عند زراعة محاصيل متنوعة على مدار العام، تُعدّ الإضاءة في الصوبات الشتوية ضرورية. ففي الخريف والشتاء، تكون ساعات النهار أقصر منها في الصيف. وتحتاج النباتات إلى مصادر إضاءة إضافية. فبدون إضاءة كافية، ستتباطأ نموها وتموت. عند تجهيز إضاءة الصوبات، من المهم حساب الكمية المطلوبة بعناية والتعرف على أنواع المصابيح المختلفة.
الضوء وأهميته للنباتات
بدون ضوء النهار الكافي في الشتاء والخريف، تبدأ المحاصيل بالذبول والإصابة بالأمراض. عملية البناء الضوئي هي أساس بقاء النبات وصحته. يستحيل إتمام عملية البناء الضوئي بالكامل بدون ضوء. عندما تُنتج النباتات الكلوروفيل، فإنها تمتص ثاني أكسيد الكربون بالكامل، وهو ضروري للتغذية. يستحيل تكوين المادة العضوية في محاصيل الدفيئات الزراعية بدون ضوء الشمس والضوء الاصطناعي.
علامات عدم كفاية الإضاءة:
- تغير في شكل النباتات (على سبيل المثال، الاستطالة غير الطبيعية للعقل والسيقان)؛
- نموهم البطيء؛
- عدم الإزهار؛
- انخفاض في إنتاج المحاصيل؛
- تتحول الأوراق السفلية إلى اللون الأصفر.
قد تكون مهتمًا بـ:طيف الضوء وتأثيره
تستجيب النباتات بشكل أفضل للضوء الأحمر والأزرق. عند إضاءة الدفيئة في الشتاء، تأكد من عدم حرمان المحاصيل من الضوء الطبيعي. تجنب أيضًا استخدام طيف ضوء واحد فقط إلا إذا كنت تزرع الزهور. هذا مفيد للزهور، إذ يزيد من ثراء ألوانها وحيويتها.
تؤثر أشعة الضوء على محاصيل الدفيئة بشكل مختلف. فالضوء الأزرق يحفز عملية التمثيل الضوئي، بينما يعزز الضوء البرتقالي والأحمر الإزهار. لذا، يُنصح باستخدام هذه الألوان باعتدال، وإلا ستموت النباتات. أما الأشعة فوق البنفسجية، فتعزز تكوين الفيتامينات، مما يجعل الشتلات أكثر قدرة على تحمل برد الشتاء.
عند اختيار مصابيح الدفيئة، ينبغي أن تكون بألوان مختلفة. عند تركيب المعدات، من المهم الالتزام بمعايير الإضاءة، بما يتوافق مع المتطلبات الإقليمية وخصائص المحصول.
مواصفات إضاءة الدفيئة في الشتاء
إذا تعرضت المحاصيل لضوء محدود، أقل من ١٠ ساعات يوميًا، فقد يتوقف نموها. ينبغي أن يتراوح متوسط مدة الإضاءة اليومية في الدفيئة الشتوية بين ١٢ و١٦ ساعة. وتُستخدم طريقتان للإضاءة، حسب وقت النهار:
- المصابيح (أثناء النهار، كإضاءة إضافية)؛
- الإضاءة الضوئية الدورية (في الليل).
الإضاءة الليلية
استخدام وحدات الإضاءة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ليس مفيدًا للمحاصيل. فهي تحتاج إلى حوالي ست ساعات من الظلام الدامس لترتاح. بعض الخضراوات والتوت والنباتات الأخرى تتطلب ظروف إضاءة خاصة.
لا يتحمل الخيار فترات الخمول بين أنواع الإضاءة المختلفة. عند زراعة الخيار، يجب أن تتناوب الإضاءة الطبيعية والاصطناعية بالتساوي. بمجرد ظهور شتلات الخيار الأولى، تحتاج إلى إضاءة تكميلية منتظمة. يحتاج البصل والخضراوات الورقية إلى إضاءة تكميلية فقط خلال مرحلة النمو الأولى. تحتاج الفراولة إلى إضاءة تكميلية ليلًا ونهارًا.
وقت الإضاءة
تعتمد كمية الضوء على مدى تأثر المحصول بأشعة الشمس. تحتاج الطماطم والخيار والخس والفلفل الحلو إلى عشر ساعات أو أكثر من ضوء النهار.
هناك نباتات قصيرة النهار. ساعات النهار القصيرة هي ما يُحفّز إزهارها. عندما تطول ساعات النهار، ينتهي دورها الخضري وتبدأ بالنمو كالمعتاد. تُزهر نباتات النهار الطويل عندما تتجاوز ساعات النهار 13 ساعة. إذا قصرت ساعات النهار، تصبح ثمارها صغيرة أو تتوقف عن الظهور تمامًا.
هناك محاصيل لا علاقة لساعات النهار بها. فهي تنمو بغض النظر عن ذلك، طالما أن الضوء ليس كافيًا. فإذا قلّ، ستموت النباتات.
أنواع مصابيح الدفيئة
هناك عدة أنواع من المصابيح التي يمكن استخدامها لإضاءة الدفيئة:
- ساطع؛
- فلوري؛
- الصوديوم؛
- الزئبق؛
- هالوجين معدني؛
- قاد؛
- الأشعة تحت الحمراء.
المصابيح المتوهجة
توفر هذه المصابيح إضاءة جيدة للبيت الزجاجي، كما أنها تُصدر حرارة خفيفة. عيبها هو استهلاكها الكبير للكهرباء وكفاءتها المنخفضة. يبلغ طيفها المتوهج 600 نانومتر. إذا ارتفعت درجة حرارة النباتات، تحترق أوراقها. يحدث هذا الاحتراق بسبب زيادة الأشعة تحت الحمراء والبرتقالية والحمراء. كما يُسبب ارتفاع درجة الحرارة استطالة غير طبيعية للساق، وتشوه الأوراق، فتصبح صغيرة وذابلة.
مصابيح الفلورسنت
يُناسب طيف ألوان مصابيح الفلورسنت محاصيل الدفيئات الزراعية بشكل جيد. فهي تدوم طويلًا ورخيصة الثمن. تعمل هذه المصابيح بشكل مشابه لمصابيح الإضاءة الموفرة للطاقة، ولكنها قادرة على إضاءة مساحة أكبر. هذه مصابيح نهارية: فهي تُضيء الشتلات والنباتات الناضجة على حد سواء. تُركّب في صناديق معدنية ومصابيح بلاستيكية خاصة.
مصابيح الصوديوم
هذه مصابيح موفرة للطاقة تعمل تحت ضغط عالٍ. سابقًا، كان طيف ألوانها أحمر-برتقالي فقط، مشابهًا لضوء الشمس. كانت مصابيح الصوديوم تُصدر ضوءًا أزرقًا قليلًا. لذلك، طُوّر هذا، ما أدى إلى مصابيح ذات طيف أزرق من الضوء.
مصابيح الزئبق
توفر مصابيح الزئبق ضوءًا قريبًا من الأشعة فوق البنفسجية، وهو مفيد للمحاصيل. إنها مصادر ضوء مدمجة وساطعة. يُحفز الضوء فوق البنفسجي عملية التمثيل الضوئي، ولكن يجب عدم الإفراط في استخدامه. يمكن استخدام مصابيح الزئبق مع الضوء الطبيعي، وتُستخدم عند بدء نضج الثمار. يتطلب العمل بالزئبق مصدر طاقة ثابتًا، مع تقلبات لا تتجاوز 5%.
مصابيح هاليد المعدنية
يُعدّ طيف ضوء مصابيح الهاليد المعدني مناسبًا جدًا للنباتات. تتميز هذه المصادر الضوئية بصغر حجمها، إلا أنها صعبة التركيب. عند انتهاء عمرها الافتراضي، يُنصح بإعادة تدويرها بدلًا من رميها في سلة المهملات. مع ذلك، تتميز مصابيح الهاليد المعدني بنفاذية ضوء عالية. وهي مثالية كمصدر ضوء نهاري إذا لم يكن مصدر الطاقة عرضة لتقلبات كبيرة. يتغير طيف ألوان هذه المصابيح مع أدنى تقلب في الجهد. عند فصل مصدر الضوء، يستغرق الأمر وقتًا قصيرًا ليعود للعمل.
لا يستطيع كل بستاني تحمل تكلفة استخدام مصابيح هاليد المعدنية بسبب سعرها المرتفع وحساسيتها للجهد الكهربائي.
مصابيح LED وتطبيقاتها
مصابيح LED متعددة الاستخدامات، حيث يمكنك إنشاء أي طيف لوني من خلال دمج عدة تركيبات. يختار البستانيون ألوانًا مختلفة لكل محصول. تدوم مصابيح LED طويلًا وتستهلك طاقة قليلة. يمكن وضعها على ارتفاعات مختلفة، مما يسمح بتعديل شدة الإضاءة. المصابيح الزرقاء مناسبة للشتلات، بينما تُستخدم المصابيح الحمراء والبرتقالية لنضج الثمار. من المهم مراعاة حساسية مصابيح LED لتقلبات الجهد ومراقبة الأسلاك الكهربائية. إذا كانت الأسلاك في حالة جيدة، فستغطي مصابيح LED تكاليفها خلال الموسم الأول من الاستخدام.
مصابيح الأشعة فوق البنفسجية
تعمل هذه المصابيح بنفس طريقة مصادر الضوء الفلورسنت. ينبعث منها الأشعة فوق البنفسجية من تفاعل الزئبق مع التفريغ الكهرومغناطيسي. أنبوب تفريغ الغاز مصنوع من زجاج الكوارتز أو زجاج البنفسج، الذي ينقل الأشعة فوق البنفسجية. يُعتبر زجاج البنفسج آمنًا لأنه يُنتج كمية أقل من الأوزون. يختلف تركيب الزجاج المستخدم في صناعة مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، مما يسمح بإنشاء مصادر ضوء تعمل ضمن نطاق لوني محدد.
سخانات الأشعة تحت الحمراء
تُستخدم لتدفئة النباتات. تُعتبر مصادر الأشعة تحت الحمراء أنظمةً موفرة للطاقة، فهي تُهيئ مناخًا محليًا مُلائمًا في الدفيئة، مما يسمح للمحاصيل بالنمو بكفاءة عالية كما هو الحال في البيئة الطبيعية. المصابيح مُجهزة بتحكم يدوي أو آلي، مما يُتيح لك مراقبة درجة حرارة الهواء داخل الغرفة وضبطها. أما سخانات الحمل الحراري، فتُسخّن الهواء فقط.
ما هي الإضاءة المستخدمة في البيوت البلاستيكية المختلفة؟
تُعدّ الصوبات الزراعية المصنوعة من البولي كربونات شائعة في البيوت الصيفية والعقارات الخاصة. أما هياكل الصوبات الزراعية الصناعية، فتُصنع من الزجاج. وتستخدم أنواع الصوبات الزراعية المختلفة مصادر إضاءة مختلفة، حسب المحاصيل المزروعة فيها.
قد تكون مهتمًا بـ:إضاءة الهياكل المصنوعة من البولي كربونات
إنهم يبنون من البولي كربونات دفيئات زراعية صغيرة لزراعة الخضراوات والفواكه والتوت. بفضل نفاذية الضوء الجيدة التي توفرها ألواح البولي كربونات، تُغني عن الحاجة إلى مصادر إضاءة إضافية في الصيف. في الخريف والشتاء وأوائل الربيع، من المهم تعلم كيفية الجمع بين الإضاءة الطبيعية والاصطناعية بشكل صحيح. بالحسابات الدقيقة، يمكنك تحقيق أقصى استفادة من كل متر مربع من دفيئتك الزراعية.
يتم استخدام ما يلي كمصدر للضوء الاصطناعي:
- المصابيح الفلورية؛
- مصابيح LED؛
- الأشعة فوق البنفسجية.
مجمعات الدفيئات الصناعية
لا تُستخدم المصابيح المتوهجة في البيوت الزجاجية الصناعية. تُستخدم الأنواع التالية لإضاءة مجمعات البيوت الزجاجية الصناعية:
- مصابيح الصوديوم؛
- مصابيح هاليد المعدنية.
كما ذُكر، يُشبه طيف ضوء مصابيح الصوديوم ضوء الشمس. ورغم خطر جذب الآفات، تُعدّ مصابيح الصوديوم موفرة للطاقة ويمكن استخدامها لفترة طويلة. ويُقدّر المزارعون مصابيح الصوديوم لأطيافها الحمراء والزرقاء، وهي ضرورية لجميع أنواع المحاصيل.
يتيح الطيف الانبعاثي الواسع لمصابيح هاليد المعدنية استخدامها على نطاق صناعي. ولا يُثني سعرها المرتفع المزارعين المحترفين، إذ تتميز بصغر حجمها وتوفر طيفًا واسعًا من الضوء.
كيف يتم إضاءة النباتات المختلفة
يعتبر بعض البستانيين الخيار محصولًا سهل الزراعة، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. إذا ظهرت علامات نقص الإضاءة، فكّر في تركيب إضاءة إضافية. لا يُحبّذ الخيار الفترات الطويلة بين إضاءة النهار والليل، مما قد يُبطئ نموه ويؤدي إلى ثمار صغيرة وذابلة. يمكن استخدام مُرحّلات الإضاءة لإضاءة الخيار تلقائيًا في أي وقت من اليوم.
خيار يجب إضاءة الخيار باستمرار لمدة ١٠-١٢ ساعة، تليها فترة راحة لمدة ٦ ساعات تقريبًا. خلال هذه الفترة، يحتاج إلى ظلام دامس. يحتاج إلى مصابيح ذات طيف أزرق لتحفيز النمو، ومصادر ضوء ذات طيف أحمر أثناء الإزهار.
يمكن أن ينمو البصل جيدًا في ضوء طبيعي، ولكنه يتطلب أحيانًا إضاءة إضافية. تُستخدم عادةً مصابيح النمو. تصبح أوراق البصل صلبة، والثمار كبيرة ومتماسكة.
بالنسبة للفراولة المزروعة في الدفيئة، تُعدّ مصابيح الفلورسنت بطول متر واحد مناسبة. يجب أن تتراوح قوتها بين 40 و50 واط. يمكن لمصباح واحد توفير إضاءة كافية لمساحة دفيئة تتراوح بين 3 و6 أمتار مربعة. تحتاج الفراولة إلى إضاءة تتراوح بين 130 و150 لوكس، والتي ستتلقىها بانتظام لمدة 12-14 ساعة. يُنصح باستخدام مصابيح الطيف الدافئ فقط.
تحتاج الفراولة إلى ضوء نهار مستمر (من ١٤ إلى ١٨ ساعة يوميًا). في البرية، تبدأ بالتفتح في مايو. عند زراعتها في دفيئة، تُزاد ساعات النهار باستخدام مصادر ضوء النيون أو الفلورسنت أو بخار الزئبق. هذا يُحفز عملية التمثيل الضوئي، مما يُنتج أوراقًا خضراء داكنة. تحت الإضاءة الاصطناعية، تنضج الفراولة أبكر بكثير من نضجها في البرية.
في الأيام الأولى من النمو، يتم إضاءة شتلات الطماطم لمدة 20 ساعة، ويتم تقليل شدة الإضاءة تدريجيًا إلى 16-12 ساعة يوميًا.
حساب كمية الإضاءة للبيوت البلاستيكية
لحساب كمية اللوكس المطلوبة لبيت زجاجي واحد، استخدم الصيغة F=ExS/Ki. في هذه الحالة:
- F - التدفق الضوئي؛
- S - مساحة الغرفة المضاءة؛
- Ki هو معامل استغلال التدفق الضوئي. بالنسبة لمصادر الإضاءة المزوّدة بعاكس مدمج، يكون ٠.٨، وبالنسبة للمصابيح المزوّدة بعاكس خارجي، يكون ٠.٤.
على سبيل المثال، لدينا بيت زجاجي بمساحة ١٤ مترًا مربعًا. يُمكن اعتبار مستوى الإضاءة ١٢٠٠٠ لوكس. نُجري الحساب التالي:
١٤٠٠٠×١٢:٠.٤. نحصل على ٤٢٠٠٠٠ لومن.
يُضاء كل نبتة بمصباح بقوة ٢٠-٣٠ واط. يجب وضع المصباح على ارتفاع ٥٠-٣٠٠ مم. أما بالنسبة للزراعة الجماعية، فتُستخدم مصابيح بقوة ٥٠ واط. تتراوح المسافة بين مصدر الضوء والأوراق العليا للنبتة بين ٤٠٠ و٦٠٠ مم. أما في البيوت الزجاجية الأكبر حجمًا، فيمكن زيادة قوة المصباح إلى ١٠٠ واط. أما البيوت الزجاجية الشتوية الأكبر حجمًا، فغالبًا ما تُضاء بمصابيح بقوة ٢٥٠ واط، على ارتفاع متر إلى مترين.
المراجعات
فاليري (أرخانجيلسك):
قمتُ بتركيب الإضاءة في دفيئتي الشتوية باستخدام مصابيح متوهجة عادية. أراقب الحرارة بانتظام لتجنب حرق النباتات. كان كل شيء على ما يرام، لكنها تستهلك الكثير من الكهرباء. نصحني أحد الأصدقاء بالتحول إلى مصابيح الفلورسنت. أعتقد أنني سأبدأ بتجديد نظام الإضاءة هذا الصيف لتوفير الكهرباء.
أرينا (موسكو):
في الصيف الماضي، بنينا دفيئة شتوية كبيرة. قررنا على الفور تركيب مصابيح فلورسنت. إنها موفرة للطاقة وآمنة، لكننا لم نستطع الاستغناء عن مصباحي بخار الزئبق القديمين، اللذين ركّبناهما أيضًا داخل المنزل. يحتاج التوت إلى ضوء مستمر خلال النهار، ويزداد هذا الطلب في الشتاء والخريف، حيث يحتاج إلى حوالي 14 ساعة من الضوء المتواصل. وقد أثبتت إضاءتنا المدمجة فعاليتها الكبيرة. تنمو أوراق الفراولة كبيرة، والثمار طرية وعطرية. تنضج فراولتنا في الدفيئة أبكر منها في الغابة، وهذا يُدهش جيراننا باستمرار. يجب التعامل مع مصابيح بخار الزئبق بحذر، كما هو الحال مع أي جهاز كهربائي زجاجي.
أرتيم (منطقة بينزا):
لديّ دفيئة صغيرة أزرع فيها الأعشاب والخيار والطماطم على مدار السنة. ركّبتُ مصابيح LED، ولا أندم على ذلك إطلاقًا. ينتقدها الكثيرون قائلين إنها تحترق بسرعة. كل ما كان عليّ فعله هو استبدال الأسلاك بالكامل لتجنب حدوث قصر كهربائي ومشاكل أخرى. بالطبع، لم يكن ذلك دون استثمار مالي، ولكن بعد عام، كان الأمر يستحق العناء. أنا سعيد بتوفير الطاقة وسلاسة تشغيل مصابيح LED. إنها صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، ويمكن وضعها على أي ارتفاع. كل مصباح مزود بخافت إضاءة، مما يسمح لي بزيادة أو تقليل الإضاءة. أستخدم مصابيح زرقاء للشتلات، ومصابيح حمراء وبرتقالية للنباتات الناضجة. الثمار كبيرة وناضجة.
الإضاءة المناسبة للصوبة الشتوية هي مفتاح نجاح زراعة الخضراوات والأعشاب والتوت على مدار العام. ستساعدك الحسابات الأولية للومنات المطلوبة على التخطيط لتركيب معدات الإضاءة وضمان استخدامها بشكل صحيح.