Lepiej i więcej za mniej – czy to możliwe? Uprawa pomidorów doświetlana LED-ami.
Obecnie, za najpopularniejszą formę suplementacyjnego doświetlenia roślin w szklarniach uważa się wysokoprężne lampy sodowe HPS, które są skuteczne w uprawie wielu gatunków. Lampy te wykazują jednak większy pobór energii i krótką żywotność. Ponadto, widmo lamp sodowych nie jest w stanie w pełni zaspokoić potrzeb roślin. Doświetlanie upraw LED-ami jest atrakcyjną alternatywą wobec doświetlania lampami HPS.
Do głównych zalet LED-ów należy energooszczędność oraz możliwość dostosowania widma do różnych gatunków roślin lub szczególnych wymagań ogrodnika.
Badania wykazały, że przy odpowiednim widmie światła uzyskanego ze źródeł LED uzyskuje się 20% wzrost plonu pomidorów i poprawę ich jakości. Następuje to przy 50% oszczędności energii, w porównaniu z uprawą przy zastosowaniu tradycyjnych lamp sodowych (HPS).
Dlaczego widmo światła jest ważne?
W uprawie całorocznej niezbędne staje się zastosowanie odpowiedniego doświetlania. Jest to jeden z najważniejszych czynników przyczyniających się do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Światło dostarcza roślinie niezbędnych informacji dotyczących otoczenia oraz napędza fotosyntezę, podczas której światło przekształcane jest w energię chemiczną. Istotnym parametrem jest nie tylko intensywność, ale również skład spektralny światła. W związku z różnymi reakcjami roślin na poszczególne barwy i ich proporcje ważne jest dopasowanie widma do konkretnej uprawy oraz odmiany. Dlatego podejmując decyzję o wymianie oświetlenia w szklarni należy upewnić się, że widmo światła zostało dokładnie przebadane.
Wpływ światła na rośliny
Łódzka firma Bilberry sp. z o.o. jako producent LED-owych systemów oświetleniowych, prowadzi badania w zakresie wpływu widma światła na uprawy pod osłonami. Testy odbywają się w firmowym laboratorium oraz we współpracy z Uniwersytetem Martina Lutra w Halle-Wittenberdze w Niemczech oraz w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin (IHAR) w Radzikowie. Badaniami objęte zostały różne warianty widm oraz szereg warzyw, między innymi pomidory, sałata, rozsady warzyw oraz rośliny ozdobne – róże i storczyki.
Czytaj też: Bilberry – rewolucja w oświetleniu LED
Nawet niewielkie zmiany spektrum światła mogą powodować znaczne różnice w morfogenezie roślin. Testy na rozsadzie warzyw z daleką czerwienią wykazały, że nieprawidłowa dawka tego pasma widma skutkuje szeregiem niekorzystnych zmian, takich jak wydłużanie się hipokotylu i międzywęźli.
Kształt i rozmiar owoców pomidora zależą od widma
Firma Bilberry przeprowadziła badania dofinansowane z Narodowego Funduszu Badań i Rozwoju skupiające się na zwiększeniu plonów oraz polepszeniu jakości pomidorów odmiany Tomimaru Muchoo. W pierwszej fazie, eksperymenty zostały przeprowadzone w namiotach uprawowych wyposażonych w oświetlenie LED-owe w 20 wariantach widma, a następnie 2 najlepsze widma przetestowano w warunkach rzeczywistych – w szklarni produkcyjnej.
Testy w laboratorium wykazały, że kształt, masa, kolor i inne właściwości owoców są w dużym stopniu zależne od rodzaju światła. Cechy te mogą być zaprojektowane poprzez zestawienie odpowiednich długości fal światła oraz ich natężenia. Również ilość pąków kwiatowych i w efekcie wielkość plonu może ulegać zmianie w zależności od stosunku światła niebieskiego, czerwonego oraz białego.
Uzyskane w eksperymentach owoce zostały przebadane w instytucie IHAR pod względem zawartości witaminy C, likopenu oraz cukrów. Okazało się, że niewielka ilość światła UV wspomaga produkcję witaminy C, jednak zbyt duża jego ilość wywołuje zbyt silny stres dla rośliny i powoduje odwrotne efekty.
Jakie widmo do uprawy pomidora malinowego?
Ze wszystkich przetestowanych widm, najlepszy wpływ na wzrost i owocowanie przyniosło widmo LED B1P skomponowane na bazie światła białego o temperaturze 4000 K, z dodatkiem światła czerwonego. Widmo to przyniosło też lepsze wyniki niż lampa sodowa. W jego przypadku wzrosła nie tylko średnia ilość dopuszczalnych do sprzedaży pomidorów, ale również ich masa. Przeciętny wyprodukowany owoc ważył o 20% więcej niż pomidor spod lampy HPS, pomimo zastosowania lamp LED o dwukrotnie mniejszej mocy. W eksperymencie porównano lampy 250 W HPS ze 125 W LED-owymi.
Pod zastosowanym widmem LED-owym rośliny wykształciły również znacznie bardziej rozbudowany i mocniejszy system korzeniowy. Dodatkowo, parametry takie jak zawartość likopenu i pozostałych antyoksydantów oraz zawartość cukru, które stanowią o walorach zdrowotnych oraz smakowych owoców, również wzrosły. Dotychczas nie zostały zaobserwowane skutki uboczne doświetlania, które mogłyby zagrozić uprawie.
Dwa najlepsze widma LED, opracowane w laboratorium i dostosowane do warunków szklarniowych, zostały wdrożone w Gospodarstwie Rolno-Ogrodniczym pana Ryszarda Prusa. Podczas pilotażu lampy sodowe HPS o poborze mocy 830 W zostały zastąpione oprawami LED o mocy 585 W, w ten sposób uzyskano 30% oszczędności energii. Właściciel gospodarstwa ważył i porównywał zbiory pomidorów przez okres 3 miesięcy. Najwięcej owoców (wagowo) uzyskano pod jednym z widm LED-owych, pod którym plony wzrosły o 15% w porównaniu do plonu spod lamp sodowych HPS.
LED Perspektywy na przyszłość – co dalej?
Obiecujące wyniki zachęcają do stosowania opraw LED w kolejnych wdrożeniach na większych areałach. Jednocześnie, firma Bilberry zamierza kontynuować badania laboratoryjne i pilotaże w uprawach pomidorów i w najbliższym czasie również ogórków, aby jeszcze lepiej zrozumieć zależności między warunkami świetlnymi i rozwojem upraw. Kolejne wyniki pozwolą dokładniej przewidzieć zachowanie roślin i zaprojektować widmo w jeszcze większym stopniu ograniczające pobór energii, zwiększające plony oraz ich wartości odżywcze.
Kontakt:
