Betere lichtbenutting met groen licht

Beschrijving

Over het algemeen wordt er in de tuinbouw belicht met SON-T of met LED lampen, beide met een groot aandeel rood licht. Door andere lichtkleuren, zoals verrood of groen licht gericht te gebruiken, is de morfologie van het gewas, lichtbenutting en assimilatenverdeling zodanig te veranderen dat het gebruik van natuurlijk licht en lamplicht verbeterd wordt. Er is in de afgelopen jaren veel onderzoek gedaan aan het sturen van de gewasgroei met rood, blauw en verrood licht. Van de invloed van groen licht op groei en productie is (nog) weinig bekend. Uit een recent EU-project is gebleken dat jonge tomatenplanten onder groen licht meer te strekken dan bij wit licht, waren ze minder groen van kleur en hadden een opener bladstructuur en een groter bladoppervlakte, maar de totale biomassa die geproduceerd werd, was vergelijkbaar met planten onder wit licht. De dag beginnen met een paar uur groen licht, gevolgd door rood licht, leidde bij tomaat tot een iets hogere productie door een hoger gemiddeld vruchtgewicht. Omdat de efficiëntie van groene LEDs lager is dan die van rode LEDs, is het wenselijk groen licht vooral als stuurlicht in te zetten. Dat betekent in een lage intensiteit, mogelijk gedurende een deel van de dag. Wat de grenzen hierbij zijn, is nog niet bekend. Dit project moet uitsluitsel geven of groen licht een toegevoegde waarde heeft voor belichting. Er wordt onderzocht hoe groen licht ingezet kan worden om de benutting van het licht voor verschillende gewassen te verbeteren. Groen licht biedt potentie omdat:

• Groen licht dieper doordringt in het blad en in het gewas.
• Onder groen licht wordt de bladstructuur opener en verandert de bladstand. Dat zorgt voor een diepere lichtdoordringing in het gewas.
• Groen licht zorgt voor meer stengelstrekking, en daarmee een opener gewas.

Het onderzoek begint met een literatuurstudie naar de potentie van groen licht voor de lichtbenutting. De studie moeten leiden tot een overzicht van de mogelijkheden die er zijn om met groen licht gewassen te sturen en de benutting van licht te verbeteren. Op basis daarvan wordt kasproef opgezet waarin het effect van (additioneel) groen licht op strekking, bladgrootte, bladstand, lichtonderschepping en fotosynthese wordt onderzocht (onder een aantal lichtrcepten in het IDC-LED (WUR). Met de kennis uit dit project kan tevens de toepassing van LED belichting versneld worden. Door LED kan het elektriciteitsgebruik voor belichting met bijna 30% verlagen ten opzichte van SON-T belichting.

Resultaten

Belangrijkste uitkomst: méér groen licht gaf géén betere groei
In twee kortlopende proeven (zomer 2022) met jonge tomatenplanten is onderzocht wat het effect is van een hoger aandeel groen licht in het LED-spectrum. Daarbij zijn drie niveaus getest: 5%, 15% en 35% groen (of wit) licht, waarbij het groen licht ten koste ging van rood licht. De uitkomst was duidelijk: deze variaties in het aandeel groen licht hadden geen meetbaar effect op groei, morfologie (plantvorm) of fotosynthese. Of er nu 5% of 35% groen licht in het spectrum zat, de tomatenplanten reageerden in de proef niet significant verschillend.

Geen verschil tussen smalbandig groen en breedbandig wit
Het onderzoek maakte onderscheid tussen smalbandig groen licht (groene LED’s, piek rond 528 nm) en breedbandig groen licht via witte LED’s (met veel groen aandeel, piek rond 571 nm). Ook hier was de conclusie helder: er werd geen verschil gevonden tussen smalbandig groen en breedbandig wit licht in effecten op groei, fotosynthese of plantontwikkeling. De keuze tussen deze twee routes leverde in deze proeven dus geen aantoonbaar voordeel op voor tomatenplanten.

Zonlicht maakte geen verschil in het effect
Een belangrijke onderzoeksvraag was of groen licht anders werkt met of zonder natuurlijk zonlicht. Daarom zijn de proeven uitgevoerd in situaties met zonlicht en zonder zonlicht. Ook hier geldt: het aandeel groen licht had geen effect, ongeacht de aanwezigheid van zonlicht. De respons van de planten bleef vergelijkbaar in beide omstandigheden.

Praktische betekenis: extra groen is niet logisch als het rood vervangt
Een belangrijk punt uit de conclusies is dat groen licht energetisch minder efficiënt is dan rood licht (per eenheid energie levert rood doorgaans meer fotosynthese-opbrengst). Omdat in het onderzoek het extra groen rood verdrong, maar geen groeivoordeel opleverde, is de conclusie dat meer groen licht in deze setting niet leidt tot betere teeltresultaten. Ofwel: “meer groen” is in dit geval niet automatisch beter, en kan zelfs ongunstig zijn als het ten koste gaat van efficiënter rood licht.

Onderbouwing: sluit aan bij eerder onderzoek in tomaat
Het rapport koppelt deze bevindingen aan eerder onderzoek (o.a. Kaiser et al., 2019) waarin vergelijkbare resultaten werden gevonden bij vruchtdragende tomatenplanten. Dit versterkt de conclusie dat het verhogen van het aandeel groen licht in tomaat geen duidelijke winst oplevert voor groei en productie, in ieder geval niet binnen de onderzochte percentages en opzet.