Lampy LED w natarciu

Nowe możliwości wykorzystania LED-ów

Wykorzystanie technologii LED w ogrodnictwie to temat szeroko dyskutowany podczas tegorocznych targów GreenTech, które odbyły się w czerwcu w Amsterdamie. Pisaliśmy już o ofercie dostawców oświetlenia LED dla potrzeb ogrodnictwa (czyt. „Szklarnie Tunele Osłony” 6-7/2018 i 7/2018). Jednak możliwości stosowania tej technologii były również omawiane podczas wykładów eksperckich. Tym razem zaprezentujemy naukowe spojrzenie na wykorzystanie oświetlenia LED w ogrodnictwie.

Wykorzystanie barwy światła

O szansach dla ogrodnictwa wynikających z wprowadzenia technologii LED do szklarni podczas jednego z wykładów eksperckich w bloku poświęconym sztucznemu oświetleniu mówiła Anja Dieleman z Uniwersytetu w Wageningen.

FOTO:

Specjalistka podkreślała, że rośliny reagują na natężenie światła, jego kierunek, długość dnia oraz widmo. Światło jest jednym z najistotniejszych czynników w produkcji szklarniowej. Dzięki wykorzystaniu doświetlania asymilacyjnego w uprawie warzyw uzyskuje się zwiększenie plonów oraz możliwe jest prowadzenie produkcji całorocznej w krajach oddalonych od równika. Zastosowanie doświetlania asymilacyjnego wpływa także na poprawę jakości produkowanych plonów. –Wyraźnym trendem jest wzrost powierzchni upraw doświetlanych. W 1996 r. w Holandii jedynie 10% powierzchni pod szkłem było wyposażonych w instalację do doświetlania asymilacyjnego, natomiast w 2016 r. udział powierzchni doświetlanej wyniósł ponad 30%. Rośnie również zużycie mocy – w 1996 r. było to ok. 15 W/m², natomiast w 2016 r. jest to już ok. 70 W/m. Standardem w doświetlanej produkcji ogrodniczej są nadal lampy HPS, jednak powierzchnia upraw z oświetleniem LED ciągle rośnie ze względu na liczne zalety tego rozwiązania. Stosowanie lamp HPS wiąże się ze wzrostem temperatury w szklarni, szczególnie przy zaciągniętych kurtynach, co może skutkować pogorszeniem jakości produktu np. wystąpieniem tipburn na sałacie. Lampy LED wytwarzają znacznie mniej ciepła, dlatego stosowanie oświetlenia hybrydowego lub całkowite zastąpienie lamp HPS LED-ami rozwiązuje ten problem. Warto również zwrócić uwagę na różnice w efektywności obydwu technologii. Lampy HPS działają z efektywnością 1,8 µmol/ J energii elektrycznej, urządzenia LED z kolei są wydajniejsze – 2,7 do 3,3 µmol/ J, co oznacza, że z takiej samej ilości energii elektrycznej wytwarzają więcej światła i mniej ciepła. Ponadto w technologii LED możliwe jest komponowanie dowolnego spektrum światła, a czas włączania i wyłączania diod jest wielokrotnie krótszy niż lamp HPS – mówiła A. Dielman. W uprawach szklarniowych oświetlenie asymilacyjne LED jest uzupełnieniem światła słonecznego w przeciwieństwie do upraw wertykalnych, gdzie są jedynym źródłem światła.

Prelegentka podkreślała, że światło o różnej długości fal odmiennie wpływa na wzrost i rozwój roślin. Światło czerwone (600–700 nm) odznacza się dużą wydajnością w procesie fotosyntezy i wpływa na tworzenie oraz rozwój liści, a także produkcję chlorofilu. Światło czerwone hamuje wzrost elongacyjny roślin (wydłużanie). Jest to podstawowy kolor we wszystkich systemach oświetleniowych wykorzystywanych w szklarniach. Światło niebieskie (400–500 nm) jest bardzo istotne ze względu na jego wpływ na morfologię roślin. Redukuje wydłużanie łodyg, powoduje tworzenie mniejszych, grubszych liści o wyższej zawartości chlorofilu, działa zatem podobnie jak chemiczne retardanty. Ponadto wpływa na poprawę pracy aparatów szparkowych. Światło zielone (500–600 nm) daje efekt przeciwny do światła niebieskiego. Powoduje wydłużanie łodyg i luźniejszy pokrój roślin. Jest to światło o małej efektywności fotosyntezy. Daleka czerwień (700–800 nm) wywołuje w roślinach tzw. syndrom unikania cienia, tj. stymuluje wzrost elongacyjny, ogranicza rozgałęzianie, liście stają się cienkie i duże, stymuluje kwitnienie i ukorzenianie. Efekt dodatniego wpływu dalekiej czerwieni na ukorzenianie się roślin można wykorzystać przy produkcji sadzonek. Najlepiej jest stosować je w połączeniu ze światłem niebieskim, które sprawia że młode rośliny nie wyciągają się i pozostają zwarte. Wyniki badań przeprowadzonych na Uniwersytecie w Wageningen nad plonowaniem odmiany Komettee sadzonej 8 października 2015 r. wskazują również na pozytywny wpływ dalekiej czerwieni masę zebranych owoców. W doświadczeniu jako kontrolę zastosowano standardowo zalecane oświetlenie LED światłem czerwonym i niebieskim (R/B) 185 µmol/m²/s. Badano dwa poziomy dalekiej czerwieni (FR):

● niski (185 µmol/m²/s R/B + 30 µmol/m²/s FR),

● wysoki (185 µmol/m²/s R/B + 55 µmol/m²/s FR).

Dzięki zastosowaniu w spektrum światła dalekiej czerwieni uzyskano wzrost plonu od 6 do 14% przy czym większą zwyżkę plonu obserwowano przy wysokim poziomie dalekiej czerwieni. Ustalono, że na wzrost plonu wpłynęło zwiększenie masy owoców dzięki zmienionej dystrybucji asymilatów.

FOTO:

FOTO:

Więcej szczegółów na ten temat opublikujemy w październikowym wydaniu miesięcznika „Szklarnie Tunele Osłony” (10/2018). Zapraszamy do prenumeraty w naszym sklepie internetowym www.plantpress.pl

Aleksandra Czerwińska, redaktor naczelna miesięcznika “Szklarnie Tunele Osłony”

Tekst i fot. A. Czerwińska