Využití umělého světla při pěstování rostlin je známou technologií již mnoho let a je vyučováno na odborných školách. Pěstební technologie v každém případě pozitivně ovlivňuje, v některých kulturách je zásadní podmínkou pěstitelského úspěchu.
Při výrobě květin se uplatní:
a) při prodlužování dne u rostlin fotoperiodicky aktivních
b) jako podpora asimilace v nepříznivých obdobích u všech rostlin
Pro lepší pochopení ve známých souvislostech budu používat jednotky Lx (lux) místo aktuálně správných W/cm2 (Wat na 1 cm2)
Přisvětlování s fotoperiodickým účinkem
Pro tento účel je přisvětlování základní podmínkou pěstební technologie pro rostliny krátkodenní i dlouhodenní. Dodáním umělého světla jako doplňku ke světlu dennímu se celková doba sčítá a den se prodlouží. Z pohledu rostlin je léto a ony tak reagují. Kritická délka dne je druhově trochu rozdílná, ale většinou platí jako minimum celkové délky dne 13 hodin. Takto jednoznačně to platí pro rostliny krátkodenní (Chrysanthemum, Euphorbia pullcherrima, Aster apod.), kde prodloužením dne dosáhneme vegetativního růstu. Zde je dodání světla zásadní podmínkou celé technologie. Potřebné intenzity se pohybují již od 30 Lx níže uvedeného spektra.
Poněkud složitější je mechanizmus účinku u rostlin dlouhodenních (karafiáty, všechny balkonové rostliny apod.). U nich se prodloužením dne dosáhne urychlení přechodu do generativní fáze vývoje a tedy urychlení nakvétání. Vedle samotné délky dne zde má vliv též celkové prodloužení, čím delší je den, tím je účinek silnější a nakvétání rychlejší. Vliv má ještě intenzita osvětlení, čím je intenzita vyšší, tím je účinek rychlejší a hlubší, a opačně. Pokud tedy pěstitel nepřisvětluje, kultura se dá vypěstovat, ale pěstební doba je výrazně delší než přisvětlovaná a je proto nákladnější. Prakticky se používají intenzity osvětlení od 80 Lx.
Pro fotoperiodické přisvětlování postačí nízké intenzity a spektrální složení světla s převahou červené a oranžové barvy (dlouhovlnné světelné záření). To platí stejně pro oba typy rostlin.
Přisvětlování asimilační
Jde vlastně o náhradu slunečního záření rostlinám v období jeho nedostatku, jen z ekonomických důvodů nemůžeme dosáhnout úrovní přirozených intenzit. Slunce může dodat v našich podmínkách venku až 100.000 Lx v letním slunečném dni, ale též méně než 1.000 Lx za mlhavého dne v zimě. Naše staré skleníky mohou z toho bez stínování propustit řádově 50%, se stínováním jen 20-30% přirozeného světla. Asimilační práh rostlin (okamžik zvratu mezi asimilací a disimilací) se pohybuje mezi asi 500-1500 Lx, v tom světlomilné druhy více, stínomilné méně.
Pro srovnání skutečné přirozené intenzity a reálnou možností náhrady umělým světlem uvádím dále průměrnou účinnost tvorby světla z elektřiny:
V nejvýkonnějších výbojkách se dosahuje účinnosti až 110 Lm (Lumen) na 1 W elektřiny, což lze teoreticky při výšce zavěšení zdroje 1 m nad porostem a osvětleném 1 m2 plochy přepočítat jako 110 Lx. Prakticky pro obvyklé způsoby zavěšení a rozdělení světla se počítá s příkonem od 35 W/m2, což je asi 1kWh/30m2/hod. Nemá tedy praktický význam uvažovat o desítkách tisíc Lx, přestože by je rostliny zužitkovaly. Hodnoty by neměly být pod 1000 Lx (nemá význam), běžně se používá 2000-5000 Lx, ale Holanďané pro růže k řezu dodávají i přes 10.000 Lx a pořizují si k tomu účelu vlastní elektrárny s využitím odpadního tepla k vytápění.
Využití je především na množárnách, kde je hustota rostlin největší a kde je evidentní podpora rychlosti a spolehlivosti tvorby kořenů, např. u balkonových a záhonových rostlin v zimních měsících.
Technické možnosti
a) Světelné zdroje
Pro fotoperiodické přisvětlování se nejlépe hodí vláknové žárovky, které sice mají velmi nepříznivý poměr výdeje světla z dodané energie, ale zato je velký podíl v žádaném spektru s převahou dlouhovlnného záření. Levné jsou obyčejné žárovky, jen je potřeba velké množství svítidel a kabeláže. Výkonnější halogenové žárovky vyžadují vhodné zavěšení, protože svítí za vysokých teplot a případné polití vodou hrozí explozí krytu. Dříve užívané zavěšení na štíty skleníku se šikmým osvitem snižuje intenzitu dopadajícího světla a je velmi nerovnoměrné.
K tomuto účelu lze použít výbojky (viz níže), ale musíme dát větší intenzitu, protože jen menší část světla vhodného spektra bude účinná. Celková osvětlenost by se pak měla pohybovat nad 300 Lx.
Pro asimilační osvětlení jsou nejvýhodnější sodíkové výbojky s příznivým poměrem světelného výkonu ku spotřebě elektřiny. Emitované světlo není zcela ideálního spektrálního složení, ale většina výbojek s vhodným luminoforem (značeny „AGRO-„, „GROW-“, GREEN-“ apod.) je dobře použitelná.
Pro asimilační přisvětlování dodáváme zahradníkům holandské výbojky PHILIPS Grow o příkonu 400 a 600W.
b) Svítidla
O účinnosti využití emitovaného světla rozhoduje dobré rozdělení světelného toku z bodového zdroje na plochu s porostem. Dosahuje se toho vhodně voleným reflektorem. Nejlepším způsobem je zavěšení svítidla kolmo nad porostem, kdy je vzdálenost svítidla od porostu nejkratší (intenzita světla klesá s druhou mocninou vzdálenosti!!). Tvar reflektoru pak musí zajistit dobré rozdělení toku na celou plochu, což není nikdy ideální, ale lze se přiblížit ekonomickému kompromisu. Na trhu jsou svítidla s volitelnými reflektory s různým úhlem rozptylu světla. Jejich výběr je individuální a je nutná konzultace na konkrétní místní podmínky. Zvláště to platí pro české staré a nízké skleníky.
Bohužel, naše předpisy pro elektroinstalace jsou přísnější, než jinde v EU. Pokud chceme použít jejich svítidla a dosáhnout dobrého využití energie, je potřeba provozovat osvětlovací zařízení ve zvláštním režimu a záležitost předem konzultovat s revizním technikem. Hlavní potíž je v tom, že svítidla jsou otevřená, což v prostředí skleníku neodpovídá předpisům. Provozně to má výhodu v tom, že se neztrácí vyzářené světlo na skle krytu svítidla.
