития и снижению продуктивности. Как показали исследования, на температурных кривых (рис. 24) есть характерные точки А, В, С, где достигается максимальный прирост сухого вещества по мере увеличения освещенности. Но, заметим, до определенного предела: дальнейшее усиление освещенности влияет уже угнетающе. Увеличение интенсивности освещения должно происходить на фоне поддержания оптимальных температурных уровней для обеспечения благоприятного биологического режима. Например, согласно данным Агрофизического научно-исследовательского института, сырая масса 20-дневной рассады томатов, выращенных при освещенности, создаваемой люминесцентными лампами установленной мощности 150 Вт/м2, составила при температуре 12—15°С всего 2 г, а при той же освещенности и температуре 20—25°С — 33 г.

Зависимость прироста сухой массы растения томата от освещенности и температуры.

Известно, что освещенность поверхности под лампой обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Располагать лампы накаливания для получения наибольшей освещенности близко к растениям нельзя, поскольку они выделяют так много тепловых лучей, что просто сожгут всходы. Поэтому их подвешивают высоко, но тут вступает в действие закон обратной квадратичной пропорциональности, и освещенность у поверхности резко ослабевает. Кроме того, все по той же квадратичной зависимости верхняя часть растений получает света куда больше, чем нижняя.

Расположение люминесцетных ламп в теплицах: люминесцентные лампы можно располагать рядом с растениями, поскольку выделяемое тепло рассредоточено по всей трубчатой поверхности, так что температура колбы составляет 35—400С. И все равно, чтобы обеспечить необходимую освещенность, приходится применять большое число люминесцентных ламп, чего не следовало бы делать по тепловым условиям. В результате во внутреннем объеме объектов защищенного грунта скапливается избыточное тепло, уже вредящее развитию растений. То же самое случается, кстати, и когда используют лампы накаливания. Как ни жаль, но лишнее тепло, на получение которого израсходована ценная энергия, нужно удалять, выбрасывать в окружающую среду. Для этого предназначены довольно сложные вентиляционные и водные системы, усложняющие и удорожающие конструкцию сооружений. Вот и получается, что потери тепла оборачиваются к тому же дополнительными затратами.