Osvětlování okrasných rostlin v interiérech

Ing. Stanislav Haš, CSc., Agroenergo,

Ing. Petra Pavlíčková, Mendlova univerzita v Brně, Zahradnická fakulta v Lednici

 

Lidé jsou od pravěku spojeni s příro­dou. Rostlinné porosty pro ně vždycky byly místem ochrany před povětrnostní­mi vlivy, nepřátelskými sousedy, před di­vokou zvěří. Znamenaly pro ně bezpečí a klid. Pocit pohody v zelené přírodě trvá dodnes. Zelená příroda poskytuje odpoči­nek od náročných úkolů. To je důvodem k tomu, že mnoho psychologů se dnes za­bývá i vlivem rostlin na pracovištích, ze­jména tam, kde jsou vykonávány dušev­ně náročné činnosti. V mnoha vědeckých pokusech, ale i na mnoha provozních pra­covištích bylo prokázáno, že rostliny jsou duševně stimulujícím faktorem a že jejich přítomnost zvyšuje kreativitu, přesnost a rychlost vykonávání pracovních úko­lů, příznivě ovlivňuje rozhodovací pro­cesy a invenci pracovníků, snižuje úna­vu a výrazně tlumí nejrůznější stresové situace, zlepšuje pracovní pohodu a po­cit uspokojení z vykonané práce. Tyto vli­vy jsou tím citelnější, čím je vykonávaná práce duševně náročnější. Z těchto hledi­sek je přítomnost rostlin velmi efektivní tam, kde se tvoří složité výpočtové pro­gramy nebo se s nimi pracuje a kde znač­ná část pracovní doby je vyplněna tvůr­čí prací na počítačích. Některé výsledky takto zaměřených výzkumných projektů uvádějí, že větší citlivost na vliv rostlin se projevuje u žen.

 

Na pracovištích, kde jsou vykonávány běžné rutinní práce, zpravidla není výraz­ný vliv rostlin na výkonnost pozorován. Ale i zde rostliny ovlivňují některé fyzio­logické činnosti lidí. Rostliny se ve velké míře podílejí na tvorbě prostředí. Zvyšu­jí vlhkost vzduchu, absorbují oxid uhli­čitý a „vydechují“ kyslík. Rostliny svými listy i kořenovým systémem též vstřebá­vají některé škodlivé plyny (formaldehyd, nikotin) a vážou na svůj povrch i pracho­vé částice.

 

Úprava prostředí je užitečná zejmé­na v topné sezóně v zimním období, kdy v málo větraných prostorách nepřízni­vě klesá relativní vlhkost vzduchu a na­růstá množství škodlivých látek a plynů. V pokusech bylo ověřeno, že v prostředí s rostlinami se zmenšuje množství respi­račních chorob, neobjevují se problémy s nadměrným vysycháním kůže a pálení očí. V optimálně vlhkém vzduchu se vy­tvářejí kondenzační jádra na prachových částicích a ty klesají k zemi, mimo dosah dýchacích orgánů. Na kondenzačních já­drech se vytváří i více záporných iontů, které zintenzivňují dýchání.

 

Vraťme se k psychologickému působe­ní rostlin na člověka. Co je jeho příčinou? Především je to genetický dar našich dáv­ných předků vyvolávající pocit bezpečí a dobré pohody v přírodě. Dále jsou to neustálé změny tvarů ve vývoji rostlinné­ho světa, které i v nás vyvolávají touhu spět od počátku k neustálým změnám v našem životě, k dokonalosti, užitečnos­ti a líbivosti. A rovněž je to vliv rozmani­tosti barev, které v nás vyvolávají různé pocity a touhu po kráse.

 

Současná psychologie přináší množ­ství důkazů o vlivu barev na člověka. Bar­vy bezprostředně ovlivňují náladu i zdra­votní stav lidí. Tyto poznatky jsou dnes využívány především při tvorbě a archi­tektonickém řešení pracovních a byto­vých prostorů. Vhodnou volbou barev stropů a stěn, popř. i nábytku a jiných předmětů, se vytváří prostředí přízni­vě ovlivňující pobyt člověka v interiéru. Barvy stropů a stěn zůstávají po dlouhou dobu stejné, a tím se jejich vlivy časem omezují. Je-li ale interiér osazen rostlina­mi, jejichž tvar a barvy se průběžně mění, vznikají stále nové vjemy, a působení ba­rev se tak dynamicky opakuje.

 

Základní barvou přírody je zelená růz­ných odstínů. Sytá zelená a světle zelené odstíny vyvolávají pocit klidu a uvolnění, prohlubují dýchání a přispívají k účinné­mu odpočinku. Naopak šedozelené a oli­vově zelené barvy vyvolávají pocit záni­ku a neklidu a mohou mít nepříznivý vliv na psychiku člověka, přispívat ke špat­né náladě.

 

S uklidňujícím působením syté zele­né souvisí problém počtu rostlin a veli­kost listové plochy. Bylo ověřeno, že příliš mnoho rostlin vyvolává tak velké uklid­nění, které vede až k určité lenosti pokra­čovat v další práci. Proto se doporučuje zejména na pracovištích s náročnou du­ševní činností osazovat i barevně kvetou­cí rostliny, s květy jasných teplých barev, zejména syté žluté, oranžové a červené.

 

Sytá žlutá je povznášející barva, stimu­lující intelektuální bystrost, paměť, jasnou hlavu, soudnost, procesy poznávání, širší pohledy na řešené problémy a schopnost správného rozhodování. Pomáhá utvrzo­vat sebevědomí a optimismus. Naopak mdlá žlutá potlačuje sebevědomí a vyvo­lává pocity nejistoty a strachu.

 

Rovněž oranžová barva podporuje op­timismus a stimuluje sexuální a emocio­nální stránky a potěšení ze života. Velmi účinně pomáhá odbourávat stresové si­tuace, zbavuje pocitů sebelítosti a pod­ceňování vlastního intelektu.

 

Červená barva stimuluje funkci adre­nalinu v nadledvinkách, a tím vitalitu a se­bevědomí. Odvádí pozornost od depri­mujících myšlenek, zlepšuje náladu k prá­ci a vzbuzuje touhu po dosažení úspěchů. Příliš sytá červená ve větší míře irituje or­ganismus a podněcuje až nezdravé nadsa­zování vlastní důležitosti a projevy vášně. Naproti tomu světlé červené, červenobí­lé a růžové barvy mají opačný efekt. Vy­volávají potřebu klidu, pohodlí a těles­né i myšlenkové sytosti a nenáročnosti.

 

Všechny popsané vlivy rostlin a jejich barev na intelektuální vlastnosti lidí mají jednu podmínku: v plné míře se projeví jen tehdy, když intenzita osvětlení rost­lin je nejméně 800 lx. A naopak, jejich vlivy se mění při osvětlenostech vyšších než 2 000 až 3 000 lx, kdy takto intenziv­ní osvětlení působí v interiéru již nepři­rozeně a rušivě.

 

Rozsah uvedených hodnot osvětle­nosti vyhovuje i rostlinám. Aby rostliny mohly náležitě vegetovat, růst a vytvářet nové listy a ostatní orgány v přirozených barvách, musí mít zajištěnu ozářenost, která je vyšší než prahová hodnota ozá­řenosti pro fotosyntézu. Tyto hodnoty se pro rostliny pohybují minimálně v rozme­zí 500 až 2 000 lx. Zajistí jen minimální potřebné množství asimilátu, takže nelze očekávat bujný růst rostlin. Ale to je zpra­vidla v interiéru vyhovující. Důležité je, že všechny ostatní fotobiologické proce­sy rostlin jsou méně energeticky náročné než fotosyntéza, takže uvedené rozmezí ozářeností zajišťuje v dostatečné míře op­timální funkce všech vývojových procesů.

 

Dostatečné intenzity ozáření jsou v in­teriérech přirozeně dosažitelné jen na ok­nech nebo v jejich bezprostřední blíz­kosti. Ale i v těchto případech se mohou u rostlin projevovat nepříjemné účinky fototropismu: rostliny jsou osvětlovány podstatně více z jedné strany, a proto se natáčejí za světlem, a tak se deformuje je­jich habitus a stávají se esteticky nepřiro­zenými. Mají-li rostliny umístěné v pro­storách dále od oken příznivě ovlivňovat zdraví a psychiku lidí a přispívat k stimu­laci jejich pracovních výkonů, musí být uměle osvětleny.

 

Světelné zdroje musí vyhovovat potře­bám rostlin jak z hlediska intenzity ozá­ření, tak z hlediska spektrálního složení emitovaného záření. Světlo je především zdrojem energie pro fotosyntézu, která zajišťuje růst rostlin. Tento, ale i všech­ny ostatní fotobiologické procesy rostlin jsou závislé na vlnových délkách pohlce­ného záření.

 

Maximální účinnost fotosyntézy je v oblasti červeného a modrého záření (obr. 1). Závislost průměrné spektrální citlivosti rostlin na intenzitě fotosyntézy byla zveřejněna v roce 1972 (McCree). Toto akční spektrum někteří výrobci svě­telných zdrojů využili (OSRAM, Philips, GE, Megaman aj.) k vývoji a výrobě spe­ciálních lineárních nebo kompaktních zá­řivek a výbojek určených k osvětlování rostlin. Ve spektru těchto zářivek je silně potlačena zelenožlutá oblast, takže emi­tované světlo je purpurové a s vysokou účinností přispívá k fotosyntéze.

 

Životní projevy rostlin nejsou určo­vány jen fotosyntézou, ale ještě jinými aktivitami. Tyto aktivity jsou podstatně méně energeticky náročné. Jde především o fotomorfogenezi, která ovlivňuje tvor­bu tvaru a uspořádání funkčních orgánů rostlin a je podporována především mod­rou oblastí spektra. U některých, zejména tropických nebo horských rostlin zasahu­je tato aktivita až do oblasti ultrafialové­ho záření. Při nedostatku modrého svět­la jsou rostliny vytáhlé, internodia ston­ků leží daleko od sebe, listy jsou menší a mají světlejší barvu. Další aktivitou je fototropismus, který ovlivňuje směr růs­tu nadzemních i podzemních částí rost­lin (nadzemní části se stáčejí ke světlu, podzemní opačně). U všech kvetoucích rostlin má velký význam fotoperiodis­mus, který ovlivňuje zejména dlouhovln­ná část spektra (červená a tmavočervená). Má vliv na indukční procesy, tedy tvorbu poupat a vývoj květů. U některých květin je indukce poupat závislá na délce dne. Rostliny dlouhodenní rozkvétají v dlou­hých dnech, rostliny krátkodenní naopak v krátkých dnech.

 

Nejnovější výzkumné práce synteti­zují všechny aktivity podmiňované veš­kerým zářením, které rostliny absorbu­jí, a snaží se stanovit globální spektrální citlivost rostlin k optickému záření. Do­chází se tak k poznatku, že celá část vidi­telného záření, včetně žlutozelené oblas­ti, má podstatný vliv na růst, vývoj a roz­množování rostlin.

 

Spektrální citlivost fotobiologických aktivit rostlin také určuje, jak hodnotit ak­tivní záření. McCree, který ve svých pra­cích srovnával rychlost fotosyntézy, do­spěl k poznatku, že spektrální závislost této činnosti nejlépe odpovídá závislosti na toku absorbovaných fotosynteticky ak­tivních kvant energie (fotonů). Jelikož ab­sorpce rostlinných tkání se v celém rozsa­hu fotosynteticky účinného záření (FAR), tj. ve spektrální oblasti 400 až 700 nm, příliš nemění (pokles je jen ve žlutozele­né oblasti, kde je zvýšený odraz záření), zdálo se vhodné posuzovat účinky foto­syntézy podle energie dopadajících foto­nů (měrnou jednotkou je μmol·m^{–2·s–1, energie fotonů je závislá na} vlnové délce záření). S ohledem na globální účinky vi­ditelného záření na rostliny je ale asi pře­ce jen vhodnější hodnocení dopadajícího záření podle fotosynteticky aktivní ozáře­nosti rostlin (tj. toku fotosynteticky aktiv­ního záření dopadajícího na plošnou jed­notku, měrnou jednotkou je W·m^–2FAR).

 

K osvětlování okrasných rostlin v in­teriéru ovšem nelze zajišťovat jen opti­mální osvětlení pro jejich biologické čin­nosti, ale stejnou měrou je nutné přihlí­žet k dříve uvedeným potřebám člověka. Spektrální činnost lidského oka je však zcela odlišná od akčních spekter rostlin. Z toho vyplývá jediné: emisní spektra zdrojů k osvětlování rostlin musí mít in­tegrální charakter v celé viditelné oblasti optického záření (380 až 780 nm).

 

Lidem i rostlinám vyhovuje, když spektrální složení světla zdroje zajišťu­je co nejlepší podání barev. K hodnoce­ní poměru barev ve spektru u zdrojů se spektrem blízkým teplotním zářičům se používají především teploty chromatič­nosti udávané v kelvinech (K). Zdroje s teplotou chromatičnosti nad 5 000 K pa­tří do skupiny s denním světlem. Teploty chromatičnosti 3 300 až 5 000 K charak­terizují zdroje s (neutrálním) bílým svět­lem. Zdroje s teplotami chromatičnos­ti menšími než 3 300 K patří do skupiny označené jako teple bílé.

 

Při osvětlení bílé plochy „denním svět­lem“ o vysoké intenzitě (nad 5 000 lx) pů­sobí tato plocha, jako by byla osvětlena sluncem při jasné obloze. Při nízkých in­tenzitách osvětlení působí ale chladně a nepřirozeně, s nádechem mdlé modré barvy. Pro intenzity osvětlení, které jsou uvažovány při osvětlování rostlin v interiéru, jsou nejvhodnější zdroje s neutrálním „bílým světlem“ (3 300 až 5 000 K), které příjemně zobrazuje bílou barvu i základní barevné odstíny. To, jak věrně se jeví růz­né barvy osvětleného předmětu, hodnotí index podání barev (Ra). Teoretická ma­ximální hodnota indexu (pro nejlepší po­dání barev) je 100.

 

V technických podkladech světelných zdrojů bývá někdy uváděna přímo hod­nota R_a.

 

Při označování světelných zdrojů se nyní teplota chromatičnosti a index po­dání barev zpravidla slučují v jeden kód označovaný jako barva světla. V nátisku na světelném zdroji se uvádí pod lomít­kem za příkonem zdroje. Barva světla je trojmístné číslo. Jeho první číslice je de­setinou indexu R_{a. Druhé dvě číslice jsou prvními číslicemi teploty chromatičnos­ti.}

Například číslo barvy 840 znamená, že světelný zdroj má index podání barev mezi hodnotami 80 a 90 a teplotu chro­matičnosti 4 000 K. (Někdy se lze ještě pod pojmem barvy světla setkat s jinými čísly, zpravidla dvojcifernými. Ta nemají s uvedeným hodnocením barev nic spo­lečného, jsou to katalogová čísla výrob­ců. Dnes jsou uváděna zpravidla u speci­álních světelných zdrojů, např. u barev­ných zářivek nebo UV zářivek.

 

Zdroje k osvětlování interiérových rostlin musí mít barvu světla alespoň 842, popř. 942. V místech silně osvětlova­ných denním světlem bývá vhodné pou­žít zdroje s barvou 860, ale nejlépe 960. Z toho vyplývá, že zcela nevhodné jsou zdroje s purpurovou barvou (Flora, Flu­ora, Planta), které někteří výrobci dodá­vají s určením jako zdroje k osvětlování rostlin. Pro splnění požadavku na přírod­ní podání barev nejsou vhodné ani žád­né teplotní zdroje (obyčejné i halogeno­vé žárovky), ani rtuťové a sodíkové vý­bojky. Rovněž nejsou vhodné ani běžně prodávané zdroje k osvětlování interiérů, jejichž barva bývá obvykle 827 nebo 825.

 

Příkladem různého podání barev rost­lin osvětlovaných zdroji s různou bar­vou světla jsou obrázky některých rostlin v tab. 1. Z tabulky je zřejmé, že nejvhod­nější spektrum emitovaného záření mají některé luxusní lineární zářivky s barvou světla 965 (označované de Luxe, Biolux), jejichž podání barev je téměř takové jako na přirozeném denním světle. Lineární zářivky ale bývá jen málokde možné es­teticky umístit nízko nad rostlinami. Lep­šího estetického působení se dosáhne spí­še bodovými zdroji (halogenidové výboj­ky, kompaktní zářivky).

 

Plochy, na kterých se umisťují rostliny, jsou prostorově omezené. Z energetické­ho, ale i z estetického hlediska je vhodné usměrňovat světelný tok právě jen na tyto plochy, popř. na jejich nejbližší okolí. Světelné zdroje by měly být co nejblíže k rostlinám a pokud možno nad nimi. Všechny požadavky na osvětlování rost­lin v interiéru nejlépe splňují vybrané ha­logenidové výbojky a kompaktní zářivky s co největším podílem spojitého spektra, o příkonech 20 až 80 W. Některé takové zdroje jsou uvedeny v tab. 2.

 

Je samozřejmé, že světelné zdroje se umisťují do vhodných svítidel. Ta musí splňovat dvě funkce: správně usměr­ňovat světelný tok a esteticky dotvářet prostředí interiéru. Přitom by měla být svým provedením jednoduší, méně ná­padná, aby hlavní pozornost upoutáva­ly rostliny.

 

Z hlediska usměrňování světelného toku je účelné používat reflektorové svě­telné zdroje, které mohou být osazeny v jakémkoliv esteticky vhodném svítidle. Jestliže reflektor usměrňuje světelný tok do kužele s menším vrcholovým úhlem, řeší reflektorový zdroj i problém oslnění. U některých reflektorových zdrojů ale světlo prochází rozptylným krytem a úhlová šířka svě­telného svazku je i více než 180°. Tak je tomu např. u re­flektorových kompaktních zářivek Megaman BR 0623 PAR 38. U takových zdrojů je třeba kontrolovat oslnění v místech pracovní činnosti. Zvlášť nutné je to tam, kde se při plnění pracovních úkolů sledují obrazovky monitorů a mohlo by docházet k osl­nění. V takových případech je nutné volit zvláště cloněné svítidlo, které omezí přímý pohled na zdroj a jeho zob­razení na monitoru při práci.

 

U některých světelných zdrojů, především u všech halogenidových výbojek, je zapotřebí počítat s tím, že ve svítidle je třeba umístit ještě předřadné přístroje. Je tedy možné použít jen ta sví­tidla, která jsou určena pro zvolenou výbojku.

 

Z hlediska praxe jsou k osvětlování rostlin s malou a střední energetickou nároč­ností nejvhodnější kompakt­ní zářivky barvy 842 o pří­konech 20 až 30 W, nejlépe reflektorové a se závitem E 27. Pro rostliny s vysoký­mi světelnými požadavky jsou to haloge­nidové výbojky barvy 942 o příkonech 35 až 70 W nebo vysokovýkonné kompakt­ní zářivky s integrovaným předřadníkem, např. HCO 1060i/840 (Megaman) o pří­konu 60 W.

 

U halogenidových výbojek je třeba počítat s poměrně velkým poklesem zá­řivého toku v průběhu jejich života a se značným rozptylem jejich života. Ma­ximální doba života výbojek je deset až patnáct tisíc hodin, ale po 6 000 ho­dinách klesá světelný tok o 20 až 50 % a po šesti až sedmi tisících hodinách se projevuje větší rozptyl doby života zdrojů.

 

Při osvětlování rostlin s velkými světel­nými požadavky umístěnými blíže oken je roční doba svícení 2 400 až 3 400 hodin, a je tedy třeba výbojky po dvou až dvou a půl letech vyměnit.

 

Kompaktní zářivky mají život deset až třicet tisíc hodin, rozptyl jejich života je malý, pokles světelného toku po pěti až šesti tisících hodinách jejich života je 20 až 25 %. Jsou-li tyto zářivky použity k osvětlo­vání méně světelně náročných rostlin umís­těných dále od okna, je roční doba svíce­ní 3 500 až 4 300 hodin, a zářivky je tedy zapotřebí měnit po čtyřech až pěti letech.

[1] SHIBATA, S. – SUZUKI, N.: Effects of an indoor plant on creative task, performance and mood. Scandinavian Journal of Psycholo­gy, 2004, 45.

[2] FRIELING, H. – AUE, X.: Človek, farba, priestor. Bratislava, 1967.

[3] PLESKOTOVÁ, P.: Svět barev. Praha, 1987.

[4] KUBÍN, Š.: K definici fotosynteticky účinné­ho záření. Informační zpravodaj Světelná technika, 1982/1983.

[5] Philips, AEG: Künstliche Belichtung im Gartenbau. Dostupné na: www.dhlicht.de.

[6] MATOUŠ, M. – HUTLA, P.: Světlo a rost­lina. Světlo 2002, č. 4.

[7] Zahradnický slovník naučný, sv. 4, hesla: Optické záření (Haš), Osvětlování s fotoperi­odickou účinností (Volf, Haš), Osvětlování pro asimilaci (Volf, Haš). Praha, 1999.

 

Recenze: Ing. Petr Hutla, CSc., Výzkumný ústav zemědělské techniky v. v. i., Praha

 

 

Tab. 1. Podání barev některých rostlin osvětlených zdroji s různou barvou světla při osvětlenosti 800 až 1 000 lx
Tab. 2. Světelné zdroje vhodné k osvětlování rostlin v interierech