Er hægt að bæta afkomu af HPS ljósum eða mun það borga sig að fjárfesta í LEDs?
Eins og fram kom í 2. tölublaði Bændablaðsins 2022 var kynnt tilraun með tómata sem gerð var veturinn 2021/2022 í tilraunagróðurhúsi Landbúnaðarháskóla Íslands á Reykjum undir háþrýstinatríumlömpum (HPS) eða Hybrid lýsingu (HPS+LED) með mismunandi millibili milli ljóss og plantna.
Þar var einnig fjallað um uppsetningu tilraunar og sjást þar myndir frá öllum ljósameðferðum. Markmiðið með tilrauninni var að rannsaka áhrif ljósgjafa og hæð lampanna á uppskeru og gæði gróðurhúsatómata og athuga hvað er hagkvæmast.
Verkefnisstjóri var undirrituð og verkefnið var unnið í samstarfi við tómatabændur og styrkt af Þróunarsjóði garðyrkjunnar.
Tilraunaskipulag
Gerð var tilraun með óágrædda tómata (Lycopersicon esculentum Mill., yrki 'Completo') frá byrjum nóvember 2021 og fram í miðjan mars 2022 í tilraunagróðurhúsi Landbúnaðarháskóla Íslands á Reykjum. Tómatarnir voru ræktaðir í steinullarmottum í þremur endurtekningum með 2,5 plöntum/ m2 með einum toppi á plöntu.
Prófaðar voru þrjár mismunandi ljósameðferðir að hámarki í 16 klst.:
- HPS topplýsing (1000 W perur), ljós í 4,5 m hæð frá gólfi
(HPS, 472 μmol/m2/s), - Hybrid topplýsing (2:1, HPS:LED, 750 W HPS perur), HPS í 4,9mogLEDsí4,5mhæðfrágólfi (Hybrid high, 373 μmol/m2/s),
- Hybrid topplýsing (2:1, HPS:LED, 750 W HPS perur), HPS ljós og LEDs í 4,5 m hæð frá gólfi (Hybrid, 454 μmol/m2/s).
Daghiti var 20°C. Næturhiti var fyrstu tvo mánuðina 20°C og eftir það 17°C. Undirhiti var 35°C í byrjun, en 50°C eftir mánuð og 55°C í lok febrúar.
Um miðjan janúar voru hitarör stillt á 45°C. 800 ppm voru gefin. Tómatarnir fengu næringu með dropavökvun. Áhrif ljósgjafa og hæð lampanna voru prófaðar og framlegð reiknuð út.
Niðurstöður og umræða
Lofthitastig, undirhitastig, CO2 magnið og gluggaopnum voru eins á milli klefa (tafla 1). Hiti í ræktunarefni var minni þegar millibil milli plantna og ljós var meira og laufhiti var marktækt hærri undir HPS ljósum (tafla 2).
Tómatar sem fengu ljós frá ljósgjafa sem var 1,0 m fyrir ofan plöntuþekju, þroskuðust um hálfri viku fyrr en tómatar sem fengu ljós frá Hybrid ljósi sem var í 1,4 m fyrir ofan plönturnar.
Þetta gæti orsakast af hærri hita í ræktunarefni plantna þar sem ljós var í minni fjárlægð frá plöntunum (tafla 2). Í lok uppskerutímabilsins var heildaruppskera, fjöldi uppskorinna aldina og markaðshæfrar uppskeru (tafla 3) marktækt meiri þegar Hybrid ljós var í minni fjarlægð frá plöntunum.
Meiri uppskeru má rekja til þess að fyrsta flokks uppskera var marktækt meiri vegna meira þyngdar aldins, á meðan fjöldi markaðshæfra aldina var óháð hæð frá Hybrid ljósum (tafla 4).
Hins vegar var heildaruppskera, markaðshæfrar uppskeru, fjölda uppskorinna aldina og meðalþyngd aldina ekki háð ljósgjafa (tafla 3, tafla 4).
Markaðshæfni uppskeru var 17,8-22,0 kg/m2 eða 0,71-0,85 kg/klasa og höfðu meðferðir sem fengu Hybrid ljós úr meira hæð lægra gildi en plöntur sem fengu HPS eða Hybrid ljós í minna hæð frá plöntum (tafla 3).
Hlutfall uppskerunnar sem hægt var að selja var um 70% fyrir allar ljósameðferðir án þess að tillit væri tekið til mismunar milli meðferða á 1. flokks aldina, 2. flokks aldina, of lítilla aldina og grænna aldina (tafla 5).
Dagleg notkun á Hybrid ljósum var sú sama í kWh’s sem og HPS ljós (tafla 6). Ljósatengdur kostnaður (orkukostnaður + fjárfesting í ljósum) var hærri (6%) fyrir “Hybrid” en fyrir “HPS” og var 46% af heildarframleiðslukostnaði. Skilvirkni orkunotkunar var meiri með “Hybrid” en með “Hybrid high”, á meðan ljósgjafi hafði engin áhrif á þessar breytur.
Þegar millibil milli Hybrid ljósa og plöntuþekju var minnkað úr 1,4 m í 1,0 m jókst uppskera um 4,2 kg/m2 og framlegð um 2.500 ISK/ m2 (tafla 6).
Að auki var hægt að fá betri niðurstöður með því að skipta Hybrid ljósum út fyrir HPS ljós og nota 1000 W perur í staðinn fyrir 750 W perur til að lækka fjárfestingarkostnað í ljósum. Þá jókst framlegð um 1.600 ISK/m2 á meðan uppskera breyttist ekki.
Ályktun
Út frá hagkvæmnisjónarmiði er ekki mælt með því að skipta HPS lömpum út fyrir LED að svo stöddu.
Áður en hægt er að ráðleggja að nota LED, er þörf á fleiri rannsóknum.
Því er mælt með:
- að minnka hæð milli plöntunnar og ljós í einn metra til að fá hærri μmol tölu sem mun leiða til meiri uppskeru og framlegðar,
- að rækta tómata undir HPS ljósi og fjárfesta frekar í HPS ljósum með 1000 W perum en LEDs fyrir topplýsingu.
