Belichting in de Glastuinbouw Tom Dueck, Wageningen UR Glastuinbouw energiek2020, 17 maart 2011
Eén integrale aanpak met 7 transitiepaden:
Programma Kas als Energiebron
Energie besparen
Teeltstrategieën
Licht
Duurzame energiebronnen
Zonneenergie
Aardwarmte
Biobrandstoffen
Fossiele energie efficiënt inzetten
Duurzame(re) elektriciteit
Overig
Duurzame(re) CO₂₂
Ontwikkelingen in Belichting Spectraal fotosynthese efficientie Belichting zonder daglicht Belichting bij daglicht Afsluitende opmerkingen
Ontwikkelingen in Belichting
Waarom belichten wij?
Jaarrond teelt Productieverhoging 0> groeilicht Kwaliteitverbetering 0> stuurlicht
Planten gebruiken licht voor 2 zaken:
Groei (door fotosynthese) Groeilicht
PAR (400 0 700 nm) Lichtintensiteit en lichtduur ( intensiteit x duur = lichtsom)
Ontwikkeling (plant vorm, bloei) Stuurlicht
UV, paars, blauw (300 0 450 nm); Rood (600 0 700 nm); Verrood (700 0 800 nm) Daglengte (bv korte0dag plant)
Ontwikkelingen van SON0T belichting
Straatlamp 400 0> 600 0> 1000 W Systeemefficientie per W
ca. 1.8 @mol/s
Reflectoren (bundeling)
Ontwikkeling van LED0belichting
Rood/blauw %: 95/5 0> 85/15 0> 95/5 Rood ca. 645 nm Blauw ca. 450 nm Systeemefficientie rood per W
ca. 1.5 @mol/s 0> 1.9 @mol/s
Systeemefficientie blauw per W
1 @mol/s 0> 1.5 @mol/s
Fotosynthese efficientie i.r.t. spectrum
Meten van fotosynthese efficientie bij roos
Snel & Driever 2010
Vergelijking 3 gewassen (groen blad)
Weinig verschil tussen gewassen Vergelijkbaar met McCree curve (1972)
Relative quantum efficiency
tomato
Rose (green)
Cucumber
100%
80%
60%
40%
20%
0% 400
Absorbed light
500
600
Wave length (nm)
700
Spectrale fotosynthese efficientie bij roos 10030% hoger efficientie bij rode LED tov SON0T
Cv Akito
Relative quantum efficiency
1.2
Akito
Prestige
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
Cv Prestige absorbed light
0.0 400
500
600
Wave length (nm)
700
Spectraal fotosynthese efficientie 0 algemeen
Licht van rode LEDs efficienter dan SON0T voor vruchtgroente – afhankelijk van cultivar en teeltcondities
Jonge bladeren (bovenin) 0 hoger ademhaling bij gelijke bruto fotosynthes en meer reflectie 0> pleit voor hybride/tussenbelichting
Optische eigenschappen blad – afhankelijk van hoek en kleur. Bij tussenbelichting hiervoor aandacht nodig
Hybride belichtingsysteem bij tomaat
Hybride belichting – SONT boven, LED tussen Dueck et al. 2011
Belichting zonder daglicht
@mol LED = @mol SON0T ?
Chrysant ‘Anastasia’ Teelt in klimaatkamer met alleen SON0T of alleen LED 94% rood, 6% blauw Licht niveau’s: 160 of 310 @mol/m2/s
Leaflicht op bladmorfologie Invloed van
SONT LED
Dueck et al 2009
Planttemperatuur 2˚C lager dan bij SON0T
Bladtemperatuur (°C)
20
19
18
17
16 SON-T hoog
LED hoog
SON-T laag
LED laag
Conclusies: zonder daglicht
Alleen LED licht andere bladvorm Alleen LED licht lagere planttemperatuur LEDs vragen om aangepaste temperatuurregeling Temperatuur kan niet enige verklaring zijn voor groeiachterstand bij LED – ook spectrum
Gebruik van licht (spectrum) zonder daglicht: compacte vorm potplanten
Onderzoek naar specifieke effecten Hoe te vergelijken met zonlicht? SON0T – vooral geel/oranje LED – vooral rood/blauw Plasmalamp ~ zonlicht
Lengtegroei o.i.v. lichtkleur (Petunia)
Rood/blauw0LED 80/20
SON0T
Sunlight (Plasma lamp) Van Ieperen et al. 2010
Lengtegroei o.i.v. lichtkleur (pot chrysanthemum)
Rood/blauw0LED 80/20
SON0T
Sunlight (Plasma lamp) Van Ieperen et al. 2010
Belichting bij daglicht
Petunia: Lange dag plant eerder bloei bij lange dag en hogere temperatuur
Daylength
Set-point temperature Adams, UK
Aardbei: lange dag plant • Verlenging daglengte 0> eerder bloei • Dag verlenging efficienter met verrood dan met rood • Spaarlamp weinig verrood • LED modules met verrood
> Verrood licht Maaswinkel et al 2010
Scheuten met bloem (%)
Roos: meer licht → minder loze scheuten (minder bloemabortie) 100 80 60 40 20 0 0
200 2 s1) PAR licht µmol m PAR licht (µ (umol m-2 s-1)
Maas (klimaatkamerproef)
Bloemdiameter (cm) Bloemdiameter
Meer licht geeft grotere bloemen bij gerbera 125 µmol m02 s01 O 10.000 lux 63 µmol m02 s01
12
hoog licht laag licht
11
10
laag (-2˚C)
gemiddeld
hoog (+2˚C)
Temperatuur
Van Noort et al.
Kalanchoë: meer licht bevordert bloemvorming
Meer licht (met name in herfst en winter)
Kortere teeltduur (reactietijd korter) Meer bloemschermen Zwaardere bloemschermen met meer bloemen 21oC
5mol m² s1 : 60
90
140
200
Benutten stuurlicht: inhoudstoffen en tomaat Belichte trossen hebben meer vitamine C
Driever & Verkerke 2010
Belichting: afsluitende opmerkingen
Afsluitende opmerkingen • Groeilicht • efficientie verhoogd, warmte overschot/tekort, leren telen onder LEDs • Stuurlicht • sturing op kwaliteit van plant (vorm, bloei) • sturing op kwaliteit van vrucht (smaak, inhoudstoffen) • Lichtonderzoek zonder daglicht verbeterd door gebruik van plasmalamp
Vragen, knelpunten
Wageningen UR Glastuinbouw Innovaties vóór en mét de glastuinbouw
