Út er komið Rit LbhÍ nr 125. Áhrif LED topplýsingar og LED millilýsingar á vöxt, uppskeru og gæði gróðurhúsatómata

Skýrslan „Áhrif LED topplýsingar og LED millilýsingar á vöxt, uppskeru og gæði gróðurhúsatómata“ er komin út. Rannsóknarverkefnið var unnið í samvinnu við garðyrkjuráðunauta Ráðgjafarmiðstöð landbúnaðarins og tómatabændur. Verkefnisstjóri var Christina Stadler.

Vetrarræktun í gróðurhúsum á Íslandi er algjörlega háð aukalýsingu. Viðbótarlýsing getur lengt uppskerutímann og komið í stað innflutnings að vetri til. Fullnægjandi leið¬beiningar vegna vetrarræktunar á tómötum undir LED ljósi eru ekki til staðar og þarfnast frekari þróunar. Markmiðið var að prófa hvort ljósgjafi (HPS eða LED) ásamt LED millilýsingu hefði áhrif á vöxt, uppskeru og gæði yfir háveturinn á tómata og hvort það væri hagkvæmt.

Gerð var tilraun með óágrædda tómata (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Completo) frá lok september 2019 og fram í byrjun mars 2020 í tilraunagróðurhúsi Landbúnaðarháskóla Íslands að Reykjum. Tómatarnir voru ræktaðir í vikri í þremur endurtekningum með 2,5 toppi/m2 með einum toppi á plöntu. Prófaðar voru fjórar mismunandi ljósmeðferðir að hámarki í 16 klst. ljós: 1. topplýsing frá háþrýsti-natríumlömpum (HPS, 230 µmol/m2/s), 2. topplýsing frá ljósdíóðum (LED, 191 µmol/m2/s), 3. HPS (220 µmol/m2/s) topplýsing og LED (153 µmol/m2/s) millilýsing (HPS+LED) og, 4. Hybrid (221 µmol/m2/s) topplýsing og LED (148 µmol/m2/s) millilýsing (Hybrid+LED). Daghiti var í fyrsta mánuði 18°C og eftir það 20°C. Næturhiti var í fyrsta mánuði 16°C og eftir það 17°C. Undirhiti var 35°C í klefum við HPS topplýsingu, en 40°C í klefa við LED topplýsingu til að bæta viðbótarhitun sem varð með HPS ljósunum. Tveim mánuðum eftir útplöntun var undirhiti hækkaður í 45°C og 55°C. 800 ppm voru gefin. Tómatarnir fengu næringu með dropavökvun. Áhrif ljósgjafa og LED millilýsingu var prófuð og framlegð reiknuð út.

CO2 magnið var hærra undir LED topplýsingu vegna þess að gluggarnir í hinum ljós meðferðunum opnuðust meira. Undirhiti var líka hærri í „LED“ vegna þess að undirhiti var settur 5°C / 10°C hærra. Vegna stillingar var jarðvegshiti í „LED“ hærri, en laufhiti var eins á milli ljósmeðferða. Þessi kostur í hitastigi og CO2 getur líka haft jákvæð áhrif á vöxt plantna og uppskeru undir „LED“, en ljósgjafinn hafði ekki áhrif á markaðshæfni uppskeru, fjölda aldina í fyrsta og annan flokk og meðalþyngd aldina ef borið er saman við „HPS“. Hins vegar var lengd á milli klasa, klasa lengd og vikulegur vöxtur marktækt meiri undir „HPS“. Þurrvigt virðist vera meiri undir „HPS“, en það mældist enginn munur í sykurinnihaldi milli ljósgjafa.

Með notkun „LED“ var um 40 % minni dagleg notkun á kWh, sem leiddi til minni útgjalda fyrir raforku miðað við „HPS“, en hærri fjárfestingarkostnaður er með „LED“. Þegar LED ljós var notað, þá jókst uppskera um 1,4 kg/m2 og framlegð um 400 ISK/m2. En, markaðshæf uppskera var lítil og framlegð því fyrir báða ljósgjafa neikvæð, ljósstig var lágt.

Hægt var að fá meiri markaðshæfa uppskeru við hærra ljósstig. Þegar LED millilýsingu var bætt við HPS topplýsingu jókst orkunotkun hins vegar um 8 %, en skilvirkni orkunotkunar var meiri með „HPS+LED“ en með „HPS“. Uppskera jókst marktækt um 8,6 kg/m2 og framlegð um meira en 4.000 ISK/m2 við „HPS+LED“. Ástæðan fyrir 65 % meiri markaðshæfri uppskeru var tölfræðilega marktækt fleiri tómatar og marktækt hærri meðalþyngd.

Til viðbótar við aukna uppskeru um 8,6 kg/m2 og framlegð um meira en 4.000 ISK/m2 þegar LED millilýsingu var bætt við HPS topplýsingu, væri hægt að ná frekari aukningu á uppskeru um 3,2 kg/m2 og framlegð um 500 ISK/m2 með því að skipta út hluta HPS toppljósanna með LED toppljósum. Ástæðan fyrir meiri uppskeru við „Hybrid+LED“ voru fleiri aldin vegna fyrri uppskeru. Plöntunar nýttu „Hybrid+LED“ betur í uppskeru en „HPS+LED“ jafnvel þó að LED toppljósin væru kveikt 2,5 viku seinna og lofthiti væri lægri miðað við „HPS+LED“. Sykurinnihaldið í meðferðum við LED millilýsingu var sambærilegt.

Hlutfall uppskerunnar sem hægt var að selja var um 70 % við hærra ljósstig með LED millilýsingu en 55 % lægra við ljósstig með annað hvort „LED“ eða „HPS“. Við hærra ljósstig næst hærra hlutfall vegna hærra hlutfalls af fyrsta flokks aldinum og marktækt minna hlutfall af litlum aldinum.

Möguleikar til að minnka kostnað, aðrir en að lækka rafmagnskostnað eru taldir upp í umræðunum í þessari skýrslu. Frá hagkvæmnisjónarmiði er ekki mælt með því að rækta tómata við lítið ljósstig á veturna. Með viðeigandi hitastillingu var samkvæmt þessari tilraun hægt að bæta viðbótarhitun sem varð með HPS ljósum.

Tómatauppskera eykst með hærra ljósstigi þegar LED millilýsingu var bætt við topplýsingu. Hins vegar vantar meiri reynslu á ræktun undir LED ljósi: Frekari tilraunir verða að sýna fram á hvaða hlutfall LED og HPS ljósa er mælt með og hvernig hægt er að hámarka uppskeru með viðeigandi hlutfalli af topplýsingu og millilýsingu. Þess vegna er ekki mælt með því að skipta HPS lömpum út fyrir LED að svo stöddu.

Nákvæmari niðurstöður sem og nokkrar tillögur um sparnað er að finna í lokaskýrslunni. Skýrslan er nr. 125 í ritröðinni Rit LbhÍ. Skýrsluna í heild sinni má sjá hér.

Þú ert að nota: brimir.rhi.hi.is