Hoewel LED-verlichting de plantengroei in kassen kan verbeteren, zijn er normen nodig om de optimale intensiteit en kleuren van licht te bepalen, blijkt uit onderzoek van Rutgers dat zou kunnen helpen de energie-efficiëntie van tuinbouwverlichtingsproducten te verbeteren.
Veel verlichtingsbedrijven brengen hun LED-producten (light-emitting diode) op de markt met de claim dat ze een optimaal ‘lichtrecept’ leveren dat vaak bestaat uit een combinatie van golflengten en kleurverhoudingen, zoals een rood-op-blauw-verhouding van 4 op 1 in het spectrum. (kleuren van een regenboog). Plantwetenschappers gebruiken deze informatie vaak om de potentiële effecten van lampen op de groei en ontwikkeling van planten te evalueren. Maar gestandaardiseerde procedures voor het berekenen van deze verhoudingen ontbreken, blijkt uit een onderzoek dat binnenkort in het tijdschrift Acta Horticulturae zal worden gepubliceerd.
“Hoe efficiënter aanvullende verlichtingsbronnen zijn, hoe minder elektrische energie telers nodig hebben om hun gewassen af te maken”, zegt senior auteur AJ Beide, een professor en uitbreidingsspecialist in gecontroleerde omgevingstechniek in de Afdeling Milieuwetenschappen in de School voor milieu- en biologische wetenschappen at Rutgers University-New Brunswick. “We hopen de productie van binnengewassen duurzamer en betaalbaarder te maken.”
Verhoogde energie-efficiëntie kan een grote impact hebben op het bedrijfsresultaat, en informatie over nieuwe gewasverlichtingsstrategieën zal de snelgroeiende indoor landbouwsector helpen, aldus Both.
In kassen en gecontroleerde omgevingen worden elektrische lampen gebruikt om zonlicht aan te vullen en de verlichtingstijd te verlengen om tuinbouwgewassen te produceren, zoals groenten, bloemen en kruiden, volgens een eerdere studie onder leiding van Both. Recente ontwikkelingen op het gebied van energiezuinige LED-technologie bieden de tuinbouwsector meerdere verlichtingsopties. Maar telers kunnen technologieën en LED-opties niet gemakkelijk vergelijken vanwege een gebrek aan onafhankelijke gegevens over hoe lampen presteren. Dat onderzoek leidde tot een voorgesteld gestandaardiseerd productlabel dat vergelijkingen van lampen tussen fabrikanten mogelijk maakte.
Beide collega's blijven zich concentreren op het onafhankelijk beoordelen van prestatiegegevens zoals energieverbruik, efficiëntie, lichtintensiteit en het lichtverdelingspatroon en het doorgeven van die informatie aan commerciële telers. Volgens het onderzoek van Both hebben recente ontwikkelingen mogelijkheden geboden om het licht van LED-lampen nauwkeurig te regelen en de impact ervan op de groei en ontwikkeling van planten te bestuderen. Beiden en zijn team werken nauw samen met plantenwetenschappers die de impact van licht op planten die worden gekweekt voor voedsel of siergewassen bestuderen.
De nieuwe studie beveelt het gebruik van een spectroradiometer aan, een instrument dat de lichtopbrengst over een specifiek golflengtebereik meet. Met een dergelijk instrument kunnen verschillende lichtverhoudingen worden berekend. De onderzoekers rapporteerden substantiële verschillen in lichtverhoudingen waarbij zonlicht werd vergeleken met gewone lampen, waaronder LED-, hogedruknatrium-, gloeilampen en fluorescentielampen die worden gebruikt voor plantenverlichting. De onderzoekers hopen dat hun werk zal bijdragen aan de ontwikkeling van standaarddefinities voor specifieke golfbanden (golflengtebereiken) die belangrijk zijn voor de groei en ontwikkeling van planten.
De hoofdauteur van de nieuwe studie is Timothy Shelford, een parttime onderzoeksspecialist bij Rutgers die ook aan de Cornell University werkt. Claude Wallace, afgestudeerd aan Rutgers en parttime medewerker, heeft ook bijgedragen aan het onderzoek.Witte LED-lampen worden gebruikt om de basilicumproductie in een kas te verbeteren.Foto: AJ Both/Rutgers Universiteit-New Brunswick