====== Osvětlování MR pomocí LED diod II.  ======
//(Toto je silně zkrácená verze článku uveřejněná jako pokračování první části z loňského roku, aby byly moje zkušenosti s ledkami pokud možno aktualizované. Plnou verzi s větším množstvím informací, zejména teorie, najdete v Trifidovi 2012/1)//

Své rostliny jsem začal (částečně) osvětlovat ledkami více než před rokem, loni v prosinci jste si mohli na Chramstu přečíst článek vzniklý v tehdejším prvotním nadšení. Nasbíral jsem ale další zkušenosti a především jsem si zapsal předmět „Fyziologická ekologie rostlin“, který na Ústavu experimentální biologie vyučuje profesor Gloser (zmíněný ústav se v rámci Masarykovy univerzity věnuje fyziologii rostlin). Naučil jsem se tak další teorii a získal možnost si ve cvičení pár LED diod přeměřit na dvou vychytaných mašinkách. 

======  ======

Začnu troškou teorie a pokusím se ji maximálně zjednodušit. Fotosyntézu v rostlinách zajišťuje chlorofyl (existuje více druhů s různou funkcí), jenž má absobční maxima v modré a červené barvě. Chlorofyly však nejsou jediná barviva v rostlinách a změříme-li si, co se stane s bílým světlem, které dopadne na list, zjistíme, že v rozmezí 400 až 700 nm je většina světla vstřebána s jistým omezením v zelené oblasti – proto vidíme rostliny zelené. Toto rozmezí vlnových délek je označováno jak fotosynteticky aktivní záření (anglická zkratka PAR), které má zásadní význam pro život rostlin. V přiloženém grafu jde o část pomyslné křivky spojující zelené trojúhelníčky, vymezenou právě hodnotami 400 a 700 nm. 

Množství PAR se neměří v „okometrických“ jednotkách lumenů a luxů, ale nejčastěji ve Wm-2 (ozářenost; jednotku čti watt na metr čtvereční) nebo v kvantové obdobě μmol (fotonů) m-2s-1 (čti mikromol fotonů na metr čtvereční za sekundu). V našich zeměpisných šířkách dopadá na zem za jasného slunečného dne až 2300 μmol (fotonů) m-2s-1, ale za zamračeného počasí to bývá jen 100 až 300 μmol (fotonů) m-2s-1. Pavlovič et al. (2009) uvádí osobní zkušenost z výzkumu, že //Nepenthes talangensis// přestává tvořit láčky při 50 μmol (fotonů) m-2s-1, což jasně ukazuje, jak málo světla ve skutečnosti stačí rostlinám k přežití (ale nikoli k pořádnému růstu). 

Při měření PAR v praxi se používá speciální čidlo, které měří pouze světlo v rozmezí 400 až 700 nm a s mírně potlačenou citlivostí na zelenou barvu. Takové čidlo s měřicím přístrojem byla první vychytaná mašinka, kterou jsem měl v ruce. 

Teď trošku z druhé strany, o ledkách. Bílé světlo produkují ledky díky luminiforu, princip vlastně podobný jako u zářivek. Když jsem měl ovšem možnost použít druhou vychytanou mašinku, spektrometr, viděl jsem znatelný rozdíl. Graf spektrálního složení laciných zářivek v osvětlení laboratoře vypadal jako hrábě. Stačí si na internetu najít technické informace zářivek a uvidíte sami. 

Ledky naproti tomu měly velmi plynulou křivku s jedním ostřejším peakem v modré a poněkud bachratějším kolegou ve žluté až červené. V zelené barvě, kolem 500 nm je znatelný pokles, nikoli však úplně k nule. Na první pohled je znát rozdíl mezi teple (žluté čtverečky) a chladně bílou (modré kroužky) – viz graf. Nepřekvapily mě příliš výsledky značkových CREE čipů, jejichž podobu jsem znal z technických informací výrobce, ale úplně stejné spektrum teple bílých ledek (chladně bílé jsem zkoušel jenom CREE) měly i neznačkové ledky mě neznámých asijských výrobců, kteří spektrum v tech. inf. neuváděli.  

A teď již k mým měřením. Výkon ledek v oblasti PAR jsem měřil kolmo ze vzdálenosti asi 10 cm vždy stejným způsobem, aby byly výsledky srovnatelné. 

{{:blog:2011-12-23-osvetlovani-mr-pomoci-led-diod-ii:tabulka-ledky.png?|}}

Výsledky ozářenosti sami vidíte. Velmi důležité je u ledek pořádné chlazení – výkonové moduly je nutno montovat na hliníkové profily, jinak velmi rychle klesá výkon. Samotného mě překvapilo, jak moc světla se ztrácí se vzdáleností – patrně rozptylem (nejsem fyzik, ale na jiný proces tak silných ztrát jsem nepřišel). Například: ve standardní vzdálenosti měl můj panel asi 90 μmol (fotonů) m-2s-1. Dal jsem ho asi o 5 cm níže (tak blízko, jak je kytkám ve skutečnosti) a hodnota vyskočila až na 150 μmol (fotonů) m-2s-1. 

**Shrnutí**
Ledky jsou na osvětlování rostlin velmi vhodné, spektrem možná ještě vhodnější než obyčejné zářivky. Proti mluví vyšší pořizovací cena. Pro mluví velká modularita těles a jejich miniaturní rozměry. Také není zapotřebí reflektoru a nízké provozní napětí (obvykle 12 V) je bezpečné pro domácí bastlení, i když na druhou stranu roste investice do vhodného zdroje. 
Obecně bych doporučoval raději několik slabších modulů rozptýlených nad rostlinami než jeden velmi silný v centrální části. Vyhneme se tak jednomu zbytečně přesvětlenému místu s okolím trpícím nedostatkem světla. Také doporučuji mixovat teple bílé a chladně bílé moduly. 

Poněkud problematičtější je volba vhodného výkonu. Bohužel, dokud někdo nezbastlí použitelný a hlavně cenově dostupný přístroj k měření ozářenosti (základem může být křemíková fotonka, horší je vymyslet filtry pro oříznutí nechtěných vlnových délek a také zajistit stabilní výsledky nebo vymyslet kalibraci), budeme si muset vystačit s poučkou, že dostatečné (nikoli dobré nebo výborné!) světlo znamená asi 1 lm na 1 cm2 osvětlované plochy s tím, že rostliny je potřeba postavit co nejblíže zdroji. Světelný tok obvykle výrobci udávají. Takže s panelem dávajícím v součtu třeba 900 lm můžeme osvětlovat plochu asi 30x30 cm, ale excelentní růst lze samozřejmě očekávat až při významně vyšším výkonu. Tuto přibližnou poučku aplikuji na všechny mnou používané světelné zdroje, zatím víceméně s úspěchem. 

Pro malopěstitele, který potřebuje přisvětlit rostlinám na parapetu nebo v několika malých akváriích, jsou podle mě ledky nejlepší volba. Pro osvětlení větší souvislé plochy (velké vitríny či police) jsou lepší zářivky – jednoduše vyjdou levněji. Samozřejmě ledky lze v takovém případě použít na přisvětlení nějakého tmavého kouta. U velkopěstitele, který potřebuje osvětlit velkou souvislou plochu, stále vítězí výbojky nebo jiný výkonný zdroj světla s velkou účinností. 

Závěrem bych rád poděkoval panu profesoru Gloserovi, že mi měření ledek umožnil. 

Použitá literatura:
 
www.wikipedia.org

přednášky k předmětu Bi 7570 „Fyziologická ekologie rostlin“, podzimní semestr 2011, ústav experimentální biologie MU, vyučující prof. RNDr. Jan Gloser CSc. 

Pavlovič A., Singerová L., Demko V. & Hudák J. (2009): Feeding enhances photosynthetic efficiency in the carnivorous pitcher plant //Nepenthes talangensis//. Annals of Botany 104: 307–314.

{{:blog:2011-12-23-osvetlovani-mr-pomoci-led-diod-ii:graf-ledky.png?300|}}
 
Na vodorovné ose jsou vlnové délky světla v nm, na svislé ose % 

Graf je pouze přibližný a ilustrativní, nelze porovnávat dvě křivky! Přesné hodnoty nedoporučuji odečítat, neboť není produktem měřicích přístrojů, ale mých poznámek ze cvičení a přednášek (obslužný program spektrofotometru odmítal zrovna data uložit a na řešení tohoto problému nebyl čas). 



{{tag>návody experiment}}