Inzicht in zon- en LED-licht

Beschrijving

Doel:
Het project levert nieuwe inzichten over de lichtbenuttingsefficiëntie over de tijd van enkele economisch belangrijke, maar structureel verschillende gewassen. Tegelijkertijd kan deze kennis worden overgedragen aan de praktijk, waarbij de toepassing van  LED belichting voor elk gewas geoptimaliseerd kan worden.

Projectbeschrijving:
Naast de zon, zijn LEDs een steeds belangrijker bron van verlichting in de glastuinbouw. Planten worden daardoor belicht door een combinatie van zonlicht en LED licht. Het aandeel LED licht varieert gedurende de dag en kan 100% zijn van het licht dat de planten ontvangen en 0% en alles wat daar tussen zit. Planten nemen licht anders waar dan mensen. Het zonnespectrum verschilt aanzienlijk van alle gebruikte LED-belichting in de praktijk. Eerdere projecten lieten zien, dat terwijl de lichthoeveelheid de totale productiecapaciteit van de plant bepaalt, de kwaliteit van het licht de groei en ontwikkeling stuurt en productie en kwaliteit beïnvloedt.
Er is meer inzicht en kennis nodig van het lichtspectrum dat het gewas bereikt, en hoe dit lichtspectrum beïnvloed wordt door tijdstip, seizoen, lichtbron en door gewasdiepte. Dit is nodig om te begrijpen wat het gewas waarneemt en hoe LED belichting hierop een juiste aanvulling kan zijn. Op dit moment zijn lijnsensoren op de markt die PAR kunnen meten op verschillende gewasdiepten, en hebben we hierdoor inzicht gekregen in de verticale lichtverdeling in een gewas. Het zou een verrijking zijn als een dergelijk instrument ook de spectrale samenstelling kan meten.

Het onderzoek bestaat uit drie werkpaketten:
WP 1: Instrumentontwikkeling spectrale lijnsensor en kalibratie
Er bestaat geen instrument dat veranderingen in lichtkwaliteit (spectrum) in het gewas nauwkeurig en continu kan meten. Er zijn alleen puntsensoren op de markt die het spectrum kunnen meten, maar deze zijn ongeschikt om representatieve metingen te doen in een gewas. De informatie van dit instrument zal de kennis van lichtbenuttingsefficiëntie en fotomorfogenese verdiepen en verklaren, en verder de basis voor gebruik van het instrument in andere experimenten leggen.
Het instrument moet eerst ontwikkeld worden. Na ontvangst moet het instrument worden gekalibreerd en gevalideerd, wat resulteert in meet-protocollen voor continue monitoring en periodieke metingen.

WP 2: Metingen
Metingen van lichtonderschepping binnen de gewassen houden rechtstreeks verband met de lichtomstandigheden die het gewas bereiken. Deze omstandigheden vormen een lichtprofiel van buiten de kas, door het kasdek vervolgens door het gewas heen met toevoeging van assimilatiebelichting. Er is een gebrek aan inzicht in de kwaliteit van het licht dat de verschillende gewaslagen bereikt in de loop van het belichtingsseizoen en hoe het door de planten wordt opgenomen en verwerkt. Daarom worden zowel het verticale als het horizontale lichtprofiel over de seizoenen gemeten. De metingen aan het verticale lichtprofiel zullen ook periodiek worden gedaan in verschillende gewassen die beschikbaar zijn gedurende de looptijd van dit project.

WP 3: Data-analyse en communicatie
De gemeten gegevens zullen worden geanalyseerd om te bepalen hoe de samenstelling van het spectrum dat het gewas bereikt wijzigt door een combinatie van het inkomende spectrum en de toevoeging van LED belichting. Daarnaast zal worden bepaald hoe de duur, kwaliteit en de hoeveelheid van het spectrum correleert met de ontwikkeling en productie van planten. Deze gegevens zullen worden verkregen uit projecten waarin we gaan meten. Op basis van deze analyse worden er onderbouwde LED lichtrecepten berekend voor elk van de gemeten gewassen.