Doświetlanie roślin w szklarni, czyli uprawa pod pełną kontrolą

Klimat w Polsce nie jest zbyt łaskawy dla producentów roślin. Okres wegetacyjny jest stosunkowo krótki, a nasłonecznienie w okresie zimowym niezbyt duże. Do tego dochodzą kaprysy pogody, jak niespodziewane ulewy, susze czy gradobicia. Nad niespokojną aurą nie jesteśmy w stanie zapanować. Możemy za to odizolować od niej uprawę i zamknąć ją w szklarni, gdzie stworzymy jej optymalne warunki do wzrostu. Najwydajniejsze są szklarnie, których właściciele zdecydowali się na całoroczne doświetlanie roślin światłem LED. Oto dlaczego warto zainteresować się tą technologią.

Architekci prześcigają się w pomysłach na futurystyczne farmy. Proponują lokalizować uprawy na wodzie, w zamkniętych kontenerach, a nawet pod ziemią, bo naturalne światło słoneczne nie jest już niezbędne roślinom do wzrostu. Wszystko dzięki technologii LED. Nie dość, że skutecznie suplementuje ona słońce, to jest w stanie zapewnić uprawie światło o widmie idealnie dostosowanym do jej potrzeb. Podziemne ogrody nie są już zatem wymysłem futurologów, lecz faktem. Znajdziemy je m.in. w opuszczonych tunelach metra w Londynie.

Ogrodnik, który ma do dyspozycji spory obszar ziemi, nie potrzebuje alternatywnych miejsc do uprawy roślin. On też może jednak sporo zyskać, dzięki doświetlaniu roślin lampami LED. Słońce nie świeci przecież z taką samą siłą całym rokiem. Największe niedobory światła naturalnego mamy w okresie zimowym, kiedy dzień jest krótki, a słońce nisko na horyzoncie. Dodatkowo bardzo często niebo  jest zachmurzone. W praktyce na półkuli północnej całoroczna uprawa szklarniowa wyłącznie przy naturalnym świetle jest możliwa jedynie na szerokościach geograficznych położonych poniżej 40 równoleżnika, co odpowiada warunkom na południu Hiszpanii, Grecji czy Turcji. Nawet tam nie jesteśmy jednak w stanie efektywnie wykorzystać słońca, przez co producenci nie osiągają oczekiwanych rezultatów.

W przypadku technologii LED jest inaczej. To człowiek ją stworzył, więc to on ma nad nią pełną kontrolę. Światło można skierować dokładnie tam, gdzie najbardziej potrzebuje go roślina. W takich warunkach niemal nic nie może zaszkodzić uprawie. Wydajność siłą rzeczy więc rośnie.

Efekty zauważyliśmy zaledwie po dwóch tygodniach od instalacji oświetlenia GreenPower LED. Na każdym gronie udało się utrzymać o dwa owoce więcej, do tego owoce szybciej dojrzewają i są większe niż wcześniej” – tak efekty doświetlania roślin światłem LED opisywał Alfred Pedersen, właściciel duńskiej firmy  Alfred Pedersen & Søn zajmującej się uprawą pomidora.

W Danii i Holandii wiele szklarni jest doświetlanych. Dominującym rozwiązaniem wciąż są wysokoprężne lampy sodowe, ale coraz więcej gospodarstw inwestuje w technologię LED. W Polsce zaledwie niewielki procent szklarniowych upraw jest doświetlany. Całkowity areał produkcji doświetlanej w Polsce szacuje się na około 50 ha, podczas gdy w Holandii doświetla się już ponad 600 ha upraw pomidora.
Skoro duński ogrodnik odnotował tak duże zyski, dzięki wzbogaceniu dotychczasowej instalacji o lampy ledowe, o ile większe będą plony polskiego producenta, który w ogóle nie doświetlał swoich upraw? To nie czas na drobiazgowe kalkulacje. Z całą pewnością możemy jednak stwierdzić, że efekty inwestycji będą jeszcze bardziej spektakularne.

W szklarniach doświetlanych światłem LED rośliny można uprawiać przez cały rok bez względu na warunki pogodowe panujące na zewnątrz. Częstotliwość zbiorów zależy od uprawy, z jaką mamy do czynienia.  Sałata na osiągnięcie pełnej dojrzałości w zależności od uprawy potrzebuje ok. 40 dni, pomidor ok. 7-8 tygodni. Pomidory w uprawach doświetlanych sadzi się zwykle we wrześniu, a czasami nawet w sierpniu. Pierwsze zbiory powinny zatem nastąpić na przełomie listopada i grudnia (czasami wcześniej, w zależności od terminu sadzenia). Potem kontynuujemy produkcję aż do miesięcy letnich, kiedy szklarnię przygotowuje się do kolejnego cyklu. Jednocześnie nie produkujemy pomidorów latem, kiedy są najniższe ceny.

Tymczasem w zwykłej szklarni nasadzenia zaczyna się dopiero w styczniu. Wcześniej byłoby to zupełnie nieopłacalne, bo ciemne, zimowe miesiące nie sprzyjają uprawie roślin. Sadzone na początku roku owoce i warzywa i tak rosną wolno, bo wciąż nie ma wystarczającej ilości światła do tego, aby mogły swobodnie piąć się w górę. Pierwszy zbiór następuje więc dopiero w okolicach marca lub kwietnia, po czym uprawę roślin kontynuuje się do jesieni.

Oznacza to, że okres produkcyjny w szklarni doświetlanej może być nawet cztery miesiące dłuższy niż w szklarni tradycyjnej. Dodatkowo zbiory z produkcji doświetlanej uzyskiwane są w okresie zimowym, a więc wtedy, gdy ceny pomidorów, sałaty  i innych warzyw są zdecydowanie najwyższe. Takiego faktu nie powinien bagatelizować żaden nastawiony na zysk producent.

Doświetlanie roślin w szklarni nie ma negatywnego wpływu na ich walory smakowe. Jest wręcz przeciwnie! Różnica zauważalna jest zwłaszcza na przykładzie pomidora. Gdy owoce dojrzewają w świetle ledów, smakują o wiele lepiej, niż gdy jeszcze zielone trafiają do kartonów i tam nabierają czerwonego koloru. Wspomniana praktyka bardzo często stosowana jest przez producentów z Holandii czy z Hiszpanii, którzy w ten sposób chronią swoje zbiory przed zepsuciem w transporcie. Decydując się na inwestycję w ledy do uprawy roślin, warto zatem skupić się na rynku lokalnym. Tym sposobem:

• Dostarczamy klientom najwyższej jakości, dojrzałe produkty, a wśród nich owoce i warzywa, których w normalnych warunkach nie da się uprawiać w naszym klimacie.
• Jednocześnie przyczyniamy się do zmniejszenia śladu węglowego, który powoduje transport owoców i warzyw na dalekie odległości.

Szklarnia do doświetlanej uprawy roślin pozornie wygląda tak jak standardowy tego typu obiekt. W polskich warunkach powinna wyróżniać ją jednak wzmocniona konstrukcja, zwłaszcza jeśli szklarnia ma służyć do uprawy pomidorów. Wszystko przez to, że rośliny sadzone są we wrześniu, osiągają dojrzałość w miesiącach zimowych, kiedy możliwe są opady śniegu. Te w ostatnich latach nie są co prawda zbyt obfite, ale wciąż się zdarzają, dlatego decydując się na budowę szklarni do doświetlanej produkcji, lepiej nie oszczędzać na jej konstrukcji – musi być mocna, aby utrzymać ciężar roślin, lamp do doświetlania oraz ewentualną warstwę śniegu.

Lampy do doświetlania – czy to ledowe, czy sodowe – najczęściej montuje się pod kratownicą, na szczycie konstrukcji. Pomidory, ogórki i papryka  potrzebują dodatkowo oświetlenia międzyrzędowego. Dostęp światła do owoców oraz dolnych liści jest znacznie utrudniony przez gęsty łan roślin. Dlatego warto je dodatkowo doświetlać „od środka”. W tym wypadku jedynym możliwym rozwiązaniem są lampy LED, które nie emitują ciepła radiacyjnego, dzięki czemu można je umieszczać bardzo blisko uprawy. 

Oświetlenie LED do uprawy roślin ma charakterystyczną niebiesko-różową barwę. Światło żółte nie jest wykorzystywane, bo rośliny pochłaniają je w minimalnym stopniu. Widmo światła dobierane jest indywidualnie do potrzeb uprawy. Dzięki temu rośliny w szklarni mają jeszcze lepiej dopasowane warunki do wzrostu niż w naturalnym świetle słonecznym.

Sałata i pomidory to nie jedyne warzywa, które można uprawiać w świetle ledów. Nadają się do tego rośliny ze wszystkich wymienionych kategorii:   

• Uprawy pionowe: pomidory, ogórki, papryka, oberżyna.
• Warzywa liściaste i zioła (bazylia, mięta, kolendra itd.)
• Owoce miękkie np. truskawki, maliny, borówki.
• Kwiaty: cięte, doniczkowe, ogrodowe.

Doświetlanie roślin niekiedy stosuje się także do upraw zewnętrznych. Jest to jednak temat na osobny artykuł.

Podsumujmy zatem wszystko to, co powiedzieliśmy sobie o doświetlaniu szklarni. Najważniejsze zalety tego rozwiązania to:

• Przewidywalne wyniki. Produkcja doświetlana jest z reguły bardziej opłacalna od tradycyjnej. Zbiorom nie zagraża deficyt światła zimą ani upały latem. Producent ma pełną kontrolę nad tym, jakie wyniki uzyska.
• Większa wydajność. Doświetlane owoce i warzywa dojrzewają znacznie szybciej. Poza tym roślina jest ich w stanie wytworzyć więcej.
• Najwyższa jakość. Doświetlane owoce są duże i jędrne. W pełni spełniają oczekiwania klientów.

Koszt wdrożenia technologii LED nie jest mały, ale inwestycja zazwyczaj zwraca się w przeciągu od 3 do 5 lat, w zależności od kondycji finansowej firmy i podejmowanych przez nią działań. Trzeba również pamiętać, że oprawy LED zużywają nawet o 40% mniej energii elektrycznej niż lampy sodowe do wyprodukowania tej samej ilości światła. Ten argument może się okazać kluczowym przy rosnących cenach prądu.

Ciekawym rozwiązaniem jest też system mieszany, czyli górne oświetlenie w postaci wysokoprężnych lamp sodowych i międzylistwowe lampy LED. O szczegółach tego rozwiązania powiemy sobie jednak w kolejnym artykule, który będzie poświęcony wyłącznie doświetlanej uprawie pomidora. To w produkcji roślin wertykalnych  system mieszany sprawdza się bowiem najlepiej.

Michał Szymczak
Plant Specialist Horticulture LED Vegetables & Fruits, Signify