Zářivky pro pěstování rostlin

Nejdříve bych rád upozornil, že článek je postaven na obecně známých principech a faktech a je omezen dostupnými zdroji – tedy nečekejte žádné věta-důkaz věta-důkaz:) Protože mám doma 17 zářivek :) různých druhů, které jsem vždy pomateně kupoval po přečtení nějakého zdroje na internetu rozhodl jsem se podívat rostlinám i zářivkám trochu na zoubek.

Akvarista začátečník dá pravděpodobně na slovo „odborníka“ z Hornbachu a zakoupí ke svému novému akvarijnímu setu nějakou německou předraženou akvarijní speciálku, např od fy. Hagen.(Aqua-Glo, Power-Glo a podobná jiná Gla:) ). Po pár týdnech možná zjistí, že mu kytky ne a ne vyrůst ( ...a přitom to nemá se zářivkami co dělat... ), zajde na nějaké fórum, kde mu někdo poradí ať si koupí normální bílou (boj jestli teplou nebo studenou necháme na jindy) s co největším světelným tokem, tedy s co největším počtem lumenů. (Mezi tím samozřejmě vyzkouší osvědčených postupů, které nepomohou, zato řasy půjdou výborně:).) A v tomto bodě bych k tomu něco dodal.

Rostlinám je totiž světelný tok, úplně ukradený. Světelný tok (jednotka lumen[lm]) je totiž čistě „lidská jednotka“ (fotometrická, ne radiometrická) a zohledňuje spektrální křivku citlivosti lidského oka. Oko totiž nevnímá všechny barvy (vlnové délky) stejně intenzivně.

Fotopické (barevné) vidění

Dám příklad:
Mám 40w zářivku s účinností řekněme 30%. Zářivka vydává monochromatické(světlo o jedné jediné vlnové délce) světlo o vlnové delce 555nm (nejcitlivější barva pro oko – zelená). A ta vydává světelný tok X lm. Pak si seženu zářivku, která svítí v oblasti 760nm se stejnou účinností. Tedy stejně jako první, přemění 30% elektrické energie na energii „užitečnou“ (elektromagnetické vlnění – velmi zjednodušeně: světlo). Ale ouha. Trubice nesvítí. V oblasti 760nm už oko téměř nic nevidí. K tomu, aby zařivka s 760nm „svítila“ (měla světelný tok X lm) stejně jako první s 555nm, by jsme potřebovali zářivku s výkonem kolem 400000W (400kW)!.
Tím jsem chtěl jen říci, že lumen má pramálo společného s vyzářenou energii (zářivý tok je ten oficiální název a jednotkou je Watt).

A co na to rostliny?

Rostliny také mají svůj vlastní světelný tok. Svoje vlastní lumeny. Jen se tomu říká PAR, respektive PUR (Photosynthetic Usable Radiation), což je něco jako fotosynteticky využitelné záření, aneb záření, které dokáže využít. Stejně jako lidské oko mají i rostliny svoji citlivost na různé vlnové délky (barvy, frekvence).

Problém je, že různé rostliny, řasy, bakterie atd. mají různé fotosynteticky aktivní pigmenty (chlorofyly, karoteny...) a ty mají odlišnou citlivost.

Proto pro zjištění, zda-li je zářivka vhodná pro pěstování či ne se musí jeji spektrum přepočítat do PUR. PUR ani PAR vlastně není vyjádření energie, ale počtu fotonů a je jedno jakou mají vlnovou délku. Při fotosyntéze udělá červený foton stejnou práci jako modrý foton. (Což je pro mě, jako laika, docela paradoxní situace vezmu-li v úvahu, že modrý foton s větší frekvencí má větší energii.) PUR i PAR se normálně vyjádřují v microEinstein/sekunda/m2.
1 Einstein=6.022×10²³ fotonů. 1 Einstein/sekunda/m2 = 1 mol fotonů dopadající na plochu 1 metru čtverečního za dobu jedné sekundy. Někdy se používa jednotka mol/sekunda/m2.

Vše výše uvedené se dá shrnout:
Zářivka s menším světelným tokem (méně lumenů), může být pro rostliny užitečnější než zářivka s vysokým světelným tokem.

Jako nejlepší vyšla dvojce Philipsu Aquarelle a Hagen Aqua-GLO(se svými 960lm :)). První 3 v tabulce jsou mnohdy, kvůli ceně zatracované, barevné "speciálky", které nepatří k nejlevnějším. Naproti tomu, nízký světelný tok však dává vyniknout některým rybám, ale to už je jiná pohádka.
Velmi mě překvapilo umístění drahých speciálek od Hagenu, nicméně rostlinná speciálka FloraGlo dopadala paradoxně nejhůře:) Také mě udivil, výrazný rozdíl mezi zařivkami 950 Philips a Osram. Ač jde o typově stejné kousky, Philips má navrch.
Škoda jen absence zářivek řady 8xx. Rovnež by bylo zajímave porovnat stejne kusy od ruzných vyrobců, případně různe teploty chromatičnosti od jednoho výrobce.

Dodatek 1:
Úloha článku není doporučovat barevné "speciálky", ale vysvětlit rozdíl mezi světelným tokem PAR, respektive PUR. Tabulka je založená na, né bezchybné, metodice výpočtu. Hlavně tvar absorbční křivky u výpočtu PUR není to pravé ořechové. Berte ji spíš pro ilustraci. Není třeba dodávat, že specialky, i přes svoje dobré umístění se se nevyplatí, protože jsou několikrát dražší. Ale to už je spíše otázka ekonomická a tu v tomto článku nehodnotím.

Dodatek 2:
Osobně mi nepřijde kvantum vyprodukovaného kysliku při jako nejdůležitější. Důležitější pro mne je jak rostliny vypadají. Tedy některé rostliny mi přijdou mnohem atraktivnější v jejich "červené formě". Některé rostliny jsou červené přirozeně diky vysokému obsahu karotenů. U některých rostlin se vyvinula vlastnost, která je dokáže ochránit proti silnému zaření, které je může poškodit. Sem patří hlavně modrá a UV složka světla, protože tyto fotony jsou nositeli největší energie a maji nejmenší vlnovou délkua a proto mohou poškodit buňku. Pokud jsou listy vystaveny většímu množství energie v této oblasti, začne rostlina produkovat barvivo anthocyanin. Toto barvivo pohlcuje světlo od zeleného přes modrou az k UV - proto se tyto listy zdaji být červené nebo načervenalé.
Koroteny obsahuje většina rostlin a podle obsahu se vybarvuji. Rozdíl mezi oběma barvivy je v tom, že karoten rozšiřuje citlivost alfa-chlorofilu (jako jediné barvivo dokáže provádět fotosyntézu.) podobně jako anténa.
Tento můj poznatek vysvětluje vynikajcí odezvu rostlin na zářivky řady 9xx. Tyto řady zářivek jsou označovany jako BIO (nebo podobně) a jeden z rozdílu oproti ostatním je práve zvýšený obsah UV. V současné době používám výhradně Philips 960 a 950.

Dodatek 3:
Ideální složení světla pro pěstovaná rostlin je dále komplikováno tím, že různé druhy rostlin používají ke zjískávání energie pro fotosyntézu různých barevných pigmentu. Tyto pigmenty mají různou citlivost na světlo a rozšiřují tím schopnosti původního chlorofilu a a předávají mu elektrony. Právě různá kombinace těchto světelných "antén" komplikuje život naši "ideální" zářivce. Zářivka může produkovat jen omezene množství energie, kterou můžem různě rozprostřít a vytvořit tak různě barevné zářivky s různým světelným tokem. Proto může ta či ona zařívka být vhodnější pro rozlinu X, ale uz nemusí být tak vhodná pro rosltinu Y.