Realizacja oświetlenia LED do uprawy pomidorów na przykładzie gospodarstwa ogrodniczego w Górze Kalwarii

Firma Greenie Polska zrealizowała dziesiątki zleceń obejmujących instalację, wymianę lub/oraz montaż oświetlenia dedykowanego roślinom. Doświadczony personel oraz bogaty wachlarz produktów pozwalają nam każdorazowo kompleksowo wywiązać się z – nawet najbardziej złożonych – założeń projektowych, których owoce widać gołym okiem! Nie inaczej było w przypadku realizacji oświetlenia LED do uprawy pomidorów w gospodarstwie ogrodniczym w Górze Kalwarii. Z efektami naszej pracy mogą Państwo zapoznać się poniżej!

Z kilku wykonanych realizacji doświetlenia upraw pomidorów pierwszą zrobiliśmy w gospodarstwie rolnym położonym w okolicach Góry Kalwarii. To właśnie tam rosną te dorodne warzywa, które zdobią na co dzień nasze stoły podczas rodzinnych śniadań. Przedsiębiorstwo zajmuje się uprawą pomidorów szklarniowych, dbając o ich jakość i smak. Z uwagi na duże zapotrzebowanie na pomidory firma postanowiła wesprzeć ich naturalny rozrost, by uzyskać większy plon.

Powierzchnia
3000 m2

Częściowa wymiana
instalacji elektrycznej

Znaczenie doświetlania roślin

Oświetlenie wstępuje na coraz to nowsze obszary. Jego rola w uprawie roślin jest znana już od drugiej połowy XIX wieku, w tym czasie udało się uzyskać wystarczające dane na to, by potwierdzić jego faktyczne działanie na wzrost roślin. Obecnie doświetlanie roślin jest szeroko stosowane w produkcji wielu warzyw i owoców. Dzięki technologii LED, można precyzyjnie wyselekcjonować widmo światła, które w ponad 85% zostanie zaabsorbowane przez roślinę dla jej wzrostu.

        Doświetlanie roślin – korzyści:

• wsparcie generatywnego rozwoju roślin
• zwiększenie plonów nawet do 40%
• utrzymanie ciągłości uprawy w cyklu całorocznym

Na czym polega doświetlanie plonów?

Z badań wynika, że proces fotosyntezy przebiega najszybciej, gdy gęstość fotonów w zakresie promieniowania fotosyntetycznie aktywnego (PAR) mieści się w przedziale 400–1000 μE/(m2 x s). Krytyczną wartością dla większości roślin jest przedział 40–50 μE/(m2 x s). Gdy gęstość fotonów jest niższa od tej wartości, zanika przyrost suchej masy, bowiem tempo oddychania jest większe niż fotosyntezy. Rośliny przestają rosnąć, zrzucają owoce i tracą liście.

Rośliny tak jak i my, do rozwoju potrzebują pożywienia. Uzyskują je w wyniku procesu fotosyntezy. Roślina pod wpływem zjawiska produkuje cukry, które dopiero nocą wpływają na wzrost pomidorów. Do prawidłowego procesu fotosyntezy rośliny potrzebują światła o zakresie 80-100 μmol/J, które zapewnia profesjonalne doświetlenie LED. Z badań wynika, że proces fotosyntezy przebiega najszybciej, gdy gęstość fotonów w zakresie promieniowania fotosyntetycznie aktywnego (PAR) mieści się w przedziale 400–1000 μE (m2 x s). Krytyczną wartością dla większości roślin jest przedział 40–50 μE/(m2 x s). Gdy gęstość fotonów jest niższa od tej wartości, zanika przyrost suchej masy, bowiem tempo oddychania jest większe niż fotosyntezy. Rośliny przestają rosnąć, zrzucają owoce i tracą liście.

Na jaki efekt możemy liczyć po zastosowaniu lamp LED w uprawie roślin?

• Efekt fotosyntetyczny – dostarcza energii niezbędnej do fotosyntezy. Dba o prawidłowe natężenie promieniowania. Zapewnia dobową ilość światła w zakresie fotosyntetycznie czynnym
• Efekt morfogenetyczny – barwa światła powoduje rozkrzewianie i prawidłowe rozmieszczenie pędów
• Efekt fotoperiodyczny – utrzymanie sztucznej długości dnia, determinującej indukcję kwitnienia

Uprawa pomidora szklarniowego w Polsce to dochodowa działalność ze względu na duży rynek zbytu dla pomidorów w Polsce oraz zainteresowanie innych krajów UE importem. W naszym kraju istnieje duży popyt na tradycyjne “polskie pomidory” kojarzące się z wysoką jakością. Rentowność gospodarstw rolnych wzrasta szczególnie wczesną wiosną, gdy ceny polskich pomidorów są wyższe o 40%. Zaś ceny pomidora malinowego zimą osiągają nawet 450% ceny pomidora latem. Rynek upraw pomidorów prężnie się rozwija, jednak jak przed każdym rodzajem działalności i przed tym stoją zagrożenia.

Jednym z nich jest ograniczony dostęp do prądu w wielu rejonach kraju. Niedostateczna ilość mocy uniemożliwia prawidłowe doświetlenie pomidorów, niezbędne do utrzymania produkcji w okresie całego roku. Nawet jeśli dostęp do energii jest wystarczający, to wiąże się to z wysokimi rachunkami za prąd. W obu przypadkach z pomocą przychodzi energooszczędne oświetlenie LED, które nie nadwyręża instalacji elektrycznej w takim stopniu jak lampy sodowe. Niski pobór mocy przy zachowaniu wysokiej jakości światła skutkuje niskimi rachunkami za prąd.

Montaż naszych lamp do roślin

Jak zwykle realizację rozpoczęliśmy od wykonania wizji lokalnej. Powierzchnia uprawna gospodarstwa wynosiła niemal 3000 km2, co wiązało się z wykorzystaniem wielu sztuk lamp. Przed nami były dwa wyzwania:

Pierwszą trudnością okazała się konstrukcja szklarni. Wypełniały ją filary ułożone w odstępach 5 m. Aby dostosować lampy do konstrukcji budynku, opracowaliśmy modele lamp o długości 4,9 metrów (plus wtyczka o długości 10 cm). Ich wymiary doskonale wpasowały się między filary.

Przy takiej długości ciężko jest jednak utrzymać prawidłową pozycję lampy. Kolejną trudnością okazało się uniknięcie ich zgięcia. Przy produkcji lamp zwróciliśmy uwagę na ich wagę. Stworzyliśmy więc lekki profil, dzięki czemu maksymalne ugięcie lampy na całej długości nie przekracza 1,5 cm. Takie rozwiązanie nie powoduje przeciążeń konstrukcji szklarni. Dodatkowo ergonomiczna budowa lampy zapobiega cieniowaniu roślin. Długie lampy ograniczają również przestrzeń wykorzystywaną przez okablowanie, dzięki czemu rośliny nie są tak narażone na uszkodzenia. Duże lampy zapewniają równomierność oświetlenia, więc żadna roślina nie znajdzie się w martwym punkcie. Po konsultacjach przystąpiliśmy więc do oświetlenia hybrydowego.

Czym jest oświetlenie hybrydowe pomidora?

Oświetlenie w trybie hybrydowym to inaczej oświetlenie łączone wykorzystujące zarówno lampy sodowe HPS, jak i lampy LED do roślin. Wiąże się to najczęściej z koniecznością redukcji kosztów modernizacji instalacji. Oświetlenie roślin lampami LED mimo wielu zalet i zdecydowanej przewagi nad lampami sodowymi wiąże się z dość wysoką inwestycją początkową. Mimo że koszty inwestycji zwracają się zaledwie w 34 miesiące od jej dokonania, to nie każdy przedsiębiorca może zdecydować się na taki krok.

Wybór lamp

Doświetlenie hybrydowe daje jednak zadowalające efekty. Krzewy pomidorów wraz z rozwojem uzyskują duże zagęszczenie, przez co światło nie dociera równomiernie. Dlatego szklarnie wymagają dwustopniowego doświetlenia. W trybie hybrydowym 60% światła rośliny otrzymują “z góry” od lamp sodowych. Z kolei lampy LED stanowią doświetlenie międzyrzędowe i oświetlają dolne partie roślin. Takie rozwiązanie sprawia, że plony niezależnie od wysokości krzewu są tak samo dobrej jakości.

W sumie zainstalowano 220 lamp TomatoBooster pierwszej generacji oraz 148 lamp drugiej generacji. Jedna lampa o długości 5 metrów jest w stanie oświetlić aż 8 m2 uprawy. Wykorzystano lampy o sprawności 3,2 umol/J. Realizacja polegała na uzupełnieniu oświetlenia już istniejącego. W szklarni widniały zamontowane lampy typu toplight. My wzbogaciliśmy oświetlenie o lampy interlight. Co je wyróżnia?

• Oprawy toplight – stanowią sufitowe oświetlenie roślin. Wspierają ich rozwój w pierwszych fazach wzrostu. Trudność pojawia się, gdy rozrost rośliny uniemożliwia dotarcie światła do dolnych partii.
• Oprawy interlight – są to lampy międzyrzędowe, których zadaniem jest doświetlenie dolnych partii. Umieszczenie oświetlenia w koronach roślin z wysokim drutem kieruje i skupia światło stymulujące wzrost na najważniejszą części uprawy. Na skutek bocznej emisji światła liście są lepiej odżywione i przyczyniają się do wzrostu plonu.

Poszukiwanie najlepszych rozwiązań

Aby dobrać najodpowiedniejsze lampy dla tego gatunku roślin, postanowiliśmy przeprowadzić własne doświadczenie. Wyznaczyliśmy trzy alejki upraw, a każdą z nich oświetliliśmy lampami o różnym spektrum. Trzymiesięczne obserwacje wytypowały najlepsze rozwiązanie.

• dokonaliśmy pomiarów efektywności poszczególnych lamp mierząc plon
• wybraliśmy spektrum światła, które najkorzystniej wpłynęło na wzrost plonów
• sprawdziliśmy, czy sprzęt działa prawidłowo
• sprawdziliśmy poprawność wykonanego montażu i poprawiliśmy niedoskonałości wymieniając uchwyty

Lampa o długości 5 metrów pobiera 200 W mocy, dając 640μmol/s co skutkuje światłem o intensywności 80 μmol/s/m2 co w połączeniu z lampami klienta HPS daje 265 μmol/s/m2 co z nadwyżką odpowiada na potrzeby roślin.

Lampa 1 generacji

Lampa 2 generacji

Najnowsza generacja lamp osiąga sprawność 3,33 μmol/J co pozwoli uzyskać większą intensywność μmol/m2. Instalacja lamp LED trzeciej generacji zaplanowana jest na lipiec 2021 roku.

Po uzupełnieniu szklarni lampami LED zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło jedynie o 25%, czego efektem jest zwiększenie plonów o około 29%.

Lampy LED a lampy sodowe w produkcji rozsady

Przez lata do doświetlania roślin stosowano głównie lampy sodowe HPS, jednak wiele przeprowadzonych dotąd badań pokazuje, że lampy do roślin w technologii LED dają lepsze efekty przy doświetlaniu rozsady. Przykład stanowi doświadczenie zrealizowane w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach, [Anna Maciejuk: „Hasło Ogrodnicze” nr 3/2016] porównano wpływ doświetlania lampami HPS oraz lampami LED. W rezultacie rozsada doświetlana lampami LED była wyższa i miała większą masę niż rośliny oświetlone lampami sodowymi.

Profesjonalny serwis Greenie

O naszych klientów dbamy nie tylko w trakcie zakupu. Oferujemy kompleksowy serwis. Nasi technicy pracują na terenie całej Polski. Na potrzeby klienta przyjeżdżamy zweryfikować zgłaszane awarie i aby naprawić sprzęt. Dzięki temu ułatwiamy utrzymanie ciągłości pracy wszystkich lamp. Współpraca z nami to gwarancja najlepszej obsługi.

Korzyści z doświetlania lampami LED

• plon większy o 29%
• niski wzrost poboru mocy po dołożeniu lamp LED
• równomierne oświetlenie roślin
• zwrot inwestycji do 34 miesięcy
• utrzymanie produkcji w cyklu całorocznym
• zwiększenie rentowności przedsiębiorstwa dzięki niskiej podaży poza sezonem

Korzyści z doświetlania pomidora są nieocenione. Z uwagi na charakterystykę upraw w czasie wczesnej wiosny podaż pomidora znacznie spada. Utrzymanie całorocznej ciągłości produkcji pomidora pozwala wybić się na tle konkurencji. Dzięki niskiej podaży i wysokim popycie na polskie pomidory klient może podwyższyć ceny, które zrekompensują koszty inwestycji i korzystnie wpłyną na rentowność gospodarstwa.

Kontakt

Na potrzeby indywidualnej wyceny inwestycji w nowe oświetlenie LED i usług audytu prosimy o kontakt pod numerem (22) 842 22 32 lub o wysłanie zapytań na adres mailowy: biuro@greenie.pl.