Hvað þarf að hafa í huga við skipti yfir í LED-ljós í gróðurhúsum?

Höfundur: Christina Stadler, lektor við Landbúnaðarháskóla Íslands.

Á fundinum „Orkumál og staða garðyrkjubænda“ á 156. löggjafarþingi – 21. fundi þann 27. mars 2025 – kom fram að mikilvægt sé að skipta yfir í LED ljós í gróðurhúsum. Því langar mig að vekja athygli á nokkrum mikilvægum eiginleikum LED lampa sem vert er að hafa í huga við slíkar breytingar.

Ráðleggingar byggðar á niðurstöðum tilrauna

Upplýsingarnar hér byggja á þeim grunni að Landbúnaðarháskóli Íslands hefur í meira en 15 ár framkvæmt umfangsmiklar tilraunir með viðbótarlýsingu yfir vetrartímann. Meðal annars hafa verið gerðar fjölmargar tilraunir með mismunandi gerðir LED ljósa, auk mismunandi grænmetistegundir og jarðarber. Því liggur nú fyrir víðtæk og faglegt þekking af notkun slíkra ljósa. Niðurstöður allra tilrauna benda mjög skýrt til þess að ekki sé mælt með eingöngu LED lýsingu:

HPS ljós veita viðbótarhita í gróðurhúsum. Þegar skipt er yfir í LED ljós þarf að aðlaga hitastigið (bæði lofthita og undirhita), þar sem minni blaðhiti og jarðvegshiti getur annars vegar valdið seinkun í vexti og uppskeru. Þar sem garðyrkjubændur rækta í gróðurhúsum með mismunandi eiginleikum, er ekki sjálfgefið að sömu stillingar henti í öllum húsum. Eingöngu notkun LED ljósa getur einnig skapað erfiðleika við að viðhalda nægilegum hita fyrir viðkvæmari tegundir á köldum dögum.
Vöxtur plantna er undir áhrifum frá LED ljósum. Plöntur verða þéttvaxnari þegar þær eru ræktaðar undir LED ljósum samanborið við HPS ljós. Hjá jarðarberjum eru bæði klasar og blöð styttri undir LED lýsingu. En gæði jurta, blóma og grænmetis sem ekki eru háð ræktun á háum vír gætu hins vegar aukist við notkun LED ljósa.
Uppskera undir eingöngu LED ljósum er ekki meiri en undir HPS ljósum. Reyndar reyndist uppskera jarðarberja sambærileg, en salat gaf allt að ¼ minni uppskeru undir LED ljósum. Því er frekar mælt með notkun blandaðrar lýsingar (hybrid lýsingar) í stað þess að nota eingöngu LED ljós. Þá er einnig æskilegra að nota LED ljós sem topplýsingu fremur en millilýsingu. Mikilvægt er að stilla rétt hlutfall LED og HPS ljósa miðað við vaxtarstig og þær tegundir sem ræktaðar eru. Í sumum tilfellum getur verið ráðlegt að breyta ljósgjöfum á mismunandi stigum vaxtarferlisins til að hámarka bæði uppskeru og gæði. Besti árangur í uppskeru og á lit rauðs salats náðist þegar það var ræktað allan vaxtartímann undir HPS ljósum, en færð yfir í LED ljós síðustu vikuna fyrir uppskeru.
Erfiðara getur verið að greina meindýr og sjúkdóma á plöntunum þegar eingöngu er notuð LED lýsing.
Það var hægt að viðhalda raforkukostnaði eða jafnvel draga úr daglegri orkunotkun um allt að 50% við samanburð á HPS og LED lýsingu. Hins vegar þarf að hafa í huga að tilraunirnar voru gerðar áður en umfangsmiklar hækkanir á raforkuverði áttu sér stað. Fjárfestingarkostnaður í LED ljósum er töluvert hærri en í HPS ljósum, þannig að heildarkostnaður vegna ljósatengdrar notkunar (raforka og ljósbúnaður) var ekki minni með LED ljósum.
Vinnuskilyrði undir LED ljósum á dimmasta tíma ársins eru sérstaklega erfið. Þetta stafar af því að þéttari vöxtur plantna undir LED ljósum gerir bæði umhirðu plantanna á háum vír og uppskeru jarðarberja erfiðari. Að auki er litamunur ekki greinilegur, sem gerir það erfitt að meta hvort berin séu orðin þroskuð og hæf til sölu. Ef LED lýsing er notuð í bland við aðra lýsingu, minnkar áhrif LED ljósanna á sjónina. Vinnan við tómatar og grænmeti almennt (svo sem agúrka og papriku) er ekki jafn krefjandi og við berin.
Við vinnu við eingöngu LED ljós er nauðsynlegt að nota sérhæfð gleraugu sem draga úr áhrifum rauða ljóssins.

Samanburður Íslands við önnur lönd

Það þarf að hafa í huga að á Íslandi er í raun ekkert náttúrulegt ljós í gróðurhúsum frá lok september til mars, og því er viðbótarlýsing algjörlega nauðsynleg til að rækta allt árið um kring. Hins vegar, ef ræktað er á suðrænum slóðum, má gera ráð fyrir mun meiri náttúrulegra ljósi, og því er ekki hægt að yfirfæra niðurstöður frá slíkum svæðum beint til Íslands.

Ályktun

Eins og áður hefur komið fram, er margt sem þarf að hafa í huga varðandi val á ljósgjöfum, og það er ekki mælt með því að skipta HPS lömpum út fyrir LED ljós að svo stöddu. Ástæða þess er sú að frekari vísindalegar tilraunir eru nauðsynlegar.

Til þess er mikilvægt að koma upp aðstöðu fyrir tilraunagróðurhús fyrir Landbúnaðarháskóla Íslands. Til viðbótar þarf að tryggja fjármagn til fleiri ára til þess að vísindamenn geti framkvæmt þær tilraunir sem þarf með LED ljósum. Niðurstöður þessara tilrauna munu veita garðyrkjubændum grundvöll til framtíðarákvarðana.

Þangað til er frá hagkvæmnisjónarmiði best að einbeita sér að öðrum þáttum en skiptingu ljósgjafa, svo sem að viðhalda viðeigandi hitastillingum, auka ljósastig og velja góð yrki, til að hámarka uppskeru og framlegð.

Til að kynna sér frekari niðurstöður

Til að kynna sér niðurstöður úr tilraunum sem Landbúnaðarháskóli Íslands hefur nú þegar framkvæmt og voru meðal annars birtar í Bændablaðinu eru hér að neðan upplýsingar um útgefið efni þar sem hægt er að fræðast frekar um niðurstöður úr LED tilraunum:

Stadler, C., 2022: Er hægt að bæta afkomu af HPS ljósum eða mun það borga sig að fjárfesta í LEDs? – Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsatómataræktun að vetri. Bændablaðið 19. tölublað, 20.10.2022, Blað nr. 620, 46-47.

Stadler, C., 2021: Skiptir ljósgjafi í forræktun máli í áframhaldandi ræktun og hvaða lýsingarmeðferð er þá mælt með? Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsatómataræktun að vetri. Bændablaðið 22. tölublað, 18.11.2021, Blað nr. 599, 48.

Stadler, C., 2021: Hvaða ljósgjafa er mælt með í forræktun? Nýjustu niðurstöður úr forræktun af tómötum, papriku og agúrkum að vetri. Bændablaðið 8. tölublað, 29.04.2021, Blað nr. 585, 53.

Stadler, C., 2020: Hvaða ljósgjafa og staðsetningu á ljósum er mælt með? Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsatómataræktun að vetri. Bændablaðið 17. tölublað, 10.09.2020, Blað nr. 570, 48.

Stadler, C. & Hrafnkelsson, B. H. Bl, 2020: Vinnuskilyrði undir LED ljósum – tómatar. Bændablaðið 12. tölublað, 18.06.2020, Blað nr. 565, 44.

Stadler, C., 2020: Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsajarðarberjaræktun að vetri: Er lausn að hækka hitastigið þegar skipta á HPS lömpum út fyrir LED? Bændablaðið 2. tölublað, 23.01.2020, Blað nr. 555, 32-33.

Stadler, C. & Hrafnkelsson, B. H. Bl, 2019: Vinnuskilyrði undir LED-ljósum. Bændablaðið 03. tölublað, 14.02.2019, Blað nr. 532, 41. Stadler, C., 2018: Eiga garðyrkjubændur að skipta HPS-lömpum út fyrir LED? – Nýjustu niðurstöður úr gróðurhúsajarðarberjaræktun að vetri. Bændablaðið 20. tölublað, 18.10.2018, Blað nr. 525, 44.

Stadler, C., 2017: Salatræktun undir LED ljósi. Bændablaðið 12. tölublað, 22.06.2017, Blað nr. 493, 45.

Skylt efni: LED ljós