Teisingas šiltnamio apšvietimas yra būtina sąlyga norint užtikrinti reikiamą biocheminių reakcijų lygį, reikalingą fotosintezei. Esant nepakankamai arba netinkamai šviesai, biocheminės reakcijos sulėtėja, todėl kyla pavojus likti be derliaus ir net be pačių augalų.

Kokybiškas apšvietimas ypač svarbus rudenį ir žiemą, kai saulės šviesos žymiai mažiau. Šviesos trūkumą šiltnamyje galima kompensuoti pasitelkus gerai suprojektuotą dirbtinį apšvietimą. Bet nerekomenduojama jo naudoti ištisus metus dėl galimo neigiamo poveikio. Dirbtinė šviesa bus tinkama šaltuoju metų laiku – nuo spalio pabaigos iki kovo pabaigos.

Šiltnamio apšvietimas žiemą organizuojamas taip, kad šviesos energijos tankis dienos metu būtų 400-1000 mmol/m². Naktinis apšvietimas turi turėti 5-10 mmol/m² šviesos srauto tankį. Apšvietimas periodiškai įjungiamas siekiant sulėtinti arba, atvirkščiai, pagreitinti augalų žydėjimą. Pastaruoju atveju apšvietimas įjungiamas kas pusvalandį.

Dirbtiniam apšvietimui šiltnamyje galioja ir šios taisykles:

• Augalų augimui apšvietimas turi veikti 12-15 valandų per dieną.

• Šiltnamio augalų poilsio nuo šviesos laikas turi būti ne trumpesnis kaip 6 valandos (visi apšvietimo įrenginiai tuo metu išjungiami).

• Apšvietimo laikas turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į konkretaus augalo vystymosi stadiją. Pavyzdžiui, kai kurioms daržovėms pradinėje stadijoje reikia 20 valandų šviesos, o vėlesnėje stadijoje – 12 valandų.

• Augalams, kurie duoda vaisius, reikia daugiau šviesos nei žalumynams (krapams, petražolėms).

• Šviesos srautas turi būti tolygus ir vienodas. Tai užtikrina atšvaitai-reflektoriai, kurių dėka šviesa yra mažiau išsklaidyta ir daugiau sufokusuota.

• Spalvos temperatūra (spinduliavimo diapazonas) turi atitikti tą, kuri teigiamai veikia augalą tam tikrame vystymosi etape.

Šviesos spalvos ir jų poveikis augalams

Mėlyna šviesa (400-500 Nm) – svarbi geram augalų vegetatyviniam augimui. Spalvos temperatūra - 6000-6500 Kelvinų (K) ribose. Daigai teikia pirmenybę būtent tokiai mėlynai šviesai. Jeigu daigai ištįsta, galima naudoti gyvsidabrio lempas, nes jos turi padidintą spinduliuotę artimą ultravioletui. Tačiau verta nepamiršti apie riziką: jei gyvsidabrio lempa suduš, visas derlius bus netinkamas naudoti.

Žalia (500-600 Nm) – reikalinga fotosintezės stadijoje. Tinkamas spalvos temperatūros diapazonas yra 4000–4500 K.

Raudona (600-700 Nm) reikalinga augalams žydėjimo laikotarpiu, nes ji vaidina svarbų vaidmenį derėjimui. Spalvos temperatūra - 2700-3200 K diapazone (jame vyrauja nurodyto ilgio bangos).

Oranžinė (590-620 Nm) irgi yra atsakinga už žydėjimą ir derėjimą, už fotosintezės procesus, turi įtakos augimo ir vystymosi greičiui. Oranžinė praverčia auginant gėles, citrinas, pomidorus ir paprikas. Šilto spektro spinduliai naudingi šaknų sistemos augimui, taip pat ruošiantis žydėjimui.

Violetinė (380-490 Nm) papildomai skatina baltymų susidarymą ir žalių lapų masės augimą. Naudinga auginant žalumynus, daigus, šakniavaisius. Pagreitina žydėjimą veislėms, kurios natūraliai pripratusios prie trumpalaikės dienos šviesos.

Kaip fotosintezės efektyvumas priklauso nuo šviesos bangos ilgio

Šviesa, esanti 380–400 Nm ir 700–750 Nm diapazone, atlieka reguliavimo funkciją, todėl jos reikia minimaliais kiekiais. Diapazonas žemiau 380 nm ir didesnis nei 750 nm turi neigiamą poveikį šiltnamio augalams.

Skaičiuojant šiltnamio apšvietimą, dažnai reikia derinti kelias lempas su skirtingu spinduliavimo spektru, nes jos visos būtinos normaliam augalų augimui. Taip yra dėl to, kad kol kas pasaulyje nėra sukurtos tokios lempos, kurios tiksliai imituotų saulės baltą šviesą. Dirbtinės šviesos srautas gali būti tik maksimaliai panašus į ją.

Todėl šviesos diodų (LED) lempų naudojimas apšvietimui šiltnamiuose paplito labiausiai. Priežastis yra būtent didelis panašumas į natūralią saulės šviesą. NASA darbuotojai, paskaičiavę šiltnamio apšvietimą LED lempomis, sugebėjo netgi užauginti augalus kosminiuose erdvėlaiviuose.

Be to, kelių spektrinių sričių derinys šviesos dioduose suteikia efektą, panašų į specialių trąšų įterpimą į dirvą. LED lempos dažniausia montuojamos įprastų linijinių sistemų pavidalu ant lanksčių kabelių. Tarp LED lempų naudojimo šiltnamiuose privalumų taip pat pastebimas drėgmės išgaravimo iš dirvos sumažėjimas, galimybė įrengti apšvietimo sistemą visai šalia augalų, nes šviesos diodų lempos neįkaista ir neperkaitina oro aplink savęs, mažas elektros energijos suvartojimas, galimybė pasiekti norimą skleidžiamo spektro diapazoną.

Kaip kombinuoti skirtingų spalvų šviesas augalams

Renkantis šviestuvus šiltnamiams, ekspertai kombinuoja skirtingus šviesos diodus:

• 1 mėlynas (470 Nm) + 6 oranžiniai (612 Nm) + 12 raudonų (660 Nm).

• 1 mėlynas (apie 450 Nm) pradinėje augimo fazėje, o po to 1 raudonas (660 Nm).

Žemai sumontuoti šviestuvai turi turėti bukąjį šviesos spinduliavimo kampą, t. y. didesnį nei 90°. Svarbus ir apšvietimo prietaisų dydis: kuo jie kompaktiškesni, tuo mažiau toks prietaisas užstoja natūralią saulės šviesą.