DLI i planowanie dziennej dawki światła w uprawie szklarniowych warzyw i kwiatów

W szklarni planowanie DLI ma pewien niuans, którego nie ma uprawa pod dachem: część światła jest darmowa, za część się płaci. Zadanie polega na ustaleniu docelowego DLI dla uprawy, pomiarze tego, co daje już słońce, i dodaniu wyłącznie niedoboru. W przypadku warzyw i upraw kwitnących docelowe przedziały są zazwyczaj wyższe niż dla warzyw liściowych, a ekonomia domykania zimowej luki jest często najkorzystniejsza dla wysokowartościowych roślin pnących i kwiatów. W tym artykule przedstawiamy metodę planowania.

Przedziały dla upraw to punkty wyjścia, a nie prawo

Publikowane wytyczne doradcze podają przedziały DLI dla wielu upraw szklarniowych — wyższe dla warzyw owocowych i wielu kwiatów, niższe dla warzyw liściowych z chłodnej części sezonu. To doskonałe punkty wyjścia, jednak optimum dla Twojej odmiany, klimatu i rynku należy potwierdzić próbami. Przedział mówi, od czego zacząć; własne dane mówią, gdzie się zatrzymać.

Planowanie zależne od sezonu

Ponieważ naturalne DLI zmienia się wraz z sezonem i szerokością geograficzną, stałe ustawienie doświetlania jest przez część roku niewłaściwe. Czystszym podejściem jest docelowe DLI z regulowanym oświetleniem górnym, które dodaje bieżący niedobór. Latem system pracuje na biegu jałowym, zimą — najintensywniej. Dzięki temu wydatki na energię odpowiadają rzeczywistej luce.

Od celu do planu opraw

Mając docelowe DLI i zmierzone DLI naturalne, wzór na niedobór z artykułu o doświetlaniu daje uzupełniający PPFD; na tej podstawie szacunek liczby opraw określa skalę instalacji. Wszystkie trzy liczby — cel, naturalne, niedobór — warto podać wprost, aby plan był weryfikowalny. Strona branży szklarniowej prowadzi do pełnego przykładu obliczeniowego.

Źródła

• MSU Extension / e-GRO – doradztwo i biuletyn dla hodowców
• University of Arizona CEAC – badania systemów szklarniowych
• University of Florida IFAS – doradztwo ogrodnicze

Przykład obliczeniowy: miesięczny plan DLI dla jednej kwatery

Ten przykład ma charakter ilustracyjny. Weźmy kwaterę kwiatów ciętych o powierzchni 300 m2 z docelowym planem 25 mol/m2/day. Miesięczne DLI światła słonecznego w Twojej lokalizacji może wyglądać w przybliżeniu tak: grudzień: 8, luty: 14, kwiecień: 20, czerwiec: 28, październik: 15 (zastąp te wartości lokalnymi danymi klimatycznymi). Luka uzupełniająca wynosi wtedy: grudzień: 17, luty: 11, kwiecień: 5, czerwiec: 0, październik: 10 mol/m2/day.

• Grudzień: luka 17 mol/m2/day w ciągu 16 godzin wymaga 295 umol/m2/s PPFD z lamp LED na całej kwaterze.
• Luty: luka 11 w ciągu 16 godzin wymaga 191 umol/m2/s.
• Kwiecień: luka 5 w ciągu 16 godzin wymaga 87 umol/m2/s, co jest osiągalne dzięki silnemu ściemnianiu, a nie dodatkowym oprawom.
• Czerwiec: zapotrzebowanie na doświetlanie równe zeru; system pracuje na biegu jałowym lub obsługuje inną uprawę.
• Październik: luka 10 w ciągu 16 godzin wymaga 174 umol/m2/s.
• Liczba opraw dla przypadku grudniowego przy 300 m2 i współczynniku równomierności 1,2: (295 x 300 x 1,2) / 2000 PPF = 53 oprawy.

Struktura odpowiedzi ma większe znaczenie niż dokładne liczby: jeden miesiąc wyznacza liczbę opraw, a każdy pozostały miesiąc to harmonogram ściemniania. Hodowcy, którzy planują w ten sposób, kupują mniej opraw i wykorzystują je przez więcej godzin w roku, co poprawia zwrot z inwestycji w oświetlenie.

Warzywa i kwiaty nie dzielą jednej liczby

Gdzie przedziały się różnią

Warzywa owocowe (pomidor, ogórek, papryka) mają zazwyczaj wysokie cele DLI, ponieważ każda jednostka światła przekłada się na plon owoców w długim sezonie. Kwiaty cięte i kwiaty doniczkowe często mają cele umiarkowane, ale ostre progi jakościowe: niedobór światła objawia się wyciągniętymi pędami i słabym zawiązaniem pąków, a nie wolnym wzrostem. Uprawy liściowe plasują się pośrodku, z ostrzejszymi ograniczeniami jakości, ponieważ nadmiar światła może wywołać gorycz lub oparzenia brzegów liści u wrażliwych odmian. Planowanie szklarni mieszanej oznacza więc planowanie dla każdej kwatery i każdego miesiąca, a nie dla całego obiektu.

Jakość jest częścią celu

Plan DLI, który trafia w liczbę, ale daje wiotkie, wyciągnięte pędy, zawiódł w swoim rzeczywistym zadaniu. Wytyczne doradcze są tu spójne: śledź wskaźniki jakości (wytrzymałość pędu, liczbę pąków, wybarwienie, trwałość po zbiorze) równolegle z realizacją DLI i traktuj przedział DLI jako zakres do zbadania, a nie punkt do posłuszeństwa. Najtańszym eksperymentem jest zmiana harmonogramu ściemniania na jednej kwaterze na dwa tygodnie, z pisemnym zapisem tego, co zmieniono i co zaobserwowano.

Pytania, które warto zadać przed zakupem

• Czy dostawca potrafi zamodelować miesięczne potrzeby uzupełniające na podstawie lokalnych danych klimatycznych, zanim poda ilość?
• Czy oprawy płynnie ściemniają do niskich poziomów mocy wymaganych w miesiącach przejściowych?
• Czy sterowanie skumulowanym DLI jest obsługiwane, aby system zatrzymywał się, gdy słońce już wykonało swoją pracę?
• Jaka jest skuteczność przy częściowej mocy, z której korzysta się przez większość roku, a nie tylko przy pełnym obciążeniu?
• Jaki jest model gwarancji i serwisu dla opraw pracujących 3000-4000 godzin rocznie w wilgotnym obiekcie?

Typowe błędy w planowaniu DLI w szklarni

Planowanie światła w szklarni uwzględnia słońce, a właśnie przy słońcu powstaje większość błędów planistycznych:

• Planowanie na podstawie jednej rocznej wartości światła słonecznego zamiast wartości miesięcznych; grudzień i czerwiec to dwa różne biznesy.
• Wykorzystywanie DLI światła słonecznego z innej strefy klimatycznej lub z zewnątrz obiektu z pominięciem strat transmisji przez przeszklenie.
• Zapominanie, że ekrany zacieniające, rynny i rynny podwieszane odbierają światło nierównomiernie na kwaterze, więc średnia ukrywa ciemne rzędy.
• Ustalanie jednego celu DLI dla kwatery, na której rosną warzywa i kwiaty o różnych przedziałach.
• Dobór opraw do czerwcowego niedoboru (który wynosi zero) lub do miesiąca przeciętnego (który ledwie istnieje); sprzęt wyznacza najciemniejszy miesiąc.
• Traktowanie planu jako zamkniętego po montażu; statystyki nasłonecznienia zmieniają się z roku na rok, a logikę sterowania trzeba dostrajać do rzeczywistości.

Przeszklenie i transmisja: brakujący mnożnik

Co szkło robi z Twoimi liczbami

Dane klimatyczne podają nasłonecznienie na zewnątrz. Wewnątrz szklarni wiek przeszklenia, zabrudzenia, kondensacja i cień konstrukcji obniżają transmisję — zwykle do 60-75 procent poziomów zewnętrznych, a na starym szkle jeszcze bardziej. Każde obliczenie uzupełnienia w tej rodzinie artykułów musi więc wychodzić od pomiarów wewnątrz obiektu lub od rzetelnego założenia transmisji. Czujnik PAR na zewnątrz w parze z czujnikiem wewnątrz daje rzeczywisty stosunek dla Twojej konstrukcji, który zmienia się sezonowo wraz z zabrudzeniem i kondensacją — dlatego parę należy rejestrować w sposób ciągły, a nie kontrolować punktowo.

Nierównomierna transmisja w obrębie jednej kwatery

Transmisja nie jest jednolita: rynny zacieniają pasy, północna strona rynny różni się od południowej, a ekrany otwierają się i zamykają sekcjami. Praktyczna konsekwencja jest taka, że układ doświetlania należy sprawdzić na tle mapy transmisji — nawet zgrubnej, zbudowanej z sezonu pomiarów czujnikami — aby zagęszczenie opraw koncentrowało się tam, gdzie światło słoneczne dostarcza za mało, zamiast rozkładać się równomiernie z przyzwyczajenia.

Najczęściej zadawane pytania