Bændablaðið - 10.09.2020, Blaðsíða 48

Bændablaðið | Fimmtudagur 10. september 202048
Eins og fram kom í 23. tölu blaði
Bændablaðsins 2019 var kynnt
tilraun með tómata sem var gerð
veturinn 2019/2020 í tilrauna-
gróðurhúsi Landbúnaðar háskóla
Íslands á Reykjum undir topplýs-
ingu frá háþrýsti-natríumlömpum
(HPS) og/eða undir LED ljósi og
með eða án LED millilýsingar. Þar
var einnig fjallað um uppsetningu
tilraunar og sjást þar myndir frá
öllum ljósmeðferðum. Markmiðið
í tilrauninni var að rannsaka áhrif
LED topplýsingar og LED milli-
lýsingar á uppskeru og gæði gróð-
urhúsatómata og athuga hvað er
hagkvæmast.
Verkefnisstjóri var Christina
Stadler og verkefnið var unnið í sam­
starfi við tómatabændur og styrkt
af Framleiðnisjóði landbúnað arins,
Þróunarsjóði garð yrkjunnar og
Samtökum sunnlenskra sveitarfé­
laga. Signify í Eindhoven í Hollandi
útvegaði LED og fylgihluti.
Tilraunaskipulag
Gerð var tilraun með óágrædda
tómata (Lycopersicon esculentum
Mill., yrki '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 plöntum/m2 með einum
toppi á plöntu. Prófaðar voru fjórar
mismunandi ljósmeðferðir að
hámarki í 16 klst. ljós:
1. Topplýsing frá
háþrýstinatríumlömpum (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).
4. Hybrid (50 % HPS + 50
% LED, 221 μmol/m2/s)
topplýsing og LED (148
μmol/m2/s) millilýsing
(Hybrid+LED, mynd 1).
Þar sem tengi fyrir LED ljósi kom of
seint, var í „Hybrid+LED“ eingöngu
kveikt á HPS toppljósum og LED
millilýsingu fyrstu 2,5 vikur.
Daghiti var fyrsta mánuðinn 18°C
og eftir það 20°C. Næturhiti var
fyrsta mánuðinn 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 CO2 voru
gefin. Tómatarnir fengu næringu
með dropavökvun. Áhrif ljósgjafa
(HPS eða LED) og LED millilýsingu
var prófuð og framlegð reiknuð út.
Niðurstöður og umræða
Lofthitastig var eins á milli klefa
(tafla 1). CO2 magnið var hærra
undir LED topplýsingu vegna þess
að gluggarnir í hinum ljósmeð­
ferðunum opnuðust oftar (tafla 1).
Undirhiti var líka hærri í „LED“
(tafla 1) vegna þess að undirhiti var
settur 5°C / 10°C hærri. Vegna still­
ingar var jarðvegshiti í „LED“ hærri,
en laufhiti var eins á milli ljósmeð­
ferða (tafla 2).
Hærra hitastigi og CO2 getur
haft jákvæð áhrif á vöxt plantna
og uppskeru undir „LED“. Vöxtur
plantna var mismunandi milli
ljósgjafa: Lengd á milli klasa,
klasa lengd og vikulegur vöxtur var
marktækt meiri undir „HPS“ en undir
„LED”.
Í upphafi uppskerutímabils
gaf meðferð með Hybrid ljósum
þroskaðar tómata hálfri viku fyrr
borið saman við hinar ljósmeðferð­
irnar. Í lok uppskerutímabilsins var
„HPS“ með 13 kg/m2 og „LED“
með 15 kg/m2 markaðshæfari upp­
skeru. Þá hafði ljósgjafinn ekki áhrif
á markaðshæfni uppskeru, meðal­
þyngd aldina (mynd 2) og fjölda
aldina í fyrsta og annan flokk (tafla
3). En markaðshæf uppskera var lítil,
þar sem ljósstig var lágt. Hægt var
að fá marktækt meiri markaðshæfa
uppskeru við hærra ljósstig. Þegar
LED millilýsingu var bætt við HPS
topplýsingu jókst uppskera á 22 kg/
m2. Frekari aukningu á uppkseru
var hægt að fá með því að skipta út
hluta HPS toppljósanna með LED
toppljósum og var þá uppskeran 25
kg/m2 (mynd 2). Ástæðan fyrir meiri
markaðshæfri uppskeru með hærra
ljósstig var tölfræðilega marktækt
fleiri tómatar (tafla 3) og marktækt
hærri meðalþyngd (mynd 2) í sam­
anburð við lægra ljósstig. Til við­
bótar fengust fleiri aldin (tafla 3)
við „Hybrid+LED” í samanburð við
„HPS+LED” vegna fyrri uppskeru.
Hlutfall uppskerunnar sem hægt
var að selja var um 70 % við hærra
ljósstig með LED millilýsingu en um
55 % við lægra ljósstig með annað
hvort „LED“ eða „HPS“ (tafla 3).
Við hærra ljósstig
næst hærra hlutfall
vegna hærra hlut­
falls af fyrsta flokks
aldin og marktækt
minna hlutfall af
litlum aldin.
Með notkun
LED ljóss var
næstum 40 % minni
dagleg notkun á
kWh, sem leiddi
til lægri útgjalda
fyrir raforku miðað
við HPS ljós, en
hærri fjárfestingarkostnaður er
með „LED“ (tafla 4). Þegar LED
ljós var notað, þá jókst framlegð
um 400 ISK/m2. En vegna lítillar
markaðshæfrar uppskeru (mynd 2)
var framlegð því fyrir báða ljósgjafa
neikvæð (tafla 4).
Þegar LED millilýsingu var
bætt við HPS topplýsingu jókst
orkunotkun um 8 % (tafla 4), en
skilvirkni orkunotkunar var meiri
með „HPS+LED“ en með „HPS“.
Framlegð jókst um meira en 4.000
ISK/m2 við „HPS+LED“. Til
viðbótar, væri hægt að ná frekari
aukningu á framlegð um 500 ISK/
m2 með því að skipta út hluta HPS
toppljósanna með LED toppljósum.
Plönturnar nýttu „Hybrid+LED“
betur í uppskeru en „HPS+LED“
jafnvel þó að LED toppljósin væru
kveikt 2,5 viku seinna.
Ályktun
Frá hagkvæmnisjónarmiði er ekki
mælt með því að rækta tómata við
lágt ljósstig á veturna. Með viðeig­
andi hitastillingu (hækka undirhita)
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. Þess vegna er ekki mælt með
því að skipta HPS lampa út fyrir
LED að svo stöddu. Áður en hægt
er að ráðleggja að nota LED, er
þörf á fleiri rannsóknum. Meðal
annars þarf:
• Að finna út hvaða hlutfall LED
og HPS ljósa er mælt með.
• Að skoða staðsetningu á ljósi
og með hliðsjón á hvernig
hægt er að hámarka uppskeru
með viðeigandi hlutfalli af
topplýsingu og millilýsingu.
• Að fá meira reynslu um hvern­
ig þarf að aðlaga hitastigið
miðað við hvaða ber eða græn­
meti er ræktað. Einnig þarf að
skoða t.d. hvort ræktunarefni
hefur áhrif á hvernig hitastigið
á að vera stillt og hvort það
á að breyta lofthitastigið eða
hvort það mun nægja að hækka
undirhita eins og þessi tilraun
gefur til kynna.
Fleiri vísindarannsóknir eru nauð ­
syn legar til að skilja áhrif LED á
mikilvægi plantna sem eru ræktaðar
í gróðurhúsum og finna hentugt ljós­
rof. Áður en þessar upplýsingar liggja
fyrir, er frá hagkvæmnisjónarmiði best
að einbeita sér að öðru en skiptingu
á ljósgjöfum (með viðeigandi hita­
stillingum), t.d. hærra ljósastigi til að
auka uppskeru og framlegð tómatanna
eins og þessi tilraun gefur til kynna.
LANDBÚNAÐARHÁSKÓLI ÍSLANDS
Christina Stadler
Auðlinda- og
umhverfsideild LbhÍ
christina@lbhi.is
Hvaða ljósgjafa og staðsetningu á ljósum er mælt með?
Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsa-
tómataræktun að vetri
Mynd 1: Tómataræktun með LED millilýsingu. Mynd 2: Uppskera á tómötum og meðalþyngd aldina árið 2019/2020 eftir
mismunandi ljósmeðferðum. Grafið gefur til kynna marktækan mun (HSD,
p ≤ 0,05).
Tafla 3: Markaðshæfni uppskeru, fjöldi aldina
eftir mismunandi ljósmeðferðum
Meðferð
1. fl. 2. fl. Samtals (1. fl. + 2. fl.)
(fjöldi/m2) (fjöldi/m2) (fjöldi/m2)
Hybrid+LED 107 a 188 a 295 a
HPS+LED 84 ab 184 a 268 a
LED 28 bc 171 a 199 b
HPS 18 c 165 a 183 b
Taflan gefur til kynna marktækan mun (HSD, p ≤ 0,05)
Fjöldi markaðshæfra aldina
Meðferð 1. fl. 2. fl.
> 55 mm > 45-55 mm
Hybrid+LED 31 a 43 a 4 b 12:00 f.h. 12:00 f.h. 22 a
HPS+LED 26 ab 46 a 6 b 12:00 f.h. 12:00 f.h. 22 a
LED 10 bc 48 a 20 a 12:00 f.h. 12:00 f.h. 22 a
HPS 7 c 48 a 23 a 12:00 f.h. 12:00 f.h. 22 a
Taflan gefur til kynna marktækan mun (HSD, p ≤ 0,05)
––––––– % ––––––– ––––––––––––– % –––––––––––––
Tafla 4: Hlutfallsleg skipting söluhæfra og ósöluhæfra tómata eftir ljósmeðferðum
Söluhæf uppskera Ósöluhæf uppskera
of smá stilrót illa löguð græn
Hybrid+LED HPS+LED LED HPS
Orkunotkun (kWh/dag) 181 185 105 170
Raforkukostnaður (ISK/m2) 3.607 3.672 2.084 3.390
Fjarfestingarkostnaður í ljós (ISK/m2) 3.261 1.857 2.906 1.243
Framlegð (ISK/m2) 2.568 2.072 -1.534 -1.974
Tafla 5: Hagkvæmni tölur eftir mismunandi ljósmeðferðum
Tafla 1: Stillingar í klefum samkvæmt gróðurhúsatölvu
Gögn úr gróðurhúsatölvu
(meðaltal yfir ræktunartímabil) Hybrid+LED HPS+LED LED HPS
Lofthiti (°C) 20 20,2 19,8 19,9
Undirhiti (°C) 41,3 40,5 49,1 41,1
CO2 (ppm) 722 737 772 745
Glugga opnun (%) 4,3 5,9 2,9 5,3
í mismunandi ljósmeðferðum
Hybrid+LED HPS+LED LED HPS
Jarðvegshiti (°C) 20,3 b 20,0 b 20,6 a 20,1 b
Laufhiti (°C) 17,5 a 17,0 a 17,4 a 17,7 a
Taflan gefur til kynna marktækan mun (HSD, p ≤ 0,05)
Tafla 2: Mælingar á jarðvegshita og laufhita
í mismunandi ljósmeðferðum