Kodėl stiklinis šiltnamis geriau tinka šviesą mėgstantiems augalams?

Nepasiekiama šviesos perdavimo ir spektrinės tikslumo kokybė fotosintezei

PAR perdavimo rodikliai: kaip sodininkystės stiklas pranoksta plastiko stiklus

Stiklas, naudojamas šiltnamių ūkininkavime, praleidžia daug geriau PAR šviesą nei kiti medžiagų. Kalbame apie apytiksliai 90–95 procentų šviesos pralaidumą priešingai nei polikarbonatas (80–88 procentai) arba plastikinės plėvelės (tik 75–87 procentai). Svarbiausia – kiek laiko jis išlaiko savo savybes. Stiklas daugelį dešimtmečių išlaiko didžiąją dalį savo šviesos pralaidumo galios, po dešimties metų jo nuostoliai sudaro mažiau nei 2 procentai. O kas nutinka plastikinėms plėvelėms? Jos pradeda greitai prarasti veiksmingumą – jų šviesos pralaidumas per tris metus sumažėja net 30–50 procentų, nes jos pagelsta dėl UV spinduliavimo ir paviršiuje susidaro brūkšniai. Tolygi šviesa, kuri nuolat praeina per stiklą, visiškai keičia augalų augimą, ypač tiems, kuriems reikia daug saulės šviesos. Todėl daugelis ūkininkų renkasi stiklinius šiltnamius auginant pomidorus, pipirus ar kitas kultūras, kurios norėdamos tinkamai augti ir vystytis reikalauja stiprių šviesos sąlygų.

Visos spektro šviesos kokybės išsaugojimas – ypač mėlynųjų ir raudonųjų bangos ilgių, esminiai fotomorfogenezės procesui

Stiklas išlaiko daugiau ar mažiau nepakitusią šviesos perdavimo savybę palyginti su plastikinėmis dangtelėmis, kurios iškreipia spalvų balansą. Apie 95 procentai svarbių mėlynų bangos ilgių tarp 400 ir 500 nanometrų praeina per stiklą – tai augalams būtina, kad atvertų poras ir augtų šviesos šaltinio kryptimi. Raudonosios šviesos dalis nuo 600 iki 700 nm praeina apie 93 %, kas yra esminis veiksnys augalų energijos absorbcijai per chlorofilą. Visa tai yra svarbu, nes augalai tikrai tinkamai vystosi remdamiesi šiais šviesos modeliais, o tai veikia viską – nuo žydėjimo laiko iki vaisių kiekio ir bendro augimo. Plastikiniai medžiagų blokuoja nuo 15 iki 30 procentų šių gyvybiškai svarbių šviesos diapazonų, kai medžiaga laikui bėgant suskyla, todėl jos tampa mažiau patikimos ilgalaikėms augalų sveikatos programoms.

Ilgalaikė optinė stabilumas: nuolatinis šviesos tiekimas laikui bėgant

Minimalus degradavimas: <2 % PAR nuostolių per daugiau kaip 10 metų priešingai nei 30–50 % polietilene po 3 metų

Stiklo kristalinė struktūra neleidžia molekuliniam skilimui po saulės šviesos poveikio, užtikrindama, kad augalai kasmet gaunamą nuoseklią fotosintetinę energiją. Ši optinė stabilumas pašalina derliaus svyravimus, kurie kyla dėl stiklo dangos blogėjimo – plastikinėse šiltnamčiuose reikia dažnai keisti plėvelę, kad būtų kompensuojamas vis greitėjantis šviesos praradimas.

Atsparumas UV geltonėjimui, brūžinimuisi ir šiluminiam miglotumui kalintame arba mažo geležies kiekio stikle

Pažangios stiklo formulės kovoja su trimis pagrindinėmis degradacijos grėsmėmis:

• UV geltonėjimas : Specialiai sukurtos dengiamosios medžiagos neleidžia ultravioletiniam spinduliavimui pažeisti plastiko
• Paviršiaus brūžinimasis : Kalintas stiklas yra 5–7 kartus atsparesnis brūžinimuisi nei polikarbonatas
• Šiluminis miglotumas : Mažo geležies kiekio stiklo variantai išlaiko daugiau kaip 90 % skaidrumo net esant temperatūros svyravimams

Kai polietileno paviršius po 18 mėnesių UV spinduliavimo įgyja nuolatinį drumstumą, stiklo paviršiai išlaiko pradines šviesos sklaidos savybes – tai ypač vertinga aukštos temperatūros aplinkoje, kur terminis įtempis sukelia plastiko deformaciją ir šviesą sklaidančias mikrotrūkščias.

Stiklinio šiltnamio ilgaamžiškumo ir aplinkos sąlygų valdymo privalumai

Stikliniai šiltnamiai išsiskiria ilgaamžiškumu ir puikiu aplinkos valdymu, kas ypač svarbu rimtoms ūkininkavimo veikloms. Stiklas laikui bėgant nebluksta, gerai atsparus įbrėžimams ir nesitempia esant temperatūros pokyčiams, todėl užtikrina aukštos kokybės šviesos tiekimą be reikalo keisti po kelių sezonų. Dar viena stiklo privalumų – jo stabilumas, kuris leidžia lengvai integruoti įvairias klimato kontrolės technologijas, pvz., automatinius langus, drėgmės reguliatorius ir šildymo sistemas. Ūkininkai taip pat gali stebėti anglies dioksido koncentraciją, palaikyti temperatūrą su tikslumu apie 1 °C ir nustatyti tinkamas laistymo grafikas. Tyrimai rodo, kad toks kontroliuojamos aplinkos sąlygos iš tikrųjų padeda augalams augti greičiau. Pavyzdžiui, pomidorų derlius šiuose stikliniuose šiltnamiuose kasmet padidėja apie 15–20 procentų dėl mažesnio augalų streso. Be to, naudojant kalintą arba laminuotą saugos stiklą, audrų ar stipraus sniego metu stiklo sulaužymo rizika sumažėja, o remonto išlaidos sumažėja maždaug 40 procentų lyginant su plastikiniais šiltnamių variantais.

Strateginiai apsiskaičiavimai: kai stiklinio šiltnamio privalumai atitinka augalų fiziologiją

Šviesos naudojimo optimizavimas brangiausiems, daug šviesos reikalaujantiems augalams (pvz., pomidorams, agurkams, pjautinėms rožėms)

Stikliniai šiltnamiai maksimaliai padidina fotosintetinį efektyvumą augalams, kuriems reikia intensyvaus apšvietimo. Aukštos šviesos reikalaujančios rūšys, tokios kaip pomidorai ir agurkai, stikliniuose šiltnamiuose duoda 15–30 % didesnį derlių nei polikarbonatiniuose dėl geresnio fotosintetinio aktyviosios spinduliuotės (PAR) pralaidumo ir spektrinės tikslumo. Šis tikslus šviesos valdymas tiesiogiai veikia vaisių susidarymą ir žydėjimo ciklus brangiausiuose dekoratyviniuose augaluose, pvz., pjautinėse rožėse.

Fotoinhibicijos rizikos mažinimas naudojant išsklaidančiojo stiklo variantus – ne tik skaidraus stiklo

Tradicinis skaidrus stiklas tikrai praleidžia daugiau šviesos tiesiogiai, tačiau išsisklaidytas stiklas turi kažką ypatingo, kai kalbama apie augalų apsaugą nuo per didelės saulės žalos. Šie naujesni skydai iš tikrųjų išsklaido stiprią saulės šviesą vietoj to, kad leistų jai staigiai kristi ant derliaus visą iš karto. Bandymai parodė, kad jie sumažina stipriausią šviesą nuo 20 iki net 40 procentų, kas padeda išvengti rudos dėmės ant lapų ir neleidžia augalams apskritai „išsijungti“ nuo maisto gamybos proceso vidurdienį. Ypač įdomu tai, kad šis išsisklaidymas vis tiek leidžia įeiti visai naudingai šviesai, tik ją geriau paskirsto, todėl jokia atskira vieta nepersilieka per daug. Želdininkai pastebėjo, kad tai labai daug reiškia augalams, pvz., pipirams, kuriems anksčiau saulės nudegimai buvo tokia problema. Dabar matome mažiau vaisių pažeidimų dėl tiesioginės saulės šviesos. Bet kuriam šiltnamio ūkininkui gera šviesos pralaidumas kartu su protinga išsisklaidymo technologija šiandien tapo beveik būtina, jei norima apsaugoti augalus nuo per didelės saulės šviesos poveikio, tuo pat metu užtikrinant tinkamą augimą.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kas yra PAR ir kodėl tai svarbu šiltnamiams?

PAR reiškia fotosintetinę aktyviąją spinduliuotę – šviesos bangos ilgių diapazoną, kurį augalai sugeria ir naudoja fotosintezei. Tai yra esminis veiksnys, optimizuojant augalų augimą šiltnamiuose.

Kodėl stiklas pranašesnis už plastiko medžiagas šiltnamiuose?

Stiklas užtikrina aukštesnį PAR perdavimo rodiklį, ilgalaikiškai išlaiko šviesos skaidrumą ir stabilumą bei geriau nei plastiko medžiagos atsparus UV spinduliavimui ir brūžinimuisi.

Ar yra konkrečių kultūrų, kurios labiau naudinga auginti stikliniuose šiltnamiuose?

Didelės šviesos reikalavimus keliančios kultūros, tokios kaip pomidorai, agurkai ir pjautinės rožės, žymiai naudinga auginti stikliniuose šiltnamiuose dėl jų pranašesnio šviesos perdavimo ir spektro tikslumo.