TEST KOMPAKTNÍCH ZÁŘIVEK

carlos | 12-12-2005

http://grower.cz/home/article.php?articleid=3

Podíváme se na kloub v poslední době často diskutované novince - kompaktním zářivkám známým jako "spořivky" nebo "fluorescentní trubice" - a především je srovnáme s průmyslovým standardem - vysokotlakou sodíkovou výbojkou (HPS). Je jasné, že různá světla od různých výrobců budou mít rozdílnou kvalitu. My se proto zaměříme na u nás dostupné CFL od německého výrobce distribuované pod označením "MaxGrow".

Představení MaxGrow CFL

Co je uvnitř 4U?

Začněme podrobným prozkoumáním CFL světel, které budeme testovat. MaxGrow vyvinul tři typy CFL, které svým spektrem odpovídají jednotlivým fázím růstu rostlin. Tzv. "Full Spectrum" (pro vegetaci) s teplotou 6400 K, "SON-T Spectrum" 2100 K (pro květ) a "Dual Spectrum" 4200 K (pro růst i květ, ve kterém jsou kombinovány 1:1 trubice obou předchozích typů - pozn. Grower Team). Tato světla se dodávají ve dvou verzích: 115 wattů a 180 wattů.
Zajímavostí těchto lamp je, že i když mají závit na klasickou objímku E40 (stejná jako u HPS), připojujeme je přímo na 220V bez externího předřadníku, jelikož veškerá elektronika je již integrována přímo v lampě.

Fotosynteticky využitelné světlo

Záběr fotosyntetické aktivity je ve vlnové délce světla mezi 400 a 700 nanometry. Spektrum MaxGrow téměř exklusivně pokrývá tento rozsah svými variantami CFL. Modro-fialové a červeno-oranžové spektrum jsou fotosynteticky nejefektivnější pro růst rostliny. Dle výrobce typ "Full Spectrum" má výraznou část světelných vln v modrém spektru (424-492 nm), ale také vyzařuje dost světla v červeno-oranžovém spektru.
Množství modrého světla produkuje velmi kompaktní rostliny s kratšími internodálními vzdálenostmi (kratšími patry - pozn. Grower Team). Díky tomu se lampy typu "Full Spectrum" nejlépe hodí pro udržování matečních rostlin a vegetační fázi klonů nebo sazenic. Červené světlo ve vegetativní fázi napomáhá růstu stonku i fotosyntéze.
CFL trubice "SON-T Spectrum" na druhou stranu emitují velkou část červeného světla s jen velmi malou složkou modrého světla. Toto světlo by mělo být užito pouze na květ anebo jako přídavné světlo k dalším zdrojům modrého světla, jelikož i v květové fázi rostlina stále potřebuje značnou část fotosynteticky aktivního modrého světla.
Modré světlo je důležité během květu, jelikož stimuluje větvení, masu listoví, produkci chlorofylu a pevnost stonků. V květové fázi podpoří i formaci květů.
"Dual Spectrum" verze je kombinací obou předchozích a hodí se pro obě fáze, tj. jak růstovou tak květovou. Možná ideální světlo pro někoho s velmi limitovaným prostorem.

Lumeny a Luxy

Nyní je čas trošku nabourat zažité přístupy a pustit se do široce diskutované otázky: lumeny ano nebo ne?
Každý výrobce a prodejce světel vychvaluje vysoké lumenové hodnoty svých sodíkových (HPS) anebo metalhalidových (MH) výbojek.
Slovo lumen pouze popisuje vyzářený světelný výstup, hodnotu energie "detekovaného" světelného toku. Tento parametr sám o sobě nestačí k ohodnocení efektivnosti lampy, jelikož využitelnost pro růst a květ rostlin, jak jsme již naznačili, záleží silně na spektrální kompozici světla, potažmo na procentuálním podílu fotosynteticky aktivního světla.
Navíc proces měření lumenů a příbuzný parametr lux (počet lumenů na čtvereční metr) je ovlivněn fundamentálním nedostatkem: "Je vztažen k citlivosti lidského oka na jas, nikoliv k fotosyntetické citlivosti květin. To znamená, že pokud měříte určitý zdroj světla "lux" metrem, dostupné fotosynteticky aktivní záření za hranicí lidské vizuální citlivosti není započteno do měření. Je tedy důležité doplnit, že poměrně značná část fotosynteticky aktivního světla v modrém a červeném spektru není lidským okem vnímána vůbec anebo jen z velmi malé části (viz graf).
Pokud se tedy bavíme o růstu květin a spektru nutném pro proces fotosyntézy, jednotky "lumen" a "lux" mají jen omezenou aplikovatelnost. A vědecký pohled na indoor zahradničení toto odráží.

PAR

Po 43 dnech kvetení pod CFL

K tomu, aby vědci zařadili důležitost "spektrální kvality" do výpočtů, byla definována nová jednotka - PAR. Jedná se o zkratku Photosynthetic Active Radiation (fotosynteticky aktivní záření), tedy světlo o vlnové délce od 400 do 700 nm. PARy jsou vyjadřovány vědecky jako mW/m2. Tato jednotka definuje efektivitu lampy výhradně na bázi fotosynteticky aktivních vlnových délek spektra.
Fakt že přístroje na měření PAR jsou velice drahé, zamezil jejich použití v denní zahradnické praxi.
CFL světla, která využíváme k tomuto experimentu, nebyla tedy zatím přesně změřena co do PAR, ovšem vzhledem k optimizovanému spektru očekáváme, že PAR hodnoty těchto lamp budou vysoké.
V tuto chvíli lze tedy CFL porovnat se zaběhlými lampami jako HPS jen na základě lumenů. V této hodnotící kategorii se umísťují níže než 400W HPS, jelikož obě verze (115W i 180W) CFL generují méně lumenů na čtvereční metr než HPS. Proč tomu tak je může napovědět brožura publikovaná společností Philips "Umělé Osvětlení v Zahradnictví". Cituji: "Praxe ukázala, že zlepšení fotosyntetické efektivnosti lampy často vede k úbytku konverze energie na světlo".
Vynikající spektrální kvalita těchto CFL s vysokými hodnotami ve fotosynteticky aktivním, zejména v modrém a červeném spektru umožňuje v určitých aplikacích dosáhnout lepší kvality pěstovaných rostlin nebo alespoň srovnatelné s výsledky HPS lampy s více než dvojnásobnou spotřebou energie.
Ale nyní již dostatek teorie: pojďme se podívat jakých výsledků jsme dosáhli s naším CFL v pěstitelské praxi.

Sazenice ze semene pod CFL

Maximalizace efektivnosti světla s CFL

Pro použití CFL lamp jsou nejdůležitější dva faktory.
Za prvé hraje důležitou roli výška lampy nad vrcholky rostlin.
Díky faktu, že úsporky emitují výrazně méně tepla než sodíky, mohou být a měly by být upevněny velmi blízko rostlinám. 115W model může svítit na rostliny ze vzdálenosti tří až čtyř centimetrů. Takto krátká vzdálenost vede ke kompaktní struktuře růstu. Pokud by někdo upevnil CFL řekněme čtyřicet až šedesát centimetrů nad zahrádku (jak je to obvykle u HPS), příliš mnoho světla by bylo ztraceno, jelikož CFL mají výrazně nižší intenzitu než HPS lampy. S rozumným množstvím klonů nebo sazenic je možné udržet rostliny tak blízko CFL, jak bylo popsáno výše. Ačkoliv s postupným zvětšováním rostoucích kytek anebo při použití většího počtu klonů, musí být učiněn určitý kompromis mezi optimální vzdálenosti vršků od lampy a velikosti osvětlené plochy.
Je to dáno tím, že prostorový úhel (kužel) se zmenšuje, čím blíže zavěsíme lampu nad vršky rostlin.
Za druhé: pokud je CFL použito jako hlavní horizontální světlo, je nutné použít stínítko. Samozřejmě může být použito klasicé stínítko pro HPS.


CFL a mateční rostliny

Náš pěstitel, Mr. Power Planter, testoval 115W "Full Spectrum" jako světelný zdroj pro matku odrůdy Chronic.
Doposud bylo zvykem mezi pěstiteli využívat na matky exklusivně 250W HPS anebo MH, čili využití CFL by znamenalo značnou úsporu elektrické energie.
Matka Chronic vstupovala do testu jako dvaceticentimetrový řízek. Byla vegetována pod CFL při optimální vzdálenosti a režimu 18 hodin světla a 6 hodin tmy. Po dobu pěti týdnů byly řízky odebrány třikrát a výsledky byly skvělé!
Mateční rostlina prospívala, růst byl extrémně kompaktní, dobře větvený, se silnými stonky a svěžími zelenými listy.
Jakmile jsme měli pohromadě 36 řízků, bylo to dostatek materiálu pro velké finále- srovnání CFL a HPS ve vegetativní fázi a v květu.
Klony Chronicu kořenily bezvadně v malých množírnách, také pod 115W CFL. Závěr byl takový, že 115W CFL lze snadno využít jako jediný světelný zdroj pro jednu či dvě matky (střední velikosti) a odstavit původní 250W HPS nebo MH, čímž ušetříme polovinu elektřiny.

Rostliny po 6-ti dnech květu pod CFL

Jak na sazenice a řízky

Pěstitel Ellis D. zkoušel 115W "Dual Spectrum" pro vegetativní fázi osmi rostlin ze semen (6x Blueberry x Twilight a 2x Original Flo od Dutch Passion). Sazeničky byly umístěny extrémně blízko lampě (horizontálně zavěšené se standardním stínítkem), dokonce pouze dva centimetry (což bylo možné díky použití větráku ze strany).
Výsledky byly úžasné! Stonky rostly extrémně silné již od počátku. Po jednom týdnu od vyklíčení měly rostliny již tři internody a na vrcholku první set listů s pěti čepelemi. Doposud jsme nikdy nezaznamenali takto rychlý a kompaktní růst sazenic. Rostliny po 6-ti dnech květu pod HPS Kdyby to bylo pod sodíkem, byli bychom rádi za druhý pár listů (tři čepele) o decentní velikosti i po dvou týdnech od naklíčení. Pod HPS se rostliny natahují již z počátku a investují energii spíše do růstu stonku než do olistění a postranních větví. Je to tím, že sodík je zavěšen velmi vysoko a převažuje u něj červené světlo. Tři a půl týdne od vyklíčení měly rostliny Blueberry x Twilight od 24 do 28 centimetrů s osmi nebo devíti internody. Tyto rostliny byly superkompaktní keříky a hromadou větvení a silnými výrustky. Samozřejmě to měl na svědomí i fakt, že se jednalo o téměř čistou indiku. Dvě rostliny Flo (60 procent sativa) vyrostly o něco výš - 36 až 39 centimetrů, což se však stále dá považovat za poměrně kompaktní. O to víc, že stály spíše v okrajové zóně (na kraji boxu), nikoliv přímo pod zářivkou.
Ellis D. pak kytky vykvetl pod přírodním osvětlením, na svém balkóně za použití zatmívacích technik. Vegetativní růst jeho osmi rostlin ze semen pod CFL na něj velice zapůsobil, stejně tak i úspora energie.

MaxGrow CFL Dual Spectrum vs. HPS

Postupné srovnání - 6 dní vegetace, 6 dní květu, 25 dní, 43 dní, 57 dní květu

Tento finálový test spočívá v únosnoti Dual Spectrum CFL jako permanentního světelného zdroje po dobu celého kultivačního cyklu. Mr. Power Planter pro nás udělal srovnávací test ve dvou identických boxech o půdorysu jednoho čtverečního metru.
V každém boxu bylo v šesti litrových květnících umístěno osmnáct klonů Chronic. Jako médium byl použit drcený rockwool, zaléván byl ručně. Mr. Power Planter použil v HPS boxu jako světelný zdroj standardní 400W Sylvania zavěšená 40 centimetrů nad vrcholky. Na tomto místě je třeba poznamenat, že 400 watů nezahrnuje spotřebu předřadníku, reálná spotřeba Sylvanie (tj. příkon) je cca 440 wattů (zdroj: AEL, Plant Lightning). Ve vegetační fázi byly do CFL boxu umístěny dvě 115W Dual Spectrum spořivky (celkové tedy 230 wattů). V tuto chvíli bylo tedy 230 wattů uspořeno (oproti 440 wattů HPS).

Po šesti dnech vegetace (režim 18/6) CFL klony ve vzdálenosti sedm centimetrů od zářivky prokazovaly konstatně lepší výsledky co do rychlosti a kvality růstu. Opět jsem mohl pozorovat extrémně kompaktní a dobře větvenou strukturu růstu, zdravě zelené listy a tlusté stonky. Rostliny dosáhly výšky patnácti centimetrů a již měly šest až sedm internodů s výborným sekundárním růstem.
V tuto chvíli mělo být přepnuto na květ, jelikož odrůda Chronic pokračuje v růstu do výšky a šířky značně i během květu.
Srovnání rostlin při 25-ti dnech květu: vlevo HPS, vpravo CFL Klony pod HPS odstartovaly velice pomalu a byly oproti CFL klonům o tolik pozadu, že Mr. Power Planter rozhodl o prodloužení vegetační fáze v obou komorách. Samozřejmě mohl prodloužit vegetaci pouze klonům pod HPS, ovšem přišli bychom o vzrušující možnost sledovat nástup květu a vývoj současně. Takže celkově byly oba boxy v růstu 11 dní. Během posledních dní konečně HPS klony dohnaly co do velikosti a struktury jejich protějšky pod zářivkami.

V tu chvíli bylo jasné, že zvolený počet osmnácti klonů na čtvereční metr bude trochu příliš. Růstový potenciál Chronicu v květové fázi byl značně podceněn! Šest dnů ve vegetaci by bylo rozhodně stačilo pro oba boxy. Mr. Power Planter tedy snížil počet klonů na dvanáct, přičemž hned na začátku květu musel uznat, že i to bylo moc. Odrůda Chronic má prostě tendenci se vytahovat, speciálně pod HPS výbojkou.
Na konci čtvrtého týdne květu byla HPS zahrádka konečně redukována na šest velkých kytek, zatímco devět jich zůstalo v CFL boxu. V tuto chvíli měly klony pod HPS zhruba o 30-40% více celkové rostlinné masy a květových uzlů než klony pod CFL. Ačkoliv dvě 115W Dual Spectrum byly zaměněny za dvě 180W Dual Spectrum při přepnutí na květ, bylo jasné, že celkově dodávají do zahrádky méně lumenů než HPS světla a jejich fotosynteticky optimizované spektrum tento nedostatek nedokáže kompenzovat. Silnější hloubka záření u HPS vedla k delším větvím a větším květům na středních a spodních výrustcích. Efektivita CFL-ka se vytrácela s rostoucí výškou rostlin, což bylo přímo způsobeno vzdáleností středních a spodních větví od světelného zdroje.

Srovnání rostlin při 57-mi dnech květu: vlevo HPS, vpravo CFL

V tom momentu bohužel přišla nevítaná návštěva, postrach všech skříní - svilušky napadly HPS box. Jak to tak bývá, byly do boxu zaneseny od kamaráda, který Mr. Power Planerovi přinesl infikovaný klon. Naštěstí se nestihly rovnoměrně rozprostřít po celé pěstírně. Okamžitě byli proti nim nasazeni predátoři, kterým se podařilo během dvou týdnu svilušky eliminovat. Kupodivu nemělo toto zamoření negativní dopad na rostliny. Působily naprosto nezasaženým dojmem a jednoduše pokračovaly ve stavbě velkého počtu velmi tlustých, dlouhých palic.
Překvapivě žádné svilušky nenapadly rostliny v CFL boxu. Předpokládáme, že trvale nižší denní teploty okolo 22-24 stupňů celsia a vyšší vlkhost vzduchu kolem 60-70% prostě učinily vývin svilušek v tomto boxu nemožným. Tito malí bastardi milují horký, suchý vzduch. V HPS zahrádce si mohli užívat fantastických sviluščích podmínek okolo 28 stupňů celsia a 30-40% vlhkosti vzduchu.
Zde jsme zakusili další výhodu CFL lamp. Emitují o poznání méně tepla než sodíkové výbojky a snižují tak riziko zamoření sviluškami.

57-mý den květu - box se sodíkem

Výnos

Palice pod CFL se vyvinuly dobře: velmi hutné a tlusté. Dokonce vypadaly více krystalicky, pravděpodobně díky optimizovanému spektru? Na svém vrcholu zralosti byly několik dní před rostlinami pod HPS. Poměr listů a květů byl stejný u obou boxu, stejně tak velikost palic. HPS rostliny měly prostě více delších výrostků palic.
Navíc HPS rostliny kvetly všechny velice srovnatelně, zatímco CFL rostliny se rozdělily na šest dobrých kytek (přímo pod lampami) a tři rostliny s nižším výnosem (ty stály v okrajové zóně).
Finální výška CFL rostlin byla 55 - 65 centimetrů. Pod HPS to bylo 80-90 centimetrů. CFL kytky byly sklizeny po 57 dnech květu, zatímco HPS kytky o čtyři dny později.

57-mý den květu - box s CFL

Celkový výnos šesti klonů pod HPS lampou byl 340 gramů. Celkový výnos devíti CFL klonů dosáhl váhy 270 gramů. Nic z toho nebyl žádný zázrak... Mr. Power Planter dobře věděl, že výnos by byl vyšší, kdyby vegetace trvala jen 6 dní a bylo by ponecháno více klonů. U HPSa rostliny přerostly tolik, že hladina zeleně nevykryla celý pěstební prostor. U CFLka by nižší rostliny získaly celkově větší intenzitu světla.

Závěry

Při použití dvou 180W CFL světel pro kvetení v indoor skříni o půdorysu jeden krát jeden metr, se nemohou rovnat standardní 400W HPS co do výnosu (alespoň ne v tomto testu). Čím delší je předcházející vegetační fáze, tím vyšší rostliny vyrostou a tím více se ztrácí efektivita těchto lamp.
Ačkoliv řešení tohoto problému by mohlo být zavěšení další přídavné 115W anebo 180W CFL vertikálně do středu úrody, což by umožnilo středním a spodním palicím těžit z dalšího světla. S dalšími extra 115-ti watty, CFL rostliny by pravděpodobně nesly stejný výnos jako jejich HPS protějšky. Celková spotřeba energie by tedy byla 475 wattů, což je o třicetpět více wattů než Sylvania HPS.

Makro květu - HPS

Finální zjištění

180W lampa a pro většinu aplikací i 115W CFL může snadno nahradit 250W HPS výbojku, především pro vegetativní fázi (matky, klony, sazenice). Tyto lampy jsou ideální pro dosažení perfektní struktury rostliny, při současné značné úspoře elektřiny.
Ve fázi květu produkují excelentní formaci květů a dokonce i větší množství pryskyřice. Co se týče výnosu, dosáhly cca o 25% méně než 400W HPS lampa. Na druhou stranu uspořily ve srovnání s HPS 210 wattů ve vegetativní fázi a později 80 wattů při květu.
Další dobrou skutečností u CFL na květ je fakt, že mohou být jako světelný zdroj použity tam, kde HPS nepřipadá v úvahu kvůli vysokým emisím tepla. Např. 180W najde skvělé uplatnění tam, kde potřebujete dobře skrytou mini-skříňku s čtyřmi až šesti rostlinami. Efekt, který CFL mají na produkci krystalů a čas zrání, by měl být zkoumán praxí a zejména experimentováním s různými konfiguracemi zahrádky a různými odrůdami.

Makro květu - CFL

Výhled

Nízké tepelné záření z těchto CFL světel by umožnilo např. dvoupatrovou zahrádku, tedy pokud by byla instalována dostatečná klimatizační technika. S dvoupatrovým systémem by šlo zdvojnásobit výnos na stejném půdorysu (dle našeho názoru při vertikálním zavěšení spořivek alá vertical scrog (více zde) by šel výnos více než zdvojnásobit - pozn. Grower Team). Další zajímavý projekt by byla Full Spectrum verze jako tajná zbraň proti věčně se vytahujícím sativám typu Haze, apod. Vysoký poměr modrého spektra by určitě tyhle divoženky udržel na uzdě...

Distributor pro ČR: www.cfl.cz
Přeloženo z angličtiny se svolením autora.
Autor původního textu a fotografií: Green Born Identity (GBI)
Původní text článku vyšel v magazínu Red Eye č.19 (r.2005)

Odkazy:

Diskuse k testu zářivek: /forum/showthread.php?threadid=20505