A LED-es világítás szerepe a növénytermesztésben

Ami a hagyományos gazdálkodást illeti, a gazdálkodók többsége inkább a napra támaszkodik, nem pedig a LED-es növényvilágításra, mivel a napfény természetes, teljes spektrumú világítást biztosít és szabadon felhasználható.

Fény, szín, hő

Míg a napfény a növények számára a teljes fényspektrumot sugározza, addig a LED-es fényforrások csak a fotoszintézishez szükséges, úgynevezett PAR tartományba lévő, a növények fotoszintéziséhez feltétlenül szükséges hullámtartományú fényt bocsájtják ki.

A PAR (Photosynthetically Active Radiation) a napsugárzás 400-700 nm-es tartományba eső része, amelyet a fotoszintetizáló organizmusok képesek felhasználni a fotoszintézis során. Ez a fényspektrum nem tartalmazza a zöld színt, mivel a növények ezt a hullámhosszú fényt nem hasznosítják, visszasugározzák (ezért látjuk a levélzetet zöld színűnek).

A tél közeledtével, és a napok rövidebbé válásával növények kevesebb természetes napfényt kapnak. A termelésben így szükségszerű a mesterséges világítás alkalmazása. Növénytermesztésben jól bevált – kiegészítő világítási mód – a nagynyomású, fémhalogén lámpák alkalmazása. Hátrányuk, hogy a felhasznált villamosenergia kis részét alakítják fénnyé, így az energia nagy része meddő hőenergia formájában kárba vész. Hatásfokuk sokszor a 30%-ot sem éri el.

Ezzel összehasonlítva a LED-es növényvilágítás minimális hőt termel, az energia nagyobb hányada fotonokká alakul, ami a fotoszintézishez szükséges, ez biztosítja az energiát a növény növekedéshez. A LED-es világítással minimum 50% villamosenergiát lehet megtakarítani a hagyományos világításhoz képest. A besugárzott energia egyenes arányban van a zöldtömeg-gyarapodással, tehát megéri pótvilágítást alkalmazni.

A LED előnyei

– A termelési ciklus meghosszabbítható akár 3 hónappal. – A téli leállást követően előbb elkezdhető a termelés, így a primőr termékek mielőbbi piacra juttatását segíti a versenytársakkal szemben.

– Számítógéppel vezérelt fénnyel a növények biológiai óráját lehet szabályozni, ezzel ösztönözve őket a gyorsabb növekedésre.

– Ezzel a módszerrel az érési időt pontosan meghatározható, így a szüret és a szállítás is előre programozott ütemben történhet.

– Minimális hőenergia termelése. Ez lehetővé teszi egy teljesen új, eddig még nem létező növénytermesztési módszer elterjedését, akár egy raktárban is lehet ezután paradicsomot termeszteni. A lámpák beintegrálhatók a növényzet közvetlen környezetébe, így biztosítva a növekedéshez szükséges fényt a gyökérzóna közelében is.

– Fokozni lehet a fotószintézist. A technológia abból áll, hogy egy ablaktalan, jól szigetelt helyiségben a mikroklímát hőszivattyúkkal, minimális energia-befektetéssel biztosítjuk. A természetes napfényt LED-es világítással pótoljuk úgy, hogy az ehhez szükséges energiát a kinti napfényt felhasználva „napszivattyúval” napelem-kombinációval állítjuk elő, így minimalizálva a termeléshez szükséges fizetős energiát. Akár trópusokon uralkodó időjárás is előállítható, így lehetőséget teremtve olyan növények termesztésére is, amelyre eddig nem volt lehetőség, mint például a vanília vagy a wasabi. Mivel a világítótestek hőtermelése nem okoz gondot a növények közvetlen környezetében, e technológiával megoldható a vertikális termelés (itt egy polcrendszeren történik a növények termesztése, az egységnyi termőterület meg sokszorozható). Egy 400 nm alapterületű épületből könnyedén kialakítható 1,5 hektáros termelőegység.

– Másik nagy előnye a szabályozhatósága, aquaponiás technológiával kombinálva másodlagos fehérjeforrásból (pl. állati eredetű hulladékból) lehet előállítani kiváló minőségű zöldséget és melléktermékként halat. Az aquaponia egy olyan zárt ökoszisztéma, amelyben a tartályban tenyésztett halak által termelt nitrátokat a vízben élő baktériumok nitrogéntartalmú vegyületekké alakítják majd ezt a nitrogéndús vizet tovább forgatva használja a rendszer a növények tápanyagellátására. A nitrogén a növények egyik legfontosabb építőeleme. Ennél a módszernél nem alkalmaznak klasszikus termőföldet a termeléshez, itt a növény tulajdonképpen úszik a tápanyagdús közegben, ahol a gyökérzet a vízben fejlődik. Az oxigénnel dúsított, nitrogéntől megtisztított víz visszakerül a tartályba a halaknak, így kiváló közeget biztosítva a fejlődésükhöz. Ez a biológiai szűrőrendszer annyira hatásos, hogy a környezetére oly kényes pisztráng is megél, sőt fejlődik is ebben az ökoszisztémában.

A vertikális gazdálkodás világszerte gyorsan válik választássá városi gazdálkodók és hobbitermelők ezrei számára. A barkácsolás rajongói, a fenntartható életvitelű szakemberek és az otthoni vállalkozók egyre inkább fontolgatják a vertikális gazdálkodást szenvedélyük és jövedelemszerzésük érdekében.

A függőleges gazdaságok létrehozásának szerves része a megfelelő növénytermesztő lámpák kiválasztása, amelyek kritikus szerepet játszanak a teljes terméshozamban.

Ezt a termelési módszert meg lehet valósítani konténeres nagyságban is így biztosítva mobilitást a növénytermesztésnek.

Kovács Zoltán
LED Kft.