Požadavek pěstovat některé zeleniny i v období nízké světelné intenzity v zimních měsících nás musí vést k zamyšlení, jak maximálně využít přirozené zdroje záření a jak tyto zdroje ekonomicky doplnit umělými zdroji s využitím všech poznatků o nárocích rostlin na světlo.

Zdroj světla musí intenzitou a spektrálním složením odpovídat nebo se co nejvíce přiblížit optimu požadavků rostlin. To platí i tehdy, když pod pojmem přisvětlování rozumíme pouze doplňkové využití umělých zdrojů záření, ať k prodloužení dne, nebo ke zvýšení intenzity osvětlení v době velmi malého slunečního záření. Zdrojem energie pro přisvětlování je dnes převážně elektrická energie.

Podle způsobu přeměny elektrické energie na energii zářivou rozeznáváme různé světelné zdroje. Termální zdroje vysílají kontinuální záření v poměrně širokém intervalu vlnových délek. Dalším zdrojem je luminiscenční záření, které je vyvoláváno v některých materiálech, např. zředěných plynech, různými formami energie (elektrické pole, ultrafialové záření, absorpce elektronů aj.). Emisní spektrum luminiscenčních zdrojů může být jednak spojité (např. luminofory zářivek), jednak čárové (např. elektrický výboj v plynech nebo párách kovů).

Podle geometrické povahy dělíme světelné zdroje na bodové (žárovky, vysokotlaké výbojky) a plošné (trubicové výbojky, nízkotlaké zářivky). Bodové zdroje mají převážně velkou hustotu vyzařování, která však na ploše je nerovnoměrná vzhledem k uplatnění „čtvercového zákona“ o šíření světla, takže pro rovnoměrné osvětlení musíme použít více bodových zdrojů v šachovnicovém uspořádání. Plošné zdroje mají sice podstatně menší hustotu vyzařování, umožňují však homogennější ozáření plochy (Kubín, 1973).

K přisvětlování zelenin můžeme v praxi použít tyto zdroje:

  • termální – žárovky,
  • luminiscenční – a) výbojové, b) výbojové s luminifory

Termální zdroje

Žárovky mají jednoduchou konstrukci a jsou relativně levné. Největší podíl jimi vyzařované energie však spadá do infračervené oblasti a na fotosynteticky účinné záření se přemění jen 7-12 % příkonu elektrické energie. Žárovky se vzhledem k vysoké povrchové teplotě a velkému množství infračerveného tepelného záření musí dávat nad rostliny v dostatečně velké vzdálenosti nebo umístit do vodního filtru. Celkově však pokládáme tento zdroj za provozně nehospodárný.

Luminiscenční zdroje

Luminiscenční zdroje využitelné asimilačním aparátem zelených rostlin doznaly v posledních letech značného rozvoje a jejich sortiment je již tak bohatý, že je obtížné jednoznačně uvést hledisko pro jejich využití v zelinářské praxi. Je však nutno zdůraznit, že vhodnost zdroje záleží na jeho hospodárnosti provozu (přeměna energie na FAR), pořizovací ceně, životnosti zdroje a emisním spektru, které má vlnovou délku co nejvíce odpovídat nejúčinnějšímu zdroji fotosynteticky účinné radiace.

a) Z výbojových zdrojů z hlediska jejich použitelnosti k přisvětlování rostlin je možno uvést: halogenidové výbojky, xenonové výbojky a sodíkové výbojky.

Halogenidové výbojky jsou v podstatě rtuťové výbojky s přísadou jodidů sodíku, thalia a india, což má za následek rozšíření čárového spektra a zvýšení měrného výkonu. Jsou však stále ještě účinným zdrojem záření pouze v krátkovlnné oblasti FAR, ale v dlouhovlnné oblasti, tj. s vlnovou délkou 610 až 720 nm, nevyzařují téměř žádné paprsky. U nás se vyrábějí výbojky s příkonem 400, 1000 a 2000 W.

Xenonové výbojky, zvláště vysokotlaké, se charakterem spektra blíží přirozenému slunečnímu záření a lze je z tohoto hlediska považovat za dosud nejdokonalejší umělé zdroje FAR, i když v pěstitelské praxi je jejich použití zatím ekonomicky neúnosné s ohledem na krátkou životnost, rekrystalizaci křemene, nákladné přídavné zařízení atd.

Sodíkové výbojky mají téměř monochromatické světlo (85 % ve vlnové délce 589-589,6 nm), poměrně velký měrný výkon (kolem 60 lm.W-1). Sodíkové výbojky je možno pokládat za nový perspektivní zdroj FAR.

b) Z luminiscenčních zdrojů využívajících luminifory je možno uvést zářivky a vysokotlaké rtuťové výbojky.

Zářivky jsou nízkotlaké rtuťové výbojky s luminiforem. Zářivkových luminiforů je už dnes hodně a všechny se navzájem značně liší jak svými spektrálními vlastnostmi, tak i svou energetickou účinností. Obecně zářivky vynikají vysokou účinností přeměny elektrické energie, i když účinnost této přeměny závisí především na vlnové délce sekundárního záření a na fyzikálních a chemických vlastnostech luminiforu. V optimálním případě může dosahovat kolem 48,5 % pro vlnovou délku 400 nm a zhruba 28 % pro vlnovou délku 700 nm. Výsledná účinnost obou energetických přeměn může pak dosahovat 18-20 %. S ohledem na pořizovací náklady, životnost zářivek a možnost volby optimálního spektra se zatím vhodné typy zářivek pokládají za nejvhodnější zdroj světelného záření na přisvětlování rostlin.

Z provozního hlediska mají zářivky nevýhodu v tom, že jsou plošným zdrojem, tedy zdrojem silně zastiňujícím rostliny při pronikání přirozeného světla. Jakmile dosáhne intenzita přirozeného světla dostatečné úrovně, je nutno plošný zdroj odsunout nebo přenést, aby nedocházelo k zastiňování rostlin. Tato skutečnost i přes různé snahy mechanizovat odsunutí světelných zdrojů do nevyužívaných částí pěstebního prostoru zabraňuje většímu rozšíření zářivek pro přisvětlování rostlin.

Vysokotlaké rtuťové výbojky s luminiforem se využívají především pro pouliční osvětlení. Z celkového příkonu elektrické energie se v oblasti FAR může využívat 11,5-15,5 %, takže v celkové bilanci jsou příznivější než výbojky bez luminiforu. Pro praktické přisvětlování je však zatím nemůžeme doporučit, protože převažující čárové spektrum je pro rostliny méně příznivé.

Přisvětlování rostlin v praxi

Přisvětlováním zelenin řešíme především nepříznivou situaci v zimní bilanci fotosynteticky aktivního záření. Praxi dostupné zdroje umělého světla však většinou nedosahují žádané optimální intenzity. Také cena 1 kWh je stále ještě pro specializované závody vysoká. Proto u nás převážně omezujeme přisvětlování jen na mladé rostliny v období předpěstování sadby v zimních měsících. Mladé rostliny také velmi citlivě reagují na nedostatek světla, takže přisvětlování o dostatečné intenzitě příznivě ovlivňuje nejen jejich růst a kvalitu během předpěstování sadby, ale působí příznivě i na jejich další růst a vývoj po výsadbě na trvalé stanoviště. Ve srovnání s kontrolními nepřisvětlovanými rostlinami dosahujeme u přisvětlovaných rostlin sklizně o 2 až 5 týdnů dříve. Ve státech, kde je dostatek levné elektrické energie, zavedly některé podniky také rychlení zeleniny s použitím přisvětlování, popř. ozařování. Hlavním přínosem tohoto způsobu kultivace rostlin je dokonalejší využití pěstebního prostoru po celý rok bez ohledu na roční období.

Z ekonomického hlediska je nutno především vážit náklady na přisvětlování. Má-li být přisvětlování účinné, musíme počítat s příkonem elektrického proudu 0,2-0,75 kW .L-1 na 1 m2 pěstební plochy podle nároků jednotlivých plodin na intenzitu světla. Za zvláště výhodné pokládáme přisvětlování sazenic okurek, papriky a rajčat v zimním období, pokud sadbu použijeme do rychlíren pro nejranější pěstování.

Sadbu okurek přisvětlujeme tak, abychom prodloužili fotoperiodu na 12 hodin. Nejlépe působí kontinuální přisvětlování, které navazuje na denní přirozené světlo. Přirozenou fotoperiodu prodlužujeme buď v ranních hodinách (před vyvinuté sadby s 5-6 pravými listy trvá 24-30 dní. V této době je také přisvětlování nejúčinnější. Intenzita umělého světla nemá být nižší než 3-5 klx a musí se splnit i další podmínky pro optimální růst sazenic.

Při přisvětlování sadby se doporučuje prodloužit fotoperiodu na 12 až 14 hodin i více. Sazenice přisvětlujeme až do fáze nasazování prvních květních poupat nebo až do rozkvětu prvních květů. Doba pěstování takto vyvinuté sadby papriky je v závislosti na kultivaru 35-50 dní při optimálním příkonu elektrické energie 360-480 W . m-2. Sadba rajčat je na přisvětlování nejnáročnější. Někteří autoři doporučují přisvětlovat v listopadu a prosinci po dobu 8-10 hodin, což se shoduje i s poznatky o délce fotoperiody, která podle různých autorů je v době pěstování sadby 16-18 hodin. Intenzita umělého osvětlování by se měla pohybovat 5-8 klx. Doba přisvětlování je asi 45 dnů.

Zdroj: Zahradníctvo, zelinárstvo, ovocinárstvo, vinohradníctvo, Príroda Bratislava 1984