Искусственное облучение (освещение) растений в теплицах, камерах искусственного климата и фитотронах получило широкое распространение. Электрические лампы различных типов и мощностей применяют для облучения растений с целью обеспечения или усиления их продуктивного фотосинтеза, а также для управления развитием, зацветанием и плодоношением растений.

Круглогодовое выращивание растений в естественных условиях возможно только в тропической и субтропической зонах. В районах с умеренным и холодным климатом естественные условия позволяют выращивать растения только в ограниченное время года, за этот период все стремятся сделать необходимые запасы кормов, продуктов питания и органического сырья. Однако скоропортящиеся овощи, ягоды и некоторые виды фруктов очень трудно сохранять длительное время. При консервировании, замораживании и других видах переработки многие ценные вещества (витамины и др.) утрачиваются. Вследствие этого вкусовые и питательные качества продуктов значительно ухудшаются.

Искусственное освещение растений в теплицах

В холодное время года свежие высококачественные овощи (огурцы, томаты и др.) можно получить только при искусственном обогреве растений. В средней и северной зонах нашей страны имеется большое количество искусственно обогреваемых теплиц, в которых овощные и декоративные растения выращивают поздней осенью, зимой и ранней весной. Общая площадь зимних теплиц на 1980 г. в СССР составляла 250 млн. кв. м. К 1985 г. она увеличилась более чем в 4 раза, а к 1990 г. – почти в десять раз.

Овощи, получаемые из теплиц зимой, являются самой энергоемкой сельскохозяйственной продукцией. По подсчетам Всесоюзного института электрификации сельского хозяйства на каждый килограмм овощей из зимних теплиц затрачивается примерно 10 кг условного топлива.

Но и в обогреваемых теплицах, при недостаточном притоке к растениям естественного оптического излучения, невозможно вырастить такие свежие высококачественные овощи, как огурцы, томаты. Без искусственного облучения в теплицах с ноября по март можно выращивать лишь малоценные овощные культуры, такие как пук на перо, листовой салаг, сельдерей, петрушку и др.

В зимних теплицах средней и северной зон, как правило, применяют искусственное облучение электрическими лампами рассады огурцов и томатов в зимние месяцы. Это позволяет ускорить выход ранних овощей из теплиц на 3-4 недели, повысить их урожай и снизить себестоимость. Для выращивания рассады огурцов и томатов с искусственным облучением используется примерно 10% от всей полезной площади зимних теплиц. Удельная электрическая мощность установок для дополнительного облучения рассады овощей составляет 200-250 Вт/м², Общая установленная мощность тепличных установок для облучения рассады овощей в 1980 г. превышала 500 тыс. кВт, а потребляемая этими установками электроэнергия составляла свыше 210 млн. кВт-ч.

Искусственное облучение растений широко используют в исследованиях по физиологии, экологии, генетике и селекции растений. Применяя его, можно в камерах искусственного климата, теплицах и фитотронах в течение года вырастить несколько поколений растений. Это дает возможность селекционерам значительно ускорить работы по выведению новых сортов и гибридов сельскохозяйственных растений.

При выращивании плодоносящих растений с полным искусственным облучением мощность облучательных установок возрастает в несколько раз, сильно увеличиваются при этом и затраты электрической энергии. Правильный выбор типов электрических ламп, облучателей и режимов их эксплуатации с учетом назначения и конкретных условий облучения растений позволяет существенно снизить как удельную мощность облучательной установки, так и затраты электроэнергии на выращивание растений. При обоснованном выборе для камер искусственного климата и фитотронов ламп с высокой полезной отдачей в отношении фотосинтеза и других фотофизиологических процессов, наряду со снижением мощности облучательной установки одновременно обеспечивается и уменьшение требуемой мощности холодильных установок для удаления из культивационных объемов избыточного тепла, выделяемого лампами.

В разделе приведены современные научно-технические данные, необходимые для выбора наиболее эффективных и экономичных электрических ламп и облучателей для искусственного облучения растений в теплицах, камерах искусственного климата и фитотронах, а также для правильной эксплуатации облучательных установок.