Stappen richting optimale belichtingsstrategie van hydrosla

Stappen richting optimale belichtingsstrategie van hydrosla

Op vlak van het licht management zelf beschikken leds over een aantal interessante voordelen, maar het is belangrijk om het grotere pakket bij het installeren van leds niet uit het oog te verliezen. Binnen het LA-traject ‘LightMan’ (VLAIO) onderzoekt het Proefcentrum voor de Groenteteelt (PCG) in samenwerking met UGent, Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW), Proefcentrum Hoogstraten (PCH) en Thomas More verder naar het optimale ‘Management van licht in bedekte teelten’.

Licht vanuit het standpunt van de plant

Vooraleer iets gezegd kan worden over hoeveel of welk type licht hydrosla nodig heeft, is het nodig ‘licht’ uit te drukken in een hoeveelheid die rechtstreeks gerelateerd is aan plantengroei. Licht is één van de primaire bronnen die een plant nodig heeft om te groeien door middel van fotosynthese. Het is slechts dat deel van het licht met een golflengte tussen 400 en 700 nm, de zogeheten fotosynthetisch actieve straling (PAR), die effectief door een plant gebruikt kan worden om aan fotosynthese te doen. Dit proces komt op gang wanneer de plant een lichtdeeltje, oftewel foton, opvangt. De eenheid mol fotonen/m²/s drukt dan een hoeveelheid van deze fotonen uit die de plant effectief tot zijn beschikking krijgt om aan fotosynthese te doen. Dit in tegenstelling tot andere eenheden van de lichtintensiteit zoals Joule/m²/s of lumen/m², die niets zeggen over het aantal beschikbare fotonen.

Voor verschillende planten, waaronder sla, is onderzoek nog lopende naar hoeveel mol fotonen/m² minimaal gewenst is per dag voor een optimale groei. Dergelijke richtwaarden zouden echter onderhevig zijn aan verschillende factoren die van bedrijf tot bedrijf verschillen zoals de lichtdoorlatendheid van het serreglas, rassenkeuze en persoonlijke manier van telen.

HPS of led?

Wanneer de beslissing gemaakt is om te gaan bijbelichten in hydrocultuur sla, is één van de eerste keuzes die gemaakt moet worden: HPS of led? Deze keuze bepaalt de kleur van het licht dat de plant zal ontvangen, hetgeen gevolgen heeft voor zowel de groei als de kwaliteit van de krop. Eerder wetenschappelijk onderzoek in de afwezigheid van natuurlijk zonlicht heeft namelijk al verschillende reacties van sla beschreven als gevolg van blootstelling aan verschillende lichtkleuren (zie tabel). Een SON-T lamp straalt praktische alle lichtkleuren uit terwijl vandaag de dag de teler zelf kan bepalen welke kleur(en) een led-lamp moet uitstralen. Sommige types led-lampen laten het zelfs toe om de verhouding tussen de gekozen kleuren te veranderen tijdens de teelt.

Effect lichtkleur op hydrosla

Om het effect na te gaan van de verschillende lichtkleuren, het zogeheten lichtspectrum, op hydrosla in een serreomgeving, werd in het belichtingsseizoen oktober 2015 - maart 2016 op het PCG een vergelijkende proef aangelegd. Drie types lampen werden onderling vergeleken: de standaard SON-T lamp, een nauw-spectrum led (Philips Toplight DRB-LB2013, 95% rood en 5% blauw) en een breed-spectrum led (Valoya AP673L, 61% rood, 8% verrood, 12% blauw en 19% groen). Met de term ‘nauw-spectrum’ wordt verwezen naar enkel de uitstraling van rood en blauw licht, terwijl ‘breed-spectrum’ lampen ook andere kleuren uitstralen, zoals in dit geval ook nog groen en verrood licht. Om specifiek het effect van het lichtspectrum te onderzoeken, hanteerden we voor alle lampen eenzelfde belichtingsregime alsook eenzelfde lichtintensiteit van ± 52 µmol/m²/s op kropniveau. De proef ging door in twee serreafdelingen, beiden voorzien van een mobiel goten systeem (MGS), die we naar dezelfde kastemperatuur en relatieve vochtigheid stuurden.

Een eerste proef met rode eikenbladsla (Xandra) ) toonde aan dat de kroppen significant compacter groeiden onder led, bij beide types led. Daarnaast stelden we ook vast dat de kroppen een hogere uniformiteit vertoonden en tenslotte ook een mooie rodere kleuring dieper in het hart hadden in vergelijking met de kroppen onder de SON-T.

Van boven naar onder: Rode eikenbladsla (Xandra) geoogst onder SON-T, nauw-spectrum-led en breed-spectrum-led bij een lichtintensiteit van 52 μmol/m²/s.
Van boven naar onder: Rode eikenbladsla (Xandra) geoogst onder SON-T, nauw-spectrum-led en breed-spectrum-led bij een lichtintensiteit van 52 μmol/m²/s.

Uit een tweede proef met kropsla (Presteria) bleek er geen statistisch verschil te zijn in opbrengst, maar wel stelden we een verschil vast in aantasting door rand. De kroppen onder de nauw-spectrum led vertoonden het minste aantasting en deze onder de breed-spectrum het meeste, met de kroppen onder de SON-T tussenin. De oorzaak hiervan valt te zoeken in het verschillend aandeel blauw licht van de lampen. Een hogere hoeveelheid blauw licht veroorzaakt meer sluiting van de huidmondjes waardoor de jongste bladeren minder verdampen. Hierdoor komt er minder calcium in de celwanden van deze bladeren terecht met rand tot gevolg. Zodus is 5 tot 8% blauw licht in het uitgezonden spectrum een goede richtwaarde om de risico’s op rand te beperken in de hydroteelt van sla in een serreomgeving.

Atypisch belichten...

Wanneer de beslissing is gevallen om te gaan bijbelichten moet er naast de keuze van het type lamp, oftewel het lichtspectrum, ook gekeken worden naar de momenten waarop bijbelicht wordt. Voor de hydroteelt van sla is het aangewezen om met een minimale donkerperiode van 8 à 9 uur te telen om de risico’s op rand te beperken.

Doorgaans wordt aan één stuk door belicht, van ’s morgens vroeg tot ’s avonds laat met één onafgebroken donkerperiode. Echter, er zijn verschillende argumenten om ook andere manieren van bijlichten te onderzoeken: 1) Besparing op elektriciteitskosten door meer te gaan belichten tijdens de nacht aan het lagere nachttarief 2) Meer maatschappelijk verantwoord belichten door de lampen uit te zetten tijdens een grotere elektriciteitsvraag door de huishoudens.

In het belichtingsseizoen van 2016-2017 legden we daarom op het PCG een vergelijkende proef aan in de MGS-serreafdeling, voorzien van Philips led-Toplight DR/W LB met een belichtingsintensiteit op kropniveau van ± 78 µmol/m²/s. Het effect van twee verschillende donkerperiodes werd vergeleken: een onafgebroken donkerperiode van 9 uur en een donkerperiode opgesplitst in twee stukken. Meer precies bij deze laatste duurt de eerste donkerperiode 6 uur en 15 minuten en de tweede periode 2 uur en 45 minuten (totaal ook 9 uur). Het effect van deze donkerperiodes werd nagegaan op de teelt van kropsla (Presteria en Lucrecia) en rode eikenbladsla (Xandra en Mondaï).

Over de hele lijn van de proeven konden we afleiden dat er geen negatief gevolg was m.b.t. de opbrengst wanneer de donkerperiode opgesplitst werd. Naar kropkwaliteit toe deden er zich enkele onderlinge verschillen voor tijdens de teelten, zoals bijvoorbeeld veldvulling, randaantasting en krophoogte, maar deze waren nooit consequent aanwezig in het ene of het andere object.

... scheelt in de portemonnee

Tot slot kon een elektriciteitsbesparing van 4 tot 6% gehaald worden per teelt. In het rekenvoorbeeld wordt voor 1 ha winterteelt kropsla het standaard en het aangepaste belichtingsregime met elkaar vergeleken, en dit voor zowel led als SON-T belichting. Voor deze laatste is de besparing ook duidelijk relevanter. Het relatief verschil in brandduur van de lampen is het percentage dat de lampen van het aangepaste regime minder gebrand en dus minder gekost hebben omwille van een minder optimale sturing.

De grootste besparingen worden tijdens de winter behaald omwille van de korte dagen en dus de langere periodes waaraan belicht kan worden tijdens de nacht. In zijn totaliteit berekenden we met het rekenvoorbeeld een mogelijke besparing van 1.500-2.500 EUR per ha aan elektriciteitskosten tijdens het hele belichtingsseizoen. Voor bedrijven die een ontkoppelde stroom- en warmtevoorziening hebben kan er ook nog verder op de stookkosten bespaard worden doordat er geteeld wordt vóór het koudste moment van de nacht.

Robin Van Havermaet (PCG)

Meest recent

Meest recent