Pěstování afrických fialek

Umělé osvětlení

Pokud se vaše sbírka afrických fialek rozpíná jako vesmír a na okenních parapetech již nemáte dostatek místa pro všechny vysněné odrůdy, je na čase uvažovat o pořízení osvětleného regálu. Nemějte obavy ze složité montáže a vysokých účtů za elektřinu, africké fialky jsou nenáročné rostliny a spokojí se i s úspornými zářivkami, které váš rodinný rozpočet příliš nezatíží. Běžná svítidla sice nemohou plně nahradit přirozené sluneční světlo se všemi jeho benefity, ale pokud jsou vaše okna malá či nevhodně orientovaná, můžete i pod umělým světlem vypěstovat krásné a zdravé rostlinky.

Jaké jsou možnosti osvětlení pro fialky?

Pokud jste se již zabývali myšlenkou pěstovat fialky pod umělým osvětlením, pravděpodobně jste při brouzdání po internetu narazili na různé typy svítidel vyvinutých speciálně pro potřeby rostlin. Jedná se o všelijaké LED panely, kompaktní zářivky a sodíkové výbojky, které nabízejí growshopy zaměřené na pěstování rostlin. Pěstební lampy umí poskytnout rostlinám přesně takové světlo, jaké potřebují pro svůj perfektní vývoj, ale pro většinu hobby pěstitelů jsou příliš drahé. Proto si je obvykle pořizují jen pěstitelé náročných rostlin, pro které je výkonné osvětlení nezbytným prostředkem k dosažení bohaté sklizně. Pro africké fialky je většina pěstebních svítidel příliš silná. Nezřídka je nutné zapojit stmívače nebo zavěsit lampy vysoko nad vrcholky rostlin, aby netrpěly nadměrnou intenzitou světla. Z tohoto hlediska ztrácí smysl investovat do drahých pěstebních svítidel, když nemůžete plně využít jejich potenciál.

Pěstitelé fialek si bohatě vystačí s domácími LED svítidly, ať už v podobě trubic, nebo LED pásků. Hlavní výhodou je nízká spotřeba energie a dlouhá životnost.

Trubice neboli podlinková svítidla znáte z osvětlení pracovní desky v kuchyni. Jejich výhodou je nízká cena a jednoduchá montáž: pouze je připevníte k polici, přívodní šňůru strčíte do zásuvky a vypínačem rozsvítíte nebo zhasnete. Nevýhodou trubic je větší vyzařovací úhel (160-180°), kdy část světla svítí do okolního prostoru, nikoliv přímo na rostliny. Prosté LED pásky jsou o něco náročnější na montáž, oproti trubicím však poskytují větší variabilitu zapojení. Ty obyčejné lze stříhat po 5 cm, takže s nimi osvětlíte jakýkoliv tvar a rozměr regálu. Mívají menší vyzařovací úhel (120°), působí decentněji a nezabírají místo, což vám dovoluje maličko snížit rozestupy mezi policemi, zvýšit množství polic a tím i počet rostlin.

Část první: Světlo z pohledu rostlin

Dříve než se vypravíte do obchodu pro svá první světýlka, měli byste se seznámit s alespoň základní teorií o světle. Co je to světlo? Jak ho vnímají rostliny a jakým způsobem ovlivňuje jejich růst? Když budete znát odpovědi na tyto otázky, bude pro vás jednodušší zorientovat se v nepřeberné nabídce výrobků a zvolit typ osvětlení, které bude pro vaše rostliny přínosem.

Co je světlo?

Slunce a vesmírné objekty jsou zdrojem elektromagnetického záření. To je tvořeno malými shluky energie nazývanými fotony, jež vibrují při různých vlnových délkách. Zásadním druhem elektromagnetického záření je viditelné záření, jinak řečeno světlo, které prostupuje atmosférou a je nezbytnou podmínkou pro život na Zemi.

Světlo se nachází v přibližném rozsahu vlnových délek 380 až 740 nm (nanometrů). Různé vlnové délky vnímá lidské oko jako barvy duhy, tedy fialovou (380-440 nm), tmavě modrou (440-485 nm), tyrkysovou (485-500 nm), zelenou (500-565 nm), žlutou (565-590 nm), oranžovou (590-625 nm) a nakonec červenou (625-740 nm). Přestože barvám přisuzujeme určité vlnové délky, hranice mezi sousedními barvami ve skutečnosti neexistují a jednotlivé barvy se vzájemně prolínají. Smícháním všech základních barev vzniká bílé světlo, které provází člověka každodenním životem.

Světlo tvoří pouze malou část ze všech existujících druhů elektromagnetického vlnění. Napravo od něj jsou druhy energie s nižší frekvencí (a delší vlnovou délkou), než má světlo. Jedná se o infračervené paprsky, mikrovlny a rádiové vlny, které nás obklopují, avšak nejsou škodlivé pro živé organismy. Naopak ultrafialové, rentgenové a gama záření mají vysoké frekvence (a kratší vlnové délky) a jsou zdraví škodlivé. Naštěstí atmosféra Země tato škodlivá záření přicházející z vesmíru absorbuje a tím nás před nimi chrání.

Jak vnímají světlo rostliny?

V životě rostlin hraje světlo nezastupitelnou roli. Je hnacím motorem složitého procesu fotosyntézy, při kterém je světelná energie za pomoci vody a oxidu uhličitého přeměňována na organické sloučeniny a glukózu. Tuto potravu následně využívají rostliny ke svému růstu.

Světlo, které mohou rostliny využít k fotosyntéze, se nachází v přibližném rozsahu 400-700 nm. Tento rozsah označujeme jako fotosynteticky aktivní záření (PAR). Světelnou energii zachytávají rostlinné neboli fotosyntetické pigmenty. Nejdůležitějším pigmentem je dobře známý chlorofyl, který dodává rostlinám charakteristickou zelenou barvu. Chlorofyl je zastoupen ve více formách (chlorofyl a, chlorofyl b), z nichž každá absorbuje mírně odlišné vlnové délky v modrofialové a červené oblasti spektra. Mezi důležité fotosyntetické pigmenty patří také karotenoidy, které pomáhají chlorofylům absorbovat fotony ve světle modré a zelené oblasti spektra. Díky spolupráci pigmentů mohou rostliny zachytávat a využívat téměř celý rozsah záření a tím dosáhnout vyšší účinnosti fotosyntézy (viz graf níže).

Světlo však není pro rostliny jen energií potřebnou k fotosyntéze, předává jim také signál k nastartování celé řady vývojových procesů. Děje se tak pomocí složitého systému fotoreceptorů. Receptory modrého a UV-A záření jsou například fototropiny a kryptochromy, které jsou zodpovědné za fungování průduchů v listech nebo otáčení listů za zdrojem světla. Senzorem červeného světla jsou fytochromy, které regulují především klíčení, prodlužování kořenů a kvetení. Pomocí fytochromů mohou rostliny také vnímat své sousedy v porostu a prodlouženým růstem stonků se vyhýbat jejich zastínění.

Odezva nejdůležitějších pigmentů a fotoreceptorů na vlnové délky světla

Přirozené denní světlo je charakterizováno vyváženým spektrem všech barev duhy. Lidské oko vnímá tuto směs jako bílé světlo. Křivka přirozeného světla se v průběhu dne, vlivem rozmarů počasí i v různých oblastech krajiny mírně mění. Při západu Slunce například ubývá modrá složka a roste podíl červené složky. Tato proměnlivost poskytuje rostlinám výborné podmínky pro fotosyntézu a další fyziologické procesy.

Ačkoliv rostliny mohou vykazovat mírně odlišnou citlivost na jednotlivé vlnové délky, nejvyšším fotosyntetickým účinkem disponují vlnové délky 430-470 nm v modré oblasti a dále 630 a 680 nm v červené oblasti (chlorofyly). Modré světlo stimuluje produkci chlorofylu více než jakákoli jiná barva.

Fotoreceptory jako kryptochromy či fototropiny reagují na ultrafialové záření (UV-A) a vlnové délky 425–490 nm v modré oblasti. Fytochromy absorbují červené (640-700 nm) a dalece červené záření (700-740 nm), přičemž nejvyšším účinkem disponuje vlnová délka 660 nm.

Proč některé pěstební lampy svítí fialově?

Zásadní rozdíl mezi vnímáním světla lidmi a rostlinami spočívá v odlišné spektrální citlivosti. Zatímco lidé jsou nejcitlivější na zelenožlutou složku uprostřed spektra, pro rostliny je klíčová červená a modrá složka na jeho okrajích, což je patrné i z grafu výše. Proto mnoho pěstebních lamp vyzařuje růžovofialové světlo. Jsou kombinací červené a modré barvy.

Až do konce 20. století panovala mezi vědci, pěstiteli a výrobci svítidel představa, že zelená složka je rostlinami odrážena a zůstává při fotosyntéze nevyužita. Velký význam nebyl přisuzován ani žluté barvě. Výrobci se proto zaměřili na červené (660 nm) a modré (450 nm) frekvence, které považovali za klíčové pro fotosyntézu, a ostatní nepodstatné barvy se rozhodli vynechat. Proč by měly lampy vyzařovat žlutou nebo zelenou složku, když bez nich dokáží rostliny existovat? Bylo by to pouze plýtváním energií. Vzhledem k tomu, jaké poznatky o rostlinách byly dříve k dispozici a na jaké úrovni byla osvětlovací technika, to byl zajisté rozumný přístup. Jenže rostliny pěstované pod červeno-modrým světlem nevykazovaly zdaleka tak dobrý růst, jak se očekávalo a vědci začali tušit, že mnohé úvahy o využití světla rostlinami byly chybné. S nástupem nejmodernějších technologií byla provedena řada nových výzkumů, které potvrdily, že modrá a červená barva jsou sice pro rostliny kriticky důležité, ale nespočet výhod nabízejí rostlinám také ostatní složky. Mimo jiné bylo prokázáno, že opomíjená zelená složka má specifický fotosyntetický účinek v hlubších vrstvách listu, který nemůže být zastoupen jinou barvou.

Dnes víme, že pro zdravý růst rostlin je potřeba plného spektra, tedy bílého světla složeného ze všech vlnových délek v rozsahu PAR (400-700 nm), a že určitou roli ve vývoji rostlin hrají i vlnové délky mimo rozsah viditelného záření.

Například UV-A záření (pod 380 nm) ovlivňuje chuť či vůni rostlin a zvyšuje jejich odolnost vůči chorobám, zatímco dalece červené záření (Far-red, 700-750 nm) má zásadní vliv na velikost listů, délku stonků a tedy i konečnou výšku rostlin. Výrobci špičkových pěstebních lamp zareagovali na nové vědecké poznatky tím, že modré a červené čipy začali kombinovat se zelenými, případně bílými čipy. Doplnili tak rostlinám širší spektrum vlnových délek a zajistili jim lepší podmínky pro růst. Osobně bych ale podobný typ osvětlení pro fialky nechtěla. Fialové světlo vám neumožní obdivovat barevnou rozmanitost květů a listů, působí rušivě a řada pěstitelů brzy hledá způsob, jak police zakrýt, místo aby se jimi chlubili.

Bílé světlo a jeho odstíny

Jelikož technologie LED prošla v posledních deseti letech neuvěřitelným pokrokem a úspora nákladů při vynechání „neklíčových“ vlnových délek je dnes zanedbatelná, doporučuji pořídit fialkám osvětlení s klasickým bílým světlem. Pod bílým osvětlením se pěstují fialky po celém světě a celá desetiletí. To, jakým způsobem porostou, ovlivňuje odstín světla.

Bílé světlo (ať už přirozené nebo umělé) může mít různý odstín, neboli teplotu chromatičnosti, v závislosti na intenzitě vyzařovaných vlnových délek. To ostatně znáte z běžného života. Romantická restaurace bývá osvětlena lustrem s teplejším odstínem imitujícím hořící svíčky, ve výrobních podnicích a na operačních sálech se setkáte s chladným odstínem, který pomáhá pracovníkům lépe rozeznávat detaily. Teplota chromatičnosti se udává v kelvinech (K). Čím je hodnota nižší, tím je odstín teplejší (oranžová a červená část spektra převažuje nad modrou a zelenou). Naopak čím je hodnota vyšší, tím je odstín pocitově chladnější (modrá a zelená část spektra převažuje nad červenou).

Jakou barvu světla zvolit pro africké fialky?

Některá svítidla mají možnost přepínat spektrum na studený či teplý odstín, což se dá využít k podpoře růstu nebo k násadě květů. K pěstování fialek taková světla nejsou nutná, nejde nám o maximální přírůstky či sklizeň plodů. Potřebujeme jen zajistit, aby fialky přiměřeně prospívaly a světlo bylo příjemné také pro pobyt v místnosti. Obvykle tedy do regálů instalujeme osvětlení, které po celou dobu vyzařuje jeden zvolený odstín. Rostliny se na něj časem adaptují.

Běžná svítidla do domácností se prodávají ve třech variantách: studená bílá (6000-6500 K), denní bílá (4000-4500 K) a teplá bílá (2700-3000 K). Teplou bílou, která se vyznačuje vysokou intenzitou červené složky a nízkou intenzitou modré složky, můžete rovnou vyloučit. Rostliny pěstované pouze pod teplým odstínem jsou slabé a vytáhlé, rostou pomalu a trpí neduhami. Řada pěstitelů pořizuje fialkám odstín studená bílá. Doporučení používat studenou bílou si pěstitelé předávají po celé generace – ještě z dob, kdy se používaly klasické zářivky. Dnešní LED svítidla se ale od starších zářivek dosti liší, mají podstatně vyšší poměr modré složky vůči červené, což může způsobit růstové potíže fialek. Mezi typické projevy patří přehnaně kompaktní růst, zhuštěné srdíčko, krátké řapíky listů, tvrdé a zároveň křehké listy, výraznější prošívání listů nebo stočené okraje listů.

Pro dlouhodobé pěstování fialek doporučuji pořídit LED osvětlení s vyváženým barevným spektrem, jehož křivka bude co nejvíce podobná přirozenému světlu. Vhodný odstín je denní bílá v rozmezí 4200 až 5000 K. Pod tímto spektrem fialky dobře prospívají, spolehlivě kvetou a bez potíží zakořeňují.

Je-li to možné, nevybírejte osvětlení jen na základě hodnoty uvedené na obalu, ale prohlédněte si také spektrální graf daného výrobku, který vám poskytne přesnější informace o rozložení barevného spektra. Není bílá jako bílá. Myslete na to, že domácí svítidla jsou určena lidem, a tak nemusí některé vlnové délky dosahovat potřebných intenzit. Porovnejte grafy několika výrobků a vyberte ten, který bude v klíčových oblastech dosahovat nejlepších výsledků. Málokterý e-shop zveřejňuje grafy na svém webu, ale seriózní výrobce je zašle na vyžádání e-mailem. Vyplatí se mít představu o spektrálním složení. V případě, že by osvětlení fialkám nevyhovovalo, můžete ho doplnit nebo zcela nahradit modelem s jinými parametry.

Příklad spektrálního složení LED pásku ve variantě studená bílá

Na obrázku je znázorněna spektrální křivka náhodně vybraného LED pásku prodávaného pod označením studená bílá. Pro většinu LED osvětlení se studenou bílou je charakteristický vrchol intenzity v modré oblasti spektra, zatímco červená složka v oblastech klíčových pro rostliny výrazně zaostává.

Samostatně lze studenou bílou využít pro počáteční fázi růstu a množení, ovšem pro dlouhodobé pěstování mimo dosah okna se příliš nehodí. Když do spektra promítneme graf odezvy nejdůležitějších pigmentů a receptorů rostlin, je dobře vidět, že červená složka bude fialkám časem chybět.

Příklad rozdílného spektrálního složení LED pásků ve variantě denní bílá

Na obrázcích jsou znázorněny spektrální křivky tří náhodně vybraných LED pásků prodávaných pod označením denní bílá. Všechny modely mají vysokou intenzitu důležité modré složky, ale pokud jde o červenou složku v oblastech 630 a 660 nm, jsou mezi výrobky podstatné rozdíly.

Spektrum prvního výrobku se z hlediska využití rostlinami nijak zásadně neliší od varianty studená bílá a příliš se neshoduje s potřebami rostlin.

Spektrum druhého výrobku má podstatně vyšší intenzitu červené složky a pro rostliny bude určitě větším přínosem.

Spektrum třetího výrobku se nejvíce přibližuje přirozenému světlu a z uvedených modelů nejlépe odpovídá potřebám rostlin.

Příklady jsou praktickou ukázkou toho, proč svítidla s téměř stejnou teplotou chromatičnosti mohou přinášet rozdílné pěstební výsledky. Záleží na intenzitě jednotlivých vlnových délek u každého výrobku.

Vliv spektrálního složení na růst fialek

Červená složka (zejména v oblasti 630 až 660 nm) stimuluje celkový růst, podílí se na fotosyntéze, podporuje prodlužování stonků, pozitivně ovlivňuje tvorbu kořenů, násadu květů a celý reprodukční cyklus.

Modrá složka (především v oblasti 460 nm) se podílí na fotosyntéze, udržuje kompaktní tvar růžice, zabraňuje vytahování rostlin do výšky, ovlivňuje tloušťku listů (masitost) a podporuje větvení stonků (odnožování).

Fialka pěstovaná pod studeným LED páskem mimo dosah přirozeného světla vykazuje známky růstové poruchy. Vysoký poměr modré složky vůči červené má za následek zakrňování srdíčka a zkracování řapíků. Fialka produkuje menší počet slabších květů.

Po přidání teplého pásku (označeno červeně) je patrné zlepšení tvaru a velikosti listů. Modře jsou označeny starší listy pěstované pouze pod studeným osvětlením. Buď můžete pásky kombinovat (studená + teplá bílá), nebo rovnou zvolit odstín denní bílá.

Část druhá: Kolik světla potřebují rostliny?

Od barevného spektra se přesuneme k další kapitolce, která je z pohledu rostlin a jejich pěstitelů neméně významná: budeme se věnovat množství světla. Informace jsou ale uvedeny spíše pro zajímavost, většina hobby fialkářů je nevyužije a k úspěšnému pěstování ani nepotřebuje.

Jak se měří světlo pro rostliny?

V minulosti se svítivost žárovek udávala ve wattech (W), coby jednotce spotřeby elektrické energie. S nástupem úsporného LED osvětlení, které vyprodukuje stejné množství světla při nižší spotřebě energie, se od wattů upustilo a začala se používat nová jednotka světelného toku, lumeny (lm).

S lumeny se běžně setkáte na obalech svítidel a společně s luxy na ni můžete narazit také ve starších příručkách o pěstování rostlin. Přestože mnohé tabulky uvádějí, kolik lumenů by mělo svítidlo vyzařovat, nebo kolik luxů by mělo na rostliny dopadat, dnes už díky pokročilému výzkumu víme, že tyto jednotky nejsou z pohledu rostlin natolik důležité, abychom na nich za každou cenu lpěli. Rostliny a lidé vnímají světlo odlišně. Lumeny nás informují o množství světla, které lampa vyzařuje ve vztahu k lidskému zraku. Čím více lumenů žárovka vyzařuje, tím intenzivněji dokáže osvětlit daný prostor. Z lumenů ovšem nevyčteme, kolik světla rostliny skutečně využijí k fotosyntéze. Neřekne vám to ani luxmetr, který je navržen tak, aby měřil světlo podobně jako lidské oko s důrazem na zeleno-žlutou část spektra.

Každý světelný zdroj, ať už je to Slunce, žárovka nebo plamen svíčky, vyzařují fotony, které nesou určité množství světelné energie. Fotony, které mohou rostliny použít pro fotosyntézu, označujeme jako fotosynteticky aktivní fotony a nacházejí se v oblasti PAR v přibližném rozsahu vlnových délek 400 až 700 nm.

Při výběru a instalaci osvětlení pro rostliny se obvykle sledují tři základní parametry:

kolik fotosynteticky aktivních fotonů vyzařuje svítidlo (PPF)
kolik fotosynteticky aktivních fotonů dopadne na rostlinu (PPFD)
kolik fotosynteticky aktivních fotonů dopadne na rostlinu v průběhu celého dne (DLI)

1. Fotosyntetický tok fotonů

Základním parametrem je fotosyntetický tok fotonů (PPF), který se udává v mikromolech za sekundu (μmol·s^-1) a popisuje, kolik fotosynteticky aktivních fotonů vyzařuje svítidlo každou sekundu. Samotné PPF vám ovšem neřekne, kolik vyzářeného světla dopadne přímo na rostliny. Záleží na tom, v jaké vzdálenosti se osvětlení nachází, v jakém úhlu dopadá světlo na listy i jaká je odrazivost světla od okolních ploch. Výkonná zářivka umístěná v těsné blízkosti rostlin může způsobit jejich přesvícení, když ale zavěsíte stejnou zářivku o 30 cm výše, může už být osvětlení nedostatečné.

2. Hustota fotosyntetického toku fotonů

Z pohledu rostlin je proto důležitějším parametrem hustota fotosyntetického toku fotonů (PPFD), která se měří v mikromolech na metr čtvereční za sekundu (μmol·m^–2·s^–1) a říká, kolik fotosynteticky aktivních fotonů dopadne na určité místo pěstební plochy za jednu sekundu. Jinými slovy udává, jaká je intenzita světla v konkrétním místě police nebo v koruně rostliny, nikoliv u světelného zdroje. Čím více je osvětlení vzdáleno od měřeného bodu, tím nižší je naměřená hodnota PPFD. Typická intenzita denního světla ve venkovním prostředí se pohybuje v rozpětí 200 až 2000 μmol·m^–2·s^–1. Každá rostlina má na světlo jiné požadavky v závislosti na prostředí, ve kterém žije. Nenáročné druhy zvyklé žít ve stínu pod korunami stromů si vystačí s 30 až 100 μmol·m^–2·s^–1, zatímco plodící rostliny budou vyžadovat i desetinásobek.

Fiktivní ukázka poklesu intenzity světla se zvětšující se vzdáleností lampy od rostliny. Při každém zdvojnásobení vzdálenosti se intenzita světla sníží na čtvrtinu.

Máte-li pocit, že je vaše osvětlení příliš silné, nebo naopak slabé, není nutné kupovat jiná světla. Pokud vám to dovolí konstrukce regálu, stačí zvýšit nebo snížit rozestupy mezi policemi a tím i vzdálenost rostlin od zdroje světla.

Africké fialky rostou v přirozených podmínkách deštných pralesů pod světelnou intenzitou okolo 100-150 μmol·m^–2·s^–1. V domácím prostředí, kde panuje rozdílné klima (vlhkost vzduchu, množství CO2), se doporučuje hodnoty snížit na 40 až 100 μmol·m^–2·s^–1, přičemž jako optimální se jeví 80 μmol·m^–2·s^–1. Hodnoty nad 100 μmol·m^–2·s^–1vedou zpravidla k poškození rostlin.

U domácích svítidel údaj o PPFD nenajdete, protože pro potřeby lidského zraku je nepotřebný. Hodnota bývá uváděna jen u ryze pěstebního osvětlení. Pokud byste se rozhodli investovat do pěstebních lamp, tak součástí kvalitních výrobků bývá tzv. PPFD mapa, která zobrazuje hodnoty PPFD nejen v určitých vzdálenostech od rostlin, ale i na celé pěstební ploše (na okrajích police je PPFD vždy o něco nižší, než kolmo pod svítidlem). S přesnými hodnotami PPFD od výrobce se dá pracovat především v uzavřených pěstebních stanech. Při pěstování v otevřených regálech, kde část světla uniká do prostoru a naopak určité množství světla dopadá na rostliny od oken, mohou být reálné hodnoty na policích odlišné.

Pokud byste si chtěli ze zvědavosti přeměřit PPFD u stávajícího osvětlení, tak je to docela problém. Přístroj zvaný spektrofotometr (nebo PAR metr), který slouží k přesnému měření PPFD, je převelice drahý; ten si běžný pěstitel fialek domů nepořídí. V některých growshopech lze přístroj na pár dní zapůjčit. Existují také aplikace pro mobilní telefony, které údajně měří úrovně PPFD. Na YouTube lze najít videa, která ukazují, že některé aplikace poskytují téměř shodné výsledky jako profesionální PAR metry. Těžko ale posoudit, zda se můžeme na videa spolehnout, protože komentáře některých uživatelů, kteří mají možnost srovnat naměřené hodnoty, nejsou jen pozitivní. Já jsem to ze zvědavosti zkusila a aplikace mi pokaždé ukázala stejné PPFD, přestože jsem měřila pod různými druhy osvětlení (PPFD by tedy mělo být rozdílné). Asi záleží na typu mobilního telefonu, ale pro jistotu je lepší brát naměřené hodnoty s rezervou. Zatímco u náročných plodin s vysokými požadavky na PPFD nezpůsobí drobné odchylky žádnou katastrofu, u fialek mohou zkreslené výsledky vést k předimenzování soustavy a poškození rostlin.

3. Denní světelný integrál

Hodnota PPFD vám poskytuje údaj o množství světla dopadajícího na povrch rostliny v daném okamžiku, ale většinou potřebujete znát také množství světla, které dostane rostlina v průběhu celého dne. Jinými slovy se jedná o tradiční otázku Jak dlouho nechat světla zapnutá? Do hry tak vstupuje třetí důležitý parametr a tím je denní světelný integrál (DLI). Vyjadřuje se v jednotkách molů na metr čtvereční za den (mol·m^-2·d^-1) a udává celkový počet fotonů dopadajících na rostlinu za jeden den. Čím delší čas necháte světla zapnutá, tím více světla rostliny absorbují. Každá rostlina má opět své vlastní požadavky na denní množství světla. Zatímco kapradiny si vystačí s DLI v rozmezí 4-6, konopí dosáhne optimálních výnosů při DLI okolo 45-60. Pokud víte, jaké DLI preferují vaše rostliny, můžete nastavit sestavu tak, aby dodávala rostlinám požadované množství světla bez rizika přesvícení nebo naopak nedostatku světla.

Minimální DLI pro africké fialky je na úrovni 2, optimální 3-4 a maximální 6.

Zkusíme si uvést konkrétní příklady pro africké fialky a zužitkovat informace, které již máme k dispozici. Víme, že hodnota PPFD pro africké fialky by se měla v úrovni listové plochy pohybovat v rozmezí 40-100, ideálně pak okolo hodnoty 80. Pořídíme nepříliš silná svítidla, která zavěsíme do takové vzdálenosti od rostlin, abychom dosáhli požadované úrovně PPFD (s tím nám musí pomoci PPFD mapa od výrobce, nebo PAR metr). Stanovíme počet osvitových hodin a zkusíme vypočítat, zda je výsledné DLI (celkové množství světla za den) v souladu s požadavky afrických fialek. S různými obměnami si můžete hrát donekonečna.

Pro zjištění DLI není potřeba provádět žádná měření přístroji. Znáte-li hodnotu PPFD v úrovni listové růžice, můžete si DLI snadno vypočítat podle vzorce:

DLI = PPFD x počet osvitových hodin x 3600 / 1 000 000

Příklad 1

Pokud je PPFD v úrovni listové růžice 40 a osvětlení zapneme na 14 hodin denně, tak se DLI rovná 2,016
(DLI = 40 x 14 x 3600 / 1000000 = 2,016). Minimální požadavky na DLI jsou sice splněny, ovšem růst nemusí být kvůli nízké hodnotě PPFD (40) tak efektivní. Zbytečně propálíme hodně energie.

Příklad 2

Pokud je PPFD v úrovni listové růžice 80 a osvětlení zapneme na 12 hodin denně, tak se DLI rovná 3,456
(DLI = 80 x 12 x 3600 / 1000000 = 3,456). Snížením vzdálenosti poskytneme fialkám větší přísun světla a ještě ušetříme za energii, protože dobu svícení zkrátíme o dvě hodiny.

Příklad 3

Pokud bude PPFD v úrovni listové růžice 100 a osvětlení zapneme na 10 hodin denně, tak se DLI rovná 3,6
(DLI = 100 x 10 x 3600 / 1000000 = 3,6). Světla umístěná blíže k rostlinám ušetří finance za energii, ale vysoké PPFD na úrovni 100 bude mnohé kultivary stresovat. Rozumné je zvolit variantu 2.

Světelný zdroj s hodnotou PPFD 80 μmol·m^–2·s^–1 a svítící 10 hodin denně dodá rostlině stejné DLI jako světelný zdroj s PPFD 160 μmol·m^–2·s^–1 a svítící 5 hodin denně. Obojí dává DLI 2,88. Mějte však na paměti, že dodání stejného DLI za kratší dobu vyžaduje mnohem vyšší intenzitu světla. Překročíte-li hraniční hodnotu PPFD, kterou je daná rostlina schopna snést, můžete ji značně poškodit.

Pokud neuvažujete o speciálních pěstebních svítidlech a spokojíte se s běžným LED osvětlením, tak na zmíněné výpočty úplně zapomeňte a žádným PPFD ani DLI se nezabývejte. V parametrech výrobku ho nenajdete a bez speciálního přístroje nezměříte. Nezbývá, než postupovat stejně jako všichni fialkáři – experimentovat s počtem svítidel, jejich vzdáleností a délkou svícení, přičemž můžete vycházet ze zkušeností druhých.

Část třetí: Praktické tipy

V této části se pokusím shrnout podstatné informace, které byste měli zvážit před nákupem osvětlení. Budu se věnovat výhradně LED páskům, s nimiž mám osobní zkušenost, a které jsou pro většinu pěstitelů plně dostačující. Tipy na nákup podlinkových zářivek vám dát nemohu, nové modely nemám vyzkoušené. Popíši vám, jak jsem vyřešila osvětlení ve své pěstírně. Můžete se nechat inspirovat, ale upozorňuji, že se nejedná o dokonalé řešení. Je potřeba ho chápat jako podpůrné osvětlení v místnostech s denním světlem.

Voděodolnost pásků

Před nákupem pásků si promyslete, z jakého materiálu budete mít vyrobeny police. Existují totiž dva typy pásků: nechráněné a voděodolné. Nechráněné jsou vhodné k dlouhodobému dennímu svícení a nevadí jim ani vzdušná vlhkost okolo 65%. Nehodí se však pro instalaci na laťkových či drátěných regálech, kde je zvýšené riziko polití pásků vodou při zalévání. Voděodolné jsou zalité v silikonu, čímž jsou chráněny před účinky vody, ale vzhledem k horšímu odvodu vyzařovaného tepla je nelze použít pro dlouhodobý denní provoz. Já používám nechráněné pásky, protože mám police z pevných lamino desek.

Světelný tok pásků

Pokud jde o svítivost pásků, tak ty domácí nelze prozatím vybírat podle úrovní PPFD, takže se musíme spokojit jen s lumeny. Pro fialky se běžně používají vysoce svítivé pásky s příkonem 12 W/m a světelným tokem okolo 1000 až 1100 lm/m. Tyto pásky musíte instalovat na kovové regály nebo do hliníkových lišt, aby se čipy nepřehřívaly a zachovaly si svou maximální životnost.

LED pásky se vždy lepí ve dvou a více řadách pro zajištění rovnoměrného osvětlení police. Přestože nám lumeny neposkytují relevantní informace o množství světla pro rostliny, z hlediska praxe se osvědčilo používat sestavu, která na polici vyzařuje 2000-2500 lm/m (při hloubce police do 50 cm a vzdálenosti růžice od zdroje světla 15-20 cm). Američtí pěstitelé zpravidla instalují osvětlení o světelném toku 3600 lm, ale jejich regály mívají větší rozestupy mezi policemi. Navíc používají převážně trubicová svítidla, nikoliv prosté LED pásky, takže část světla unikne kvůli většímu vyzařovacímu úhlu do prostoru a část ještě odfiltruje kryt trubice.

Konkrétní tipy na pásky, které lze použít pro fialky

Když jsem před mnoha lety začala pěstovat fialky pod umělým osvětlením, nevěděla jsem nic o fotonech a významu barevného spektra. Jelikož jsem měla hluboko do kapsy, koupila jsem po vzoru jiné pěstitelky obyčejné LED pásky, regály umístila poblíž oken a ejhle – fungovalo to! Postupem času, jak se měnila velikost regálu a jeho umístění, bylo potřeba provést v sestavě určité změny, například zvýšit množství pásků nebo doplnit odlišné spektrum pro podporu kvetení a srovnání růstu. Abych byla upřímná, vše se odehrávalo metodou pokus omyl. Ani dnes nemám ponětí, kolik světla na mé fialky dopadá, nemám možnost to změřit. Více než teoretické výpočty je pro mne důležitý výsledek. Sleduji své rostliny a snažím se porozumět signálům, které vysílají. V současné době (2024) mám regály vybaveny těmito pásky:

LED pásek CRI-300 od T-LED – vysoce svítivý pásek 12 W/m. Ve variantě denní bílá má oproti konkurenci vyvážené spektrum s vysokou intenzitou modré i červené složky. Plusem je také vysoké CRI, barvy fialek jsou krásně syté a přirozené. Není nutné, aby regál stál v blízkosti okna, ale přístup denního světla je výhodou. Na polici hlubokou 40-50 cm (při vzdálenosti růžice od zdroje světla 15-20 cm) stačí nalepit 2 řady pásků (varianta denní bílá). Při hloubce police 60 cm lze použít 3 řady pásků s tím, že prostřední pásek může být méně výkonný, např. 4,8 W.

LED pásek CRI-600 od T-LED – vysoce svítivý pásek 20 W/m. Ve variantě denní bílá má téměř shodné parametry jako předchozí model, ale vzhledem k výkonnosti není nutné, aby regál stál v blízkosti okna. Pásky jsou vhodné pro regály s většími rozestupy polic. Na polici hlubokou do 40 cm (při vzdálenosti růžice 30 a více cm) stačí nalepit jeden pásek (varianta denní bílá), při hloubce 50 až 60 cm pak 2 řady pásků. O chlazení se stará hliníkový profil N8. Pásky dost hřejí, což může být výhodné ve studených pokojích jako přídavné topení, ale v horkých místnostech mohou problém s přehříváním rostlin prohloubit.

Kolik hodin denně mají být světla zapnutá?

Zmíněné LED pásky by měly svítit na fialky okolo 9 až 10 hodin denně. Pokud se regál nachází v dosahu okna, můžete dobu svícení o několik hodin zkrátit. Jestliže je regál umístěn v tmavém pokoji bez dosahu denního světla, můžete dobu svícení prodloužit. Časem sami poznáte podle signálů rostlin, zda svítíte málo nebo příliš. Jak to poznáte? Když budou fialky růst extrémně pomalu, pokvetou jen zřídka a nalepí se na ně kdejaký neduh, trpí nedostatkem světla. Pokud na konci dne pozorujete vybledlé spodní listy, které mají ráno před zapnutím světel opět standardní barvu, svítíte příliš dlouho nebo se fialky nacházejí blízko světel. V každém případě začněte s kratší dobou svícení, například 7 hodin denně a každý měsíc přidávejte půlhodinku navíc. Fialky si musí na umělé osvětlení přivyknout. Na noc osvětlení vypínejte, dodržujte běžný rytmus den a noc.

Vřele doporučuji zapojit osvětlení do automatického spínače. Jedná se o investici do 300 Kč, která vám ušetří mnoho starostí. Dříve jsem osvětlení zapínala a vypínala ručně podle toho, kdy jsem odjížděla do práce a kdy se vracela domů. Občas se svícení protáhlo na 13 hodin denně. Problém představovalo také nevhodné načasování. V zimním období jsem zapínala světla v 6 hodin ráno, kdy měly fialky ještě hlubokou půlnoc, a náhlá intenzita světla narušovala jejich biorytmus. Nyní se pomocí spínacích hodin zapíná osvětlení v 8 hodin ráno, tedy až po rozednění. Po 5 hodinách provozu se osvětlení na 30 minut vypíná, aby pásky vychladly a nezkracovala se jejich životnost. Po přestávce se světla automaticky zapínají na zbývající 4 hodiny.

Jak vybrat napájecí zdroj?

Abyste mohli pásky zprovoznit, je nutné pořídit napájecí zdroj neboli trafo. Pokud je pásek určen pro 12 V, musíte pořídit zdroj se stejným napětím, tedy 12 V. Pokud byste objednali pásky se vstupním napětím 24 V, musíte koupit také 24V zdroj.

Pro dlouhodobý denní provoz jsou vhodné dva typy zdrojů: vnitřní, což je krabička z děrovaného plechu, anebo voděodolný, který je vhodný do míst, kde hrozí kontakt s vodou. Já mám zdroje umístěny na horních policích, proto používám vnitřní. A jak silný zdroj vlastně potřebujete? Ve specifikaci každého LED pásku je uveden jeho příkon ve wattech na metr (například 12 W/m, 20 W/m). Tento příkon vynásobíte celkovou délkou pásku zapojeného do zdroje, čímž získáte minimální výkon zdroje. K výsledné hodnotě připočtěte vždy rezervu 30 %, která je doporučena pro trvalé zatížení.

Příklad: Použijete pásky s příkonem 12 W / metr. Máte 5-patrový regál s délkou polic 80 cm. Na každou polici nalepíte 2 řady pásků. Celkově tedy na jeden regál nalepíte 8 m pásku.

Vynásobíte příkon pásku 12 W x celková délka zapojeného pásku 8 m, což je 96 W

V obchodech se prodávají 100W zdroje, ale ty jsou v tomto případě nevhodné, jelikož nemají dostatečnou rezervu. Proto výsledek vynásobte ještě x 1,3 (rezerva 30 %).

96 W x 1,3 = 124,8 W

Můžete koupit zdroj 120 W, anebo 150 W. Doporučuji nešetřit a raději zakoupit výkonnější 150W zdroj. Může se stát, že v budoucnu přidáte do regálu další polici, nebo vyměníte LED pásky za jiný model s vyšším příkonem, a rázem vám nebude zdroj stačit.

Vodiče k propojení LED pásků se zdrojem

Když máte vybrány LED pásky, hliníkové profily a napájecí zdroj, tak zbývá ještě jedna důležitá součástka a tou je napájecí kabel (vodič, dvojlinka), který slouží k propojení pásku se zdrojem.

Kabely se prodávají o různých průřezech (0.3 mm2, 0.5 mm2, 0.7 mm2). Pokud špatně zvolíte průřez, nebudou pásky svítit na plný výkon – pokles může být až o desítky procent! Elektrikář umí spočítat vhodný průřez na základě délky kabelu a parametrů použitých LED pásků. Chcete-li se do instalace pustit svépomocí, pak na webu McLED je skvělá pomůcka v podobě kalkulátoru, který vám s výběrem pomůže.

Příklad 1: první patro mého regálu se nachází blízko napájecího zdroje, který je s LED páskem propojen vodičem o délce 0,7 m. Postačí průřez 0.3 mm2.

Příklad 2: spodní patro regálu se nachází daleko od napájecího zdroje – s LED páskem je propojen vodičem o délce 2 m. Je nutné použít vodič o průřezu 0.7 mm2.

Plánování a montáž regálu

Délka regálu je limitována jen vaším prostorem v domácnosti. Čím delší police zvolíte, tím lépe. V úzkých skříních s pevnými bočnicemi špatně cirkuluje vzduch a také máte jen málo možností s fialkami hýbat. Brzy zjistíte, že jedné odrůdě se daří lépe uprostřed, druhé na okraji a v případě krátkých polic nejsou velké přesuny možné. Já mám nyní regály tři, jeden je dlouhý 190 cm, druhý 145 cm a třetí 100 cm. Tento luxus si mohu dovolit díky pěstírně, ale v předchozím bydlišti jsem se musela spokojit s krátkou poličkou zavěšenou nad postelí. Pokud jde o hloubku regálu, tak doporučuji 40 až 50 cm, což vystačí na 2 až 3 řady standardů nebo 4 řady miniatur. Já mám nyní regály hluboké 60 cm a jsem spokojená, ale pro někoho může být obtížné manipulovat s rostlinami v zadních řadách police. Celková výška regálu pak obvykle nepřesahuje 200 cm. Vyšší regály jsou nepraktické. Horní police bývá špatně přístupná a mimo dosah očí, takže se tam neumisťují kvetoucí rostliny, kterými se chcete kochat, nýbrž mladé sazenice v pařeništích, které stačí zkontrolovat jednou za týden.

Výškové rozestupy mezi policemi se odvíjejí od velikosti pěstovaných rostlin, způsobu zálivky a typu svítidla. Pokud budete pořizovat stejné LED pásky jako já, doporučuji rozmístit police tak, aby se osvětlení nacházelo ve vzdálenosti okolo 15 až 20 cm nad korunami rostlin. To vám s trochou opatrnosti dovolí obstarávat fialky i v zadních řadách police, aniž byste museli dávat celou přední řadu stranou (občasnému posunutí některého květináčku se nevyhnete). Pro standardy tak vychází rozestupy polic na 30 až 35 cm, nižším miniaturám stačí rozestup 25 až 30 cm. Při pěstování ve vyšších nádobách na knotech budou rozestupy o pár centimetrů větší. Než začnete plánovat stavbu regálu, umístěte několik řad fialek do jakékoliv policové skříně a vyzkoušejte si, jaké rozestupy jsou pro vaše pohodlí optimální.

Můj regál:

patro – 28 cm (pro boxy s miminy, mimo dosah očí)
patro – 33 cm (pro standardy i miniatury současně, kochací zóna)
patro – 33 cm (pro standardy i miniatury současně, kochací zóna)
patro – 33 cm (pro standardy i miniatury současně, kochací zóna)
patro – 28 cm (pro boxy s miminy, mimo dosah očí)

Rozestupy polic a tím i vzdálenost rostlin od zdroje světla si můžete z důvodu snazší obsluhy zvětšit. Pamatujte však na to, že při velkých rozestupech polic (např. 45 cm) bude potřeba zvýšit také intenzitu světla (tzn. pořídit výkonnější osvětlení / navýšit počet LED pásků / navýšit počet osvitových hodin).

Technologický postup montáže LED pásků zde popisovat nebudu, protože návodů je plný internet. Pokud návodům nerozumíte, svěřte instalaci odborníkům. Já jsem si všechny regály zprovoznila sama – od nastříhání a lepení pásků (základem je perfektně odmaštěný povrch), přes spojování kontaktů pájením až po zapojení vodičů do zdroje.

Co říci závěrem? Pamatujte, že jednotlivé odrůdy mají rozdílné nároky na kvalitu osvětlení, a že různí pěstitelé mohou se stejným typem svítidla dosahovat odlišných výsledků. Bylo by krásné přijít do obchodu, zakoupit doporučený typ svítidla, namontovat ho na polici v předepsané vzdálenosti od rostlin a následně se jen těšit z jejich bujného růstu. Bohužel to tak nefunguje. Nezapomínejte, že světlo je hlavním, nikoliv jediným faktorem ovlivňujícím růst rostlin. Nějakou dobu potrvá, než si fialky přivyknou na umělé světlo a než doladíte pěstební podmínky. Nikdy se ale nezavděčíte všem fialkám. Buď můžete ve sbírce udržovat kultivary, které jsou s vaší instalací osvětlení spokojené, nebo můžete pásky či trubice na policích různě nakombinovat, abyste měli možnost fialky přesouvat pod teplejší či chladnější část spektra podle toho, kde se jim daří lépe. Buďte trpěliví a odměna vás nemine.