Sturen met LED in de sierteelt: achtergronden en ervaringen

LED-installaties zijn energie-efficiënter dan SON-T, maar die efficiëntie hangt nauw samen met de kleurverhoudingen. Die kunnen ook van belang zijn voor de manier waarop planten groeien. Het is daarom van belang om te weten welke lichtkleuren de plant nodig heeft, op welke momenten en in welke verhoudingen. Sander Hogewoning van Plant Lighting en Nieves Garcia van Wageningen UR praatten de bezoekers van het LichtEvent van Kas als Energiebron op 27 maart bij over de achtergronden en de ervaringen in onderzoek en praktijk. In dit eerste artikel zoomen we in op de presentatie van Hogewoning.

Rode LED’s zijn efficiënter dan andere lichtkleuren en leveren de grootste bijdrage aan de fotosynthese. Vanuit dat oogpunt zou je het liefste alleen met rode LED’s willen belichten. Toch kan het noodzaklelijk of wenselijk zijn om ook andere kleuren op te nemen in het aangeboden spectrum. Sommige daarvan, zoals blauw licht, heeft de plant in geringe mate (meestal zo’n 5%) continu nodig voor een evenwichtige groei. Andere, zoals wit (groen) en verrood licht, vooral gedurende bepaalde momenten van de dag. Wit kan vanwege de arbeidsomstandigheden wenselijk zijn wanneer er in het gewas wordt gewerkt en dient in de installatie aanwezig te zijn om in aanmerking te komen voor subsidie. Verrood licht heeft in veel gewassen een sterk sturend effect en kan vooral in de ochtend of namiddag nodig zijn. Teveel verrood daarentegen kan bij lichtminnende gewassen tot een zogenaamde ‘schaduwmijdende reactie’ leiden, wat gepaard gaat met langgerekte groei. Schaduwminnende planten zijn daar minder gevoelig voor.

Besparen door dynamisch belichten
Kortom, een onafhankelijke (dynamische) aansturing van lichtkleuren in LED-installaties kan zowel energetisch als voor de gewenste plantreacties interessant zijn. De optimale lichtreceptuur en de vrijheid om daarmee te spelen, zowel qua kleurgebruik als qua belichtingsduur en lichtintensiteit, verschillen echter van gewas(type) tot gewas(type). Denk aan kwalitatieve respectievelijk kwantitatieve korte of lange-dag planten – en de lichtintensiteit, die niet altijd even hoog of laag hoeft te zijn. Dimmen bij relatief hoge stroomprijzen en voluit belichten in daluren kan dan veel geld besparen.

Ervaringen bij Lisianthus
Lisianthus is een kwantitatieve lange-dag plant, die een hoge lichtintensiteit vertaalt in hoge productie en dan desgewenst ook wat dichter geplant kan worden. Hij is gevoelig voor daglengte en voor het aangeboden spectrum ten aanzien van bloeisnelheid en taklengte. Slim sturen met per kleur dimbare LED’s kan in dit gewas veel opleveren.

Bij Plant Lighting is een proef uitgevoerd in een klimaatcel, waar Lisianthus in verschillende teeltfases verrood licht kreeg toegediend naast rood, wit en blauw. Helemaal geen verrood licht bij 8 uur daglichtsimulatie resulteerde in een week teeltvertraging. Verrood uitzetten na 20 dagen gaf 1,5 dag vertraging, en uitzetten na 30 dagen leidde niet meer tot teeltvertraging.

Alleen verrood licht doseren aan het einde van de dag gaf ten opzichte van geen verrood licht wel wat versnelling, maar minder sterk dan verrood licht geven gedurende de gehele belichtingsduur.

Opschaling naar proefkas
De ervaringen uit de klimaatcel zijn recentelijk vertaald naar een opgeschaalde proef in een kas bij Delphy IC. Er wordt een dynamische lichtinstallatie gebruikt waarmee het verrode licht apart kan worden gestuurd ten behoeve van bloei en taklengte. Doel is het maximaliseren van opbrengst en kwaliteit bij een minimale inzet van verrood licht. Tot aan het moment van de presentatie waren de resultaten positief.

Ervaringen bij Kalanchoë
Kalanchoë is een kwalitatieve korte-dag plant. Hij heeft in de eerste fase een lange dag nodig, gevolgd door korte-dag voor de bloei. Deze plant verlangt geen hoge lichtsom en is gevoelig voor het spectrum ten aanzien van bloei en compactheid. Met de juiste lichtsturing hopen telers ook zonder remmiddelen een mooie, compacte plant te kunnen telen. Daar is voldoende blauw licht voor nodig.

Een variatie aan behandelingen wees uit dat het effect van UV-licht op de compactheid sterk afhankelijk is van de specifieke golflengte en zelfs tot schade kan leiden. Telen zonder verrood licht kan doorwas geven, maar niet ieder ras is daar gevoelig voor. Halverwege de korte-dag fase teruggaan naar lange-dag leverde geen problemen op voor de bloei. Al met al is gebleken dat er ook zonder remmiddelen heel behoorlijke planten te telen zijn.

Blijven zoeken in gerbera
De omschakeling naar full LED in de gerberateelt verloopt nog niet rimpelloos. Zo blijft het aantal geproduceerde takken ten opzichte van planten onder SON-T bij sommige rassen iets achter, zonder duidelijk beeld van de precieze oorzaak of oorzaken. Verrood licht heeft in dit gewas in ieder geval geen meerwaarde en kan dus achterwege blijven in de installatie. Een hogere teelttemperatuur leidde bij Kimsey niet tot meer takken, wel tot een snellere uitgroei en minder zware takken. De zoektocht gaat door.

Grote verschillen in lelies
Lelies kunnen zeer verschillend reageren licht, wat mede afhankelijk is van het type. Oriëntal-hybriden zijn kwantitatieve lange-dag planten en dus gevoelig voor daglengte, maar niet meer in de tweede helft van de teelt. In de eerste weken van de teelt haalt lelie haar energie vooral uit de bol. De benodigde lichtintensiteit is niet hoog; 25 µmol/m2/sec is meestal voldoende.

Verrood licht kan de teeltduur aanzienlijk verkorten (in Santander met wel 12 dagen). Afgaande op de reactie op daglengte, is het denkbaar dat ook dit effect in de eerste teeltfase wordt gerealiseerd en dat verrood licht in de tweede teeltfase misschien achterwege zou kunnen blijven.

Het voorlopige advies voor dynamisch belichten in Oriëntals zou als volgt kunnen luiden:

• Dim de lampen in het begin van de teelt tot dimmen. 25 µmol/m2/sec is al genoeg. Zorg wel voor een lange dag en 6 µmol/m2/sec verrood licht om geen vertraging op te lopen. Wil je juist trager gaan om zwaardere takken te krijgen? Kies dan liever voor een lagere teelttemperatuur.
• Na een aantal weken moet de lichtintensiteit omhoog om voldoende takgewicht te verkrijgen. Later in de teelt resulteert een lange dag niet meer in versnelling, verrood licht heeft dan misschien ook geen meerwaarde meer.

Veel besparen in Phalaenopsis
In Phalaenopsis zijn geen heftige reacties waargenomen op de samenstelling van het lichtspectrum in combinatie met winterdaglicht, waarbij moet worden opgemerkt dat aanvullend verrood licht een lichtere bladkleur en iets langere bloemtakken geeft. Over de reacties op daglengte en lichtintensiteit valt echter veel te vertellen.

• Phalaneopsis is een CAM-plant met vier fases per dag. In Fase I (nacht) neemt het blad CO2 op en legt het dit vast als malaat.
• Fase II is het eerste uur (of iets meer) van de dag. Het blad neemt dan nog steeds CO2 op en legt het vast als malaat. 30 μmol/m2/sec is genoeg, want meer wordt er niet benut.
• Tijdens Fase III (overdag) komt de in het blad opgeslagen CO2 vrij uit malaat. Er is dan licht nodig voor assimilatie, waarbij lichtintegratie is toegestaan. Twaalf uur na ‘licht aan’ is deze fase voorbij.
• Fase IV (namiddag) is bereikt zodra de malaatvoorraad op is. Veel licht heeft dan geen zin meer (en kan zelfs tot schade leiden), dus dimmen en op tijd uitzetten is de boodschap.
• Slim dimmen per CAM-fase en het daglicht optimaal benutten kan in dit geval heel veel opleveren!

De onderzoeken zijn voor een groot deel gefinancierd vanuit het Kas als Energiebron, het actie- en innovatieprogramma van ministerie LNV  en Glastuinbouw Nederland en mede gefinancierd door Stichting Kennis in je Kas.